NL9302223A - Elektronen voor toepassing in een kleurkathodestraalbuis. - Google Patents

Description

Elektronenkanon voor toepassing in een kleurkathodestraal-buis.

Uitvindinascfebied

De uitvinding heeft betrekking op een elektronenkanon voor toepassing in een kleurkathodestraalbuis, en meer in het bijzonder op een elektronenkanon voor toepassing in een kleurkathodestraalbuis, welke, bij het aanleggen van een dynamische focusseringsspanning aan een dynamische focusseringselektrode de achteruitgang van de convergentie-karakteristiek van een elektronenstraal kan voorkomen.

Eerdere techniek

In het algemeen is een elektronenkanon aangebracht in het halsgedeelte van de kleurkathodestraalbuis, en emitteert thermionen. Een kenmerkend elektronenkanon heeft een kathode 11, een stuurelektrode 12, een roosterelektrode 13, welke tezamen een voorzettriode vormen, en een eerste en een tweede focusseringselektrode 14 en 15 welke een supplementaire lens en een hoofdlens vormen, en een eind-versnellingselektrode 16. Hierbij omvatten de tweede focusseringselektrode 15 en de eindversnellingselektrode 16 respectievelijk buitenste elektrodeorganen 15a en 16a, waarin elektronenstraaldoorlaatopeningen 100 en 200 van grote apertuur, waar doorheen de drie elektronenstralen gaan, gevormd zijn, en inwendige elektrodeorganen 15b en 16b, waarin drie elektronenstraaldoorlaatopeningen, bestaande uit de triples 101, 102, en 103, en 201, 202 en 203, in lijn gevormd zijn, ingevoegd en vastgezet aan de binnenzijde van de buitenste elektrodeorganen 15a en 16a.

Verder, zoals getoond in fig. 2, lopen de centrale assen van de twee buitenste elektronenstraaldoorlaatopeningen 101 en 103, gevormd in het binnenste elektrodeorgaan 15b van de tweede focusseringselektrode 15 iets toe naar elektronen-straaldoorlaatopening 102 in het midden van de tweede focusseringselektrode ten opzichte van de centrale as van de twee elektronenstraaldoorlaatopeningen 201 en 203, gevormd in het binnenste elektrodeorgaan 16b van de eindversnellingselektrode 16.

Met betrekking tot de elektroden van het elektronenkanon, opgebouwd zoals in het bovenstaande beschreven, wordt een voorbepaalde elektrostatische focusseringsspanning (Vf) aangelegd aan de eerste focusseringselektrode 14, en een dynamische focusseringsspanning (Vd), welke bovengenoemde elektrostatische focusseringsspanning gebruikt als basisspanning en gesynchroniseerd is met een afbuigsignaal, wordt aangelegd aan een tweede focusseringselektrode 15, en een anodespanning (Va), die hoger is dan de dynamische focusseringsspanning (Vd) wordt aangelegd aan de eind-versnellingselektrode 16.

Een voorbepaalde spanning wordt aangelegd aan elke elektrode van het aldus opgebouwde, gebruikelijke elektronenkanon 10, teneinde daardoor een elektronenlens te vormen tussen de respectievelijke elektroden, resulterende in een focussering en een versnelling van de thermionen, geëmitteerd vanaf de kathode 11. Deze thermionen belanden aan elk punt van fluorescentiefilm 300. Wanneer de aldus gefocusseerde en versnelde thermionen, dat wil zeggen een elektronenstraal, worden afgebogen naar de omtrek van fluorescentiefilm 300, wordt de dynamische focusseringsspanning (Vd), die in synchronisatie is met het afbuigsignaal, aangelegd aan de tweede focusseringselektrode 15, die dan de sterkte van de hoofdlens, gevormd tussen de tweede focusseringselektrode 15 en de eindversnellings-elektrode 16 verzwakt, en op zijn beurt het convergentie-verschijnsel van de buitenste twee elektronenstralen van de drie elektronenstralen verzwakt, waardoor voorkomen wordt dat de drie elektronenstralen worden geconvergeerd. Meer gedetailleerd, wanneer de thermionen, geëmitteerd vanaf kathode 11, in aftasting worden gevoerd naar het midden van de fluorescentiefilm, wordt de dynamische focusseringsspanning (Vd), welke identiek is aan de elektrostatische focusseringsspanning (Vf), aangelegd aan de tweede focusseringselektrode 15. Daarom wijken de centrale assen van de buitenste elektronenstralen van de inwendige elektrodeorganen 15b en 16b van elkaar af, hetgeen dan een gemeenschappelijke asymmetrische grote apertuurlens vormt tussen de tweede focusseringselektrode 15 en elektronen- straaldoorlaatopeningen 101 en 103 en 201 en 203 van de buitenopeningen van de eindversnellingselektrode 16. De lens wordt versterkt zoals getoond in getrokken lijn in fig. 1, teneinde daardoor de exacte convergentie van de buitenste elektronenstralen, die door deze lens gaan, mogelijk te maken op een fluorescentiepunt van de fluorescentiefilm. De dynamische focusseringsspanning (Vd), die synchroniseert met een deflectiesignaal, wordt evenwel aangelegd aan de tweede focusseringselektrode 15, wanneer de elektronenstraal in aftasting wordt gevoerd naar de omgeving van de fluorescentiefilm 300, welke het elektrische potentiaalverschil tussen de tweede focusseringselektrode en de eindversnellingselektrode reduceert, en de aldus gevormde asymmetrische lens met gemeenschappelijke grote apertuur wordt verzwakt zoals getoond in gebroken lijn in fig. 1 in vergelijking tot het geval van de elektronenstraal, die in aftasting naar het midden wordt geleid.

Dienovereenkomstig wordt van de drie elektronenstralen degene, die gaat door de elektronenstraaldoorlaatopeningen 101 en 103 en 201 en 203, verzwakt in haar geconcentreerd worden naar de centrale elektronenstraal, waardoor verhinderd wordt, dat de bovengenoemde doorgelaten elektronenstraal nauwkeurig geconvergeerd wordt op de fluorescentiefilm 300. Daardoor wordt het scherm, dat gevormd wordt door de kathodestraalbuis, welke dit gebruikelijke elektronenkanon gebruikt, verstoord in de exacte convergentie van alle drie de stralen op de fluorescentiefilm, hetgeen resulteert in vermindering van de resolutie.

Samenvatting van de uitvinding

Het is een doel van de uitvinding om een elektronenkanon te verschaffen voor toepassing in een kathodestraalbuis, waarbij voorkomen kan worden, dat de drie elektronenstralen worden gewijzigd in hun convergentiekarakteristieken volgens de aanlegging van de dynamische focusseringsspanning.

Het is een ander doel van de uitvinding om een elektronenkanon te verschaffen voor toepassing in een kathodestraalbuis, waarbij de resolutie van een kathode- straalbuis kan worden verbeterd door er voor te zorgen, dat elke elektronenstraal, geëmitteerd van drie elektronenkanonnen, opgesteld in lijn, worden geconvergeerd op één enkel punt.

Teneinde de bovengenoemde doeleinden te bereiken, wordt door de uitvinding een elektronenkanon voor toepassing in een kleurkathodestraalbuis verschaft, omvattende een kathode, een stuurelektrode, een roosterelektrode, een focusseringselektrode en een dynamische focusserings-elektrode, welke een quadri-elektrodelens vormen, en een eindversnellingselektrode, opgesteld aangrenzend aan de dynamische focusseringselektrode, vormende een hoofdlens, waarbij de centrale assen van de twee buitenste elektronen-straaldoorlaatopeningen van de focusseringselektrode iets naar de centrale elektronenstraaldoorlaatopening daarvan toelopen ten opzichte van die van de dynamische focusseringselektrode.

Korte beschrijving van de tekening

Bovengenoemde doeleinden en voordelen van de uitvinding zullen duidelijker worden uit een in detail gegeven beschrijving van een voorkeursuitvoering met verwijzing naar de tekening, waarin: fig. 1 een zijaanzicht in doorsnee is van een elektronenkanon voor toepassing in een gebruikelijke kleurkathodestraalbuis, waarin de toestand getoond is van een elektronenstraal, geëmitteerd vanaf een kathode en geconvergeerd op een fluorescentiefilm, fig. 2 een dwarsdoorsnee is, waarin een tweede focusseringselektrode en de eindversnellingselektrode van fig. 1 getoond zijn, fig. 3 een zijaanzicht is van een elektronenkanon voor toepassing bij de kleurkathodestraalbuis volgens de uitvinding, waarin de status getoond is van een elektronenkanon, geëmitteerd vanaf een kathode en geconvergeerd op een fluorescentiefilm, en fig. 4 een gedeeltelijk weggesneden aanzicht in perspectief is, waarin een elektrode getoond is van het elektronenkanon van fig. 2.

Gedetailleerde beschrijving van de uitvinding Zoals getoond in de fig. 3 en 4 omvat een elektronenkanon voor toepassing in een kleurkathodestraal-buis volgens de onderhavige uitvinding een kathode 21, een stuurelektrode 22, een roosterelektrode 23, welke tezamen een voorzettriode vormen, een focusseringselektrode 24, gebruikt om een elektronenstraal te integreren en te versnellen, een dynamische focusseringselektrode 25, en een eindversnellingselektrode 26. Hier zijn de vertikaal langwerpige elektronenstraaldoorlaatopeningen 301, 302 en 303 en de horizontaal langwerpige elektronenstraal-doorlaatopeningen 401, 402 en 403, die bedoeld zijn om een algemene quadri-elektrodelens te vormen, gevormd aan de uittreezijde van de focusseringselektrode 24 en de ingangszijde van de dynamische focusseringselektrode 25 respectievelijk. De vorm van een elektronenstraaldoorlaat-opening, welke de bovengenoemde quadri-elektrodelens vormt, kan worden veranderd in diverse vormen in afhankelijkheid van de wijze van spanningaanlegging. De uittreezijde van de dynamische focusseringselektrode 25 omvat de inwendige elektrodeorganen 25a en 26a, waarin de onafhankelijke elektronenstraaldoorlaatopeningen van kleine apertuur 501, 502 en 503 en 601, 602 en 603 gevormd zijn, en de ingangszijde van de eindversnellingselektrode 26 bevat de uitwendige elektrodeorganen 25b en 26b, waarin inwendige elektrodeorganen 25a en 26a zijn ingevoegd, en de elektronenstraaldoorlaatopeningen 500 en 600 met grote apertuur, waar doorheen de drie elektronenstralen gemeenschappelijk gaan, gevormd zijn. In toevoeging hieraan lopen de centrale assen van de buitenste elektronenstraal-doorlaatopeningen 501 en 503 van het inwendige elektrode-orgaan 25a van de dynamische focusseringselektrode 25 iets toe naar de centrale elektronenstraaldoorlaatopening 502 van de dynamische focusseringselektrode 25 ten opzichte van die van de buitenste elektronenstraaldoorlaatopeningen 601 en 602 van het inwendige elektrodeorgaan 26b van de eindversnellingselektrode 26.

De centrale assen van de buitenste elektronenstraal-doorlaatopeningen 401 en 403, gevormd in de ingangszijde van de dynamische focusseringselektrode 25, die een quadri-elektrodelens vormen door het aanleggen van een voorbepaalde elektrische potentiaal aan elke elektrode, lopen iets naar buiten, over een voorbepaalde lengte, zoals getoond in fig.

4, ten opzichte van de centrale assen van de elektronen-straaldoorlaatopeningen 301 en 303, gevormd in de uittree-zijde van de focusseringselektrode 24 in overeenstemming met de kenmerken van de onderhavige uitvinding. Dat wil zeggen, de centrale assen van de buitenste elektronenstraal-doorlaatopeningen 301 en 303, gevormd in de uittreezijde van de focusseringselektrode 24, lopen iets toe naar de centrale elektronenstraaldoorlaatopening 302 van de focusseringselektrode 24 ten opzichte van de centrale assen van de buitenste elektronenstraaldoorlaatopeningen 401 en 403, die gevormd zijn in de ingangszijde van de dynamische focusseringselektrode 25.

Een voorbepaalde spanning wordt aangelegd aan elke elektrode, welke bovengenoemd elektronenkanon vormt. Hier wordt een anodespanning (Va) van 27 kV tot 32 kV aangelegd aan de eindversnellingselektrode 26, en een focusserings-spanning (Vf) van 8 kV tot 9 kV, dat wil zeggen ongeveer 28 % van de anodespanning, wordt aangelegd aan de focusseringselektrode 24. Verder wordt een dynamische focusseringsspanning (Vd) van 10,2 kV, die gesynchroniseerd is met de afbuiging, aangelegd aan de dynamische focusseringselektrode 25.

Het aldus opgebouwde elektronenkanon voor toepassing in een kleurkathodestraalbuis volgens de onderhavige uitvinding werkt als volgt.

Volgens de uitvinding wordt, als een voorbepaalde elektrische potentiaal wordt aangelegd aan elke elektrode van het elektronenkanon, een voorbepaalde elektronenlens gevormd tussen de elektroden. Het proces van het vormen van deze elektronenlens en het convergeren van de elektronenstraal zal in twee gedeelten worden verklaard: het in aftasting leiden van de elektronenbundel op het midden van fluorescentiefilm 300 en het in aftasting leiden van de elektronenbundel naar de omtrek van de fluorescentie-film 300.

Allereerst, wanneer de elektronenstraal, geëmitteerd van kathode 21, in aftasting gevoerd wordt naar het midden van de fluorescentiefilm 301, wordt een dynamische focusserings-spanning (Vd), die gelijk is aan de focusseringsspanning (Vf) aangelegd aan de focusseringselektrode 24, aangelegd aan de dynamische focusseringselektrode 25, terwijl een hoge anodespanning (Va) wordt aangelegd aan de eindversnellings-elektrode 26. Zodoende wordt er geen elektronenlens gevormd tussen de focusseringselektrode 24 en de dynamische focusseringselektrode 25, omdat er geen elektrisch potentiaalverschil wordt gegenereerd, terwijl de hoofdlens wordt gevormd tussen de dynamische focusseringselektrode 25 en de eindversnellingselektrode 26. Indien er een elektrodelens wordt gevormd tussen elektroden, als een spanning wordt aangelegd aan elke elektrode, zoals boven beschreven, gaat een elektronenstraal, geëmitteerd vanaf kathode 21 naar fluorescentiefilm 300, daarbij gefocusseerd en versneld, wanneer de elektronenstraal gaat door de elektronenlenzen, gevormd in elke elektrode, bijvoorbeeld de vrije focusseringslens, gevormd tussen roosterelektrode 23 en focusseringselektrode 24, en uiteindelijk gefocusseerd en versneld in de hoofdlens. Op dit moment wordt de elektronen— straal, die belandt op fluorescentiefilm 300, niet beïnvloed door een elektronenlens, aangezien de elektronenlens niet gevormd is tussen de focusseringselektrode 24 en de dynamische focusseringselektrode 25, zelfs hoewel de centrale assen van de elektronenstraaldoorlaatopeningen 301 en 303 en 401 en 403, respectievelijk gevormd in de uittree-zijde van de focusseringselektrode en in de ingangszijde van de dynamische focusseringselektrode 25 iets naar elkaar toe gaan in horizontale richtingen, zoals gemarkeerd in getrokken lijnen in fig. 3. Verder wordt de elektronenstraal geconvergeerd naar de centrale elektronenstraal van beide zijden van elektronenstraaldoorlaatopeningen 501 en 503 en 601 en 603 door de asymmetrische elektronenlens, gevormd tussen de inwendige elektrodeorganen 25b en 26b van de dynamische focusseringselektrode 25 en de eindversnellingselektrode 26, waarin de centrale assen van de buitenste elektronenstraaldoorlaatopeningen 501 en 503 en 601 en 603 iets naar elkaar toe lopen in horizontale richting, en vervolgens optimaal worden geconvergeerd op een fluorscentiepunt van de fluorescentiefilm 300.

Wanneer de elektronenstralen, geëmitteerd vanaf kathode 21, aftastend worden gevoerd naar de omtrek van de fluorescentiefilm, wordt de focusseringsspanning (Vf) aangelegd aan focusseringselektrode 24, terwijl de dynamische focusseringsspanning (Vd) wordt aangelegd aan de dynamische focusseringselektrode 25, die gesynchroniseerd is met het afbuigsignaal, waardoor een quadri-elektrodelens gevormd wordt door de elektronenstraaldoorlaatopeningen 301, 302 en 303, en 401, 402 en 403 respectievelijk gevormd in de uittreezijde van de focusseringselektrode 24 en in de ingangszijde van de dynamische focusseringselektrode 25. Verder wordt de dynamische focusseringsspanning (Vd) aangelegd tussen de dynamische focusseringselektrode 25 en de eindversnellingselektrode 26, waardoor een relatief verzwakte hoofdlens wordt gevormd.

Dienovereenkomstig wordt een elektronenstraal, geëmitteerd door kathode 21, gefocusseerd en versneld door de quadri-elektrodelens, zoals getoond in gebroken lijn in fig. 3, en wordt gefocusseerd en uiteindelijk versneld door de hoofdlens, en belandt dan op de fluorescentiefilm. De processen van het emitteren van de elektronenstraal van de kathode 12 en het aankomen op de fluorescentiefilm en van het convergeren van de buitenste elektronenstralen met de centrale elektronenstraal worden hierna toegelicht.

Allereerst gaat de elektronenstraal, geëmitteerd vanaf kathode 21, door de quadri-elektrodelens, gevormd tussen focusseringselektrode 24 en dynamische focusseringselektrode 25. Aangezien de centrale assen van de elektrodestraal-doorlaatopeningen 301 en 303, gevormd in de uittreezijde van focusseringselektrode 24, welke de bovengenoemde quadri-elektrodelens vormen, iets naar binnen lopen ten opzichte van de middelpunten van de beide elektronenstraal-doorlaatopeningen 401 en 403, gevormd in de intreezijde van de dynamische focusseringselektrode 25, wordt bereikt, dat de buitenste elektronenstralen 301 en 401 en 301 en 403 worden geconcentreerd in de centrale elektronenstraal- doorlaatopening. De aldus geconcentreerde elektronenstralen gaan door de hoofdlens, gevormd tussen de dynamische focusseringslens 25 en de eindversnellingslens 26. Deze buitenste elektronenstralen, die gaan door de hoofdlens, worden verder gedivergeerd naar de tegenover gelegen richting van de centrale elektronenstraaldoorlaatopening door te gaan door het uitwendige gebied van de centrale elektronenbundeldoorlaatopening van de focusseringslens van de elektronenstraaldoorlaatopeningen 501 en 503, gevormd in het inwendige elektrodeorgaan 25b van de dynamische focusseringselektrode 25. Verder gaat de aldus gedivergeerde elektronenstraal door het buitenste van de focusseringslens, die gevormd is tussen de elektronenstraaldoorlaatopeningen 500 en 600 van grote apertuur van elke uitwendige elektrodeorgaan 25a en 26a, waardoor zij worden geconvergeerd tot de centrale elektronenstraal als gevolg van de grote sferische aberratie. Dienovereenkomstig kan het convergentieverschil tussen de beide elektronenstralen, veroorzaakt door de bovengenoemde verzwakte hoofdlens, worden gecompenseerd, hetgeen tot gevolg heeft, dat de elektronenstraal, geëmitteerd vanaf kathode 21, aankomt in zijn beste toestand op de fluorescentiefilm. Aldus kan dankzij de uitvinding een elektronenkanon voor toepassing in een kleurkathodestraal-buis in wezen voorkomen, dat de elektronenstraal, die wordt geëmitteerd vanaf de kathode, verslechtert in zijn convergentiekarakteristiek in overeenstemming met de verandering van de sterkte van de hoofdlens in de loop van het afbuigen naar de omtrek van de fluorescentiefilm, waardoor de resolutie verbeterd wordt van een kleurkathode-straalbuis, waarin dit elektronenkanon wordt gebruikt.

Claims (4)

1. Elektronenkanon voor toepassing in een kleurkathode-straalbuis, omvattende een kathode, een stuurelektrode, een roosterelektrode, die tezamen een voorzettriode vormen, een focusseringselektrode en een dynamische focusserings-elektrode, die een quadri-elektrodelens vormen, met het kenmerk, dat de centrale assen van de buitenste elektronenstraaldoorlaatopeningen van genoemde focusseringselektrode iets naar de centrale elektronenstraaldoorlaat-opening toegaan ten opzichte van die van de buitenste elektronenstraaldoorlaatopeningen van genoemde dynamische focusseringselektrode.

2. Elektronenkanon volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de quadri-elektrodelens wordt gevormd door de vertikaal langwerpige elektronenstraaldoorlaat-opening, gevormd in de uittreezijde van de focusseringselektrode, en door de horizontaal langwerpige elektronen-straaldoorlaatopening, gevormd in de ingangszijde van de focusseringselektrode.

3. Elektronenkanon volgens conclusie 2, m e t het kenmerk, dat de centrale assen van de horizontaal langwerpige elektronenstraaldoorlaatopeningen in de buitenzijde van de dynamische focusseringselektrode iets naar buiten lopen ten opzichte van die van de buitenste vertikaal langwerpige elektronenstraaldoorlaatopeningen, gevormd in de dynamische focusseringselektrode.

4. Elektronenkanon volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de centrale assen van de buitenste elektronenstraaldoorlaatopeningen, gevormd in de ingangszijde van de dynamische focusseringselektrode, zijn gevormd buitenwaarts van de centrale assen van de buitenste elektronenstraaldoorlaatopeningen, gevormd in de ingangszijde van de focusseringselektrode.