PL120544B1 - Cathode assembly - Google Patents

Cathode assembly Download PDF

Info

Publication number
PL120544B1
PL120544B1 PL20184377A PL20184377A PL120544B1 PL 120544 B1 PL120544 B1 PL 120544B1 PL 20184377 A PL20184377 A PL 20184377A PL 20184377 A PL20184377 A PL 20184377A PL 120544 B1 PL120544 B1 PL 120544B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
cathode
plate electrodes
electrode
plates
plate
Prior art date
Application number
PL20184377A
Other languages
English (en)
Other versions
PL201843A1 (pl
Inventor
Robert A Gange
Original Assignee
Rca Corporation Te New York
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US05/784,365 external-priority patent/US4121130A/en
Application filed by Rca Corporation Te New York filed Critical Rca Corporation Te New York
Publication of PL201843A1 publication Critical patent/PL201843A1/pl
Publication of PL120544B1 publication Critical patent/PL120544B1/pl

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/02Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
    • H01J29/04Cathodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J1/02Main electrodes
    • H01J1/13Solid thermionic cathodes
    • H01J1/20Cathodes heated indirectly by an electric current; Cathodes heated by electron or ion bombardment

Landscapes

  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
  • Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
  • Cold Cathode And The Manufacture (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest zespól katody zwla¬ szcza katody linowej.Zespoly katod sa dobrze znane. W najprostszej formie zespól zawiera katode, to jest zródlo ele¬ ktronów i wiele elektrod rozmieszczonych w od¬ leglosci od katody.Elektrody maja odpowiednie potencjaly elektry¬ czne, tak aby sterowac przeplywem elektronów emitowanych przez katode. Termokatoda wymaga dodatkowej konstrukcji dla nagrzewania jej do wystarczajacej temperatury potrzebnej do emisji elektronów.Konwencjonalny zespól katody jest przedstawio¬ ny w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki Nr 3.772.554. Ten zespól katody zawiera trzy oddzielne katody i jest szeroko stosowany w kineskopach kolorowych. Chociaz konstrukcja jest szeroko stosowana, ma ona wiele niedogod¬ nosci. Jedna z nich jest to, ze elektroda sterujaca to jest pierwsza siatka przed katoda musi byc starannie orientowana z kazda z tych katod. Jak¬ kolwiek ze wzgledu na wolnostojacy charakter siatki sterujacej pospolicie nazywanej siatka pier¬ wsza, orientowanie jej jest trudnym zadaniem.Orientowanie jest bardziej skomplikowane ze wzgledu na fakt, ze trzy katody, z których sklada sie wyrzutnia moga byc usytuowane w róznych plaszczyznach. Takze cieplo wytwarzane przez ka¬ zda z katod moze byc wystarczajaco duze aby 10 15 20 25 W powodowac lekkie przesuniecie siatki w stosunku do jednej lub wiecej elektrod lub innych siatek.Niedogodnosci zespolu katod moga stac sie bardziej powazne, gdy zastosowana jest dluzsza katoda. Na przyklad, w przypadku liniowego zród¬ la elektronów, które rozciaga sie na wiekszej prze¬ strzeni niz trzy katody, orientacja i problemy ter¬ miczne wzrastaja wraz z dlugoscia zródla linio¬ wego. Takie linowe zródlo byloby szczególnie po¬ zadane do zastosowania jako katoda w duzych plaskich urzadzeniach katodoluminescyjnych dla odtwarzania obrazów. W jednej z takich konstruk¬ cji, byloby wymagane zródlo liniowe dla emito¬ wania elektronów selektywnie wzdluz jego dlu¬ gosci, to znaczy liniowe katodowe zródlo, mogace dzialac jako wiele zródel dyskretnych, przy czym kazde z tych zródel reprezentuje maly segment wzdluz dlugosci zródla liniowego. Elektrony emi¬ towane ze zródla bylyby nastepnie kierowane na ekran pokryty luminoforem tak aby uzyskac obraz.Celem wynalazku jest opracowanie zespolu ka¬ tody, który nie ma tych niedogodnosci.Cel wynalazku zostal osiagniety przez to, ze w zespole katody na powierzchni podloza znajduje sie wiele dyskretnych elektrod plytkowych. Ter¬ mokatoda jest umieszczona na jednej stronie po¬ wierzchni. Katoda rozciaga sie poprzecznie do ka¬ zdej z elektrod plytkowych, tak ze oddzielne czesci katody sa zwiazane z róznymi elektrodami plyt- 120 544120 544 kowymi. Elementy do spowodowania emisji ele¬ ktronów z katody sa umieszczone w odleglosci od katody i od elektrod plytkowych.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zespól katody wedlug wynalazku w widoku z góry, fig. 2 — przekrój wzdluz linii 2—2 oznaczonej na fig. 1, fig. 3 — zespól katody z fig. 1 i fig. 2 w czesciowym przekroju i w wi¬ doku perspektywicznym, fig. 4 i 5 — przebieg potencjalu elektrycznego w zespole katody wedlug wynalazku podczas pracy i spoczynku, fig. 6 — in¬ ne rozwiazanie zespolu katody z fig. 1—3 w wido- i czesciowym przekroju, fig. wzdluz linii 7—7 oznaczonej n| fig. 6, fig. 8'-£ schemat dzialania zespolu zl fig. 6 i 7, fig. 91 — jeszcze inne rozwiazanie zlslfURMtfl&ljApjlUlLg wynalazku w widoku per- llO — jeszcze inne rozwiaza¬ nie zespolu katody wedlug wynalazku w widoku perspektywicznym, fig. 11 — elektrode aperturowa zespolu katody wedlug wynalazku w widoku z gó¬ ry, fig. 12 — inne rozwiazanie elektrody apertu- rowej zespolu katody wedlug wynalazku w widoku z góry, fig. 13 — przekrój z fig. 2 innego roz¬ wiazania zespolu katody wedlug wynalazku, fig. 14 — przekrój jednego rozwiazania posrednio grzanej katody odpowiedniej do zastosowania w zespole katody wedlug wynalazku, fig. 15 — jeszcze inne rozwiazanie zespolu katody z fig. 1—3 w widoku perspektywicznym i czesciowym przekroju, fig. 16 — zespól katody z fig. 15 w przekroju wzdluz linii 16—16 oznaczonej na fig. 15, fig. 17 — przekrój podobny do przekroju z fig. 16 przedstawiajacy polaczenia elektryczne odpowiednie do zastosowania w zespole katody z fig. 15, fig. 18 — przekrój podobny do przekroju z fig. 16 przedstawiajacy polaczenia elektryczne odpowiednie do zastosowania w zespole katody z fig. 16.Na fig. 1—3 przedstawiono jedno z rozwiazan zespolu katody wedlug wynalazku oznaczonego ogólnie liczba 10. Zespól katody 10 zawiera ele¬ ktrycznie izolowane podloze 12, takie jak kwarc, które zawiera zaglebienie 14. Powierzchnia dna zaglebienia 14 zawiera wiele dyskretnych elektrod plytkowych 16. Zalecane jest zeby kazda z elektrod plytkowych 16 miala powierzchnie 16a lezaca w tej samej plaszczyznie co plaszczyzny 16a innych ele¬ ktrod plytkowych 16. Kazda z elektrod plytkowych 16 moze zawierac warstwe tantalu. jUrubosc war¬ stwy tantalowej mie jest krytyczna, a typowa gru¬ bosc wynosi od 3000A do 5000A.Grzejnik stanowiacy katode 18 jest podwieszony we wglebieniu 14 i rozciaga Sie w poprzek po¬ wierzchni lSa plytek 16 tak, ze oddzielne czesci wzdluz dlugosci katody 13 sa powiazane z róz¬ nymi powierzchniami 16a elektrod plytkowych.Typowa dlugosc katody 18 wynosi od okolo 1 cm do okolo 1 m. Katoda 18 moze stanowic bezpo¬ srednio nagrzewane wlókno z takiego materialu jak tungsram, który jest kataforetycznie pokry¬ wany emisyjnym weglanem. Odpowiedni emisyjny weglan moze zawierac 13|°/o CaC03, 3i»/» SrC03 i 5Wp BaC03. Srednica katody 1$-razem z pokry¬ ciem emisyjnym wynosi okolo 0,25 mm. Katoda 18 jest utrzymywana w miejscu we wglebieniu 14 przez zastosowanie naprezen na obu koncach za pomoca sprezyn 20. Sprezyny 20 moga byc wyko- 5 nane ze stopu Haynes H 25 o srednicy 100 mikro¬ nów. Sprezyny 20 moga byc rozciagniete z sila 0,38 kG powodujac w katodzie naprezenie 4,7 X109 dyn/cm2.Elektroda 22 zawiera otwór 24 umieszczony io w pewnym oddaleniu od katody 18, usytuowanej pomiedzy elektrodami plytkowymi 16, a elektroda aperturowa 22. Otwór 24 ma postac pojedynczej szczeliny. Elektroda 22 moze byc wykonana z do¬ wolnego dobrze przewodzacego prad elefctryezfliy 15 materialu, który moze byc wygodmie oibrobtiony. Na przyklad elektroda aperturowa 22 moze zawierac platerowany nikiel lub stop miedziowo berylowy.Stosunek odlegosci pomiedzy elektroda aperturowa 22 i katoda 18 do odleglosci pomiedzy katoda 18 20 a elektrodami plytkowymi 16 jest typowy i wy¬ nosi co najmniej 10:1. Na przyklad w jednym rozwiazaniu odleglosc miedzy katoda 18 a ele¬ ktrodami plytkowymi 16 wynosi 100+25 jrni, a od¬ leglosc pomiedzy katoda 18 a elektroda aperturowa 25 22 wynosi 2500+25 ^m.Podczas pracy zespolu katody, katoda 18 jest utrzymywana w podwyzszonej temperaturze na przyklad 760°C, przy której wystepuje emisja elektronów. Gdy ma wystapic emisja elektronów 30 przez otwór 24, katoda 18 i elektrody plytkowe sa utrzymywane na potencjale ziemi okreslonym jako 0V, podczas gdy elektroda aperturowa 22 jest utrzymywana na potencjale w zakresie od okolo + 10V pradu stalego do okolo +100V zaleznie od 35 rozmiarów i poziomu maksimum emisji. W tych warunkach prad przeplywa przez elektrode aper¬ turowa 22 wzdluz calej dlugosci katody. Jest to okreslone jako stan katody wlaczony.Emisja elektronowa poprzez elektrode aperturo- 40 wa 22 moze byc prosto regulowana przez zmiane potencjalu elektrycznego na jednej lub wielu ele¬ ktrodach plytkowych 16, to jest przez uczynienie elektrody plytkowej ujemna w stosunku do kato¬ dy 18. Na przyklad, przy elektrodzie aperturowej 45 22 o napieciu +100V pradu stalego i elektrodzie plytkowej 16 o napieciu okolo — 90V pradu sta¬ lego elektrony emitowane przez katode 18 beda tam wychwytywane. Jest to okreslone jako stan katody wylaczony. Ogólnie napiecie odciecia jest 50 tej samej wartosci co napiecie przylozone do ele¬ ktrody aperturowej 22.Dzialanie regulacyjne elektrod plytkowych jest takie, ze moga one takze regulowac emisje katody.W zespole katody 10 kazda plytka 16 jest zamo- 55 cowana w ustalonym polozeniu w stosunku do katody 18 tak, ze regulacja opisana powyzej moze byc uzyskiwana przez odpowiednie przylozenie po¬ zadanego potencjalu elektrycznego do jednej lub wiecej plytek regulacyjnych. Katoda jest wiec 60 przeksztalcana w wiele malych katod, z których kazda jest regulowana przez zwiazana z nia plytke.Plytki regulacyjne moga byc fotolitograficznie okreslone i osadzone na termicznie stabilnym 65 podlozu izolacyjnym, tak ze ich polozenie liniowe5 w stosunku do calej katody l/lub otworu moze byc dokladnie i prosto uzyskiwane. W wyniku tego plytki regulacyjne sa takze ustawione w linii z kazda z malych katod.Wazne jest, ze plytki regulacyjne, które sa po¬ kazane jako umieszczone z tylu katody dzialaja jako ekwiwalentna konwencjonalna siatka steru¬ jaca, która jest typowo umieszczona przed katoda.Siatka sterujaca w konwencjonalnej wyrzutni ele¬ ktronowej i plytki sterujace w zespole wedlug wynalazku spelniaja taka sama role sterujac prze¬ plywem elektronów z katody. Jakkolwiek jest zna¬ czaca róznica, zespól przedstawiony na fig. 1—3 minimalizuje problemy osiowania nieodlaczne w konwencjonalnych zespolach katod.Nalezy równiez teraz zauwazyc, ze opisany spo¬ sób regulacji jest raczej niespodziewany. W zespole katody wedlug wynalazku, zwiekszajac ujemny po¬ tencjal na elektrodzie umieszczonej z tylu za katoda powoduje sie zmniejszenie pradu aper- Ogólnie spodziewany wynik powienien byc taki, ze wzrost ujemnefeo potencjalu na elektrodzie umieszczonej z tylu za katoda powinien spowodo¬ wac wzrost pradu aperturowego,, poniewaz ele¬ ktrony emitowane z katody sa odpychane przez ujemny potencjal elektrody. ^ To niespodziewane dzialanie regulacyjne zespolu katody wedlug wynalazku moze byc wyjasnione za pomoca rozkladu potencjalu elektrycznego. Roz¬ klad potencjalu elektrycznego jest pokazany na fig. 4 i 5 za pomoca modelu mechanicznego. Uzy¬ cie modelu mechanicznego do opisania rozkladu potencjalu jest opisane w ksiazce Zworykin i inni pt.: „Electron Opties and Electron Microscope", John Willey, New York stn 418—442, 1945 r.Nawiazuje do fig. 4 mozna zauwazyc, ze w sta¬ nie wlaczonym, gdy katoda i elektrody plytkowe maja potencjal ziemi <0V) rozklad potencjalu ele- krytycznego jest taki, ze elektrony emitowane przez katode sa przyciagane do przodu i przechodza przez elektrode aperturowa.Nawiazujac do fig. 5 mozna zauwazyc, ze w sta¬ nie wylaczonym, z plytkami regulacyjnymi odpo¬ wiednio ujemnymi w stosunku do katody (—5V pradu stalego) rozklad potencjalu elektrycznego jest taki, ze elektrony emitowane przez katode sa pod dzialaniem dolu potencjalu o dpowiedniej war¬ tosci, takiej, ze elektrony emitowane przez katode sa calkowicie zabezpieczone przed opuszczeniem katody.Nalezy zauwazyc, ze jest jeden warunek, który musi byc spelniony w celu umozliwienia powsta¬ nia stanu wylaczonego. Ten konieczny warunek jest taki, ze katoda o zerowym potencjale musi byc umieszczona odpowiednio blisko plytki regula¬ cyjnej o ujemnym potencjale, tak ze obszar prze¬ strzeni, w której jest umieszczona powinien byc ujemny, gdyby nie bylo katody. Gdy ten warunek jest spelniony, plytka regulacyjna o ujemnym po¬ tencjale wytwarza minimum potencjalu zlokalizo¬ wane wokól katody, który jest utrzymywany na potencjale ziemi. W ten sposób, tak dlugo jak ten warunek jest spelniony, odleglosc pomiedzy ele¬ mentami i napieciami moze byc dowolnie zmienia- 50 544 $ na podczas utrzymywania uprzednio opisanych sta¬ nów wylaczonego i wlaczonego.Zespól katody wedlug wynalazku umozliwia do¬ datkowa modulacje poza podstawowymi stanami i wlaczonym i wylaczonym. Na przyklad, konwen¬ cjonalnym srodkiem jest regulacja szerokosci im¬ pulsu dla zmiany wielkosci ladunku elektrycznego przeplywajacego przez elektrode aperturowa. Przy regulacji impulsu, zmienia sie okres stanu wlaczo- 10 nego katody zgodnie z zadanymi zmianami la¬ dunku. W tym rodzaju regulacji ladunku wzrost czasu wlaczenia powoduje wzrost ladunku plyna¬ cego przez elektrode aperturowa. I odwrotnie, zmniejszenie czasu wlaczenia katody powoduje i* zmniejszenie ladunku, który przeplywa przez ele¬ ktrode aperturowa. Nalezy zauwazyc, ze emisja w stanie wlaczonym jest calkowicie jednorodna poniewaz jednolita jest odleglosc katoda — aper- tura i zjawisko ladunku przestrzennego.M Na fig. 6 i 7 przedstawione sa inne rozwiazania zespolu katody. Zespoly te sa takie same jak po¬ przednio opisany z wyjatkiem, ze zawiera dodat¬ kowo dwie równolegle plytki 26 filtru. Plytki 26 filtru sa umieszczone na scianach zaglebienia 14 ** i zawieraja powierzchnie 26a, które sa prostopadle do powierzchni 16a plytek regulacyjnych i sa rów¬ nolegle do podluznej osi katody 18. W jednym korzystnym rozwiazaniu plytki filtru moga byc z tego samego materialu co plytki regulacyjne 16. st Podczas pracy zespolu katody przedstawione na fig. 6 i 7 plytki 26 filtru moga byc utrzymywane na niskim, potencjale (Jodatnim np- +5V pradu stalego w stosunku do potencjalu ziemi (0V) grzej¬ nika 1S. Z tymi parametrami pracy plytki 26 fil¬ ii tru sluza do zbierania nierównoleglych elektronów (en~) z elektrody aperturowej 22, jak pokazano schematycznie na fig. 8. I odwrotnie, plytki filtru moga pracowac z potencjalem ujemnym zwieksza¬ jac ongiskowanie wiazki przeplywajacej przez ele- 49 ktrode aperturowa (nie pokazane).Nalezy zauwazyc, ze napiecie plytek 26 filtru rnoze byc dobierane dla otrzymywania ogniskowa¬ nia lub uzyskiwania wiazki równoleglej emitowa¬ nych elektronów. Regulacja moze byc uzyteczna 45 dla dopasowania konstrukcji katody do konstruk¬ cji uzytej do kierowania elektronów na ekran.Nalezy zauwazyc, ze w uprzednio opisanym zes¬ pole katody, przedstawionym na fig. 7 wysoka aktywnosc katody i temperatura pracy odpowied- w nio 1100°C i 760°C wymagaja starannego doboru plytek filtru oraz materialu podloza. Takze ze wzgledów omówionych ponizej, dla poprawienia pracy katody, jest pozadane, aby rezystancja plytek filtru byla mala to jest okolo 0,0155 Q/cma, Chociaz 55 jak ustalono poprzednio, plytki moga byc wykona¬ ne z tantalu, chociaz plytki filtru wykonane z ta¬ kiego materialu moga nie dac optymalnej pracy katody, ze wzgledu -na ich stosunkowo duza rezys- stancje.*° Material, z którego korzystnie wykonuje sie plyt¬ ki filtru i który ma pozadana mala rezystancje i zdolnosci termiczne sklada sie z warstwy tantalu o grubosci 2500 A, uzytej jako warSfwg oddziela¬ jaca, na której osadzono material przewodzacy, * zawierajacy MVi molibdenu i 5tfr stfeatyttk Mate-120544 rial przewodzacy jest wypalany w temperaturze 1300°C w wodzie nasyconej lGfya gazem tworza¬ cym atmosfere. Ostatecznie warstwa przewodzaca ma ^rezystancje okolo 0,0155 fi/cm2, W zespole katody wedlug wynalazku, w celu 5 utrzymywania regulacji katody poprzez kazda dys¬ kretna plytke regulacyjna nalezy zabezpieczyc przed tworzeniem przewodzacych sciezek z osadu pomie¬ dzy sasiednimi plytkami. Te naparowane osady tworza sie glównie przy pracy katod tlenkowych. io Jednym ze srodków zabezpieczajacych przed po wstawaniem tych przewodzacych sciezek jest uzy¬ cie rowków 28 w warstwie podkladu pomiedzy sasiednimi plytkami regulacyjnymi 16, jak to po¬ kazano na fig. 9. Rowki 28 tworza przerwy po- 15 miedzy sasiednimi elektrodami plytkowymi 1S.Rowki 28 maja scianki, które tworza kat prosty z powierzchniami 16a elektrod plytkowych 16 i s% zalecane, gdyz daja duza rezystancje dla prze¬ wodzacych sciezek tworzacych sie pomiedzy Sasie- 20 dnimi plytkami regulacyjnymi. Rowki 28 o' gle¬ bokosci od 0,13 mm do okolo 0,25 mm sa wystar¬ czajace.W pewnych przypadkach pojawiaja sie niepoza¬ dane wzajemne oddzialywania pomiedzy ? sasiedni- 25 mi Wypuszczanymi wiazkami tworzonymi przez plytki umieszczone wzdluz katody. To wzajemne oddzialywanie jest powodowane przez ta, ze po¬ tencjal elektryczny plytki regulacyjnej wplywa na obszar sasiedniej plytki regulacyjnej. Srodkiem do JO zmniejszenia tego niepozadanego oddzialywania jest umieszczanie-elektrod izolacyjnych 30 pomie¬ dzy elektrodami plytkowymi 16, jak pokazano na fig. 10. Pozadane jest by plytki regulujace IB w sto¬ sunku do elektrod izolacyjnych 30 byly polozone 15 nizej dla zabezpieczenia przed zwarciami eletry- cznymi. W wyniku zaglebienia plytki izolacyjne 30 sa blizej grzejnika (nie' pokazanego) nizr plytki re¬ gulacyjne. ¦•¦¦-.¦-.¦.-.Podczas pracy zespolu katody pokazanej -ha fig. 40 10 elektrody izolacyjne sa spolaryzowane ujemnie w stosunku do grzeijriika np. —30rV pradu stalego, aby tworzyc obszar ujemnego potencjalu wzdluz dlugosci katody. Ujemny potencjal naklada sie na potencjal otaczajacy grzejnik, tak ze siatka poten- 45 cjalu jest przetwarzana w zmienne segmenty o wie¬ kszej i mniejszej intensywnosci pola wzdluz ka¬ tody. W ten sposób plytki regulacyjne 16 sa skute¬ cznie izolowane od siebie przez obszar o w przy¬ blizeniu stalym polu tworzonym przez elektrody izo- 50 lacyjne 30. Te zmienne segmenty o ujemnym po¬ tencjale wzdluz calej dlugosci katody sluza, do rozdzielania sasiednich wiazek elektronowych, któ¬ re sa emitowane przez katode.Ponadto, chociaz elektroda aperturowa 22 jak 55 pokazano ma pojedyncza ciagla szczeline 24, to mozliwe sa inne rozwiazania. W kazdym z roz¬ wiazan, jakkolwiek jest konieczne elektroda aper¬ turowa musi byc zdolna do dostarczania odpowied¬ niego rozkladu potencjalu dodatniego w stosunku 60 do katody, aby mogla nastepowac emisja elektro¬ nów. Na przyklad, elektroda aperturowa moze za¬ wierac wiele wspólliniowych otworów 24 jak po¬ kazano na fig. 11. Elektroda aperturowa 122 moze sWfldac aie z wielu drutów 124, ;ak pokazano na es iig; 12, Taic wiec elektroda aperturowa: moze'rprzy- bierac. ksztalty dowolnego, materialu przewodza¬ cego, zawierajacego otwory, przez które moga przer chodzic elektrony. ;, : : ¦ ::::' Poprzednio opisany zespól katody zawiera plytki regulacyjne, które sa umieszczone z .baku grzejnika z dala od elektrody aperturowej (fig. 1^3, 6 i 7).Mozliwa sa i inaie rozwiazania; W kazdym z roz¬ wiazan, jakkolwiek niezbedne jest aby odpowied¬ nie odleglosci i polozenie elementów byly takie, aby plytki; regulacyjne.^mogly;tworzyc .dól/poten¬ cjalu: wokól katody. Na przyklad, w .konstrukcji katody przedstawionej na fig. 13 plytki regulacyj¬ ne 16 sa umieszczone zbednej strony, grzejnika katody 18, lecz blizej elektrody aperturowej 22.W celu uzyskania jednolitego pradu wzdluz calej dlugosci - katody, w* uprzednio opisanych - konstru¬ kcjach; niezbednym"' byte: aiby \ róznica ,pcite^icjalów pomiedzy katoda a elektroda aperturowa byla jed¬ nolita wzdluz calej dlugosci katody, ^ Poniewaz, jak opisano uprzednio, katoda jest na¬ grzewana przez przeplywajapcy przez' nia prad, na dlugosci katody wystapi gradient potencjalu. Ten gradient potencjalu jest niepozadany'- poniewaz zmienia on wartosc potencjalu wzdluz katody i przez to wartosc emitowanego pradu.Gradient napiecia, który pojawia sie na dlugosci katody moze :byc usuniety przez zastosowanie plytek filtru/opisanych powyzej, jako elementów grzejnych. Jest to mózliWe poniewaz zaglebienie w podlozu jest otoczone przez plytki sterujace i elektrode aperturowa. Innym podejsciem ^o pro¬ blemu gradientu napiecia/ grzania;vktóre wystepuje wzdluz katody jest uzycie posrednio grzanej ka¬ tody liniowej o malej rezystancji. Taki zespól oznaczony przez liczbe 31 jest przedstawiony na fig; 14. Korpus 34 z materialu izolacyjnego jest pokryty materialem przewodzacym 36, który jest nastepnie pokryty warstwa 38 materialu emisyj¬ nego. Material przewodzacy 36 sluzy jako srodek do ustalenia pozadanego potencjalu dla posrednio grzanej katody. Gradient napiecia* który wystepuje wzdluz elementu-grzejnego 32* jest odizolowany od emisyjnej powierzchni katody przez material izo¬ lacyjny 34* Posrednio, grzana katoda liniowa 31 dziala jak bezposrednio grzana katoda z wyjatkiem tego, ze posiada stale napiecie aa: calej swej dlU- Jak opisano poprzednio, dla zespolu katody we¬ dlug -wynalazku, gdzie, elektrody plytkowe 16. sa umieszczone za katoda (fig. 1—3) lub z jednej stro¬ ny katody (fig. 13), wartosc napiecia wymagana do uzyskania odciecia scisle zalezy od srednicy katody. Im wieksza jest srednica katody, tym wie¬ ksze ^est wymagane napiecie odciecia* Dla pew¬ nych zastosowan* ten silny zwiazek pomiedzy sred¬ nica katody a napieciem* odciecia moze byc nie¬ pozadany.Jedno rozwiazanie, które minimalizuje zaleznosc napiecia: odciecia od srednicy katody - jetst przedsta¬ wione na;fig. 15 .i; 1-6.-Zespól katody 110. zawiera wszystkie elementy ulprzednio opisanego zespolu katody z lig. 1M&, lecz zawiera pewne zmiany. Naj- wazniejjsza zmiana -odnosi sie do liczby i polozenia elektrod plytkotf^ych 116, W tym; rozwiazaniu li-110 814 *nqwBzte3Lta4a::X&, #es;t. ^wlfozona'pomiedzydwsizes^ /#awy j^e^t^diiipftrtkowy-cji ll^^^tfoycrr kazdy -js?t urmeszczony przeciwnie.::' :¦*?.*¦¦¦i&$j.':';.V ;U .:." " 'Jak 'w" póJpAedriich . róiWi^aiil^^ oddzielne ^z^ti^jinpwilr^kkttód^ 18 sa*' zwiazane' z róznymi przeciwnymi"parami "elektrod plytkowych 116. Ka- zda' z plytek 116 zawiera czysci koncowe" tl6e, które wystaje poza obwód katody lSfc Jest zaiecane aby przewodzaca tylna plytka 120 byla umieszczo¬ na za katoda 18 w celu zapewnienia aby potencjal elektryczny w obszarze za katoda byl dobrze okre¬ slony.Przyklady polaczen elektrycznych odpowiednich dla uzycia w zespole katody wedlug wynalazku przedstawiono na fig. 17 i 18. Mozna zauwazyc, ze zalecane jest aby -kazda przeciwlegla para elektrod plytkowych 116 byla elektrycznie polaczo¬ na ze soba w celu, który bedzie omówiony po¬ nizej.Na lig. 17 przedstawiony jest zespól katody za¬ wierajacy ^koncówki zasilajace 122 przechodzace przez podloze 12 i stykajace sie oddzielnie z ele¬ ktrodami plytkowymi 116. Koncówki 122 zawie¬ raja czesjc lZ2a, które doprowadzone sa do wspól¬ nej koncówki zasilajacej 122b.Na fig. 18'pokazano, umieszczone w odleglosci od siebie izolacyjne podloze 212 r 214 oraz pare roz¬ stawionych przeciwnie izolacyjnych powierzchni 212a i 214a, na ktdrych s| Umieszczone elektrody plytkowe 116. Trzecie podloze izolacyjne 216 jest umieszczone prostopadle do przeciwleglych podlo¬ zy 21£ i 214. Trzecie podloze zawiera powierzchnie 218a majaca na. sobie przewodzaca tylna plytke 120. W-tym zespole koncówki stykowe 218 sa dola¬ czone do fragmentów 216e elektrod plytkowych, które rozciagaja sie za-katoda 18. . ^ ..Podczas pracy katody 110 z fig, 15 i 16 poten¬ cjal modulacyyny jest przylozony do oddzielnych par przeciwleglych- elektrod plytkowych 116 zgod¬ nie z pozadana wydajnoscia katody, to jest ina¬ czej niz w uprzednio opisanych katodach, w któ¬ rych potencjal modulacyjny byl doprowadzony osobno do kazdej elektrody plytkowej.Ze wzgledu na to, ze katoda 18 z fig. 15 i 16 jest otoczona przez elektrody plytkowe 116, dla porównywalnych srednic katod potrzebne jest sto¬ sunkowo nizsze napiecie odciecia, niz w poprze¬ dnio opisanych katodach z fig. 1—3. Ta sytuacja jest pozadana z wielu wzgledów. Jednym z nich jest to, ze zmniejsza sie zaleznosc napiecia odciecia od srednicy katody co umozliwia uzycie wiekszych srednic katod, które wymagaja mniejszej gesto¬ sci pradu emisji i przez to maja wieksza trwalosc.Takie uzycie katody o wiekszej srednicy powoduje mniejsza rezystancje katody i zmniejsza to gra¬ dient potencjalu w bezposrednio grzanej katodzie.Mozna zauwazyc, ze zespoly katod przedstawione na fig. 16—18 moga byc zmieniane. Zmiany moga obejmowac elektrody plytkowe, które rozciagaja sie tylko poza jedna strone katody, to jest strone wyciagajaca. Zmiany moga takze obejmowac te uprzednio opisane w polaczeniu z zespolem katody l fig. 1—3, 9—12 i 14. Na przyklad, jak omówiono uprzednic; relelcttadat.aperturowa 22.moze byc dof ^wolnm i .z^e:m^xk^-:a^.n^wet wyeliminowana, gdy zastosowane zostana srodki dla powodowania emi¬ sji elektronowej ;z katody;^. -¦--.':¦ :"¦"¦-¦ W "ter? sposób dostarczony Jest zespól katody '^edlug'} Wynalazku, "w któryrrr plytki regulacyjne sa mocowane/ i orientowane* w stostiiiku do ka¬ tody.'' Zespól katody 'Wedlug- wynalazku dobrze pasuje do zastosowania jako zródlo elektronów w duzych plaskich urzadzeniach katodolumines- cyjnych sluzacych do wytwarzania obrazu. 15 20 25 Zastrzezenia patent a,w e 1. Zespól katody skladajacy sie z izolacyjnego podloza i termokatody umieszczonej z jednej stro¬ ny powierzchni podloza oraz srodki do powodo¬ wania emisji elektronowej z katody, znamienny tym, ze na powierzchni podloza (12) znajduje sie wiele dyskretnych elektrod plytkowych (16), a ka¬ toda (18) rozciaga sie w poprzek powierzchni ka¬ zdej z elektrod plytkowych (16), tak ze oddzielne czesci katody sa zwiazana z róznymi elektrodami plytkowymi, przy czyjm srodki sa umieszczone w odleglosci od • ^atody i od elektrod plytko- . wych (18). " <: ¦ •¦;*¦ 2. Zespól wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze 30 zawiera katode liniowa (18) i elektrode aptrturowa (2£), przy czym katoda jest umiesz&z^ha pomiedzy elektroda aperturowa. (22) a elektrodami plytko¬ wymi (16). ; 3. Zespól wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze 35 stosiinek odleglosci elektrody aperturówfej (22) od katodo (18) do odleglosci katody .(W).:$d elektrod plytkowych (16) wynosi co najmniej "lÓ": 1. 4. Zespól wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze pomiedzy elektrodami plytkowymi (16) znajduja sie przerwy dla zabezpieczenia przed tworzeniem sie sciezek przewodzacych prad elektryczny przez osad z katody. 5. Zespól wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze 45 zawiera co najmniej jedna elektrode izolacyjna (30) umieszczona pomiedzy sasiednimi elektrodami ply¬ tkowymi (16). 50 W 6. Zespól wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze zawiera co najmniej dwie rozstawione plytki (26) filtru, z których kazda ma co najmniej jedna po¬ wierzchnie (26a) umieszczona prostopadle do po¬ wierzchni elektrod plytkowych (16) i równolegle do wzdluznej osi katody liniowej (18), przy czym plytki filtru sa umieszczone pomiedzy katoda (18) a elektroda aperturowa (22) tak, ze elektrony po- ruszajcae sie od katody (18) do elektrody aperturo- wej (22) poruszaja sie pomiedzy plytkami (26) filtru. 60 7. Zespól wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze plytki (26) filtru sa umieszczone na podlozu izo¬ lacyjnym. 8. Zespól wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze izolacyjne podloze zawiera kwarc a plytki (26) fil- 68 tru zawieraja warstwe oddzielajaca z tantalu126544 U i warstwe przewodzaca z molibdenu-steatytu, która jest umieszczona na warstwie oddzielajacej z tan¬ talu. 9. Zespól wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze podloze (12) ma pare rozstawionych przeciwlegle izolowanych powierzchni, a kazda z tych powierz¬ chni ma wiele dyskretnych elektrod plytkowych (16) na sobie z plytkami na przeciwleglych po- II wierzchniach, a katoda (18) jest umieszczona po¬ miedzy przeciwleglymi powierzchniami, przy czym katoda (18) rozciaga sie prostopadle w poprzek po¬ wierzchni kazdej z elektrod plytkowych (16), tak ze osobne czesci katody (18) sa zwiazane z róznymi przeciwleglymi parami elektrod plytkowych z co najmniej czescia kazdej z elektrod plytkowych (16) wystajacych poza obwód katody (18). (20 12 jt-tf FlGJ.W 16c.120 544 Fig. 9. 122, Fig. II.Fig.12 2L 22 ,12L ?L^ 22 12 Fig. 15. ftO -2U (22 XE^^CKSS iSLJi /76e^ 18 ^116e 16e ) (-17 120 L12 122a PL

Claims (1)

  1. Zastrzezenia patent a,w e 1. Zespól katody skladajacy sie z izolacyjnego podloza i termokatody umieszczonej z jednej stro¬ ny powierzchni podloza oraz srodki do powodo¬ wania emisji elektronowej z katody, znamienny tym, ze na powierzchni podloza (12) znajduje sie wiele dyskretnych elektrod plytkowych (16), a ka¬ toda (18) rozciaga sie w poprzek powierzchni ka¬ zdej z elektrod plytkowych (16), tak ze oddzielne czesci katody sa zwiazana z róznymi elektrodami plytkowymi, przy czyjm srodki sa umieszczone w odleglosci od • ^atody i od elektrod plytko- . wych (18). " <: ¦ •¦;*¦ 2. Zespól wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze 30 zawiera katode liniowa (18) i elektrode aptrturowa (2£), przy czym katoda jest umiesz&z^ha pomiedzy elektroda aperturowa. (22) a elektrodami plytko¬ wymi (16). ; 3. Zespól wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze 35 stosiinek odleglosci elektrody aperturówfej (22) od katodo (18) do odleglosci katody .(W).:$d elektrod plytkowych (16) wynosi co najmniej "lÓ": 1. 4. Zespól wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze pomiedzy elektrodami plytkowymi (16) znajduja sie przerwy dla zabezpieczenia przed tworzeniem sie sciezek przewodzacych prad elektryczny przez osad z katody. 5. Zespól wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze 45 zawiera co najmniej jedna elektrode izolacyjna (30) umieszczona pomiedzy sasiednimi elektrodami ply¬ tkowymi (16). 50 W 6. Zespól wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze zawiera co najmniej dwie rozstawione plytki (26) filtru, z których kazda ma co najmniej jedna po¬ wierzchnie (26a) umieszczona prostopadle do po¬ wierzchni elektrod plytkowych (16) i równolegle do wzdluznej osi katody liniowej (18), przy czym plytki filtru sa umieszczone pomiedzy katoda (18) a elektroda aperturowa (22) tak, ze elektrony po- ruszajcae sie od katody (18) do elektrody aperturo- wej (22) poruszaja sie pomiedzy plytkami (26) filtru. 60 7. Zespól wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze plytki (26) filtru sa umieszczone na podlozu izo¬ lacyjnym. 8. Zespól wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze izolacyjne podloze zawiera kwarc a plytki (26) fil- 68 tru zawieraja warstwe oddzielajaca z tantalu126544 U i warstwe przewodzaca z molibdenu-steatytu, która jest umieszczona na warstwie oddzielajacej z tan¬ talu. 9. Zespól wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze podloze (12) ma pare rozstawionych przeciwlegle izolowanych powierzchni, a kazda z tych powierz¬ chni ma wiele dyskretnych elektrod plytkowych (16) na sobie z plytkami na przeciwleglych po- II wierzchniach, a katoda (18) jest umieszczona po¬ miedzy przeciwleglymi powierzchniami, przy czym katoda (18) rozciaga sie prostopadle w poprzek po¬ wierzchni kazdej z elektrod plytkowych (16), tak ze osobne czesci katody (18) sa zwiazane z róznymi przeciwleglymi parami elektrod plytkowych z co najmniej czescia kazdej z elektrod plytkowych (16) wystajacych poza obwód katody (18). (20 12 jt-tf FlGJ. W 16c.120 544 Fig. 9. 122, Fig. II. Fig.12 2L 22 ,12L ?L^ 22 12 Fig. 15. ftO -2U (22 XE^^CKSS iSLJi /76e^ 18 ^116e 16e ) (-17 120 L12 122a PL
PL20184377A 1976-10-29 1977-10-29 Cathode assembly PL120544B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US73709876A 1976-10-29 1976-10-29
US05/784,365 US4121130A (en) 1976-10-29 1977-04-04 Cathode structure and method of operating the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL201843A1 PL201843A1 (pl) 1978-06-19
PL120544B1 true PL120544B1 (en) 1982-03-31

Family

ID=27113169

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL20184377A PL120544B1 (en) 1976-10-29 1977-10-29 Cathode assembly

Country Status (9)

Country Link
JP (1) JPS5356961A (pl)
CA (1) CA1098578A (pl)
CS (1) CS208751B2 (pl)
DE (1) DE2748322A1 (pl)
FR (1) FR2371769A1 (pl)
GB (1) GB1588883A (pl)
IT (1) IT1087811B (pl)
NL (1) NL7711885A (pl)
PL (1) PL120544B1 (pl)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5569944A (en) * 1978-11-20 1980-05-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Picture display unit
JPS5569941A (en) * 1978-11-20 1980-05-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electron source for display unit
US4199705A (en) * 1978-12-04 1980-04-22 Rca Corporation Modulator structure for a flat panel display device
JPS55163757A (en) * 1979-06-06 1980-12-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd Cathode frame body for display unit
JPS5669757A (en) * 1979-11-09 1981-06-11 Nec Corp Planar indicator
JPS5679845A (en) * 1979-12-04 1981-06-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd Picture display device
JPS60112230A (ja) * 1983-11-18 1985-06-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd マトリックス電子源
JPS60218749A (ja) * 1984-04-13 1985-11-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd 画像表示装置
GB8415623D0 (en) * 1984-06-19 1984-07-25 Nixon W C Charged particle sources
JPH0642353B2 (ja) * 1984-08-22 1994-06-01 松下電器産業株式会社 表示装置
JPH0770294B2 (ja) * 1984-08-22 1995-07-31 松下電器産業株式会社 表示装置の電子源
JPS63102141A (ja) * 1986-10-20 1988-05-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 平板形陰極線管

Also Published As

Publication number Publication date
NL7711885A (nl) 1978-05-03
CS208751B2 (en) 1981-09-15
CA1098578A (en) 1981-03-31
JPS5737207B2 (pl) 1982-08-09
JPS5356961A (en) 1978-05-23
GB1588883A (en) 1981-04-29
FR2371769A1 (fr) 1978-06-16
PL201843A1 (pl) 1978-06-19
FR2371769B1 (pl) 1980-06-20
IT1087811B (it) 1985-06-04
DE2748322A1 (de) 1978-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL120544B1 (en) Cathode assembly
CA1261911A (en) Display unit by cathodoluminescence excited by field emission
US4121130A (en) Cathode structure and method of operating the same
JPS63175324A (ja) プラズマ電子ガン
JPS6021462B2 (ja) 交差電磁界放電装置
GB2203890A (en) Ion plasma electron gun with dose rate control via amplitude modulation of the plasma discharge
US4163918A (en) Electron beam forming device
US4322661A (en) Cross-field plasma mode electric conduction control device
US2219117A (en) Electron discharge device
US2975317A (en) Beam control device
PL130392B1 (en) Electron gun
US2977496A (en) Electrode structure for electron tubes
DE3045468C2 (de) Gasentladungs-Elektronen-Ionenquelle
GB2191628A (en) Electron beam apparatus
DE2708651C2 (de) Elektronenoptische Vorrichtung
US4181871A (en) Proximity focused electron beam guide display device including mesh having apertures no greater than 26 microns in one dimension
US2766398A (en) Electron discharge device
GB2144575A (en) Cathedolumanescent display arrangements
Smith et al. High current pulsed electron beam generator
Witting Hollow cathode discharge with thermionic cathodes
PL130393B1 (en) Electron gun
US1594060A (en) Hot-filament magnetic rectifier
PL26753B3 (pl) Elektryczna lampa wyladowcza.
Sasaki et al. Electric field observation around a FEG-emitter tip using a conventional TEM
Sandor Emission from miniature hollow cathodes