NL8701212A

NL8701212A - Werkwijze voor het bevestigen van elektroden van een elektronenkanon aan dragers.

Info

Publication number: NL8701212A
Application number: NL8701212A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1987-05-21
Filing date: 1987-05-21
Publication date: 1988-12-16
Also published as: ATE69331T1; EP0295732B1; DE3866031D1; US4855639A; CN88103083A; KR880014629A; EP0295732A1; CN1014284B; JPS63307639A

Description

a PHN 12.122 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Werkwijze voor het bevestigen van elektroden van een elektrodenkanon aan dragers.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het samenstellen van een langs een as gecentreerd elektronenkanon voor een kathodestraalbuis, bevattende een aantal van plaatvormige bevestigingslichamen voorziene elektroden, welke bevestigingslichamen 5 aan het vrije uiteinde een opening gedeeltelijk omsluiten en een aantal dragers uit elektrisch isolerend materiaal, welke werkwijze als werkwijzestap bevat het aan elkaar bevestigen van de elektroden en de dragers door de dragers te verweken, de bevestigingslichamen langs een penetratierichting in de dragers te doen penetreren, zodat een gedeelte 10 van ieder bevestigingslichaam door materiaal van een drager wordt omvat, en het geheel vervolgens af te koelen.

Een werkwijze van de in de eerste alinea beschreven soort is bekend uit US-A-4,096,408. Hierin is een werkwijze voor het samenstellen van een elektronenkanon beschreven waarin in een 15 werkwijzestap elektroden en staafvormige glaslichamen aan elkaar verbonden worden door de staafvormige glaslichamen door verhoging van de temperatuur te verweken, waarna de glaslichamen op de bevestigingslichamen worden gedrukt, zodat het materiaal van de glaslichamen een gedeelte van deze bevestigingslichamen omvat, waarna 20 het geheel afkoelt. De elektroden zijn in US-A-4,096,408 ieder voorzien van twee paar relatief smalle bevestigingslichamen. De vrije uiteinden van de in US-A-4,096,408 beschreven bevestigingslichamen kunnen, zoals in Figuur 7 van dit octrooischrift getoond, een opening gedeeltelijk omsluiten.

25 Een aspect van belang voor de kwaliteit van een elektronenkanon is de gevoeligheid voor trillingen, het zogeheten microfoniegedrag. Trillingen kunnen veroorzaakt worden door invloeden van buiten het elektronenkanon, bijvoorbeeld door geluidstrillingen welke aan het elektronenkanon doorgegeven worden, of kunnen veroorzaakt 30 worden door processen welke zich in het elektronenkanon afspelen, bijvoorbeeld door wisselende elektrische spanningen tussen elektroden, welke wisselende spanningen wisselende krachten op de 8701212 * PHN 12.122 2 elektrodenonderdelen ten gevolge hebben. Trillingen verstoren de onderlinge positie van elektroden. De positie van en de intensiteit van de door het elektronenkanon opgewekte elektronenbundel is dan aan tijdsafhankelijke veranderingen onderhevig. Als gevolg hiervan zijn 5 afbeeldingen van de elektronenbundel op bijvoorbeeld een beeldscherm van een cathodestraalbuis aan tijdsafhankelijke veranderingen onderhevig hetgeen een vermindering van de beeldkwaliteit ten gevolge heeft.

Hierbij is met name van belang dat de onderlinge posities van elektroden door trillingen langs de as van het 10 elektronenkanon verstoord worden.

Het is dan ook een doel van de uitvinding het microfoniegedrag van een elektronenkanon te verbeteren.

Aan deze opgave wordt voldaan door de werkwijze volgens de uitvinding, welke wordt gekenmerkt door dat zich bij een aantal 15 bevestigingslichamen het genoemde, door materiaal van de drager te omvatten, gedeelte zich in een vlak uitstrekt, voor welk vlak de hoek tussen dit vlak en de penetratierichting essentieel ongelijk aan 0° is, en de rand van de opening omvat.

Een belangrijk aspect van de uitvinding is gelegen in 20 het feit dat door de werkwijze volgens de uitvinding de bevestigingslichamen langs meerdere lijnen langs de rand van de opening in de dragers effectief worden ingeklemd, zodat trillingen in de elektrode worden verminderd.

Een voorkeursvorm van de werkwijze volgens de uitvinding * 25 wordt gekenmerkt doordat de hoek tenminste 20° is.

Proefondervindelijk is gebleken dat voor hoeken van tenminste 20° trillingen in de elektrode het effectiefst verminderd worden.

Een verdere voorkeursvorm van de werkwijze volgens de 30 uitvinding wordt gekenmerkt doordat de penetratierichting dwars op de as van het elektronenkanon staat en de as van de elektronenbundel, de penetratierichting en de normaalvector van het genoemde vlak althans nagenoeg in één vlak liggen. Hierdoor worden trillingen in de elektroden langs de as van het elektronenkanon het meest effectief 35 verminderd.

Een nog verdere voorkeursvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt gekenmerkt, doordat het elektronenkanon als onderdelen 8701212 PHN 12.122 3 een kathode, een stuurelektrode en een eerste anode omvat en tenminste één van de bevestigingslichamen van tenminste één van de genoemde onderdelen tot het genoemde aantal bevestigingslichamen behoort.

5 Kleine veranderingen in de afstand, als gevolg van trillingen tussen met name de kathode, de stuurelektrode, ook weg G.j-elektrode genoemd en de eerste anode, ook weg G2~elektrode genoemd, kunnen de afbeelding verstoren.

Een nog weer verdere voorkeursvorm van de werkwijze 10 volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat tijdens het aan elkaar bevestigen het elektronenkanon althans nagenoeg vertikaal georienteerd is en het genoemde gedeelte van een aantal bevestigingslichamen zich schuin naar boven uitstrekt.

Proefondervindelijk is gebleken dat een dergelijke 15 werkwijze gemiddeld in een verder verbeterd microphoniegedrag resulteerde dan een werkwijze waarin het genoemde gedeelte zich schuin naar beneden uitstrekt.

Een nog verdere voorkeursvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat één of meerdere 20 bevestingslichamen uit tenminste 0,5 mm dik plaatstaal gemaakt zijn.

Proefondervindelijk is gebleken dat voor een dikte van ten minste 0,5 mm trillingen nog verder worden verminderd. Bevestigingslichamen vervaardigd uit dunner staal gaven een ten opzichte van 0,5 mm dik plaatstaal een duidelijk verslechterd microfoniegedrag.

25 De uitvinding heeft tevens betrekking op een elektronenkanon vervaardigd volgens de werkwijze.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een kathodestraalbuis bevattende een elektronenkanon vervaardigd volgens de werkwijze.

30 Kathodestraalbuizen kunnen worden toegepast in zwart-wit, kleuren- en projectietelevisies, in data-weergave apparatuur in kamera's en in andere apparaten waarin een kathodestraalbuis wordt gebruikt.

Opgemerkt wordt dat in DS-A-4,486,685 proeven beschreven 35 zijn waarin elektroden, voorzien van plaatvormige bevestigingslichamen, welke bevestigingslichamen echter niet een opening gedeeltelijk omsloten, en welke bevestigingslichamen onder een hoek van 16° 8701212 * ‘4 PHN 12.122 4 verbogen waren, door indrukken van de verbogen bevestigingslichamen in verweekte dragers aan deze dragers verbonden werden. Van dergelijke verbindingen zijn de extractiekrachten, dat wil zeggen de krachten nodig voor het extraheren van de elektroden uit de dragers, gemeten. De 5 resultaten van deze proeven waren teleurstellend. Een verband tussen de wijze van verbinden van de elektrode(n) aan de dragers en het microfoniegedrag van een elektronenkanon wordt in US-A-4,486,685 niet vermeld of gesuggereerd.

Enige uitvoeringsvormen van de werkwijze volgens de 10 uitvinding worden nader beschreven aan de hand van de tekening.

Hierin toont:

Figuur 1 een kathodestraalbuis bevattende een elektronenkanon in doorsnede; en tonen Figuren 2 en 3 een elektronenkanon vervaardigd 15 met behulp van de werkwijze volgens de uitvinding in perspectivisch aanzicht respectievelijk doorsnede;

Figuren 4a, 4b en 4c een detail van een elektronenkanon vervaardigd met behulp van de werkwijze volgens de uitvinding in doorsnede; 20 Illusteren Figuren 5a en 5b de werkwijze volgens de uitvinding;

Toont Figuur 6 een ingeklemd bevestigingslichaam in bovenaanzicht;

Figuur 7 in doorsnede een ingeklemd bevestigingslichaam; 25 Figuur 8 een andere mogelijke vorm voor het bevestigingslichaam; en toont Figuur 9 een u-vormig bevestigingmiddel gevormd door twee bevestiginglichamen.

Figuur 1 toont een kathodestraalbuis bevattende een 30 elektronenkanon in doorsnede. In dit voorbeeld wordt een kleurenbeeldbuis van het "in-line" type getoond. In een glazen omhulling 1, welke is samengesteld uit een beeldvenster 2, een konus 3 en een hals 4, is in deze hals een elektronenkanon 5 aangebracht, dat drie elektronenbundels 6, 7 en 8 opwekt die met hun assen in het vlak 35 van tekening zijn gelegen. De as van de middelste elektronenbundel 7 valt aanvankelijk samen met de buisas 9. Het beeldvenster 2 is aan de binnenzijde van een groot aantal trio's van fosforelementen voorzien. De 8701212 4 PHN 12.122 5 elementen kunnen bijvoorbeeld uit lijnen of dots bestaan. In het onderhavige voorbeeld worden lijnvormige elementen getoond. Elk trio bevat een lijn bestaande uit een groen oplichtende fosfor, een lijn bestaande uit een blauw oplichtende fosfor en een lijn bestaande uit een 5 rood oplichtende fosfor. De fosforlijnen staan loodrecht op het vlak van tekening. Voor het beeldscherm is een schaduwmasker 11 gepositioneerd, waarin een groot aantal langwerpige openingen 12 zijn aangebracht, waardoor de elektronenbundels 6, 7 en 8 treden, die ieder slechts fosforlijnen van een kleur treffen. De drie in één vlak liggende 10 elektronenbundels worden afgebogen door het afbuigspoelenstelsel 13.

Figuren 2 en 3 tonen een elektronenkanon 14 vervaardigd met behulp van de werkwijze volgens de uitvinding, aangebracht in de hals 4 van een kathodestraalbuis in perspectivisch aanzicht respectievelijk doorsnede. Het elektronenkanon 14 bevat een 15 gemeenschappelijke stuurelektrode 15, waarin drie kathodes 16, 17 en 18 zijn bevestigd. Deze drie kathodes staan in dit voorbeeld op één lijn. De gemeenschappelijke stuurelektrode (G^) 15 is met behulp van bevestigingslichamen 19 en 20 aan dragers 21 en 22 verbonden. De bevestigingslichamen 19 en 20 en de dragers 21 en 22 zijn derhalve aan 20 elkaar verbonden. Het elektronenkanon 14 bevat verder een gemeenschappelijke plaatvormige anode (G2) 23 voorzien van bevestigingslichamen 24 en 25, welke in de dragers 21 en 22 gedrukt, zijn. De drie in één vlak gelegen elektronenbundels worden gefocusseerd met behulp van de voor de drie elektronenbundels 25 gemeenschappelijke elektrode 26 welke elektrode voorzien is van bevestigingslichamen 27 en 28, en de voor de drie elektronenbundels gemeenschappelijke elektrode 29, welke elektrode voorzien is van bevestigingslichamen 30 en 31. Dragers zijn door middel van draagbeugels 32 en 33, voorzien van bevestigingslichamen 34 en 35 aan doorvoerpennen 30 36 verbonden. Ter illustratie van de werkwijze volgens de uitvinding zijn in Figuur 3 alle van de omvatte gedeelten van de bevestigingsmiddelen naar boven gericht (waarbij in dit voorbeeld de as A van het elektronenkanon 14 als naar boven gericht gedefinieerd wordt). In dit voorbeeld is het elektronenkanon voorzien van een tweetal 35 dragers. De hier getoonde constructie dient niet als beperkend voor de werkwijze volgens de uitvinding gezien te worden. Constructies waarin het elektronenkanon voorzien is van meer dan twee, bijvoorbeeld drie 8701212 PHN 12.122 6 dragers, alsmede constructies waarin omvatte gedeelten van verschillende bevestigingsmiddelen in verschillende richtingen zijn georienteerd zijn mogelijk. Het zal duidelijk zijn dat een vakman binnen het raam van de werkwijze volgens de uitvinding de onderlinge oriëntatie van 5 bevestigingsmiddelen alsmede het aantal dragers op velerlei wijze kan variëren. In Figuur 2 is de positie van de kathodes 16, 17 en 18 schematisch aangegeven. Figuur 3 toont een mogelijke wijze van bevestiging van de kathodes 16, 17 en 18 aan de gemeenschapplijke stuurelektrode (G^) 15. Kathode 17 is door middel van bandjes 37 in 10 bus 38 opgehangen, welke bus 38 door middel van een elektrisch isolerende tussenring 39 verbonden is aan houder 40, welke met lassen 41 aan gemeenschappelijke stuurelektrode (G^) 15 verbonden is.

Figuur 4a toont een vergroot detail van het elektronenkanon getoond in Figuur 2. De gemeenschappelijke 15 stuurelectrode (G^) 15 is voorzien van bevestigingslichaam 19. Dit bevestigingslichaam 19 bestaat in dit voorbeeld uit een aan de gemeenschappelijke stuurelektrode 15 verbonden deel 42, een deel 43 dat zich in een vlak dwars op de as uitstrekt en een gedeelte 44 dat zich in een vlak dat een scherpe hoek met genoemd vlak maakt uitstrekt. Gedeelte 20 44 omvat gedeeltelijk opening 45 die niet in deze figuur, maar wel in

Figuren 5a en 5b getoond wordt. De gemeenschappelijke anode (G2) 23 is voorzien van bevestigingslichaam 24 dat in dit voorbeeld bestaat uit een zich in een vlak dwars op de as van het elektronenkanon uitstrekkend gedeelte 46 en een gedeelte 47 dat zich in een vlak dat een scherpe hoek 25 met dit vlak maakt uitstrekt. Gedeelte 47 omvat gedeeltelijk opening 48 die niet in deze figuur,maar wel in Figuren 5a en 5b getoond wordt. Figuren 4b en 4c verschillen met Figuur 4a alleen in de oriëntatie van gedeelten 44 en 47.

Figuren 5a en 5b illustreren de werkwijze volgens de 30 uitvinding. Figuur 4a toont in perspectivisch aanzicht bevestigingslichaam 19. Dit bevestigingslichaam bestaat zoals hierboven vermeld uit gedeelten 42, 43 en 44. Gedeelte 44 omvat gedeeltelijk opening 45. Dit bevestigingslichaam is zoals in Figuur 3 getoond verbonden aan de gemeenschappelijke stuurelektrode 15. Deze is echter in 35 deze figuur niet getoond. Drager 21 bestaat uit een elektrisch isolerend materiaal, in dit voorbeeld uit gesinterd K9 glas en wordt tot hoge temperatuur verhit, bijvoorbeeld tot ongeveer 1350® Celsius, waarbij 8701212 PHN 12.122 7 te het materiaal van de drager 21 verweekt, waarna in dit voorbeeld bevestigingslichaam 19 in drager 21 wordt gedrukt. De penetratierichting is in Figuur 5a aangegeven door pijl F, welke penetratierichting in dit voorbeeld dwars op de lengterichting B van de drager 21, welke richting 5 parallel is aan de as A van het elektronenkanon 14, als getoond in Figuur 3, staat. Het bevestigingslichaam 19 wordt tot voorbij de opening 45 in gedeelte 44, in dit voorbeeld tot voorbij lijn 46 in drager 21 gedrukt. De as van het elektronenkanon, de penetratierichting F en de normaalvector van gedeelte 44 liggen in dit voorbeeld althans 10 nagenoeg in één vlak. Hierna koelt het geheel af. De na indrukking ontstane situatie is in Figuur 5b in gedeeltelijk perspectivisch aanzicht weergegeven. Een gedeelte van het bevestigingslichaam 19 is nu omgeven door materiaal van drager 21. Bij afkoeling zal door krimpen van drager 21 bevestigingslichaam 19 langs de lijnen 46, 47 en 48 worden 15 ingeklemd. Door afkoeling van bevestigingslichaam 19 verkleint de afstand tussen de hoekpunten 49 en 50 van gedeelte 44. Hierdoor wordt tussen deze punten 49 en 50 een klemming bewerkstelligd. Het is voor de werkwijze volgens de uitvinding van essentieel belang dat gedeelte 44 niet evenwijdig aan de penetratierichting F verloopt. Tijdens de 20 penetratie van gedeelte 44 in drager 21 onstaat er een gedwongen stroming in het materiaal van drager 21, zodanig dat bij afkoeling langs lijn 46 een inklemming ontstaat. Het materiaal wordt door opening 45 in gedeelte 44 gedrukt. Hierdoor onstaan langs verschillende, in dit voorbeeld niet in één, dwars op de as van het elektronenkanon 25 staand, vlak liggende lijnen een inklemming. Γη dit voorbeeld langs de lijnen 46, 47 en 48. Figuur 6 geeft een bovenaanzicht van een ingeklemd bevestigingslichaam 19. Hierin is duidelijk te zien dat materiaal van drager 21 door opening 45 in gedeelte 44 is gedrukt. Figuur 7 geeft een gedetaileerde doorsnede van een ingeklemd bevestigingslichaam 19. Aan de 30 hand van figuren 6 en 7 kan de verbetering in het microfoniegedrag begrepen worden. Bevestigingslichaam 19 is langs de lijnen 47 en 48 ingeklemd. Daar het tevens langs lijn 46 is ingeklemd kan het bevestigingsmiddel niet ten opzichte van het vlak 51 bewegen. Trillingen dwars op het vlak 52 met amplitude u worden daardoor verminderd. Het is 35 hierbij van essentieel belang dat gedeelte 34 niet evenwijdig aan de penetratierichting F verloopt. Proefondervindelijk is gebleken dat bij een hoek van nul graden tussen gedeelte 43 en 44 en dus tussen de

670121Z

η ΡΗΝ 12.122 8 penetratierichting F en gedeelte 44 geen materiaal van drager 21 bij indrukking tot aan lijn 46 gedrukt wordt zodat langs deze lijn 46 geen inklemming ontstaat. Het bevestigingslichaam wordt dan slechts op lijnen 47 en 48 ingeklemd. Daar kanteling om de lijnen 47 en 48 dan niet 5 verhinderd wordt zijn in deze situatie de amplituden u van de trillingen dwars op het vlak 52 groter. Tevens is van essentieel belang dat gedeelte 44 opening 45 gedeeltelijk omsluit, zodat een inklemming langs lijn 46 ontstaat. Proefondervindelijk is gebleken dat voor een hoek groter dan 20° tussen gedeelte 44 en de penetratierichting F 10 trillingen uit vlak 52 nog meer verminderd worden. Proefondervindelijk is tevens gebleken dat een werkwijze gekenmerkt doordat tijdens het indrukken het elektronenkanon althans nagenoeg vertikaal georienteerd is en dat het gedeelte 44 zich schuin naar boven uitstrekt in een beter microfoniegedrag resulteert dan een werkwijze waarin het gedeelte 44 15 zich schuin naar beneden uitstrekt. Dit is mogelijk het gevolg van het feit dat tijdens het indrukken de materiaalstroom door de op het materiaal werkende zwaartekracht enigzins naar beneden vloeit over lijn 46, zodat tijdens het afkoelen op deze lijn een zeer effectieve inklemming ontstaat. Proefondervindelijk is tevens gebleken dat het 20 microfoniegedrag ook beïnvloed wordt door de temperatuur tot welke de drager verhit wordt. In het algemeen verbetert het microfoniegedrag bij hogere temperaturen, waarschijnlijk als gevolg van verbeterde vloeieigenschappen van het materiaal. Figuur 8 geeft een andere mogelijke vorm voor het bevestigingslichaam. De opening 53 is in dit • 25 voorbeeld door middel van vonkverspanen in bevestigingslichaam 54 aangebracht. In de in Figuren 3 tot 7 getoonde illustrerende voorbeelden van de werkwijze volgens de uitvinding hebben verminderingen van trillingen langs de as van het elektronenkanon tot gevolg. Het zal duidelijk zijn dat het, gebruik makend van een werkwijze volgend de 30 uitvinding, ook mogelijk is bijvoorbeeld trillingen loodrecht op de as te verminderen, voor welk doel men bijvoorbeeld bevestigingslichamen welke zich parallel aan de as uitstrekken kan gebruiken. Verder kan het in bepaalde gevallen nuttig zijn elektroden te voorzien van bevestigingsmiddelen, welke een aantal van de hiervoor beschreven 35 bevestiginglichamen omvatten, bijvoorbeeld twee die een u-vormige beugel vormen, zoals getoond in Figuur 9. In deze Figuur is een u-vormige beugel 55 getoond, gevormd uit bevestigingslichamen 56 en 57.

870 1 2 12

Claims

1. Een werkwijze voor het samenstellen van een langs een as gecentreerd elektronenkanon voor een kathodestraalbuis, bevattende een aantal van plaatvormige bevestigingslichamen voorziene elektroden, welke bevestigingslichamen aan het vrije uiteinde een opening gedeeltelijk 5 omsluiten en een aantal dragers uit elektrisch isolerend materiaal, welke werkwijze als werkwijzestap bevat het aan elkaar bevestigen van de elektroden en de dragers door de dragers te verweken, de bevestigingslichamen langs een penetratierichting in de dragers te doen penetreren, zodat een gedeelte van ieder bevestigingslichaam door 10 materiaal van een drager wordt omvat, en het geheel vervolgens af te koelen, met het kenmerk, dat zich bij een aantal bevestigingslichamen het genoemde, door materiaal van de drager te omvatten, gedeelte zich in een vlak uitstrekt, voor welk vlak de hoek tussen dit vlak en de penetratierichting essentieel ongelijk aan 0 graden is, en de rand van 15 de opening omvat.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de hoek tenminste 20° is.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de penetratierichting dwars op de as van het elektronenkanon staat en de 20 as van de elektronenbundel, de penetratierichting en de normaalvector van het genoemde vlak althans nagenoeg in één vlak liggen.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat het elektronenkanon als onderdelen een kathode, een stuurelektrode en een eerste anode omvat en tenminste één van de 25 bevestigingslichamen van tenminste één an de genoemde onderdelen tot het genoemde aantal bevestigingslichamen behoort.

5. Werkwijze volgens conclusie een der bovenstaande conclusies, met het kenmerk, dat de bevestigingslichamen uit tenminste 0,5 mm dik plaatstaal gemaakt zijn.

6. Elektronenkanon vervaardigd onder toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding.

7. Kathodestraalbuis met een elektronenkanon vervaardigd volgens de werkwijze volgens de uitvinding. 8701212