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Elektronenspritze für eine Elektronenstrahlröhre
Die Erfindung betrifft eine Elektronenspritze für eine Elektronenstrahlröhre, die wenigstens eine Kathode, eine Steuerelektrode und eine Sauganode enthält und mit der ein Verstärker zur Erhöhung der Steuerempfindlichkeit zusammengebaut ist.
Es ist bekannt, dass die Steilheit der Modulation der Elektronenspritze einer Elektronenstrahlröhre erhöht werden kann, wenn die Steuerspannungen nicht nur der Steuerelektrode, sondern auch der Sauganode zugeführt werden.
Dies kann in einfacher Weise erreicht werden, wenn die Steuerspannungen an die Kathode gelegt werden, da sich das Kathodenpotential dann sowohl gegenüber der Steuerelektrode als auch gegenüber der Sauganode ändert. Dieser Effekt wird noch verstärkt, wenn die Sauganode eine grosse rückwirkung (Durchgriff) auf den Kathodenstrom hat, indem eine erhöhte Spannung an der Sauganode eine merkliche Zunahme des Elektronenstromes herbeiführt und demnach die von der Steuerelektrode herbeigeführte Stromzunahme sich vergrössert.
In der Praxis ergibt sich aber, dass die Vergrösserung des Durchgriffes der Sauganode Beschränkungen unterworfen ist. Der Durchgriff kann nämlich dadurch vergrössert werden, dass die Stärke der Steuerelektrode kleiner gewählt und der Abstand von Steuerelektrode zu Sauganode und Kathode im Verhältnis zur Öffnung der Steuerelektrode verkleinert wird. Die Verkleinerung der Elektrodenabstände wird aber durch mechanische Schwierigkeiten begrenzt während die Vergrösserung der Gitteröffnung einen grösseren Bildfleck auf dem Schirm herbeiführt und somit eine geringere Bildschärfe zur Folge hat.
Es ist bekannt, diese Schwierigkeiten dadurch herabzusetzen, dass der Sauganode ein verstärktes Signal zugeführt wird. Das Steuersignal wird dabei ausserhalb der Röhre mittels einer Verstärkerröhre verstärkt. Dies hat den Nachteil, dass die Kapazität derDurchführungs-undVerbindungsleiterderAnode und des Gitters der Verstärkerröhre auf die Bandbreite des Signals einen ungünstigen Einfluss hat, so dass der erforderliche Anodenstrom der Verstärkerröhre gross und der Anodenkopplungswiderstand verhältnismässig niedrig sein muss.
Eine viel günstigere Lösung ergibt sich, wenn nach der Erfindung in der Elektronenspritze wenigstens ein von den zugeführten Steuerspannungen beeinflusster Hilfselektronenstrom ausgebildet und gegen Teile der Sauganode mit einem Sekundär-Emissionsfaktor grösser als 1 gerichtet, und eine positiv vorgespannte Hilfselektrode zum Ableiten der an der Sauganode entstehenden Sekundärelektronen vorgesehen ist. Die Steuerspannungen werden dann verstärkt auf die Sauganode übertragen, so dass sich eine beträchtliche Erhöhung der Modulationssteilheit der Elektronenspritze ergibt, ohne dass der Durchgriff einen unerwünscht hohen Wert haben muss.
Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung näher erläutert, in der in Fig. 1 schematisch eine Elektronenstrahlröhre und in Fig. 2 eine Elektronenspritze nach der Erfindung dargestellt ist.
In Fig. 1 bezeichnet 1 das Fenster, 2 den Konus und 3 den Hals einer Elektronenstrahlröhre. Im Hals befindet sich eine Elektronenspritze 4 und ein Ablenksystem 5. Die Elektronenspritze 4 besteht aus einer Kathode 6, einer Steuerelektrode 7, einer Sauganode 8 und einer ringförmigen Hilfselektrode 9. Da die Steuerelektrode 7 neben der Öffnung, aus der der Elektronenstrahl 10 heraustritt, noch eine oder mehrere Öffnungen besitzt, entstehen gleichzeitig Hilfselektronenströme 11, die Teile 12 der Sauganode 8
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treffen. Die Teile 12 sind mit einem Stoff überdeckt, der einen Sekundär-Emissionsfaktor grösser als 1 aufweist, so dass ein Sekundäremissionsstrom 13 von den Teilen 12 zur Hilfselektrode 9 fliesst.
Da die Elektrode 9 ein höheres positives Potential besitzt, erhöht sich das Potential der Sauganode 8 infolge des Sekundär-Emissionsstromes 13, der grösser als der Primärstrom 11 ist. Die Spannungsänderungen zwischen der Kathode 6 und der Steuerelektrode 7 werden somit verstärkt auf die Sauganode 8 übertragen, so dass die Modulationssteilheit der Elektronenspritze beträchtlich vergrössert wird, obwohl der Durchgriff der Sauganode 8 einen üblichen Wert haben kann (etwa 20 %). Da keine besonderen Einschmelz- und Zuführungsleitungen nach einer getrennten Röhre vorgesehen zu werden brauchen, können die Kapazitäten der Elektroden gegen"Erde"klein bleiben, so dass der Widerstand 14 verhältnismässig gross sein kann (souk)
und somit auch die Verstärkung der an die Sauganode 8 gelegten Steuerspannung.
Obwohl eine einzige Ausführungsform beschrieben wurde, ist es einleuchtend, dass die Elektroden im Rahmen der Erfindung auch noch anders gestaltet sein können. So können Massnahmen getroffen werden, um zu verhüten, dass von der Kathode abdampfendes Emissionsmaterial auf die Sekundaremissionsteile der Sauganode niederschlägt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektronenspritze für eine Elektronenstrahlröhre, die wenigstens eine Kathode, eine Steuerelektrode und eine Sauganode enthält, und mit der ein Verstärker zur Erhöhung der Steuerempfindlichkeit zusammengebaut ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Elektronenspritze wenigstens ein von den zugeführten Steuerspannungen beeinflusster Hilfselektronenstrom ausgebildet und gegen Teile der Sauganode mit einem Sekundär-Emissionsfaktor grösser als 1 gerichtet, und eine positiv vorgespannte Hilfselektrode zum Ableiten der an der Sauganode entstehenden Sekundärelektronen vorgesehen ist.