NL9100481A - Werkwijze en apparaat voor hoogspanningsbehandeling van elektronenstraalbuizen. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Werkwijze en apparaat voor hoogspanningsbehandeling van elektronenstraaLbui zen.

Deze uitvinding heeft betrekking op een hoogspanningsbe-handeLingswerkwijze voor elektronenstraalbuizen, waarin een hoge spanning vanaf de buisvoetpennen wordt aangeLegd om goede diëLektrische eigenschappen te verlenen, en een apparaat voor het uitvoeren van de behandeling.

Fig. 13 is een aanzicht in doorsnede van de hals van een elektronenstraalbuis.

In de figuur omvat een elektronenstraalbuis 20 een hals 1. Een vrij einde van de hals 1 is afgesloten door een buisvoet 2 en deze hals 1 herbergt een elektronenkanon 10. Het elektronenkanon 10 omvat een verwar-mingsorgaan 11, cathode 12, eerste rooster 13, tweede rooster 14, derde rooster 15 dat dient als een focusseringselektrode en vierde rooster 16, waarbij deze componenten in de genoemde volgorde zijn ingericht en op gespecificeerde intervallen worden gehouden door isolerende glazen staven 17.

In bijvoorbeeld het geval van een 29" kleurenelektronen-straalbuis wordt, wanneer de elektronenstraalbuis wordt bedreven, een hoge spanning van 28 kV aan vierde rooster 16 van elektronenkanon 10 aangeLegd via inwendige geleidende film 3 en contactorganen 18 vanaf een externe (niet getoonde) anodeknop.

Tegelijkertijd wordt een hoge spanning van 6,7 kV aan derde rooster 13 aangelegd via een (niet getoond) voetstuk (dat ook wel buisvoet wordt genoemd; maar deze term zal niet worden gebruikt om verwarring met de buisvoet 2 van de elektronenstraalbuis 20 te vermijden), buisvoetpen 4a van derde rooster 15 en inwendige leiding 19. Verder wordt een spanning van ongeveer 700 V aan het tweede rooster 14 aangelegd, wordt een spanning van ongeveer 150 V aan cathode 12 aangelegd en wordt normaal een spanning van 0 V aan eerste rooster 13 aangelegd.

Onder deze bedrijfscondities wordt een potentiaalverschil van ongeveer 6 kV tussen derde rooster 15 en tweede rooster 14 ingesteld. Indien er bramen of vormnaden op het oppervlak van dat deel van het tweede rooster 14 zijn, dat ligt tegenover het derde rooster 14, die zijn voortgebracht bij het vormen (of vorm geven) van de elektrode of de vervaardiging van het elektronenkanon 10, of indien er vuil is, dat hecht aan het inwendige van de elektronenstraalbuis, kan strooi-emissie van ongewenste elektronen optreden.

Deze ongewenste elektronen lopen door het vierde rooster 16, bestralen het oppervlak van de elektronenstraalbuis en hebben tot gevolg dat deze onnoodzakelijk fluoresceert. Deze onnoodzakelijke fluorescentie treedt bovendien zelfs op, wanneer het scherm donker is en leidt tot een verslechtering van de beeldkwaliteit.

Teneinde deze uitzending van ongewenste elektronen te vermijden, wordt een spanning van vier tot vijf maal de bedrijfsspanning van de elektronenstraalbuis, d.w.z. een hoge spanning van ongeveer 30 kV, van buitenaf aangelegd tussen buisvoetpen 4a van derde rooster 15 en de andere buisvoetpennen 4b gedurende de vervaardiging van de elektronenstraalbuis 20, zoals in fig. 14 is getoond. Wanneer deze hoogspanningsbehandeling wordt toegepast, treedt een boogontlading tussen tweede rooster 14 en derde rooster 15 op, die vormnaden, bramen en vuil van tweede rooster 14 verwijderd en wordt daardoor de uitzending van ongewenste elektronen onderdrukt.

Zoals in fig. 15 is getoond, zijn echter de buisvoetpennen 4b van tweede rooster 14 en cathoden 12 rond buisvoetpen 4a van derde rooster 15 op een zeer kleine afstand daarvan aangebracht. Als een resultaat trad wanneer een hoge spanning van vier tot vijf maat de bedrijfsspanning aan derde rooster 15 werd aangelegd, een kruipontlading tussen buisvoetpen-nen 4a en 4b op en kon geen bevredigende hoogspanningsbehandeling worden bereikt.

Fig. 16 is een vergroot aanzicht in perspectief van een structuur van een silo-type voet die wordt gebruikt om zo een kruipontla-ding te voorkomen. Deze omvat een sito-type voet 30 waarin de buisvoetpen 4a van het derde rooster is afgeschermd van andere buisvoetpennen door wanden die via si Liconenrubber 31 aan buisvoet 2 zijn bevestigd. Een in fig.

17 getoond voetstuk wordt gebruikt voor verbinding met silo-type voet 30 van fig. 16 voor het doel van het aanleggen van een spanning aan de elektronenstraalbuis vanaf een externe voedingsbron.

Onder gebruikmaking van deze silo-type voet 30 en voetstuk 32 kan de doorslagspanning tussen buisvoetpen 4a en de andere buisvoetpen-nen 4b worden verhoogd, maar zou de hoogspanningsbehandeling onder gebruikmaking van vier tot vijf maal de bedrijfsspanning nog steeds niet volledig bevrediging kunnen worden bewerkstelligd.

Om de bovengenoemde problemen op te lossen, zijn andere hoogspanningsbehandelingen voorgesteld, zoals die bijvoorbeeld aan de openbaarheid zijn prijsgegeven in Japanse octrooi-Kokai-publicatie nr.

101 255/1979, waarin een hoge spanning wordt aangelegd, terwijl ten minste buisvoet 2 van elektronenstraaLbuis 20 in een hoge drukgasatmosfeer wordt gehouden.

Bij dit type hoogspanningsbehandeling wordt buisvoet 2 van elektronenstraalbuis 20 in een afgedichte houder 21 omsloten en wordt een hoge drukgas G van buitenaf aan de houder toegevoerd, zoals in fig. 18 is getoond, zodat de drempelspanning, waarop kruipontlading op buisvoetpennen 4a en 4b begint, wordt verhoogd.

Onder gebruikmaking van deze werkwijze kan de kruipontla-dingsdrempelspanning van ongeveer 23 kV bij de conventionele werkwijze tot ongeveer 40 kV worden verhoogd.

Bij de hierboven beschreven hoogspanningsbehandelingswerk-wijze onder gebruikmaking van hoge drukgas was echter de kruipontladings-drempelspanning niet altijd constant op produktielijnen die onafgebroken grote aantallen eLektronenstraalbuizen vervaardigen, en traden soms kruip-ontLadingen op de buisvoetpennen op. In dergelijke gevallen trad geen bevredigende ontlading tussen de tweede en derde roosterelektroden op, waren diëlektrische karakteristieken niet consistent en werd beschadiging van het voetstuk veroorzaakt door de energie van de ontlading.

Het doel van deze uitvinding is de bovengenoemde problemen op te heffen. Zij beoogt te voorzien in een hoogspanningsbehandelingswerk-wijze voor eLektronenstraalbuizen, waarbij een stabiele kruipontLadings-drempelspanning wordt gehandhaafd. Een verder oogmerk van deze uitvinding is te voorzien in een apparaat, waardoor hoogspanningsbehandeling veilig en efficiënt in een hoge drukgasatmosfeer kan worden uitgevoerd.

Bij een hoogspanningsbehandelingswerkwijze voor een elek-tronenstraalbuis die een hals heeft, die één einde heeft, dat is afgesloten met een buisvoet en een elektronenkanon en buisvoetpennen voor een focusse-ringselektrode en andere elektroden van het elektronenkanon herbergt, wordt een hoge drukgasatmosfeer rond de hals tot stand gebracht en wordt een spanning, die voldoende hoger is dan de bedrijfsspanning van de elektronenstraalbuis, tussen de buisvoetpennen aangelegd, wanneer de hoge drukgasatmosfeer tot stand is gebracht. De temperatuur van een deel van de buisvoet, waar in de buisvoetpennen is voorzien, wordt boven de temperatuur van de hoge drukgasatmosfeer gehouden gedurende de spanningsaanlegging. Omdat het deel van de buisvoet, waar in de buisvoetpennen is voorzien, wordt verwarmd tot een hogere temperatuur dan die van het omgevende gas, neemt daardoor de verzadigde dampdruk in het gebied dat de hals omgeeft, toe, wordt condensatie moei Lijker en kan een consistente kruipontladingsdrempelspanning worden gehandhaafd en kan een kruipontlading tengevolge van de aan de buisvoetpen-nen aangelegde spanning worden vermeden.

In een ander aspect van de uitvinding wordt het dauwpunt van de hoge drukgasatmosfeer op niet hoger dan 25 °C ingesteld, wordt daardoor condensatie vermeden en kan een consistente kruipontladingsdrempelspanning worden gehandhaafd en kan op gelijksoortigerwijze een kruipontla-ding tengevolge van de aan de buisvoetpennen aangelegde spanning worden vermeden.

In een verder aspect van de uitvinding is er voorzien in een houder die één einde open heeft, die is voorzien van een voetstuk op de basis ervan en die is voorzien van een afdichtsamenstel dat een hol ringvormig afdichtonderdeel van eLastisch materiaal omvat, dat op het binnenom-treksoppervlak van de houder aan het open einde is aangebracht, wordt de houder zodanig vooruit naar de elektronenstraalbuis bewogen, dat de houder de haLs omsluit en het voetstuk in de houder met de buisvoetpennen van de hals wordt verbonden, wordt onder druk gebrachte lucht in het holle ringvormige afdichtonderdeel toegevoerd, teneinde de inwendige diameter daarvan zodanig te verminderen, dat deze tegen het buitenomtreksoppervlak van de hals wordt gedrukt, teneinde een luchtdichte afdichting tussen het buitenomtreksoppervlak van de hals en het open einde van de houder te vormen, wordt een hoge drukgas in de houder ingébracht, terwijl de luchtdichte afdichting tussen het buitenomtreksoppervlak van de hals en het open einde van de houder wordt gehandhaafd en wordt een spanning, die voldoende hoger dan de bedrijfsspanning van de elektronenstraalbuis tussen de buisvoetpen-nen voor de eerste en de tweede elektroden is, via het voetstuk aan de buisvoetpennen aangelegd, terwijl de hals door het hoge drukgas wordt omgeven.

In een verder aspect van de uitvinding wordt er voorzien in een houder die één open einde heeft, is voorzien van een eerste voetstuk op de basis daarvan, dat drukcontactklemmen heeft, en is voorzien van een afdichtonderdeel van elastisch materiaal dat op het open einde is beves tigd, wordt een tweede voetstuk, dat drukcontactklemmen heeft, verbonden met de voetstukpennen op de hals van de elektronenstraalbuis, wordt de houder vooruitbewogen naar de elektronenstraalbuis, zodanig dat het afdicht-onderdeel tegen de trechter van de elektronenstraalbuis wordt gedrukt om een luchtdichte afdichting tussen het open einde van de houder en de trechter te vormen en worden drukcontactklemmen van de eerste en tweede voetstukken in contact met elkaar gebracht om een elektrische verbinding tot stand te brengen, wordt een hoge drukgas in de houder ingebracht, terwijl de luchtdichte afdichting wordt gehandhaafd, om een hoge drukgasatmosfeer rond de hals tot stand te brengen en wordt een spanning, die voldoende hoger is dan de bedrijfsspanning van de elektronenstraalbuis tussen de buisvoetpennen voor de eerste en tweede elektroden, via de drukcontactklemmen aan buisvoetpennen aangelegd, terwijl de hals wordt omgeven door het hoge drukgas.

Een uitvoeringsvorm van de uitvinding zal nu.onder verwijzing naar de tekening worden beschreven, in welke tekening:

Fig. 1 een schematische voorstelling is, om een apparaat voor het uitvoeren van een hoogspanningsbehandelingswerkwijze in overeenstemming met een uitvoeringsvorm van de uitvinding te beschrijven; fig. 2 een voorstelling is, die de verzadigde dampdruk van water laat zien; fig. 3 een gedeeltelijke vergrote doorsnede is, die een specifieke inrichting van het hoogspanningselektronenstraalbuisbehande-Lingsapparaat van de uitvinding laat zien; fig. 4 en 5 schematische voorstellingen zijn om hoogspan-ningselektronenstraalbuisbehandelingswerkwijzen in verschillende uitvoeringsvormen van de uitvinding te beschrijven; fig. 6 een schematische voorstelling is, die een andere inrichting van het hoogspanningselektronenstraalbuisbehandelingsapparaat in overeenstemming met de uitvinding laat zien; fig. 7 een schematische voorstelling is om een hoogspan-ningselektronenstraalbuisbehandelingswerkwijze in een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding te beschrijven; fig. 8 een schematische voorstelling van een experimentele inrichting is, die is gebruikt om de betrekking tussen dauwpunt en kruip-ontladingsdrempelspanning te bepalen; fig. 9 een grafiek is, die de betrekking tussen dauwpunt en kruipontladingsdrempelspanning Laat zien; fig. 10 een aanzicht in doorsnede is, dat een inrichting voor het bevestigen en Losmaken van de Luchtdichte houder aan en van de eLektronenstraaLbuis in het hoogspanningsbehandeLingsapparaat in overeenstemming met een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding Laat zien; fig. 11 een aanzicht in doorsnede is, dat een bevesti-gings/Losmaakinrichting in overeenstemming met een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding Laat zien; fig. 12 een aanzicht in perspectief is, dat de structuur van het voetstuk in deze uitvoeringsvorm Laat zien; fig. 13 een aanzicht in doorsnede van de haLs van een kLeureneLektronenstraaLbuis is; fig. 14 een schematische voorsteLLing van de hoogspan-ningsbehandeLingswerkwijze is; fig. 15 een voorsteLLing is, die de inrichting van buis-voetpennen in een kLeureneLektronenstraaLbuis Laat zien; fig. 16 een vergroot aanzicht in perspectief is, dat dé structuur van de siLo-type voet Laat zien; fig. 17 een vergroot aanzicht in perspectief van het voetstuk voor de siLo-type voet is; en fig. 18 een schematische voorsteLLing is, om de conventio-neLe hoogspanningsbehandeLingswerkwijze te beschrijven.

Fig. 1 is een schematische voorsteLLing voor het toeLich-ten van een hoogspanningsbehandeLingswerkwijze voor eLektronenstraaLbuizen in overeenstemming met een uitvoeringsvorm van de uitvinding. In de figuur heeft de eLektronenstraaLbuis 20 een haLs 1 die een eLektronenkanon 10 herbergt. Een voetstuk (in het EngeLs "socket") wordt gebruikt om spanning van buitenaf aan het eLektronenkanon 10 van eLektronenstraaLbuis 20 aan te Leggen. Er is voorzien in een afgedichte houder 21 voor het vormen van een hoge drukgasatmosfeer rond haLs 1 van de eLektronenstraaLbuis 20. De manier waarop dit gebeurt, zaL Later worden beschreven. Een compressor 22 brengt onder druk gebrachte Lucht voort. Er is voorzien in een verwarmingsoven 23 met een daarin aangebracht verwarmingseLement 24.

De procedure van de hoogspanningsbehandeLing van deze uitvoeringsvorm zaL nu worden beschreven.

De hals 1 van elektronenstraalbuis 20 die Luchtledig is gemaakt, wordt zoals in fig. 1(a) is getoond, in oven 23 geplaatst en een elektrische stroom wordt door verwarmingselement 24 gestuurd, teneinde de hals te verwarmen. De omgevingstemperatuur in oven 23 wordt op 160 °C ingesteld. Door het gedurende 5 min. blootstellen van hals 1 van elektronen-straalbuis 20 aan deze hoge temperatuur wordt de oppervlaktemperatuur van de hals, in het bijzonder dat deel van de buisvoet (in het Engels "stem") waar in buisvoetpennen is voorzien, die een diameter van 29 mm heeft, tot ongeveer 90 °C verhoogd.

Vervolgens wordt hals 1, zoals in fig. 1(b) is getoond, in afgedichte houder 21 ingebracht, en wordt hoogspanningsbehandeling in de hoge drukgasatmosfeer bewerkstelligd. Voor dit doel wordt onder druk gebrachte Lucht op ongeveer 2 atm, die door compressor 22 is voortgebracht, aan afgedichte houder 21 toegevoerd, teneinde een hoge drukgasatmosfeer van ongeveer 2 atm voort te brengen. Vervolgens wordt een hoge gelijkspanning van ongeveer 30 kV gedurende 5 min. aangelegd tussen derde roosterbuisvoetpennen 4a en buisvoetpennen 4b van andere elektroden dan het derde rooster dat als een focusseringselektrode dient.

Indien bijvoorbeeld de buitentemperatuur zo hoog als 40 °C is en de relatieve vochtigheid zo hoog als 95% is, is de vochtigheid van afgedichte houder 21 hoger dan 100% en treedt binnen houder 21 en op het oppervlak van elektronenstraalbuis 20 condensatie op. Wanneer hals 1 tot 90 °C wordt verwarmd, hetgeen veel hoger is dan de temperatuur van de atmosfeer in houder 21, is echter de relatieve vochtigheid in het gebied van hals 1 ongeveer 9%, zoals zal worden gezien in de verzadigde dampdrukkromme van fig. 2. Ofschoon de luchtdruk in houder 21 2 atm is, overschrijdt daardoor de relatieve vochtigheid 100% niet en treedt geen condensatie op.

Fig. 3 is een schematische voorstelling die een specifiek voorbeeld van een apparaat laat zien, dat wordt gebruikt om de hoogspan-ningselektronenstraalbuisbehandeling van de bovengenoemde uitvoeringsvorm uitvoeren. Zoals is geïllustreerd, omvat deze een voetstuk 33, een verwar-mingsorgaan 34 dat in voetstuk 33 is geïnstalleerd, een verwarmingselement 35 dat in verwarmingsorgaan 34 is ingericht, een hoogspanningsvoedingsbron HV voor het aanleggen van hoogspanning aan de elektroden van het elektro-nenkanon via voetstuk 33 en een verwarmingsvoedingsbron 40 om element 35 te verwarmen.

De werking van deze uitvoeringsvorm zal nu worden beschreven.

Een elektrische stroom wordt vloeiend door verwarmingselement 35 van verwarmingsorgaan 34 in voetstuk 33 gehouden, teneinde de temperatuur binnen verwarmingsorgaan 34 op ongeveer 160 °C te houden. Vervolgens wordt hals 1 van elektronenstraalbuis 20 in afgedichte houder 21 ingébracht en wordt voetstuk 33 met buisvoetpennen 4a en 4b verbonden. Het systeem wordt dan gedurende 5 min. in deze toestand gelaten om de temperatuur van hals 1 tot ongeveer 90 °C te verhogen en wordt de atmosfeer in houder 21 een hoge drukgasatmosfeer van ongeveer 2 atm gemaakt. Door de atmosfeer in houder 21 een hoge drukatmosfeer te maken, zou condensatie gemakkelijker worden gemaakt, maar in dit apparaat is een verwarmingsorgaan aangebracht om de hals 1 te verwarmen. Daardoor neemt de verzadigde damp-druk in het gebied van hals 1 toe, treedt er geen condensatie op voetstuk 33, waaraan hoogspanning is aangelegd, op en wordt stabiele kruipontla-dingsspanning gehandhaafd.

In de bovenbeschreven uitvoeringsvorm werd hals 1 door een verwarmingsorgaan 34 in oven 23 verwarmd, dat werd verwijderd voor inbren-ging van hals 1 in afgedichte houder 21. De uitvinding is echter niet tot deze inrichting beperkt.

Fig. 4 is een voorstelling die een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding laat zien. In fig. 4(a) is er voorzien in een verwar-mingsvoedingsbron 41 voor het elektronenkanon. Een spanning vanaf de ver-warmingsvoedingsbron 41 wordt aan het verwarmingsorgaan van het elektronenkanon aangelegd. Indien bijvoorbeeLd hals 1 een diameter van 29 mm heeft, de verwarmingsorgaanspecificaties 6,3 V - 680 mA zijn en een spanning van 8 V gedurende ongeveer 5 min. aan het elektronenkanon wordt aangelegd, stijgt de oppervlakte-temperatuur van hals 1 tot ongeveer 90 °C.

In de bovenstaande uitvoeringsvormen wordt hals 1 van tevoren tot onmiddellijk het plaatsen ervan in de hoge drukgasatmosfeer verwarmd. Indien de temperatuur van hals 1 geleidelijk daalt gedurende de hoogspanningsbehandeling en de behandeling gedurende een lange tijdsperiode wordt bewerkstelligd, kan geLeidelijk condensatie optreden. Indien bijvoorbeeld een hals, die tot 90 °C is verwarmd, op 25 °C in een atmosfeer op een druk van 2 atm wordt gelaten, daalt de oppervlakte-temperatuur van hals 1 tot 35 °C.

Fig. 5 is een voorstelling van een andere uitvoeringsvorm die beoogt het bovengenoemde nadeel op te heffen. Zoals is geïllustreerd, wordt een verwarmingsvoedingsbron 41 verbonden met het verwarmingsorgaan van het elektronenkanon gehouden zodat tegelijkertijd de hoogspanning vanaf een hoogspanningsvoedingsvoedingsborn HV aan de buisvoetpennen voor het derde rooster en andere elektroden wordt gehouden. Dienovereenkomstig is het verzekerd dat de temperatuur van de hals van de elektronenstraalbuis gedurende de hoogspanningsbehandeling op een gewenste waarde wordt gehouden.

Fig. 6 is een voorsteLLing van een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding, waarin een verwarmingsorgaan met een verwarmingselement 35 in afgedichte houder 21 is aangebracht.

In plaats van verwarmingselement 35, dat bijvoorbeeld uit nichroomdraad bestaat (nichroom is een handelsmerk en duidt een legering op basis van nikkel aan, die chroom en ijzer bevat), kan eveneens een stra-Lingsverwarmingssysteem dat een infrarode Lamp omvat, worden gebruikt.

Verder werd in de bovengenoemde uitvoeringsvormen onder druk gebrachte lucht als het hoge drukgas gebruikt. Het gas hoeft echter niet noodzakelijkerwijs lucht te zijn, en andere gassen, bijvoorbeeld een niet-verbrandbaar gas, zoals stikstof, kan in plaats daarvan worden ge-brui kt.

Verder daalt, indien ontvochtiging voorafgaand aan het inbrengen van hoge drukgas in de houder wordt uitgevoerd, het dauwpunt en kan de temperatuur waartoe de hals wordt verhoogd, worden verlaagd.

Fig. 7 is een voorstelling om de hoogspanningsbehandeling van deze werkwijze te beschrijven. In de figuur is er voorzien in een drooginrichting 25, die is uitgerust met een molecuulzeef of dergelijke, om de onder druk gebrachte lucht te drogen, is er voorzien in een dauwpunt-hygrometer 26 om het dauwpunt van de onder druk gebrachte lucht te meten, die door drooginrichting 25 wordt geleid en is er voorzien in kleppen 27a, 27b om de stroming van het gas te sturen.

De werking zal nu worden beschreven. Atmosferische lucht wordt tot ongeveer 2 atm onder druk gebracht door compressor 22, en waterdamp wordt verwijderd door drooginrichting 25. Onder druk gebrachte Lucht, die door drooginrichting 25 is gedroogd, wordt via klep 27b naar dauwpunt-hygrometer 26 geleid en het dauwpunt ervan wordt gemeten. Het dauwpunt wordt op atmosferische druk gemeten. Onder druk gebrachte Lucht, waarvan het dauwpunt is bevestigd niet hoger dan 25 °C te zijn door hygrometer 26 wordt via klep 27a in houder 21 geleid, en wanneer houder 21 op een hoge druk is wordt een hoge gelijkspanning van ongeveer 30 kV gedurende 4 min. aangelegd tussen het derde rooster en de andere elektroden dan het derde rooster. Wanneer het voetstuk dan wordt omgeven door een hoge drukgasatmos-feer zonder condensatie, is de kruipontladingsdrempelwaarde niet kleiner dan 35 kV. Daardoor treedt een ontlading op tussen het derde rooster en tweede rooster, worden vormnaden, bramen en vuil van het tweede rooster verwijderd en wordt een elektronenstraalbuis met bevredigende diëLektrische eigenschappen verkregen, waarin onnoodzakelijke uitzending van elektronen vanaf het tweede rooster is onderdrukt.

De reden waarom het dauwpunt werd ingesteld om niet hoger dan 25 °C te zijn, zat vervolgens worden beschreven.

De uitvinders van de onderhavige uitvinding vonden dat op massaproduktielijnen, kruipontladingsdrempelspanning in het buisvoetpen-nengebied tendeerde af te nemen, in het bijzonder gedurende het regenseizoen met hoge temperatuur en hoge vochtigheid, en dat het zeer effectief was om de hoeveelheid vocht in de hoge drukgasatmosfeer te verlagen.

Fig. 8 is een experimentele inrichting voor het doel van het experimenteel vaststellen van de betrekking tussen dauwpunt en kruip-ontladingsdrempelspanning. In de figuur is bevochtiger 28 voorzien van een verwarmingsorgaan 29 om de mate van bevochtiging te sturen. Het dauwpunt kan vrij worden ingesteld door het verstellen van de temperatuur van het hoge drukgas met verwarmingsorgaan 29.

Fig. 9 laat de resultaten van een experimentele studie van de betrekking tussen dauwpunt en kruipontLadingsdrempelspanning in het buisvoetpennengebied onder gebruikmaking van deze experimentele inrichting zien. Zoals uit de figuur is te zien, is wanneer de kamertemperatuur 40 °C is en de druk in houder 21 2 atm is, de kruipontladingsdrempeLspanning slechts ongeveer 18 kV wanneer het dauwpunt 30 °C is. Wanneer het dauwpunt 25 °C of Lager is, neemt echter de kruipontladingsdrempelspanning toe en is deze op 20 °C of lager stabiel op: 40 kV.

Verder werd, indien de druk binnen houder 21 op 4 atm werd ingesteld, het gewenste effect verkregen, wanneer het dauwpunt 15 °C of Lager was.

Verder moest, indien de kamertemperatuur in de orde van 20 °C was, zoals in de winter, het dauwpunt 10 °C of Lager te zijn. Verder was er, indien de luchtdruk in de houder 21 op 1,3 atm werd ingesteld, er geen verbetering van kruipontladingsdrempeLspanning, zelfs indien het dauwpunt werd verlaagd.

Fig. 10 is een voorstelling, die een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding laat zien, en betreft de bevestigings/losmaakinrich-ting voor de luchtdichte houder die de elektronenstraalbuis omsluit.

In de figuur dient een samenstel 50 voor het bevestigen en losmaken van een houder 21a, en omvat dit een vooruitbeweeg/terugtrekin-richting 51 die wordt aangedreven door een aandrijfinrichting (die niet is getoond) die houder 21 voorwaarts of achterwaarts in richtingen A beweegt, een houder 21a die is bevestigd op de arm 51a van deze vooruitbeweeg/terug-trekinrichting 51 en één einde geopend heeft, een voetstuk 33 op de basis van deze houder 21a en een afdichtsamenstel 52 dat op het binnenomtreks-oppervlak van het open einde van houder 21a is ingericht. Afdichtsamenstel 52 omvat een ondersteuningsonderdeel 53 dat een cilindrische wand 53a heeft, die is bevestigd aan het binnenomtreksopperv.lak van het open einde van houder 21a, eerste en tweede flenzen 53b en 53c die zich binnenwaarts vanaf eerste en tweede (benedenste en bovenste, zoals in de figuur gezien) kanten van de ciLindrische wand 53a uitstrekken om een ringvormige opening tussen de binnenkanten van de eerste en tweede flenzen 53b en 53c te vormen. Afdichtsamenstel 52 omvat verder een hol ringvormig afdichtonderdeel 54 van elastisch materiaal, zoals rubber, dat binnen ondersteuningsonderdeel 53 is bevestigd. Er is verder voorzien in een Luchtkanaal 55 dat in verbinding staat met afdichtonderdeel 54 voor het toevoeren van onder druk gebrachte Lucht. Wanneer onder druk gebrachte Lucht in afdichtonderdeel 54 wordt toegevoerd, wordt de binnendiameter daarvan verkleind, zodat indien de hals 1 door middel van afdichtonderdeel 54 is ingestoken, afdichtonderdeel 54 tegen hals 1 drukt om een Luchtdichte afdichting tussen hen te vormen. Wanneer onder druk gebrachte lucht uit afdichtonderdeel 54 wordt verwijderd, wordt de binnendiameter daarvan vergroot, en wordt hals 1 gescheiden van afdichtonderdeel 54 en wordt de luchtdichte afdichting tussen hen verbroken.

De werking zal nu worden beschreven. Om de hoogspannings-behandeling uit te voeren, wordt houder 21a naar de elektronenstraalbuis 20 toe bewogen om de houder 21a te omsluiten, teneinde voetstuk 33 te verbinden met de buisvoetpennen zonder onder druk gebrachte Lucht aan afdicht-onderdeel 54 toe te voeren. Wanneer afdichtonderdeel 54 niet is opgeblazen, is insteking gemakkelijk. Dan wordt onder druk gebrachte Lucht via kanaal 55 in afdichtonderdeel 54 gezonden om afdichtonderdeel 54 op te blazen, d.w.z. de binnendiameter daarvan naar hals 1 te verkleinen en om een luchtdichte afdichting tussen en hals en onderdeel 54 te maken. Hoge drukgas wordt dan in houder 21a ingébracht. In dit proces is het wenselijk dat de luchtdruk in afdichtonderdeel 54 is ingesteld om hoger te zijn dan de hoge gasdruk in houder 21a.

Verder wordt houder 21a naar de elektronenstraalbuis gedrukt door vooruitbeweeg/terugtrekinrichting 51, zodat deze niet van de hals loskomt. Onder deze condities wordt een hoge spanning van vier tot vijf maal de bedrijfsspanning van de elektronenstraalbuis van buitenaf via voetstuk 33 aangelegd tussen derde rooster 15 en andere elektroden (waaronder tweede rooster 14 om bramen of vormnaden, die op het tweede rooster zijn gevormd, te verwijderen. Dan wordt de onder druk gebrachte Lucht in afdichtonderdeel 54 verwijderd om het onderdeel te ledigen, en wordt voor-uitbeweeg/terugtrekinrichting 51 teruggetrokken, teneinde houder 21a van elektronenstraalbuis 20 Los te maken.

In deze uitvoeringsvorm hoeft houder 21a slechts voetstuk 33, buisvoet 2 en een deel van hals 1 te omsluiten. Daardoor kan het apparaat compact worden gemaakt, is de druk die op het geheel van houder 21a inwerkt kleiner en is er minder explosiegevaar.

Verder kan het samenstel worden afgedicht of de afdichting ongedaan worden gemaakt door het toevoeren of verwijderen van onder druk gebrachte lucht naar of vanaf afdichtonderdeel 54. Daarom is bevestiging en losmaking van houder 21 gemakkelijk en zijn bewerkingen gemakkelijk uit te voeren.

Afdichtsamenstel 52 kan alternatief van zo een configuratie zijn, die gebruik maakt van een magneet voor het afdichten. Maar aangezien in dit geval de hals 1 dicht bij aardpotentiaal is, bestaat er een groot gevaar dat de halsglasisolatie zal doorslaan gedurende hoge span-ningsbehandeling. Indien onder druk gebrachte lucht wordt gebruikt, zoals in deze uitvoeringsvorm, bestaat er echter niet zo een gevaar en kan een veilig apparaat worden verkregen.

Fig. 11 is een voorstelling van een uitvoeringsvorm van de houderbevestigings/losmaakinrichting in het hoge spanningsbehandelingsappa-raat van een verdere uitvoeringsvorm in de uitvinding en is fig. 12 een voorstelling die de structuur van het voetstuk in deze uitvoeringsvorm laat zien.

In de figuren is een afdichtonderdeel 56 gevormd van een elastisch materiaal, zoals rubber, en bevestigd aan het oppervlak van het open einde van houder 21a die door vooruitbeweeg/terugtrekinrichting 50 tegen trechter 5 van elektronenstraalbuis 20 wordt gedrukt, teneinde houder 21a luchtdicht af te dichten. Een eerste voetstuk 33a is bevestigd aan voet (in het Engels "base") 2 van elektronenstraalbuis 20, en een tweede voetstuk 33b is bevestigd aan de basis van houder 21a. Deze voetstukken zijn beide voorzien van drukcontactklemmen 33c, zodanig dat wanneer houder 21a door vooruitbeweeg/terugtrekinrichting 51 wordt gedrukt om de ruimte daartussen en trechter 5 af te dichten, tegengestelde tweetallen ..drukcontactklemmen in elektrisch contact worden gebracht, zodat vermogen via hen vanaf een externe bron kan worden toegevoerd aan de buisvoetpennen op hals 1.

De werking zal nu worden beschreven. Houder 21a wordt vooruitbewogen door vooruitbeweeg/terugtrekinrichting 51, teneinde hals 1 van elektronenstraalbuis 20 te omsluiten, die reeds is uitgerust met tweede voetstuk 33. Tegelijkertijd wordt afdichtonderdeel 57 tegen trechter 5 gedrukt om een luchtdichte afdichting te vormen, en worden de drukcontact-klemmen 33c van eerste voetstuk 33a en tweede voetstuk 33b in contact gebracht .

Hoge drukgas wordt dan aan houder 21a toegevoerd en wanneer de gespecificeerde gasdruk is bereikt, wordt een spanning van vier tot vijf maal de bedrijfsspanning van de elektronenstraalbuis tussen derde rooster 15 en andere elektroden (waaronder tweede rooster 14) via eerste voetstuk 33 aangelegd, teneinde bramen en voornaden, die op tweede rooster 14 zijn gevormd, te verwijderen. Dan wordt hoge drukgas uit houder 21a verwijderd, wordt vooruitbeweeg/terugtrekinrichting 51 teruggetrokken en wordt houder 21a losgemaakt van elektronenstraalbuis 20.

In deze uitvoeringsvorm moet van tevoren eerste voetstuk 33a op de elektronenstraalbuis worden bevestigd. Houder 21a kan echter in een enkele bewerking aan hals 1 worden bevestigd of van hals 1 worden losgemaakt, waardoor een hoogspanningsbehandelingsapparaat wordt verkregen, dat gemakkelijk is te manipuleren.

In de beschreven uitvoeringsvormen is er in het elektronenkanon van de elektronenstraalbuis voorzien in vier roosters, en wordt de hoge spanning tussen het derde rooster en de andere elektroden aangelegd.

In een ander type elektronenstraalbuis is het elektronenkanon voorzien van zes roosters en zijn de derde en de vijfde roosters met elkaar verbonden om als focusseringselektroden te dienen. In zo een elektronenstraalbuis wordt de hoge spanning aangelegd tussen enerzijds de derde en de vijfde roosters en anderzijds andere elektroden.

De termen "eerste elektrode" en "tweede elektrode" zoals die in de aangehechte conclusies worden gebruikt, dienen niet te worden verward met het eerste rooster en het tweede rooster waarnaar in de beschrijving van de uitvoeringsvormen is verwezen.

In een aspect van de uitvinding wordt, wanneer de hoog-spanningsbewerking wordt bewerkstelligd in de hoge drukgasatmosfeer, de temperatuur van een deel van de buisvoet waar is voorzien in de buisvoet-pennen verhoogd boven de temperatuur van het hoge drukgas. Daardoor kan de daLing van kruipontladingsdrempelspanning zeer eenvoudig worden vermeden en kan een elektronenstraalbuis met consistente kwaliteit worden verkregen. Bovendien kan beschadiging van het voetstuk worden vermeden en kan de pro-duktiviteit worden verhoogd.

In een ander aspect van de uitvinding is het dauwpunt van de hoge drukgasatmosfeer niet hoger dan 25 °C en kunnen dezelfde effecten, als die hierboven zijn beschreven, worden verkregen.

In een verder aspect van de uitvinding is een voetstuk aangebracht op de basis van een houder met één open einde, wordt deze houder ondersteund door een vooruitbeweeg/terugtrekinrichting die deze vooruitbeweegt teneinde de hals van de elektronenstraalbuis te bedekken en de overeenkomstige buisvoetpennen in contact met het voetstuk brengt, wordt onder druk gebracht door lucht aan het holle ringvormige afdichtonderdeeL toegevoerd, dat wordt ondersteund op het binnenomtreksoppervlak van het open einde van de houder, teneinde een luchtdichte afdichting met het bui-tenomtreksoppervlak van de hals te maken en wordt hoge drukgas toegevoerd aan de houder en wordt dan hoogspanningsbehandeling uitgevoerd. Dan wordt de onder druk gebrachte lucht teruggetrokken om de afdichting te verbreken en wordt de vooruitbeweeg/terugtrekinrichting bedreven om de houder Los te maken. Dit staat efficiënte bevestiging en Losmaking van het hoogspannings-behandelingsapparaat van de hals van de elektronenstraaLbuis toe.

In een verder aspect van de uitvinding is het open einde van de houder voorzien van een afdichtonderdeel, wordt de hals van de elek-tronenstraalbuis omsloten door de houder door middel van de vooruitbeweeg/-terugtrekinrichting en wordt het afdichtonderdeel tegen de trechter gedrukt, teneinde een luchtdichte afdichting te maken. Tegelijkertijd worden de buisvoetpennen en externe voedingsbron in contact gebracht via een voetstuk dat is voorzien van drukcontactklemmen. Daardoor wordt een hoogspan-ningsapparaat verkregen.

Claims (15)

1. Hoogspanningsbehandelingswerkwijze voor een elektronenstraal- buis die een hals heeft, die een einde heeft, dat is afgesloten met een buisvoet, en een elektronenkanon herbergt, dat is voorzien van ten minste eerste en tweede elektroden, en eerste en tweede buisvoetpennen voor de eerste en tweede elektroden, waarbij de werkwijze de stappen omvat van het tot stand brengen van een hoge drukgasatmosfeer rond de hals, het aanleggen van een spanning, die voldoende hoger dan de bedrijfsspanning van de elek- tronenstraalbuis is, tussen de eerste en tweede buisvoetpennen, wanneer de hoge drukgasatmosfeer tot stand is gebracht en het gedurende de spannings-aanLegstap boven de temperatuur van de hoge drukgasatmosfeer houden van een deel van de buisvoet, waar is voorzien in de eerste en tweede buisvoetpen-nen, om daardoor een kruipontlading tengevolge van de aan de eerste en tweede buisvoetpennen aangelegde spanning te voorkomen.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de stap van het aanleggen van een spanning dient voor het veroorzaken van een boog- ontlading over de elektroden om bramen, vormnaden of vuil, dat op de eLek- troden aanwezig kan zijn, te verwijderen.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de aangelegde spanning vier tot vijf maal de spanning is, die gedurende bedrijf van de elektronenstraalbuis over de elektroden wordt aangelegd.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de eerste elektrode een focusseringselektrode is, het elektronenkanon een aantal andere elektroden dan de focusseringselektrode omvat, de nek naast het eerste buisvoetpootje buisvoetpootjes voor de andere elektroden heeft en de stap van het aanleggen van een spanning de spanning aanlegt tussen het eerste buisvoetpootje en de buisvoetpootjes voor de andere elektroden.

5. Hoogspanningsbehandelingswerkwijze voor een elektronenstraal-buis die een hals heeft, die een einde heeft, dat is afgesloten met een buisvoet, en een eLektronenkanon herbergt, dat is voorzien van eerste en tweede elektroden, en eerste en tweede buisvoetpennen voor de eerste en tweede eLektroden, waarbij de werkwijze de stappen omvat van het tot stand brengen van een hoge drukgasatmosfeer rond de hals, het aanleggen van een spanning, die voldoende hoger dan de bedrijfsspanning van de eLektronen-straalbuis is, tussen de eerste en tweede buisvoetpennen, wanneer de hoge drukgasatmosfeer tot stand is gebracht en het op niet hoger dan 25 °C in stellen van het dauwpunt van de hoge drukgasatmosfeer, om daardoor een kruipontlading tengevolge van de aan de eerste en tweede buisvoetpennen aangelegde spanning te voorkomen.

6. Werkwijze volgens concLusie 5, met het kenmerk, dat de stap van het aanleggen van een spanning dient voor het veroorzaken van een boog-ontlading over de elektroden om bramen, vormnaden of vuil, dat op de elektroden aanwezig kan zijn, te verwijderen.

7. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de aange-Legde spanning vier tot vijf maal de spanning is, die gedurende bedrijf van de elektronenstraalbuis over de elektroden wordt aangelegd.

8. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de eerste elektrode een focusseringselektrode omvat, het elektronenkanon een aantal andere elektroden dan de focusseringselektrode omvat, de nek naast het eerste buisvoetpootje buisvoetpootjes voor de andere elektroden heeft en de stap van het aanleggen van een spanning de spanning aanlegt tussen het eerste buisvoetpootje en de buisvoetpootjes voor de andere elektroden.

9. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de stap van het instelLen van het dauwpunt het verwarmen van het hogedrukgas omvat, alvorens dit aan de omgeving van de hals wordt toegevoerd.

10. Apparaat voor het uitvoeren van de hoogspanningsbehandeling volgens een van de conclusies 1 tot en met 9, omvattende een houder die een einde open heeft en die is voorzien van een voetstuk op de basis ervan, een vooruitbeweeg/terugtrekinrichting die deze houder ondersteunt en deze voorwaarts Langs de as van de elektronenstraalbuis beweegt totdat de houder de hals omsluit, of achterwaarts om de hals vrij van de houder te maken, een afdichtsamenstel dat een hol ringvormig afdichtonderdeel van elastisch materiaal omvat, dat op het binnenomtreksoppervlak van de houder bij het open einde is aangebracht en een verkleinde binnendiameter heeft, wanneer onder druk gebrachte lucht aan het inwendige daarvan wordt toegevoerd, en daardoor tegen het buitenomtreksoppervlak van de hals wordt gedrukt, teneinde een luchtdichte afdichting tussen het buitenomtreksoppervlak van de hals en het open einde van de houder te vormen, middelen voor het inbrengen van een hogedrukgas in de houder, wanneer de luchtdichte afdichting tussen het bui-tenomtreksoppervlak van de hals en het open einde van de houder is gevormd en middelen voor het via het voetstuk aan de buisvoetpennen aanleggen van een spanning, terwijl de hals door het hogedrukgas wordt omgeven.

11. Hoogspanningsbehandelingswerkwijze voor een elektronenstraal- buis die een hals heeft, die een einde heeft, dat is afgesloten met een buisvoet, en een elektronenkanon herbergt, dat is voorzien van eerste en tweede elektroden, en eerste en tweede buisvoetpennen voor de eerste en tweede elektorden, waarbij de werkwijze de stappen omvat van het voorzien in een houder die één einde open heeft, die is voorzien van een voetstuk op de basis ervan en die is voorzien van een afdichtsamenstel dat een hol ringvormig afdichtonderdeel van elastisch materiaal omvat, dat is aangebracht op het binnenomtreksoppervlak van de houder bij het open einde, het vooruitbewegen van de houder naar de elektronenstraalbuis, zodanig dat de houder de hals omsluit en het voetstuk in de houder is verbonden met de eerste en tweede buisvoetpènnen van de hals, het toevoeren van onder druk gebrachte lucht in het holle ringvormige afdichtonderdeel, teneinde de bin-nendiameter daarvan te verkleinen, zodanig dat deze tegen het buitenom-treksoppervlak van de hals wordt gedrukt, teneinde een luchtdichte afdichting tussen het buitenomtreksoppervlak van de hals en het open einde van de houder te vormen, het inbrengen van een hogedrukgas in de houder, terwijl de luchtdichte afdichting tussen het buitenomtreksoppervlak van de hals en het open einde van de houder wordt gehandhaafd en het via het voetstuk aan de buisvoetpennen aanleggen van een spanning die voldoende hoger dan de be-drijfsspanning van de elektronenbuis tussen de eerste en tweede buisvoetpennen is, terwijl de nek door het hogedrukgas wordt omgeven.

12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat deze verder de stap omvat van het terugtrekken van de houder van de elektronen-straalbuis, totdat het houderafdichtonderdeel van de trechter is gescheiden en de drukcontactklemmen van het eerste voetstuk zijn gescheiden van de drukcontactklemmen van de tweede voetstukken.

13. Apparaat voor het uitvoeren van de hoogspanningsbehandeling volgens een van de conclusies 1 tot en met 9, omvattende een houder die één einde open heeft, om het toe te staan dat hogedrukgas aan het inwendige daarvan wordt toegevoerd en die is voorzien van een voetstuk dat drukcon-tactklemmen op de basis daarvan heeft, een afdichtonderdeel van elastisch materiaal dat is bevestigd op het einde van de houder, een vooruitbeweeg/-terugtrekinrichting die de houder ondersteunt en deze langs de as van de elektronenstraalbuis voorwaarts beweegt, totdat het houderafdichtonderdeel tegen de trechter van de elektronenstraalbuis wordt gedrukt om een Luchtdichte afdichting tussen het open einde van de houder en de trechter te vormen en de drukcontactklemmen, die in de houder zijn aangebracht, in con tact worden gebracht met drukcontactklemmen die van tevoren met de buis-voetpennen van de hals zijn verbonden, of achterwaarts totdat het houderaf-dichtonderdeel van de trechter is gescheiden en de drukcontactklemmen van het voetstuk zijn gescheiden van de drukcontactkLemmen die met de buisvoet-pennen zijn verbonden en middelen voor het inbrengen van een hogedrukgas in de houder, terwijl de luchtdichte afdichting tot stand wordt gebracht en middelen voor het via de drukcontactklemmen aanleggen van een spanning aan de buisvoetpennen, terwijl de hals door het hogedrukgas wordt omgeven.

14. Hoogspanningsbehandelingswerkwijze voor een elektronenstraal-buis die een hals heeft, die één einde heeft, dat is afgesloten met een buisvoet, en een elektronenkanon herbergt, dat is voorzien van eerste en tweede elektroden, en eerste en tweede buisvoetpennen voor de eerste en tweede elektroden, waarbij de werkwijze de stappen omvat van het voorzien in een houder die één open einde heeft, is voorzien van een eerste voetstuk dat drukcontactklemmen op de basis daarvan heeft en is voorzien van een af-dichtonderdeel van elastisch materiaal dat op het open einde is bevestigd, het verbinden van een tweede voetstuk dat drukcontactklemmen aan de eerste en tweede buisvoetpennen op de hals van de elektronenstraalbuis heeft, het vooruitbewegen van de houder naar de elektronenstraalbuis, zodanig dat het afdichtonderdeel tegen de trechter van de elektronenstraalbuis wordt gedrukt, om een luchtdichte afdichting tussen het open einde van de houder en de trechter te vormen en de drukcontactklemmen van de eerste en tweede voetstukken in contact met elkaar worden gebracht om een elektrische verbinding tot stand te brengen, het inbrengen van een hogedrukgas in de houder, terwijl de luchtdichte afdichting wordt gehandhaafd, om een hoge druk-gasatmosfeer rond de hals tot stand te brengen en het via de drukcontactklemmen aan de buisvoetpennen aanLeggen van een spanning die voldoende hoger is dan de bedrijfsspanning van de elektronenstraalbuis tussen de eerste en tweede buisvoetpennen, terwijl de hals door het hogedrukgas wordt omgeven.

15. Werkwijze volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat deze verder de stappen omvat van het terugtrekken van de houder van de elektro-nenstraalbuis, totdat het houderafdichtonderdeel van de trechter is gescheiden en de drukcontactklemmen van het eerste voetstuk zijn gescheiden van de drukcontactklemmen van de tweede voetstukken. Eindhoven, maart 1991.