RU2060569C1

RU2060569C1 - Distributing cathode of electron gun

Info

Publication number: RU2060569C1
Authority: RU
Inventors: Джанг Донг-джил
Original assignee: Самсунг Электрон Дивайсиз Ко., Лтд.
Priority date: 1991-03-04
Filing date: 1991-03-04
Publication date: 1996-05-20

Abstract

FIELD: electronics. SUBSTANCE: distributing cathode of electron gun has holder, thermal protective tube attached with one end to holder, sleeve with reservoir with thermionic emission material placed inside thermal protective tube and heater located inside sleeve. End of sleeve and end of thermal protective tube are anchored rigidly. EFFECT: simplified design. 4 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к распределительному катоду для использования в электронном прожекторе, в частности к усовер- шенствованной структуре распределительного катода для использования в цветной электронно-лучевой трубке. The invention relates to a distribution cathode for use in an electronic searchlight, in particular, to an improved structure of a distribution cathode for use in a color cathode ray tube.

Известны патенты США N 4165473, N 4400648, N 4737679 и 4823044, в которых подробно описываются традиционные распределительные катоды, используемые в электронных прожекторах. Имеется два типа распределительных катодов для электронных прожекторов, пропитанный (импрегнированный) катод и катод L типа с резервуаром. Патенты США NN 4,165.473, 4.400.648 и 4.737.679 касаются пропитанного катода, и патент США N 4.823.044 касается катода L типа с резервуаром. Known US patents N 4165473, N 4400648, N 4737679 and 4823044, which describe in detail the traditional distribution cathodes used in electronic floodlights. There are two types of distribution cathodes for electronic spotlights, an impregnated (impregnated) cathode and an L type cathode with a reservoir. U.S. Patent Nos. 4,165,473, 4,400,648, and 4,737,679 relate to an impregnated cathode, and U.S. Patent No. 4,823,044 relates to an L type cathode with a reservoir.

На фиг. 1 и 2 показаны структуры пропитанных катодов. In FIG. 1 and 2 show the structure of the impregnated cathodes.

В пропитанном катоде (см. фиг. 1) термоэлектронный эмиссионный материал пропитывает пористую базу 1, которая выполнена из теплостойкого материала, например, вольфрама. Пористая база является термоэлектронным эмиссионным источником и содержится в резервуаре 2 в форме чаши. Этот резервуар 2 располагается в верхнем участке гильзы 3, принимающей подогреватель 4. Гильза 3 поддерживается держателем 5, соединенным с нижним ее концом, и опоясывается теплозащитной трубкой 6 большого калибра. In the impregnated cathode (see Fig. 1), the thermionic emission material impregnates the porous base 1, which is made of a heat-resistant material, for example, tungsten. The porous base is a thermionic emission source and is contained in the tank 2 in the form of a bowl. This tank 2 is located in the upper portion of the sleeve 3 receiving the heater 4. The sleeve 3 is supported by a holder 5 connected to its lower end and is encircled by a large caliber heat shield 6.

Конструкция другого пропитанного распределительного катода (см. фиг. 2) аналогична пропитанной структуры, описанной выше. Этот пропитанный распределительный катод имеет резервуар 2, содержащий пористую базу 1, гильзу 3 для поддерживания и фиксирования резервуара и приема подогревателя 4, смешивающуюся узкую полоску 7, нижняя часть которой приварена к нижнему концу гильзы, а верхняя часть к верхнему концу держателя 5 большого диаметра, и теплозащитную трубку 6, которая окружает гильзу 3 и приварена к держателю 5. The design of the other impregnated distribution cathode (see FIG. 2) is similar to the impregnated structure described above. This impregnated distribution cathode has a reservoir 2 containing a porous base 1, a sleeve 3 for supporting and fixing the reservoir and receiving a heater 4, a miscible narrow strip 7, the lower part of which is welded to the lower end of the sleeve, and the upper part to the upper end of the holder 5 of large diameter, and a heat shield 6, which surrounds the sleeve 3 and is welded to the holder 5.

В противоположность этому катод L типа с резервуаром имеет другой термоэлектронный эмиссионный материал, отличающийся от того, который содержится в чашеобразном резервуаре пористой базы. Термоэлектронный эмиссионный источник катода L типа с резервуаром содержит такой термоэлектронный эмиссионный материал, как, например, вольфрам, алюминат бария кальция и т.д. который содержится в резервуаре, расположенном в верхнем участке гильзы, и пористую базу, которая расположена на термоэлектронном эмиссионном материале и приварена к резервуару. In contrast, the L type cathode with the reservoir has a different thermionic emission material different from that contained in the bowl-shaped reservoir of the porous base. The thermionic emission source of the L type cathode with the reservoir contains such thermionic emission material, such as, for example, tungsten, calcium barium aluminate, etc. which is contained in the tank located in the upper portion of the liner, and a porous base, which is located on the thermionic emission material and is welded to the tank.

Распределительные катоды указанной конструкции имеют значительно более высокую плотность тока, чем у обычной электронно-лучевой трубки, поэтому они используются в электронном прожекторе крупномасштабных электронно-лучевых трубок или проекционных электронно-лучевых трубок и т.д. Однако в электронном прожекторе, использующем такой традиционный распределительный катод, характеристика выдерживания напряжения при начальной работе слабая и состояние излучения электронного пучка нестабильное. Эти проблемы связаны с тем, что источник эмиссии термоэлектронов традиционного распределительного катода, т. е. пористой базы, которая расположена смежно с первым электродом электронного прожектора, быстро приближается к первому электроду при начальном функционировании. Это приближение пористой базы 1 к первому электроду вытекает из структурного дефекта катода. Гильза 3, поддерживаемая держателем 5 и принимающая подогреватель 4 (см. фиг. 1 и 2), термально расширяется теплом от подогревателя в сторону первого электрода, расположенного смежно с верхним участком гильзы, начиная от держателя 5, расположенного в нижней части гильзы. Если гильза расширяется и катод приближается к первому электроду, запирающее напряжение для управления электронным пучком, изменяется аномально. В результате белый баланс изображения на экране не достигается. Distribution cathodes of this design have a significantly higher current density than a conventional cathode ray tube, therefore, they are used in the electronic searchlight of large-scale cathode ray tubes or projection cathode ray tubes, etc. However, in an electronic searchlight using such a traditional distribution cathode, the voltage withstand characteristic during initial operation is weak and the radiation state of the electron beam is unstable. These problems are related to the fact that the source of thermoelectron emission from the traditional distribution cathode, i.e., the porous base, which is adjacent to the first electrode of the electronic searchlight, quickly approaches the first electrode during initial operation. This approximation of the porous base 1 to the first electrode results from a structural defect of the cathode. The sleeve 3, supported by the holder 5 and receiving the heater 4 (see Figs. 1 and 2), is thermally expanded by heat from the heater towards the first electrode located adjacent to the upper portion of the sleeve, starting from the holder 5 located at the bottom of the sleeve. If the sleeve expands and the cathode approaches the first electrode, the blocking voltage for controlling the electron beam changes abnormally. As a result, the white balance of the image on the screen is not achieved.

Во всех электронных прожекторах смещение некоторых частей катода из-за теплового расширения неизбежно, что ведет к указанным проблемам. Для устранения этого в традиционной электронно-лучевой трубке тепловая деформация катода учитывается на стадии управления электронно-лучевой трубкой, чтобы управлять ее характеристикой. Однако в случае электронно-лучевой трубки с катодом, имеющим большое изменение положения при тепловом расширении, управление электронно-лучевой трубкой очень усложняется, и время стабилизации качества изображения при начальном функционировании также удлиняется, даже если управление проводится сравнительно хорошо. In all electronic spotlights, displacement of some parts of the cathode due to thermal expansion is inevitable, which leads to these problems. To eliminate this, in a traditional cathode ray tube, the thermal deformation of the cathode is taken into account at the stage of controlling the cathode ray tube in order to control its characteristic. However, in the case of a cathode ray tube with a large change in position during thermal expansion, the control of the cathode ray tube is very complicated, and the image quality stabilization time during initial operation is also lengthened, even if the control is performed relatively well.

Цель изобретения состоит в создании усовершенствованного распределительного катода для использования в электронном прожекторе, который значительно улучшает характеристику выдерживания напряжения и белый баланс. The purpose of the invention is to provide an improved distribution cathode for use in an electronic searchlight, which greatly improves the voltage withstanding performance and white balance.

Для этого распределительный катод для электронного прожектора согласно изобретению включает в себя гильзу с резервуаром для размещения термоэлектронного эмиссионного материала, размещенную внутри теплозащитной трубки, и нагреватель, расположенный внутри гильзы, при этом конец гильзы и конец теплозащитной трубки со стороны размещения резервуара жестко закреплены, а нижний конец гильзы свободен. На конце со стороны размещения резервуара выполнен внутренний фланец, а на конце гильзы внешний фланец, причем фланец гильзы установлен на фланец теплозащитной трубки. Фланцы теплозащитной трубки и гильзы выполнены в виде отгибок стенок. Фланцы теплозащитной трубки и гильзы могут быть выполнены в виде лапок по их периметру, при этом лапки гильзы установлены на лапки теплозащитной трубки. To this end, the distribution cathode for the electronic searchlight according to the invention includes a sleeve with a reservoir for accommodating thermionic emission material placed inside the heat-shielding tube, and a heater located inside the sleeve, the end of the sleeve and the end of the heat-shielding tube from the side of the tank are rigidly fixed, and the lower the end of the sleeve is free. At the end, on the side of the tank placement, an inner flange is made, and at the end of the sleeve, an outer flange, and the sleeve flange is mounted on the heat shield tube flange. The flanges of the heat shield tube and sleeves are made in the form of bending walls. The flanges of the heat shield tube and the sleeve can be made in the form of legs along their perimeter, while the legs of the sleeve are mounted on the legs of the heat shield.

На фиг. 1 и 2 приведены виды в разрезе пропитанных катодом типа традиционного распределительного катода; на фиг. 3-5 варианты реализации предложенного распределительного катода. In FIG. 1 and 2 are sectional views of a cathode impregnated like a conventional distribution cathode; in FIG. 3-5 implementation options of the proposed distribution cathode.

В предложенном распределительном катоде (см. фиг. 3) пористая база 1, пропитанная термоэлектронным эмиссионным материалом, содержится в резервуаре 2. Резервуар 2 вставляется и закрепляется в верхнем участке гильзы 3, которая образована с внешним фланцем 8 на верхней части ее, и принимает подогреватель 4. Теплозащитная трубка 6 большего калибра образована с внутренним фланцем 9, соответствующим фланцу 8 гильзы 3 на верхней части ее. Теплозащитная трубка 6 опоясывает гильзу 3 и соединяется с этой гильзой благодаря перекрыванию и свариванию фланца 8 с фланцем 9. Теплозащитная трубка 6 крепится к держателю 5 и поддерживается им, причем держатель расположен ниже защитной трубки 6. In the proposed distribution cathode (see Fig. 3), the porous base 1, impregnated with thermionic emission material, is contained in the reservoir 2. The reservoir 2 is inserted and fixed in the upper portion of the sleeve 3, which is formed with an external flange 8 on its upper part, and receives the heater 4. The heat shield tube 6 of a larger caliber is formed with an inner flange 9 corresponding to the flange 8 of the sleeve 3 on its upper part. The heat-shielding tube 6 encircles the sleeve 3 and is connected to this sleeve by overlapping and welding the flange 8 with the flange 9. The heat-shielding tube 6 is attached to and supported by the holder 5, the holder being located below the protective tube 6.

В другом распределительном катоде, показанном на фиг. 4, пористая база 1, пропитанная термоэлектронным эмиссионным материалом, располагается в резервуаре 2, и резервуар вставляется в верхний участок гильзы 3 (и крепится к ней), которая образована с фланцем 8 на верхней части ее и принимает подогреватель 4. Затем эта гильза 3 приваривается и фиксируется в теплозащитной трубке 6 большого калибра, которая образована с внутренним фланцем 9 на верхней части. Гильза 3 и теплозащитная трубка 6 соединяются посредством фланцев 8 и 9, которые перекрываются и свариваются один с другим. Кроме того, теплозащитная трубка 6 поддерживается держателем 5 и крепится к нему посредством свешивающейся узкой полоски 7, нижний конец которой приваривается к нижней части теплозащитной трубки 6, а верхний конец к верхнему концу держателя 5. In another distribution cathode shown in FIG. 4, the porous base 1, impregnated with thermionic emission material, is located in the tank 2, and the tank is inserted into the upper portion of the sleeve 3 (and attached to it), which is formed with a flange 8 on its upper part and receives the heater 4. Then this sleeve 3 is welded and is fixed in the heat shield tube 6 of a large caliber, which is formed with an inner flange 9 on the upper part. The sleeve 3 and the heat shield 6 are connected by means of flanges 8 and 9, which overlap and weld one with the other. In addition, the heat-shielding tube 6 is supported by the holder 5 and fastens to it by means of a hanging narrow strip 7, the lower end of which is welded to the lower part of the heat-shielding tube 6, and the upper end to the upper end of the holder 5.

В указанных вариантах реализации фланцы 8 и 9 образованы соответственно на гильзе 3 и теплозащитной трубке 6 вдоль всех верхних периферий их. Но они могут быть образованы локально так, что множество фрагментарных фланцев 10 и 11 создается в соответствующих положениях относительно друг друга. In these embodiments, the flanges 8 and 9 are formed respectively on the sleeve 3 and the heat-shielding tube 6 along all their upper peripherals. But they can be formed locally so that a plurality of fragmentary flanges 10 and 11 are created in corresponding positions relative to each other.

В противоположность традиционному распределительному катоду в пропитанном катоде согласно изобретению гильза, подвергающаяся большому тепловому расширению, крепится непосредственно к теплозащитной трубке так, что верхний конец гильзы крепится к верхнему концу теплозащитной трубки, а нижний конец гильзы остается свободным. Соответственно, когда гильза подвергается тепловому расширению теплом подогревателя, она расширяется в противоположном направлении первому электроду электронного прожектора. В результате относительное движение между пористой базой и первым электродом электронного прожектора сводится до минимума. Кроме того, в случае распределительного катода, в котором гильза и теплозащитная трубка имеют фрагментарные фланцы, теплообмен через фланцы эффективно снижается, так что смещение катода в результате тепловой деформации может снизиться. In contrast to the traditional distribution cathode, in the impregnated cathode according to the invention, the thermally expanding sleeve is attached directly to the heat shield so that the upper end of the sleeve is attached to the upper end of the heat shield and the lower end of the sleeve remains free. Accordingly, when the sleeve undergoes thermal expansion by the heat of the heater, it expands in the opposite direction to the first electrode of the electronic searchlight. As a result, the relative motion between the porous base and the first electrode of the electronic searchlight is minimized. In addition, in the case of a distribution cathode in which the sleeve and the heat shield tube have fragmentary flanges, heat transfer through the flanges is effectively reduced, so that the cathode displacement due to thermal deformation can be reduced.

В случае распределительных катодов, имеющих указанные структурные характеристики, изменение запирающей характеристики в электронном прожекторе может быть снижено при начальном функционировании электронного прожектора и белый баланс изображения улучшается. Иначе говоря, можно изготавливать электронный прожектор, имеющий небольшое изменение нескольких характеристик при начальном функционировании, также можно образовать электронно-лучевую трубку, имеющую стабильную характеристику начального функционирования и стабильное качество изображения для пользователей. In the case of distribution cathodes having the indicated structural characteristics, the change in the blocking characteristic in the electronic projector can be reduced with the initial operation of the electronic projector and the white image balance is improved. In other words, it is possible to produce an electronic spotlight having a slight change in several characteristics during initial operation, and it is also possible to form a cathode ray tube having a stable initial functioning characteristic and stable image quality for users.

Claims

1. A distribution cathode for an electronic searchlight, comprising a holder, a heat shield, one end attached to the holder, a sleeve with a reservoir of thermionic emission material placed inside the heat shield, and a heater located inside the sleeve, characterized in that the end of the sleeve and the end of the heat shield the tubes on the side of the tank are rigidly fixed, and the lower end of the sleeve is free.

2. The cathode according to claim 1, characterized in that on the side of the tank at the end of the heat-shielding tube, an inner flange is made, and at the end of the sleeve
an external flange, wherein the sleeve flange is mounted on a heat shield tube flange.

3. The cathode according to claim 2, characterized in that the flanges of the heat-shielding tube and sleeve are made in the form of folds of the walls of the heat-shielding tube and sleeve, respectively.

4. The cathode according to claim 2, characterized in that the flanges of the heat shield tube and sleeve are made in the form of tabs around the perimeter of the heat shield tube and sleeve, respectively, while the tabs of the sleeve are mounted on the tabs of the heat shield.