Przedmiotem wynalazku jest zespól wyrzutni elektronowych z konstrukcja wsporcza, zwlaszcza dla kineskopu kolorowego.W znanym zespole rzedowym wyrzutni elektro¬ nowych o konstrukcji skladajacej sie z trzech od¬ dzielnych katod, elektrody sterujacej oddalonej od katod i ekranu oddalonego od elektrody sterujacej, do katod sa doprowadzane oddzielne napiecia pola¬ ryzujace. Te napiecia polaryzujace sa regulowane odpowiednio dla zapewnienia równoczesnego prze¬ rwania pradów wiazek elektronowych w celu regu¬ lacji poziomu czerni. Napiecie na elektrodzie ste¬ rujacej jest zwykle równe zero woltów a napiecie o regulowanej wartosci na ekranie jest dostarczane w celu uzyskania odpowiednich napiec polaryzacji odciecia katody w zakresie okolo 100 do 150 V.Znany zespól wyrzutni elektronowych z kon¬ strukcja wsporcza posiada co najmniej dwie kato¬ dy. Kazda katoda jest podtrzymywana w okreslo¬ nej odleglosci nominalnej od wspólnej elektrody sterujacej przez oddzielny element podtrzymujacy katode. Kazda odleglosc katoda—elektroda steru¬ jaca zmienia sie w funkcji temperatury poszcze¬ gólnego elementu podtrzymujacego katode. Jeden z elementów podtrzymujacych katode zostaje usta¬ lony w wyzszej temperaturze roboczej niz inne elektrody podtrzymujace.W znanym ukladzie sterujacym kineskopu do katod sa doprowadzane sterujace sygnaly wizyjne 10 15 20 25 30 o wlasciwych poziomach dla umozliwienia sledze¬ nia od poziomu czerni do wszystkich poziomów standardowych obrazu bieli w stosowanym zakresie dynamiki obrazu. Dla uzyskania wysokiej jakosci dzialania kineskopu wymagane jest, zeby uklad odcinajacy trzech wyrzutni charakteryzowal sie taka sama ustalona zaleznoscia napiecia odciecia jednej wyrzutni wzgledem drugiej wyrzutni, tak ze zostaje utrzymane sledzenie obrazu bieli.W znanych kineskopach wymagana równosc za¬ leznosci napiec odciecia nie byla utrzymywana podczas okresu podgrzewania, który jest zwykle okreslany jako obejmujacy w przyblizeniu pierw¬ sze pietnascie minut po wlaczeniu zarzenia. Ta nierównosc pojawia sie, poniewaz odleglosci kato¬ da—elektroda sterujaca trzech wyrzutni, zmieniaja sie w rózny sposób, gdy katoda i zwiazane z nia elementy sa podgrzewane. Ze wzgledu na to, ze uwaza sie odleglosc katoda—elektroda sterujaca za najwazniejszy czynnik w uzyskaniu odciecia, musi wystepowac równosc rozszerzalnosci w czasie i wielkosci, jezeli wszystkie trzy odleglosci kato¬ da—elektroda sterujaca maja byc utrzymywane we wlasciwej zaleznosci.Wedlug wynalazku jedna tuleja wsporcza katody jest wykonana z pierwszego materialu i inne tuleje wsporcze sa wykonane z drugiego materialu, przy czym te materialy maja rózne wspólczynniki roz¬ szerzalnosci cieplnej, które sa dobrane tak, ze roz- 126 7293 szerzanie i kurczenie sie kazdej tulei wsporczej jest zasadniczo rózne jak innych tulei wsporczych \ vl ichnpor?ffTffiflólnsrelk zakresach temperatury robo- cLAiHJi^SDl iWedlug wynalazku! pierwszy material ma mniej- szy wspólczynnik rozszerzalnosci cieplnej niz drugi ^igar'^ ;" :: [ TLr^rirTijrfitaiTft wylfrmnnin pierwszy material ma wspólczynnik rozszerzalnosci cieplnej 9,5 Lim/m°C i drugi material ma wspólczynnik rozszerzalnosci cieplnej równy 20 M,m/m°C.W korzystnym wykonaniu pierwszy material jest stopem o zawartosci 52% niklu i 487o zelaza i drugi material jest stala nierdzewna.Zespól wyrzutni elektronowych z konstrukcja wsporcza wedlug wynalazku zapewnia kompensacje temperaturowa i w zwiazku z tym umozliwia uzyskanie polepszonych przebiegów napiecia odcie¬ cia w funkcji czasu podgrzewania, zgodnych dla wszystkich trzech wyrzutni elektronowych.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1, przedstawia przekrój czesci zespolu rzedowego wy¬ rzutni elektronowych, fig. 2 — wykres pokazujacy przebieg napiecia w funkcji czasu podgrzewania dla trzech wyrzutni elektronowych w znanym zespole wyrzutni elektronowych, fig. 3 — wykres pokazujacy przebieg napiecia odciecia w funkcji czasu podgrzewania dla trzech wyrzutni elektro- nowych w zespole wyrzutni elektronowych z kom¬ pensacja temperaturowa wedlug wynalazku.Na fig. 1 jest pokazana czesc zespolu 10 wyrzutni elektronowych tego typu, jaki jesf stosowany w ki¬ neskopach kolorowych. Oprócz zastosowania róz¬ nych materialów, znany zespól wyrzutni elektro¬ nowych i zespól wyrzutni elektronowych z kom- ^peiisacja temperaturowa wedlug wynalazku maja le sama kohstrukcje, w zwiazku z czym szczególo¬ wy opis konstrukcji przedstawionej na fig. 1 doty¬ czy ich obu.Zespól 10 wyrzutni elektronowych zawiera zespól 12 srodkowej katody, zespól 14 pierwszej zewnetrz¬ nej katody i zespól 16 drugiej zewnetrznej katody.Zespól 12 srodkowej katody zawiera tuleje 18 ka¬ tody zamknieta na przednim koncu przez nasadke 20 pokryta na scianie czolowej powloka 22 emitu¬ jaca elektrony. Grzejnik 23 katody jest zamonto¬ wany wewnatrz tulei 18 katody. Powloka 22 emi¬ tujaca elektrony jest utrzymywana w okreslonej odleglosci od elektrody sterujacej 28 przez tuleje wsporcza 24 srodkowej katody, która jest przymo¬ cowana do tulei 18 katody, jak równiez do elemen¬ tu 26 podtrzymujacego srodkowa katode. Te okre¬ slona odleglosc uzyskuje sie podczas procesu wy¬ twarzania i jest ona równa w przyblizeniu 0,13 mm.Podobnie kazdy z zespolów 14 i 16 pierwszej i drugiej zewnetrznej katody zawiera tuleje 30 ka¬ tody zamknieta na przednim koncu przez nasadke 32 pokryta na scianie czolowej powloka 34 "emitu¬ jaca elektrony. Grzejnik 35 katody jest zamonto¬ wany wewnatrz tulei 30 danej katody. Kazda po¬ wloka 34 emitujaca elektrony jest utrzymywana w okreslonej odleglosci od elektrody sterujacej 28 729 4 przez tuleje wsporcza 36 katody, która jest przy¬ mocowana do tulei 30 katody jak równiez do ele¬ mentu 38 podtrzymujacego zewnetrzna katode. Te 5 okreslone odleglosci zespolów zewnetrznych katod uzyskuje sie takze podczas procesu wytwarzania i sa one równe Odleglosci zespolu srodkowej ka¬ tody, która jest równa w przyblizeniu 0,13 mm.W znanych zespolach wyrzutni elektronowych 10 wszystkie trzy tuleje wsporcze katod sa wykonane z tego samego materialu, zwykle stopu o zawar¬ tosci 52% niklu i 48% zelaza. Stop ten ma stosun¬ kowo mala rozszerzalnosc cieplna. Konstrukcje 26 i 38 podtrzymujace katody maja nierówne grubosci, 15 zewnetrzna konstrukcja 38 podtrzymujaca jest wy¬ konana z materialu ó grubosci 0,51 mm w celu zapewnienia sztywnosci konstrukcji, podczas gdy srodkowa konstrukcja 26 podtrzymujaca jest wy¬ konana z materialu o grubosci 0,25 mm w celu za- 20 pewnienia wlasciwej odleglosci pomiedzy zespolami srodkowej i zewnetrznych katod. Grubsze zewnetrz¬ ne konstrukcje 38 podtrzymujace zapewniaja lepsza droge odprowadzania ciepla od grzejników niz cien¬ sza srodkowa konstrukcja 26 podtrzymujaca. 25 W wyniku tego, gdy zostanie uzyskana równowaga cieplna, w ciagu okolo 15 minut po wlaczeniu zarzenia, zespól 12 srodkowej katody pracuje w wyzszej temperaturze niz zespoly 14 i 16 ze¬ wnetrznych katod. Innymi slowy, wzrost tempera- 40 tury podczas podgrzewania jest wiekszy dla zespo¬ lu 12 srodkowej katody niz dla zespolów 14 i 16 zewnetrznych katod.W wyniku wzrostu temperatury podczas pod¬ grzewania, tuleje 18 i 20 katod rozszerzaja sie 30 w kierunku elektrody sterujacej 28, w kierunku wskazanym przez strzalki 40, podczas gdy tuleje wsporcze 24 i 36 katod rozszerzaja sie w kierun¬ ku od elektrody sterujacej 28, w kierunku wska¬ zanym przez strzalki 42. Ta rozszerzalnosc tulei 35 katod i tulei wsporczych oraz nierówny wzrost temperatur powoduje zmiane odleglosci pomiedzy katodami i elektroda sterujaca od wartosci w za¬ sadzie równych, które byly poczatkowo uzyskane podczas procesu wytwarzania. 45 Dzieki stosunkowo cienkim scianom, scislej blis¬ kosci grzejników i dobrej izolacji cieplnej od po¬ zostalych elementów zespolu wyrzutni, tuleje 18 i 30 katod uzyskuja równowage cieplna w stosun¬ kowo krótkim okresie czasu, zwykle w ciagu 30 50 sekund po wlaczeniu zarzenia dla konstrukcji pokazanych na fig. 1. W wyniku tego, rozszerzal¬ nosc cieplna tulei po tym czasie jest minimalna.W zwiazku z tym, po uplywie w przyblizeniu pierwszej minuty podgrzewania, glówna przyczy- 55 na zmian odleglosci pomiedzy katodami i elektro¬ da sterujaca zalezy od rozszerzalnosci tulei wspor¬ czych 24 i 36 katod.Jak uprzednio stwierdzono, odleglosc katoda— —elektroda sterujaca jest zwykle uwazana za naj- 60 wazniejszy czynnik przy uzyskiwaniu okreslonego napiecia odciecia. Biorac pod uwage, ze zmiany odleglosci katoda—elektroda sterujaca wystepuja podczas podgrzewania, napiecia polaryzacji odcie¬ cia nie zostaja zwykle uzyskane az do chwili 65 osiagniecia równowagi temperatur roboczych, któ-126 729 5 6 ra nastepuje w ciagu co najmniej pieciu i ko¬ rzystnie w ciagu pietnastu minut po wlaczeniu zarzenia. Te napiecia polaryzujace sa regulowane w celu kompensacji nierównych odleglosci kato¬ da—elektroda, umozliwiajac to, ze trzy wyrzutnie maja w zasadzie jednakowe zaleznosci napiec od¬ ciecia po podgrzaniu.Po ustaleniu napiecia polaryzujacego nie zmie¬ niaja sie. W wyniku tego, po poczatkowym wla¬ czeniu, gdy odleglosci elektroda sterujaca—katoda sa w zasadzie równe, kompensujace napiecia pola¬ ryzujace powoduja nierównosc zaleznosci napiec odciecia pomiedzy srodkowa i zewnetrznymi wy¬ rzutniami. Gdy temperatury zespolów katod wzra¬ staja, ta nierównosc zmniejsza sie, az do uzyska¬ nia ponownie równosci przy zrównaniu temperatur roboczych.Krzywa 50 przedstawia przebieg napiecia odcie¬ cia doprowadzanego do elektrody sterujacej wzgle¬ dem srodkowej katody w funkcji czasu podgrze¬ wania. Podobnie krzywa 52 przedstawia przebieg napiecia odciecia wzgledem jednej z zewnetrznych katod i krzywa 54 — wzgledem drugiej zewnetrz¬ nej katody.Po uplywie jednej minuty po wlaczeniu zarze¬ nia napiecie odciecia wzgledem srodkowej katody, zgodnie z krzywa 50, jest w przyblizeniu 4,5 V bardziej ujemne niz napiecie odciecia wzgledem zewnetrznych katod, zgodnie z krzywymi 52 i 54.Dziewiec minut pózniej, po dziesieciu minutach od wlaczenia zarzenia, napiecia odciecia sa w za¬ sadzie równe. Przy zastosowaniu wspólczynnika czulosci, który zostal doswiadczalnie okreslony jako równy 14 V na odleglosc 0,025 mm katoda— —elektroda sterujaca dla zespolu wyrzutni elektro¬ nowych typu przedstawionego na fig. 1, krzywe przedstawione na fig. 2 wskazuja, ze srodkowa katoda rozszerzyla sie okolo 0,008 mm dalej w kie¬ runku od elektrody sterujacej niz zewnetrzne katody podczas tego okresu dziewieciu minut. Jak uprzednio stwierdzono, jezeli rozwazany okres na¬ stepuje po jednej minucie po wlaczeniu zarzenia, ta zmiana odleglosci jest zwiazana prawie calko¬ wicie z rozszerzaniem sie tulei wsporczych katod.W celu rozwiazania problemu zwiazanego z na¬ pieciem odciecia, pojawiajacego sie podczas pod¬ grzewania, tuleje wsporcze 36 zewnetrznych katod sa wykonane z materialu o wiekszym wspólczyn¬ niku rozszerzalnosci cieplnej niz material uzyty na wykonanie tulei wsporczej 24 srodkowej katody.Umozliwia to rozszerzanie sie tulei wsporczych 36 zewnetrznych katod z zasadniczo ta sama szyb¬ koscia jak tulei wsporczej 24 srodkowej katody, skutkiem czego zostaje zachowana zmiana odleg¬ losci od katody do elektrody sterujacej w zasadzie równa od wyrzutni do wyrzutni.Jezeli zmiana odleglosci pozostanie w przyblize¬ niu równa, pozostana równiez zachowane w zasa¬ dzie* równe zaleznosci napiec odciecia podczas podgrzewania.Pomiary temperatur zewnetrznych tulei wspor¬ czych 36 w konstrukcji tego typu, jak pokazana na fig. 1, wskazuja wzrost o 120°C temperatury podczas dziewieciominutowego okresu obejmujace¬ go od pierwszej do dziesiatej minuty po wlaczeniu zarzenia. Jezeli srodkowa tuleja wsporcza w zna¬ nej konstrukcji rozszerzyla sie o 0,008 mm wiecej 5 niz tuleja wsporcza zewnetrznych katod, zewnetrz¬ ne tuleje wsporcze sa skonstruowane z materialu, który rozszerza sie o okolo 0,008 mm wiecej niz material tulei wsporczej znanej zewnetrznej kato¬ dy podczas wzrostu temperatury o 120°C. Zauwaz¬ my, ze jest takze mozliwy dobór materialu na tuleje wsporcza srodkowej katody, który bedzie zmniejszal rozszerzalnosc srodkowej tulei wspor¬ czej o okolo 0,008 mm, przy czym zasadnicze roz¬ wazania dotycza materialów tak, zeby zalezne od temperatury zmiany odleglosci pomiedzy katodami i elektroda sterujaca pozostaly w zasaidzie równe.Dla zespolu 10 wyrzutni elektronowych, w któ¬ rym tuleja wsporcza 2i srodkowej katody jest skonstruowana ze stopu o zawartosci 52% niklu i 48% zelaza, zalecanym materialem na tuleje wsporcze 36 zewnetrznych katod jest stal nie¬ rdzewna, majaca wspólczynnik rozszerzalnosci cieplnej równy 20 nm/m°C. W znanej konstrukcji, w której wszystkie trzy tuleje wsporcze katod byly skonstruowane ze stopu o zawartosci 52% niklu i 48% zelaza, o wspólczynniku rozszerzalnosci cieplnej 9,5 M,m/m°C, kazda tuleja wsporcza 36 zewnetrznej katody rozszerzalaby sie o okolo 0,007 mm powyzej jej dlugosci nominalnej 6,35 mm podczas okresu pierwszej do dziesiatej minuty po wlaczeniu zarzenia. Kazda tuleja wsporcza 36 ze¬ wnetrznej katody, skonstruowana z nierdzewnej stali wedlug wynalazku rozszerza sie o okolo 0,015 mm powyzej jej dlugosci nominalnej 6,35 mm podczas okresu od pierwszej do dziesiatej minuty po wlaczeniu. W wyniku tego tuleje wsporcze ze¬ wnetrznych katod wedlug wynalazku rozszerzaja sie o 0,015—0,007 lub 0,008 mm wiecej niz znane tuleje wsporcze. Jest to dodatkowa wartosc po¬ trzebna do wyrównania rozszerzalnosci tulei wspor¬ czej 24 srodkowej katody.Pokazane na fig. 3 charakterystyki napiecia od¬ ciecia przy podgrzewaniu w funkcji czasu dla zespolu wyrzutni elektronowych typu pokazanego na fig. 1 maja miejsce dla tulei wsporczej 24 srod¬ kowej katody wykonanej ze stopu zawierajacego 52% niklu i 48% zelaza i tulei wsporczych 36 ze¬ wnetrznych katod ze stali nierdzewnej. Krzywa 50 z fig. 3 jest w zasadzie taka sama jak krzywa 50 z fig. 2, jezeli material zastosowany na tuleje wsporcza srodkowej katody pozostaje niezmienio¬ ny w porównaniu ze znanym wykonaniem.Krzywe 52 i 54 obrazuja zastosowanie stali nie¬ rdzewnej na tuleje wsporcze zewnetrznych katod.Krzywe te pokazuja, ze napiecia odciecia elektro¬ dy sterujacej wzgledem wszystkich trzech katod pozostaja w zasadzie równe jedno wzgledem dru¬ giego, po uplywie okolo jednej minuty po wla¬ czeniu zarzenia. Ma to miejsce, poniewaz material wybrany na tuleje wsporcze katod powoduje, ze zaleznie od temperatury zmiany odleglosci katody do elektrody sterujacej pozostaja w zasadzie rów¬ ne od katody do katody. To zrównanie napiec odciecia podczas podgrzewania eliminuje chwilowe 15 20 25 30 35 40 45 90 55 60126 729 7 8 niepozadane dominowanie koloru okreslonego przez srodkowa katode i umozliwia utrzymywanie sle¬ dzenia obrazu bieli.Zastrzezenia patentowe 1. Zespól wyrzutni elektronowych z konstrukcja wsporcza majacy srodkowa katode umieszczona miedzy dwiema zewnetrznymi katodami w kopla- narnym z nia zwiazku, kazda katoda jest utrzy¬ mywana w okreslonej odleglosci nominalnej od wspólnej elektrody sterujacej przez oddzielna tuleja wsporcza, przy czym kazda odleglosc zmie¬ nia sie w funkcji temperatury poszczególnej tulei wsporczej katody i jedna z tulei wsporczych zo¬ staje ustalona w wyzszej temperaturze roboczej niz inne tuleje wsporcze, znamienny tym, ze jedna tuleja wsporcza (24) katody jest wykonana z pierwszego materialu i inne tuleje wsporcze (36) sa wykonane z drugiego materialu, przy czym te materialy maja rózne wspólczynniki rozszerzal¬ nosci cieplnej, które sa dobrane tak, ze rozsze¬ rzanie i kurczenie sie kazdej tulei wsporczej jest zasadniczo równe jak innych tulei wsporczych w ich poszczególnych zakresach temperatury ro¬ boczej. 2. Zespól wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze pierwszy material ma mniejszy wspólczynnik roz¬ szerzalnosci cieplnej niz drugi material. 3. Zespól wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze pierwszy material ma wspólczynnik rozszerzalnosci cieplnej równy 9,5 |iim/m0C a drugi material ma wspólczynnik rozszerzalnosci cieplnej zasadniczo równy 20,0 j.im/m°C. 4. Zespól wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze pierwszy material jest stopem o zawartosci 52% niklu i 48% zelaza i drugi material jest stala nie¬ rdzewna. 10 15126 729 3 ;»;»»*_ vs{s„sswa vss»s;s;ss{a vssjw/< V Fig. I % 103 102 101 100 -99 ¦9* \ \h=^— ¦ ¦¦i i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 II 12 13 14 15 Fig.2 -IW -102 -101 -100 -99 -9* i - (54 sr50 - 52V i i i i i i i 112 3 4 5 6 7 i i i i i i i i 8 3 10 II 12 B fl 15 Fig.3 PL PL