SU978233A1 - Электронно-лучевой прибор - Google Patents

Description

(54) ЭЛЕКТГОННО-ЛУЧЕВОЙ ПРИБОР

Изобретение относитс  к электронной технике , в частности к конструкции электроннолучевых приборов (ЭЛЛ).

Известен ЭЛП, электронно-оптическа  система (ЭОС) которого, предназначенна  дл  получени  сфокусированного п тна в требуемом месте люминесцентного экрана, состоит из источника электронов, фокусирующей системы (ФС) и отклон ющей системы (ОС) 11.

Однако дл  ЭЛП с большими размерами экранов по вл етс  необходимость отключени  электронных пучков на большие углы (до 110°) что вызывает ухудшение разрешающей способ кости на краю экрана, из-за аберраций, возникающих при отклонении и несовпадени  плоскости фокусировки с поверхностью экрана.

Дл  получени  однородной фокусировки по поверхности экрана уменьшают размер электронного пучка в области отключающего пол . Дл  этого примен ют две или более линзы в фокусирующей системе.

Перва  линза уменьшает угол расхождени  пучка, втора  осуществл ет окончательную фокусировку пучка на экране.

Чаще всего одну из линз выполн ют -электростатической одиночной с тем, чтобы потенциал фокусирующего электрода был близок к потенциалу катода и относительно невысок. 1Это позвол ет использовать схемы динамической подфокусировки пучка, выполненные на элементах низковольЛгой полупроводниковой техники.

9

Наиболее близким по технической сзтцности

10 к предлагаемому  вл етс  электронно-лучевой прибор, содержащий экран и электронно-оптическую систему, включающую источник электронов и фокусирующую систему из последовательно расположенных бипотенциальной и оди15 ночной линз, вьшолненных из цилиндрических электродов f и отклон ющую систему. Известный ЭЛП содержит экран и электронно-оптическую систему, включающую источник элект;ронов , линзообразующую систему, первой по

Claims (3)

1. 20 ходу электронного пучка в которой  вл етс  бипотенциальна  линза, образованна  ускор ющим электродом и высоковольтным анодом, а второй - одиночна  линза, образованна  трем  трубчатыми электродами, и отклон ющую систему 2. В этом ЭЛП фокусировка пучка осуществл  етс  практически одной одиночной линзой. Бипотенциальна  линза служит лишь дл  подфокусировки пучка, уменьша  его угол расхождени  на входе в одиночную линзу. Геометриче ки бипотенциальна  линза вьшолнена слабой с тем, чтобы обеспечить удовлетворительную разрешающую способность кинескопа, так как в этом случае основную ответственность за раз решение несет одиночна  линза, расположенна  ближе к экрану. Дл  получени  приемлемой однородности фокусировки по поверхности экрана рассто ние от одиночной линзы до экрана выбрано в 20 с лишним раз больше, нежели рассто ние до катода. Таким образом, однородность фокусировки получена за счет ухудшени  разрешающей способности в центре экра на по первому пор дку. А разрешающа  спосо ность этих ЭЛП при работе в качестве индикаторных приборов недостаточна в целом р де применений. Повысить разрешающую споспобность в центре экрана можно уменьшив коэффициент линейного увеличени  фокусирующей системы, т. е. увеличив рассто ние от катода до фо курирующей системы. Однако это приведет к ухудшению разрешающей способности на краю экрана. . Кроме того, в этом случае дл  получени  однородной фокусировки при помощи динамической подфокусировки амплитуда подфокусирующего напр жени  существенно повышает значение 100В - наиболее приемлемое. значение дл  полупроводниковых схем. Цель изобретени  - повышение качества во производимой информации путем улучшени  разрешающей способности по поверхности экрана. Эта цель достигаетс  тем, что в электроннолз евом приборе, содержащем экран и электронно-оптическую систему, включающую источник электронов и фокусирующую систему из последовательно расположенных бипотенциальной и одиночной линз, вьшолнеьшых из цилиндрических электродов, и отклон ющую систему, одиночна  линза расположена между ИСТОЧ1ШКОМ электронов и бипотенциальной ЛИНЗОЙ, отношение рассто нии между источнико электронов и одиношгои линзой, между одиночной и бипотенциальной линзами и между бипотенциальной линзой и экраном составл ет. 1:3: (15-20), при этом оптические силы указан ных линз соответствуют одна другой, а отноше рассто ний отклон ющей системы до экран и до бипотенциальной линзы равно (2,5-3,5) :1 Кроме того, в электронно-лучевом приборе бипотенщальна  линза выполнена с отношением большего из диаметров ее электродов к рассто нию между ними, превышающим 1,5 С целью повышени  однородности фокусировки при изменении тока пучка над бипотенциальной линзой дополнительно расположена электромагнитна  фокусирующа  катушка, при этом суммарна  оптическа  сила совмещенных пространственно бипотенциальной и электромагнитной линз соответствует оптической силе одиночной линзы. На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство. Устройство содержит вакуумную оболочку 1, люминесцентный экран 2, катод 3, модул тор 4, цилиндрические электроды 5-8, и отклон юшую систему 9. Электроды 5-7 составл ют линзу 10,при этом электроды 5 и 7 электрически соединены между собой. Второй конец электрода 7 и электрод 8 образуют бипотенциальную линзу 11, при этом электрод 8 через акводаговое покрытие электрически соединен с экраном 2. Отклон юща  система 9 расположена после бипотенциальной ЛИНЗЬ 11. Кроме того, на чертеже указаны электронный пучок 12, рассто ни  между источником электро-нов и одиночной линзой р, между одиночной и бипотенциальной линзами L, между бипотенциальной линзой и отклон ющей системой т, между отклон ющей системой и экраном п, между источником электронов и бипотенциальной линзой Е и между бипотенциальной линзой и экраном q. Устройство работает следующим образом. Расход щийс  электронный пучок 12, сформированный в иммерсионном объективе, образованном катодом, модул тором и первым торцом электрода 5, попадает в фокусирующее одиночной линзы. Геометри  линзы выбрана таким образом, чгго йри потенциале катода равным ОВ, оптимальное фокусирующее напр жение дл  фокусировки пучка составл ет менее 500 Б при потенциале экрана 15 кВ, и при включенной бипотенциальной линзе. Далее пучок попадает в бипотенциальную линзу и окончательно фокусируетс  в п тно минимального диаметра в центре звсрана. Динамическа  подфокусировка пучка - совмещение поверхности минимальных сечений при отклонении от оси с поверхностью зкрана осуществл етс  подачей подфокусирующего напр жени  на фокусирующий электрод. Величина подфокусирующего напр жени  ..пропорциональна углу отклонени . Абсолютна  величина нодфокусирующего напр жени  не превышает 100 В, что позвол ет нрименить дл  динамической коррел ции низковольтные полупроводниковые схемы. Оптические силы одиночной и бипотен.циальной линз выбраны одинаковыми. Выбор одиночной линзы первой по ходу электронного пучка обусловлен тем, что при необходимости использовани  в данном случае двух линз, фокусирующих пучок с конечной энергией электронов 15 кэВ, на ножку ЭЛП при его работе при пониженных давлени х нельз  вывести потенциал более, чем 4-5 кВ. Применение первой по ходу пучка бипотенциальной при условии равенства оптических сил линз потребует вывода через штырьки ножки потенциала большего 5 кВ. Кроме того, невозможно при величинах напр жени , меньших 100 В, получить динамическую подфокусировку пучка при его отклонении по экрану. j Выбранные при заданной длине ЭЛП соотношени  в размерах ЭОС объ сн ютс  следующими соображени ми - отношение p:L:q 1:3:(15-20) определ ет в конечном итоге коэффициент линейного увеличени  фокусирующей системы и, следовательно, разрешающую способность в центре экрана по первому пор дку при непременном условии равенства оптических сил (фокусных рассто ний одиночной и бипотенциальной линз). Есл1н одиночна  линза имеет большое фокусирующее действие, нежели бипотенциальна , то не обеспечиваетс  требуемое разрешение по первому пор дку. ЕСЛИ бипотенциальна  линза обладает большей оптической силой, то будет иметь место значительна  неоднородность фокусировки по поверхности экрана и потребуетс  большое изменение оптической силы одиночной линзы дл  обеспечени  динамической подфокусировки пучка по экрану (при этом потре .буетс  и больша  величина изменени  пьтенциала на фокусирующем электроде, превьциаю ща  100 В). В случае применени  одной лин зы практически невозможно было бы без дина мической коррекции астигматизма (даже при наличии динамической коррекции расфокусировки пучка) обеспечить однородность фокуси ровки пучка по экрану. Выбор отношени  n:m (25-3):1 обусловлен тем, что при п : m 3 и указанном выше соотношении в размерах фокусирующей системы будет имет место больша  неоднородность фокусировки по экрану из-за увеличени  размера пучка в области ОС, так как практически невозможно осуществить компенсацию этой расфокусировк одной лишь схемой динамической коррекции расфокусировки. При п :т 2,5 значительно возрастает угол отклонени  пучка при заданной длине ЭЛП и соответственно еще в большей степени будет иметь место расфокусировка пучка при его отклонении к краю экрана. Применение бипотенциальной линзы прот женной , кроме дальнейшего повьпиени  разрешени  и улучшени  однородности фокусировк пучка на экране повышает качество прибора, так как повьщ1ает электрическую прочность из-за исключени  возможности высоковольтных пробоев. Выбор отношени  большего из диаметров ее электродов к рассто нию между ними превышающем 1,5 практически гарантирует беспробойную работу ЭОС. Применение магнитной линзы, вьшолненной в виде электромагнитной фокусирующей катушки , расположенной над протюкенной бипотенциальной линзой позвол ет повысить однородность фокусировки пучка при изменении тока пучка , что особенно важно в некоторых случа х работы цветных индикаторных ЭЛП с токовым возбуждением экрана. Дл  обеспечени  : гауссовой фокусировки пучка на экране такой ФС необходимо в режиме работы ЭЛП увеличить потенциал на крайних .электродах одиночной линзы до 4 кВ..(что то же и на первом электроде бипотенциальной Л1газы). При измене нии тока пучка, потенциал до бипотенциальной линзь1 увеличилс  вдвое, тем самым уменьшилось расталкивающее кулоновское действие электронов в пучке, особенно чувствительное на относительно низковольтном участке пролета в ЭОС. Преимущество предлагаемого ЭЛП заключаетс  в повышении качества воспроизводимой информации и зшрощени  схемы управлени  радиотехнической устаногвки, при этом динамическа  подфокусировка осуществл етс  подачей небольшого напр жени  на низковольтный электрод одиночной линзы, что позвол ет примен ть низковольтные ползшроводниковые схемы дл  цепей динамической коррекции. Формула изобретени  1. Электронно-лучевой прибор, содержащий экрай и электронно-оптическую систему, включающую источник электронов и фокусирующую систему из последовательно расположенных бипотенциальной и одиночной линз, вьшолненных из цилиндрических электродов, и отклон ющзто систему, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества воспроизводимой информащш путем улучшени  разрешающей способности по поверхности экрана, одиночна  линза расположена между источником электронов и бипотенциальной линзой, отношение рассто ний между источником электронов и одиночной линзой, между одиночной и бипотенциальной линзами и между бипотенциальной линзой и экраном составл ет 1:3: (15-20), при этом оптические силы указанных линз соответствуют одна другой, а отношение рассто ний отклон ющей системы до экрана и до бипотенциальной линзы равно (2,5-3,5):. .
2. 2.Прибор поп, 1, отличающийс   тем, что бипотеициальна  линза выполнена с отношением большего из диаметров ее электродов к рассто нию между ними, превышаюшлм 1,5.
3. 3.Прибор поп. 2, отличающийс   тем, что, с целью повышени  однородности фокусировки при изменении тока пучка, над бипотендиальной линзой дополнительно расположена электромагнитна  фокусирующа  . to катушка, при этом суммарна  оптическа  сила J it ( 5 S fO

   совмещенных пространственно бинотенциальной и электромагнитной линз соответствует оптической силе одиночной линзы.

   Источники информащо, nprajHTbie во внимание при экспертизе

   1.Миллер В. А. , Куракин Л. А. Приемные электронно-лучевые трубки. М., Энерги , 1964, с. 11-14.

   2.Шерстнев Л. Г. Электронна  оптика и 7 электронно-лучевые приборы. М., Энерги , 1971, с. 253 (прототип).