RU2002116670A

RU2002116670A - Сегментная управляющая структура катода с автоэлектронной эмиссией и способ динамической коррекции формы электронного пучка

Info

Publication number: RU2002116670A
Application number: RU2002116670/09A
Authority: RU
Inventors: Кит Д. ДЖЕЙМИСОН (US); Кит Д. ДЖЕЙМИСОН; Дональд Е. ПЭТТЕРСОН (US); Дональд Е. ПЭТТЕРСОН
Original assignee: Икстрим Девайсиз, Инк. (Us); Икстрим Девайсиз, Инк.
Priority date: 1999-12-31
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2004-02-20
Also published as: CN1413353A; JP2003519888A; EP1243014A1; HK1051438A1; WO2001050491A1; KR20020065625A; US6429596B1; MXPA02006408A; AU2461901A; CA2396164A1

Claims

1. Катод с автоэлектронной эмиссией, содержащий кристалл, который имеет поверхность и матрицу выступов микрокончиков, выходящих наружу из указанной поверхности, первый диэлектрический слой, смежный с матрицей, множество управляющих электродов, выходящих наружу из первого диэлектрического слоя, со смещением от каждого из выступов микрокончиков и вокруг них, которые позволяют воздействовать на ток в электронном пучке от микрокончиков, когда переменные значения электрического напряжения приложены к управляющим электродам, и электрические соединения с управляющими электродами.

2. Катод с автоэлектронной эмиссией по п.1, отличающийся тем, что кристалл и выступы микрокончиков состоят из материала на базе углерода.

3. Катод с автоэлектронной эмиссией по п.1, отличающийся тем, что первый диэлектрический слой состоит из диоксида кремния.

4. Катод с автоэлектронной эмиссией по п.1, отличающийся тем, что электрические соединения содержат сквозное межсоединение и контактная площадку для проволочного монтажа.

5. Катод с автоэлектронной эмиссией по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит второй диэлектрический слой, неразрывный с первым диэлектрическим слоем и идущий наружу от управляющих электродов, множество фокусирующих линз, идущих наружу от второго диэлектрического слоя со смещением от каждого из микрокончиков и вокруг них, и электрическое соединение с фокусирующими линзами.

6. Катод с автоэлектронной эмиссией по п.5, отличающийся тем, что электрическое соединение с фокусирующими линзами содержит проволоку, соединенную со слоем, содержащим фокусирующие линзы.

7. Катод с автоэлектронной эмиссией по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит слой электропроводного материала между выбранными управляющими электродами, предназначенный для объединения вместе выбранных управляющих электродов и для формирования зоны управления электрическим напряжением.

8. Способ регулировки формы электронного пучка, падающего на экран электронно-лучевой трубки под выбранным углом отклонения, предусматривающий использование катода с автоэлектронной эмиссией, который содержит кристалл, имеющий поверхность и матрицу выступов микрокончиков, выходящих наружу из указанной поверхности, первый диэлектрический слой, смежный с матрицей, множество управляющих электродов, выходящих наружу из первого диэлектрического слоя, со смещением от каждого из выступов микрокончиков и вокруг них, которые позволяют воздействовать на ток в электронном пучке от микрокончиков, когда переменные значения электрического напряжения приложены к управляющим электродам, и электрические соединения с управляющими электродами, монтаж катода в электронно-лучевой трубке, включение электронно-лучевой трубки и приложение электрического напряжения к указанной матрице для создания пучка, падающего под определенным углом отклонения на экран электронно-лучевой трубки и образующею на нем пятно, и наблюдение формы пятна и регулирование электрического напряжения, приложенного к одному или нескольким управляющим электродам, для корректировки формы пятна.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что матрица микрокончиков главным образом состоит из материала на базе углерода.

10. Способ по п.8, отличающийся тем, что катод с автоэлектронной эмиссией дополнительно содержит второй диэлектрический слой, неразрывный с первым диэлектрическим слоем и идущий наружу от управляющих электродов, множество фокусирующих линз, идущих наружу от второго диэлектрического слоя со смещением от каждого из микрокончиков и вокруг них, и электрическое соединение с фокусирующими линзами.

11. Способ по п.8, отличающийся тем, что дополнительно включает в себя операцию расчета формы электронного пучка с использованием имитации электронного пучка.

12. Способ по п.8, отличающийся тем, что матрица дополнительно содержит слой электропроводного материала между выбранными управляющими электродами для объединения вместе выбранных управляющих электродов и для формирования зоны управления электрическим напряжением управляющих электродов, причем приложение электрического напряжения к одному или нескольким управляющим электродам для регулирования формы пятна производят путем приложения электрического напряжения к одной или нескольким указанным зонам управления электрическим напряжением.

13. Способ определения преимущественной картины электрического напряжения, которую прикладывают к катоду с автоэлектронной эмиссией, имеющему матрицу и создающему электронный пучок, испускаемый из матрицы под выбранным углом отклонения, предусматривающий использование катода с автоэлектронной эмиссией, который содержит кристалл, имеющий поверхность и матрицу выступов микрокончиков, выходящих наружу из указанной поверхности, первый диэлектрический слой, смежный с матрицей, множество управляющих электродов, выходящих наружу из первого диэлектрического слоя, со смещением от каждого из выступов микрокончиков и вокруг них, которые позволяют воздействовать на ток в электронном пучке от микрокончиков, когда переменные значения электрического напряжения приложены к управляющим электродам, и электрические соединения с управляющими электродами, монтаж катода в электронно-лучевой трубке, включение электронно-лучевой трубки и приложение переменных значений электрического напряжения к управляющим электродам для создания пучка, падающего под определенным углом отклонения на экран электронно-лучевой трубки и образующего на нем пятно, наблюдение формы пятна и регулирование картины электрического напряжения, приложенного к матрице, пока не будет получена заданная форма пятна, и регистрация картины электрического напряжения на матрице, создающей заданную форму пятна под выбранным углом отклонения.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что матрица микрокончиков состоит главным образом из материала на базе углерода.

15. Способ по п.13, отличающийся тем, что катод с автоэлектронной эмиссией дополнительно содержит второй диэлектрический слой, выполненный неразрывно с первым диэлектрическим слоем и идущий наружу от управляющих электродов, множество фокусирующих линз, идущих наружу от второго диэлектрического слоя со смещением от каждого из микрокончиков и вокруг них, и электрическое соединение с фокусирующими линзами.

16. Способ по п.13, отличающийся тем, что дополнительно включает в себя операцию расчета формы электронного пучка с использованием имитации электронного пучка.

17. Способ по п.13, отличающийся тем, что матрица дополнительно содержит слой электропроводного материала между выбранными управляющими электродами для объединения вместе выбранных управляющих электродов и для формирования зоны управления электрическим напряжением управляющих электродов, причем приложение электрического напряжения к одному или нескольким управляющим электродам для регулирования формы пятна производят путем приложения электрического напряжения к одной или нескольким указанным зонам управления электрическим напряжением.

18. Способ динамического формирования электронного пучка в электронно-лучевой трубке, включающий в себя следующие операции: использование катода с автоэлектронной эмиссией, который содержит кристалл, имеющий поверхность и матрицу выступов микрокончиков, выходящих наружу из указанной поверхности, первый диэлектрический слой, смежный с матрицей, множество управляющих электродов, выходящих наружу из первого диэлектрического слоя, со смещением от каждого из выступов микрокончиков и вокруг них, которые позволяют воздействовать на ток в электронном пучке от микрокончиков, когда переменные значения электрического напряжения приложены к управляющим электродам, и электрические соединения с управляющими электродами, монтаж катода в электронно-лучевой трубке, и включение электронно-лучевой трубки и приложение переменных значений электрического напряжения к управляющим электродам для создания выбранной картины электрического напряжения на матрице, соответствующей углу отклонения пучка.

19. Способ по п.18, отличающийся тем, что выбранной картиной электрического напряжения для каждого угла отклонения пучка управляют при помощи микроконтроллера.

20. Способ по п.18, отличающийся тем, что выбранная картина электрического напряжения для каждого угла отклонения пучка позволяет поддерживать главным образом постоянный ток пучка для каждого угла отклонения пучка.

21. Способ по п.18, отличающийся тем, что схема возбуждения прикладывает выбранную картину электрического напряжения к матрице для каждого угла отклонения пучка в соответствии с заранее выбранными сигналами синхронизации.

22. Электронно-лучевая трубка, содержащая оболочку с экраном и электродами, а также систему отклонения электронного пучка и электрические соединения через оболочку, катод с автоэлектронной эмиссией, который содержит кристалл, имеющий поверхность и матрицу выступов микрокончиков, выходящих наружу из указанной поверхности, первый диэлектрический слой, смежный с матрицей, множество управляющих электродов, выходящих наружу из первого диэлектрического слоя, со смещением от каждого из выступов микрокончиков и вокруг них, которые позволяют воздействовать на ток в электронном пучке от микрокончиков, когда переменные значения электрического напряжения приложены к управляющим электродам, и электрические соединения с управляющими электродами.

23. Электронно-лучевая трубка по п.22, отличающаяся тем, что с автоэлектронной эмиссией дополнительно содержит второй диэлектрический слой, неразрывный с первым диэлектрическим слоем и идущий наружу от управляющих электродов, множество фокусирующих линз, идущих наружу от второго диэлектрического слоя со смещением от каждого из микрокончиков и вокруг них, и электрическое соединение с фокусирующими линзами.

24. Электронно-лучевая трубка по п.22, отличающаяся тем, что матрица микрокончиков состоит главным образом из материала на базе углерода.

25. Электронно-лучевая трубка по п.22, отличающаяся тем, что катод с автоэлектронной эмиссией дополнительно содержит второй диэлектрический слой, выполненный неразрывно с первым диэлектрическим слоем и идущий наружу от управляющих электродов, множество фокусирующих линз, идущих наружу от второго диэлектрического слоя со смещением от каждого из микрокончиков и вокруг них, и электрическое соединение с фокусирующими линзами.

26. Способ по п.13, отличающийся тем, что указанная матрица дополнительно содержит слой электропроводного материала между выбранными управляющими электродами, предназначенный для объединения вместе выбранных управляющих электродов и для формирования зоны управления электрическим напряжением управляющих электродов.

27. Катод с автоэлектронной эмиссией, включающий в себя полупроводниковую подложку, первый изолирующий слой, образованный на поверхности полупроводниковую подложки, перекрывающий проводящий слой, образованный поверх изолирующего слоя, и по меньшей мере одно местоположение катода с автоэлектронной эмиссией, образованное отверстием в изолирующем слое и перекрывающем проводящем слое, обнажающем участок лежащей ниже полупроводниковой подложки, причем центральная область обнаженной лежащей ниже полупроводниковой подложки образует выступающий эмиттирующий кончик полупроводника, объединенный с лежащей ниже полупроводниковой подложкой, второй изолирующий слой, перекрывающий проводящий слой, сегментную зону управления электрическим напряжением, перекрывающую второй изолирующий слой, и электрические соединения с указанной сегментной зоной управления электрическим напряжением.