DE2154079C3 - Katodenstrahlröhre mit Ablenkverstärkung und Nachbeschleunigung - Google Patents

Description

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gungselektrode hat, jedoch kreisbogenförmig abge- trade liegende elektrostatische Trennelektrode 16 rundete Ecken aufweist, daß die beiden Schlitze einen Schirm zwischen dem zweiten Ablenkplattensenkrecht zueinander liegen und daß die zweite Kor- paar und der Quadrupollinse 11 bildet Ein solcher rekturelektrode eine öffnutg aufweist, die symme- an sich bekannter elektrostatischer Schirm, der auf trisch in bezug auf die Richtungen der Vertikalablen- 5 dem gleichen Potential wie die Nachbeschleunigungskung und der Horizontalablenkung und in diesen elektrode 12 liegt, ergibt den Vorteil, daß er mit diebeiden Richtungen nach außen gekrümmt ist. ser Elektrode einen Äquipotential-Raumabschnitt

Die nach der Erfindung ausgebildete Katoden- rings um die Quadrupollinse 11 bildet Diese Schirm-

stranlröhre weist hinsichtlich der Nachbeschleuni- elektrode besteht aus einer Scheibe 16, die mit einem

gung und Ablenkverstärkung die gleichen Vorteile io Schlitz versehen ist, der herkömmlicherweise die

auf wie die eingangs angegebene bekannte Röhre, Form eines länglichen Rechtecks hat, wie die Schnitt-

doch ist die kissenförmige Verzerrung durch die be- ansichten von Fig. 1 und 2 zeigen. Im allgemeinen

sondere Form der Schlitze und Öffnungen in der Fall ist das gemeinsame Potential der Elektroden 12

Nachbeschleunigungselektrode und in den Korrektur- und 16 das Massepotential,

elektroden beseitigt. i₅ I_n dem zuvor definierten Raumabschnitt sind zu

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der beiden Seiten der Quadrupollinse 11 die beiden Kor-

Zeichnung dargestellt Darin zeig; rekturelektroden 17 und 19 angeordnet.

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht durch eine Die erste Korrekturelektrode besteht aus einer

Katodenstrahlröhre nach der Erfindung in der verti- Scheibe 17 (F i g. 4), in die ein Schlitz 18 eingeschnit-

kaien Mittelebene, 20 ten ist, dessen Form im wesentlichen der zuvor be-

F i g. 2 eine Schnittansicht der Röhre von F i g. 1 schriebenen Form des Schlitzes 13 der Nachbein der horizontalen Mittelebene, schleunigungselektrode 12 entspricht, wobei aber die

F i g. 3 eine vom Bildschirm der Röhre her ge- Längsseiten und die Schmalseiten durch einen klei-

sehene Vorderansicht der die Nachbeschleunigungs- nen, experimentell bestimmten Kreisbogen miteinan-

elektrode bildenden Kugelkalotte, 25 der verbunden sind, der zur Vervollkommnung der

Fig. 4 eine vom Schirm der Röhre her gesehene Wirkung des Schlitzes auf den Elektronenstrahl beiVorderansicht der ersten Korrekturelektrode und trägt. Die beiden Schlitze 13 und 18 liegen senkrecht

Fig. 5a und 5b vom Schirm der Röhre her ge- zueinander.

sehene Vorderansichten von zwei verschiedenen Aus- Diese Korrekturelektrode 17 ist unabhängig von

führungsformen der zweiten Korrekturelektrode. 30 den Elektroden 12 und 16 montiert und kann daher

Die in F i g. 1 und 2 in zwei verschiedenen Schnitt- auf ein anderes Potential gelegt werden. Dadurch

ansichten gezeigte Katodenstrahlröhre enthält in kann auf der Höhe der Quadrupollinse 11 ein elek-

einem Vakuumkolben 1, der beispielsweise aus Glas trisches Korrekturfeld erzeugt werden. Ein derartiges

besteht, eine emittierende Katode 2, die durch einen Feld verändert örtlich die Ablenkung des Elektro-

Heizdraht3 erhitzt wird, eine Wehneltelektrode 4, 35 nenstrahls: Unter diesen Bedingungen stellt man bei

Fokussierungs- und Beschleunigungselektroden 5, 6, Anlegen eines geeigneten Potentials an die Korrektur-

7, Vertikalablenkplatten 8, eine erste Quadrupol- elektrode fest, daß die Verzerrungen wirksam korri-

linse 9, Horizontalablenkplatten 10, eine zweite Qua- giert sind, welche die vertikale Spur des Elektronen-

drupollinse 11, eine kugelkalottenförmige Elektrode Strahls beim Fehlen einer solchen Korrekturelektrode

12, die mit einem Schlitz 13 versehen ist, und einen 40 im Verlauf der Ablenkung auf dem Bildschirm auf-

Leuchtstoffschirm 14. Die Innenwand der Röhre weisen würde.

trägt einen leitenden Überzug 15, beispielsweise aus Die zweite Korrekturelektrode besteht aus einer

Graphit, der sich vom Schirm 14 bis zur Höhe der Scheibe 19 (Fig. 5 a oder 5 b), die im Innern der

kugelkalottenförmigen Elektrode 12 erstreckt. In den Nachbeschleunigungselektrode selbst jenseits der

Figuren sind zur Erläuterung die Elektronenbahnen 45 Quadrupollinse 11 und vor dem Schlitz angeordnet

eingezeichnet, die den maximalen Ablenkungen fix ist, der, wie zuvor erwähnt, im Scheitel der kugelka-

und ßy des Elektronenstrahls entsprechen. lottenförmigen Nachbeschleunigungselektrode ausge-

Wie in der zuvor erwähnten deutschen Offen- schnitten ist. Diese zweite Korrekturelektrode ist mit

legungsschrift 1 539 800 angegeben ist, sind die Ab- der Nachbeschleunigungselektrode verbunden und

messungen der Kugelkalotte 12 und ihre Lage in der 50 liegt somit auf dem gleichen Potential wie diese. Die

Röhre so bemessen, daß ihr geometrischer Mittel- geometrische Form der Öffnung 20 (F i g. 1 und 2),

punkt im wesentlichen mit dem Horizontalablenk- die in dieser Korrekturelektrode angebracht ist, wird

Zentrum zusammenfällt. experimentell so ermittelt, daß die Wirkung der Kor-

Wie in F i g. 3 gezeigt ist, hat der in den Scheiteln rekturelektrode 19 auf den Durchgriff des Nach-

der die Nachbeschleunigungselektrode bildenden Ku- 55 beschleunigungsfeldes die Restverzerrung korrigiert,

gelkalotte 12 eingeschnittene Schlitz 13 eine rechteck- welche die horizontale Spur des Elektronenstrahls

ähnliche Form, dessen Seiten zwei Kreisbogenpro- beim Fehlen einer solchen Korrekturelektrode im

file haben, wobei diese Profile vom Innern des Verlauf der Ablenkung auf dem Bildschirm aufwei-

Schlitzes her gesehen für die Längsseiten konvex und sen würde.

für die Schmalseiten konkav sind, und wobei sich die 60 Es wurde festgestellt, daß die geometrische Form

Kreisbögen praktisch in einem rechten Winkel der in der Korrekturelektrode 19 angebrachten öff-

schneiden. Der Schlitz 13 ist so gerichtet, daß seine nung 20 von einem Kreis 20 a (F i g. 5 a) bis zu einer

Längsachse in der Richtung der Horizontalablen- nahezu rechteckähnlichen Form 20 b (Fig.5b) mit

kung liegt, wie F i g. 2 zeigt. gekrümmten Seiten und abgerundeten Ecken gehen

Die Nachbeschleunigungselektrode 12 ist in F i g. 1 65 kann; diese beiden Umrißformen stellen die Grenzen

und 2 so dargestellt, daß sie die Quadrupollinse 11 dar, zwischen denen, wie experimentell festgestellt

praktisch vollständig umgibt, wobei eine auf dem wurde, je nach dem an die erste Korrekturelektrode

gleichen Potential wie die Nachbeschleunigungselek- 17 angelegten Potential die Restverzerrung wirksam

korrigiert werden kann, welche, wie zuvor erwähnt wurde, die horizontale Spur des Elektronenstrahls aufweisen würde. Zwischen diesen beiden Grenzen können sehr viel kompliziertere Formen vorhanden sein. Die in der Zeichnung dargestellten Formen sind dadurch vereinfacht, daß entweder die Form von F i g. 5 a gewählt wird, die ein Kreis 20 α ist, oder die Form von Fig.5b, die rechteckähnlich ist und drei

Krümmungsradien /·,, r_£, r₃ aufweist. Bei den praktischen Anwendungen der beschriebenen Anordnunj versucht man natürlich aus Gründen der einfacherer Herstellung der Werkzeuge für die Fertigung de Elektroden die einfachste Form zu verwenden. Dii Darstellung von F i g. 1 und 2 entspricht dem FaI der rechteckähnlichen öffnung mit gekrümmten Sei ten 20 b.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 gung, die in einem Vakuumkolben zwischen einem Patentansprüche- Elektronenstrahlsystem und einem Leuchtschirm zwei Ablenksysteme für die Ablenkung des Elektro-

1. Katodenstrahlröhre mit Ablenkverstärkung nenstrahls in zwei zueinander senkrechten Richtun- und Nachbeschleunigung, die in einem Vakuum- 5 gen, je eine Quadrupollinse hinter den beiden Abkolben zwischen einem Elektronenstrahlsystem lenksystemen zur Verstärkung der jeweiligen Ablen- und einem Leuchtschirm zwei Ablenksysteme für kung und ein zwischen der zweiten Quadrupollinse die Ablenkung des Elektronenstrahls in zwei und dem Bildschirm angeordnetes Nachbeschleumzueinander senkrechten Richtungen, je eine Qua- gungssystem enthält, wobei das Nachbeschleunidrupollinse hinter den beiden Ablenksystemen io gungssystem aus einem die Innenwand des Kolbens zur Verstärkung der jeweiligen Ablenkung und zwischen der zweiten Quadrupollinse und dem ein zwischen der zweiten Quadrupollinse und Leuchtschirm bedeckenden leitenden Überzug und dem Bildschirm angeordnetes Nachbeschleuni- einer kugelkalottenförmigen Nachbeschleunigungsgungssystem enthält, wöbe: das Nachbeschleuni- elektrode besteht, die wenigstens einen Teil der zwei-,gungssystem aus einem die Innenwand des KoI- 15 ten Quadrupollinse umgibt, und an ihrem Scheitel "bens zwischen der zweiten Quadrupollinse und einen Schlitz für den Durchtritt des Elektronendem Leuchtschirm bedeckenden leitenden Über- Strahls aufweist.

zug und einer kugelkalottenförmigen Nachbe- Eine Katodenstrahlröhre mit diesem Aufbau ist in

schleunigungselektrode besteht, die wenigstens der deutschen Offenlegungsschrift 1539 800 beeinen Teil der zweiten Quadrupollinse umgibt, ao schrieben; sie ergibt den Vorteil, daß eine Nachbe- und an ihrem Scheitel einen Schlitz für den schleunigung und Ablenkverstärkung möglich ist, Durchtritt des Elektronenstrahls aufweist, da- ohne daß Auflösung und Kontrast der Röhre vermindurch gekennzeichnet, daß der Nachbe- den werden. Bei dieser bekannter Katodenstrahlschleunigungselektrode (12) zwei ebene, schei- röhre hat der Schlitz der Nachbeschleunigungselekbenförmige Korrekturelektroden (17, 19) zu- as trode einen rechteckigen Umriß,
geordnet sind, die im Weg des von dem Elektro- Es wurde jedoch festgestellt, daß die Bildwieder-

nenstrahlsystem (2, 3, 4, 5, 6, 7) kommenden gäbe bei einer solchen Katodenstrahlröhre beträcht-Elektronenstrahls liegen, wobei die erste Korrek- liehe kissenförmige Verzerrungen aufweist,
turelektrode (17) vor der zweiten Quadrupollinse Aus der USA.-Patentschrift 2 228 958 ist es an-

(11) und die zweite Korrekturelektrode (19) zwi- 30 dererseits bekannt, eine trapezförmige Verzerrung sehen der zweiten Quadrupollinse (11) und dem bei Katodenstrahlröhren mit elektrostatischer Ablen-Schlitz (13) der Nachbeschleunigungselektrode kung dadurch zu beseitigen, daß zu beiden Seiten je-

(12) liegt, daß der Schlitz (13) der Nachbeschleu- des Ablenkplattenpaares senkrecht zur Röhrenachse nigungselektrode (12) eine rechteckähnliche Abschirmelektroden angeordnet sind, welche eine Form mit kreisbogenförrmgen Seiten hat, wobei 35 Wechselwirkung der elektrischen Felder der Ablenkdie Längsseiten nach innen und db Schmalseiten plattenpaare verhindern. Diese Abschirmelektroden nach außen gekrümmt sind, daß die erste Korek- müssen natürlich öffnungen für den Durchgang des turelektrode (17) einen Schlitz (18) aufweist, der Elektronenstrahls aufweisen, deren Form so gewählt im wesentlichen die gleiche Form wie der Schlitz ist, daß der Elektronenstrahl in jeder Ablenkrichtung

(13) der Nachbeschleunigungselektrode (12) hat, 40 ungehindert durchgehen kann. Die vor dem ersten jedoch kreisbogenförmig abgerundete Ecken auf- Ablenkplattenpaar liegende Abschirmelektrode hat weist, daß die beiden Schlitze (13, 18) senkrecht daher einfach ein kreisrundes Loch, die zwischen den zueinander liegen und daß die zweite Korrektur- Ablenkplattenpaaren liegenden Abschirmelektroden elektrode (19) eine öffnung (20 a, 20 i») auf- haben rechteckige Schlitze, deren Längsachse in der weist, die symmetrisch in bezug auf die Richtun- 45 Ablenkrichtung des ersten Ablenkplattenpaares liegt, gen der Vertikalablenkung und der Horizontal- und die hinter dem zweiten Ablenkplattenpaar Heablenkung und in diesen beiden Richtungen nach gende Abs "hirro vktrode hat eine rechteckige öffaußen gekrümmt ist. nung, deren S* ces den Ablenkungen in beiden Rich-

2. Katodenstrahlröhre nach Anspruch 1, da- hingen enirj*srh· >*.

durch gekennzeichnet, daß die öffnung (20 a) der 50 Aufgabe de Erfindung ist demgegenüber die zweiten Korrekturelektrode (19) kreisrund ist. Schaffung einer Katodenstrahlröhre der eingangs an-

3. Katodenstrahlröhre nach Anspruch 1, da- gegebenen Art, bei der die kissenförmigen Verzerdurch gekennzeichnet, daß die öffnung (20 b) der rungen korrigiert sind.

zweiten Korrekturelektrode (19) eine rechteck- Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht,

ähnliche Form mit gekrümmten Seiten hat. 55 daß der Nachbeschleunigungselektrode zwei ebene,

4. Katodenstrahlröhre nach einem der An- scheibenförmige Korrekturelektroden zugeordnet Sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die sind, die im Weg des von dem Elektronenstrahlsystem erste Korrekturelektrode (17) auf einem von dem kommenden Elektronenstrahls liegen, wobei die erste Potential der Nachbeschleunigungselektrode (12) Korrekturelektrode vor der zweiten Quadrupollinse verschiedenen Potential liegt und daß die zweite 60 und die zweite Korrekturelektrode zwischen der Korrekturelektrode (19) auf dem Potential der zweiten Quadrupollinse und dem Schlitz der Nach-Nachbeschleunigungselektrode (12) liegt. beschleunigungselektrode liegt, daß der Schlitz der

Nachbeschleunigungselektrode eine rechteckähnliche _______ Form mit kreisbogenförmigen Seiten hat, wobei die

65 Längsseiten nach innen und die Schmalseiten nach außen gekrümmt sind, daß die erste Korrekturelek-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Katodenstrahl- trode einen Schlitz aufweist, der im wesentlichen die röhre mit Ablenkverstärkung und Nachbeschleuni- gleiche Form wie der Schlitz der Nachbeschleuni-