DE1032419B

DE1032419B - Braun tube

Info

Publication number: DE1032419B
Application number: DEL7624D
Authority: DE
Inventors: Dr Kurt Schlesinger
Original assignee: Loewe Opta GmbH
Current assignee: Loewe Opta GmbH
Priority date: 1938-04-05
Filing date: 1938-04-05
Publication date: 1958-06-19
Also published as: GB527209A; CH213806A; NL56603C; US2233299A; FR852589A

Description

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 19.JUNI1958NOTIFICATION OF THE REGISTRATION AND ISSUE OF THE EXPLAINING PAPER: JUNE 19, 1958

Anmelder:Applicant:

Loewe Opta Aktiengesellschaft,
Berlin-Steglitz, Teltowkanals tr. 1-4Loewe Opta Aktiengesellschaft,
Berlin-Steglitz, Teltow Canal tr. 1-4

Dr. Kurt Schlesinger, früher Berlin-Steglitz,Dr. Kurt Schlesinger, formerly Berlin-Steglitz,

derzeit unbekannten Aufenthalts,currently unknown residence,

ist als Erfinder genannt wordenhas been named as the inventor

Röhre, die eine Steuerelektrode, ein elektronenopti- Tube containing a control electrode, an electron-optic

sches Vorkonzentrationssystem, das den Kathodenstrahl in einen ersten Kreuzpunkt konzentriert, eine diesen Kreuzpunkt umgebende Blende und Mittel zur elektronenoptischen Abbildung der öffnung dieser Blende auf einen Leuchtschirm enthält.cal preconcentration system that uses the cathode ray concentrated in a first intersection, an aperture surrounding this intersection and means for contains electron-optical imaging of the opening of this aperture on a fluorescent screen.

Bei Elektrodensystemen dieser Art ist der Fehler beobachtet worden, daß der Bildpunkt auf dem Schirm stets erheblich größer ausfiel, als es auf Grund der bisher angewendeten einfachen elektronenoptischen Abbildungsgesetze, die sich bis dahin als mit hinreichender Genauigkeit gültig erwiesen hatten, zu erwarten war. Der Grund für diese Abweichung liegt nur zum Teil in der Eigenart des verwendeten elek-In electrode systems of this type, the error has been observed that the pixel on the screen always turned out to be considerably larger than it was due to the simple electron-optical technology used up to now Laws of mapping, which until then had proven to be valid with sufficient accuracy, can be expected was. The reason for this deviation is only partly due to the nature of the electrical

tronenoptischen Systems, welche theoretisch nur electron optical system, which theoretically only

schwer zu beherrschen ist. Zum anderen Teil muß sie, ~difficult to control. On the other hand, it must, ~

wie Versuche einwandfrei ergeben haben, auf Ab-as tests have shown flawlessly, on down-

bildungsfehler der Elektronenlinsen zurückgeführt eigenschaften, zeigen aber noch verschiedene Mangel werden. Die Hauptlinse ist im allgemeinen nicht im- 20 So befindet sich bei den bekannten Anordnungen stände, die achsenfernen Strahlen, deren Richtung zwischen der Steuerelektrode und der Kreuzpunkteinen verhältnismäßig großen Winkel mit der Achse blende eine (bzw. zwei) gegenüber der im Strahlengang bildet, in demselben Punkt zu vereinigen wie die vorhergehenden Elektrode negative Elektrode, die auf achsennahen Strahlen. Die Folge davon ist eine Ver- die Elektronen eine bremsende Wirkung ausübt und formung und Vergrößerung des Bildpunktes, welche 25 daher die Strahlstromstärke im Kreuzpunkt herabin ungünstigen Fällen so weit gehen kanu, daß Neben- setzt. Ein weiterer Nachteil der bekannten Anordbilder auftreten, also statt eines Bildpunktes mehrere nungen besteht darin, daß das Vorkonzentrationsauf dem Schirm erscheinen. Der Grund für die letzt- system einen Zylinder, bei einer der bekannten Anerwähnte Erscheinung wurde darin gefunden, daß Ordnungen sogar deren zwei, enthält, .wodurch eine das Vorkonzentrationssystem nicht imstande ist, 30 unerwünschte Verlängerung der Röhre eintritt. Diese Randstrahlen zu verarbeiten, welche einen zu großen Nachteile werden beseitigt, wenn sich erfindungsgemäß Winkel gegen die Achse haben. Ferner wird häufig unmittelbar vor der Kreuzpunktblende und sehr nahe starke Lichthofbildung beobachtet, welche auf die bei dieser eine weitere Blende befindet, die auf einem in großen Strahlstromstärken erhebliche Bildung von bezug auf die Kreuzpunktblende positiven Potential Sekundärelektronen am Blendenrand zurückzufüh- 35 von solcher Höhe liegt, daß der Elektronenstrom, der ren ist. von der Kreuzpunktblende aufgenommen wird, durchFormation defects of the electron lenses attributed to properties, but still show various deficiencies will. The main lens is generally not 20 This is the case with the known arrangements stands, the off-axis rays, their direction between the control electrode and the intersection point relatively large angle with the axis blind one (or two) compared to that in the beam path forms, to unite in the same point as the previous electrode negative electrode that on near-axis rays. The consequence of this is that the electrons have a braking effect and shaping and enlargement of the image point, which therefore decreases the beam current strength at the cross point In unfavorable cases the canoe can go so far as to add addiction. Another disadvantage of the known layouts occur, so instead of one pixel several voltages consists in the fact that the preconcentration appear on the screen. The reason for the last- system one cylinder, at one of the well-known mentioned ones Appearance was found in the fact that orders even contain two, whereby one the preconcentration system is unable to result in undesirable elongation of the tube. These Process marginal rays, which are too great a drawback, are eliminated when the present invention Have angles against the axis. Furthermore, it is often immediately in front of the cross point diaphragm and very close strong halation observed, which is on the at this another diaphragm, which is on an in large beam currents considerable formation of positive potential in relation to the cross-point diaphragm Secondary electrons to be returned at the diaphragm edge are of such a height that the electron flow, the ren is. is picked up by the cross point aperture

Es sind nun bereits Elektrodensysteme bekannt, die durch eine besondere Ausbildung des Vorkonzentrationssystems die genannten Fehler zu beseitigen versuchen. Diese Systeme sind beispielsweise so gebaut, daß zwischen der Steuerelektrode und der Kreuzpunktblende eine weitere mit der Kreuzpunktblende auf gleichem Potential liegende blendenförmige ElektrodeThere are now already known electrode systems, which by a special design of the preconcentration system try to eliminate the errors mentioned. These systems are built, for example, that between the control electrode and the cross point aperture another with the cross point aperture Aperture-shaped electrode at the same potential

und zwischen dieser Elektrode und der Kreuzpunkt- g , gand between this electrode and the cross point g, g

blende eine zylinderförmige Elektrode angeordnet ist, 45 dungsgegenstand für das nachfolgende elektronendie auf einem gegenüber den beiden sie umgebenden optische Abbildungssystem dient. Die Kathode ist Blenden negativen Potential liegt. Ein anderes der- mit 6, die Steuerelektrode mit 15 bezeichnet, während artiges System zeigt zwischen der Steuerelektrode 7 und 13 zwei weitere Blenden sind. Die Eintrittsund der Kreuzpunktblende zwei mit letzterer auf öffnung 0 bestimmt in Verbindung mit dem Gegengleichem Potential liegende Blenden, die voneinander 50 stand zwischen 13 und 1 den Eintrittswinkel α des und von der Kreuzpunktblende durch je eine zylinder- Strahls in die Blende bzw. in den hinter ihr liegenden fönnige Elektrode getrennt sind, die auf negativem Linsenraum und dient zur Ausblendung störender, Potential gegenüber den Blenden liegen. Diese Systeme allzu schräger Randstrahlen. Die Lochelektrode 7 darf bringen zwar schon eine Verbesserung der Abbildungs- nicht zur Ausblendung von Elektronens'trahlen ver-Aperture a cylindrical electrode is arranged, 45 formation object for the subsequent electrons, which is used on an optical imaging system opposite the two surrounding them. The cathode is aperture is negative potential. Another der- with 6, the control electrode denoted by 15, while such a system shows between the control electrode 7 and 13 are two further diaphragms. The entrance and the cross point diaphragm two with the latter at opening 0 determined in connection with the oppositely equal potential diaphragms, which stood from each other between 13 and 1, the entry angle α of and from the cross point diaphragm through a cylinder beam in the diaphragm and in the back Their lying fönnige electrode are separated, which are on the negative lens space and serves to mask out disturbing, potential opposite the diaphragms. These systems have too oblique marginal rays. The perforated electrode 7 must indeed bring an improvement in the imaging not to mask out electron beams.

809 557544809 557544

p g ,p g,

den Sekundärelektroiienstrom kompensiert wird, der an dem Üffnungsrand der Kreuzpunktblende erzeugt und durch die zweite Blende abgesaugt wird.the secondary electrical current is compensated, which is generated at the opening edge of the cross point diaphragm and is sucked off through the second diaphragm.

Das erfindungsgemäße Elektrodensystem sei an Pland der rein schematischen und lediglich ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellenden Abbildung näher erläutert. In der Abbildung bedeutet 1 die blendenförmige Elektrode, deren öffnung als Abbil-The electrode system according to the invention is purely schematic and merely an exemplary embodiment the figure representing the invention explained in more detail. In the figure, 1 means the diaphragm-shaped electrode, the opening of which is shown

wendet werden,, da sonst durch Auslösung von Sekundärelektronen Randfehler auftreten. Ihre öffnung muß daher stets etwas größer sein als der Querschnitt des sie durchsetzenden Elektronenstrahls.otherwise, edge defects will occur due to the release of secondary electrons. Your mouth must therefore always be somewhat larger than the cross section of the electron beam passing through it.

Die Blende 1 wird, um die durch Elektronenaufprall entwickelte Wärme nach Möglichkeit unschädlich zu machen, durch eine starke Metallscheibe gebildet, welche in ihrer Mitte eine kegelförmige Aussparung aufweist. Die eigentliche Blendenöffnung befindet sich in einem dünnen Platinblech, welches auf die Rückseite des metallischen Ringes aufgeschweißt ist.The screen 1 is harmless as far as possible in order to avoid the heat generated by the impact of electrons to make, formed by a strong metal disc, which in its center has a conical recess having. The actual aperture is located in a thin platinum sheet, which is welded to the back of the metallic ring.

Die Hauptlinse besteht aus einem Eintrittsrohr 2, welches auf niedrigerem Potential als die Blende 1 liegt, und einem Austrittsrohr 3, welches sich auf Anodenpotential befindet und zweckmäßig metallisch mit der Anode 4 verbunden ist. Dabei wird zweckmäßig der Durchmesser des Austrittsrohres etwa halb so groß gewählt wie der Durchmesser des Eintrittsrohres. Das Austrittsrohr ragt etwa mit der Hälfte seiner Länge in das Eintrittsrohr hinein.The main lens consists of an inlet tube 2, which is at a lower potential than the diaphragm 1 is, and an outlet pipe 3, which is at anode potential and suitably metallic is connected to the anode 4. The diameter of the outlet pipe is expediently approximately chosen half as large as the diameter of the inlet pipe. The outlet pipe protrudes roughly with the Half of its length into the inlet pipe.

Eine weitere Maßnahme zur Fernhaltung störender Randstrahlen von der Abbildungslinse besteht darin, daß in das Innere des Zylinders 2 eine weitere Lochblende 14 eingeschoben wird, und zwar so weit von dem Linsenfeld entfernt, daß eine Störung dieses Feldes durch die Blende 14 ausgeschlossen ist, d. h. in einer Entfernung, die mindestens zwei- bis dreimal so groß ist wie der Durchmesser O₁ der Elektrode 3. Die öffnung der Blende 14 wird so bemessen, daß alle durch sie hindurchtretenden Strahlen innerhalb eines Winkelraumes in die Hauptlinse einfallen, der 80 bis 90°/o des durch O₁ bestimmten Winkelraumes beträgt. Dadurch werden sehr achsenferne Strahlen, welche von der Hauptlinse nicht mehr einwandfrei erfaßt werden können, ausgeschlossen. Die Wirkung der Blende 14 wird andererseits um so leichter erreicht, je größer ihr Abstand von der Hauptlinse ist.Another measure to keep disruptive marginal rays away from the imaging lens is that another pinhole 14 is inserted into the interior of the cylinder 2, so far away from the lens field that a disturbance of this field by the diaphragm 14 is excluded, ie in a distance which is at least two to three times as large as the diameter O _{1 of} the electrode 3. The opening of the diaphragm 14 is dimensioned so that all rays passing through it fall into the main lens within an angular space of 80 to 90 ° / o of the angular space determined by O _1. As a result, rays that are very remote from the axis, which can no longer be properly detected by the main lens, are excluded. On the other hand, the effect of the diaphragm 14 is achieved more easily the greater its distance from the main lens.

Von besonderer Wichtigkeit ist die Schaltung der Röhre. Die Anode 4 liegt auf dem höchsten positiven Potential; ein Potentiometer 9 gestattet, für die übrigen Elektroden niedrigere Potentiale einzustellen. Die Blende 1 liegt zweckmäßig an derselben Spannung wie der Tubus 2, mit dem sie metallisch verbunden werden kann. Der Abstand zwischen 13 und 1 liegt zweckmäßig in der Größenordnung der Öffnung von 13. Beide betragen etwa 1 mm. Um die Blende 1 stromlos zu machen und gleichzeitig eine durch Sekundärelektronen verursachte Lichthofbildung in der Umgebung des Bildpunktes zu verhindern, erhält die Elektrode 13 ein um einige 100 Volt höheres Potential als die Blende 1.The switching of the tube is of particular importance. The anode 4 is on the highest positive Potential; a potentiometer 9 allows lower potentials to be set for the other electrodes. the Aperture 1 is expediently at the same voltage as the tube 2, with which it is metallically connected can be. The distance between 13 and 1 is expediently of the order of magnitude of the opening of 13. Both are about 1 mm. To make the diaphragm 1 currentless and at the same time one by secondary electrons to prevent halation caused in the vicinity of the image point, the Electrode 13 has a potential several 100 volts higher than the aperture 1.

Diese Wirkung findet ihre Erklärung in der am Blendenrand auftretenden Sekundäremission, deren Faktor bei Spannungen von mehr als 200 Volt größer als 1 wird. Die Vorspannung der Elektrode 13 kann also derart eingestellt werden, daß der Blendenverluststrom durch Sekundäremissionsströme wieder aufgehoben wird.This effect finds its explanation in the secondary emission occurring at the diaphragm edge, their Factor becomes greater than 1 at voltages of more than 200 volts. The bias of the electrode 13 can thus be set in such a way that the diaphragm leakage current through secondary emission currents again will be annulled.

Claims

Patent claims:

1. Braun's tube, which has a control electrode, an electron-optical preconcentration system, which concentrates the cathode ray in a first cross point, one surrounding this cross point Diaphragm and means for the electron-optical imaging of the opening of this diaphragm on one Contains luminescent screen, characterized in that it is located immediately in front of the cross point diaphragm and very close to this there is another diaphragm which is on one with respect to the cross point diaphragm positive potential of such a height that the electron flow from the cross-point diaphragm is absorbed, is compensated by the secondary electron current that occurs at the opening edge the cross point diaphragm is generated and extracted through the second diaphragm.

2. Braun tube according to claim 1, characterized in that between the control electrode and the diaphragm located directly in front of the cross point diaphragm, another diaphragm is provided and that the openings of the three diaphragms, seen in the direction of the beam, gradually decrease Have diameter.

3. Braun tube according to claim 1 or 2, characterized in that the cross point diaphragm is formed by a strong metal disc with a conical opening on which a thin platinum sheet is placed, which contains the actual aperture.

4. Braun tube according to one of claims 1 to 3, characterized in that the control electrode is reticulated.

5. Braun tube according to claim 4, characterized in that the control electrode consists of a There is pinhole, the opening of which is covered by a network and equal in diameter to that emitting cathode surface or only slightly larger than this.

6. Braun tube according to one of claims 1 to 5, characterized in that the emission surface the cathode is hollow spherical.

7. Braun tube according to one of claims 1 to 6, characterized in that the main imaging lens consists of two cylinders, of which the cylinder facing the fluorescent screen is about half as large in diameter like the one facing the cathode and protruding into it by about half its length.

8. Braun's tube according to claim 7, characterized in that within the cathode-side Another diaphragm is attached to the cylinder of the main imaging lens.

9. Braun tube according to claim 7, characterized in that the cathode-side cylinder the main imaging lens with the cross point diaphragm and the screen-side cylinder with the Main anode are electrically and preferably also mechanically connected.

1 sheet of drawings