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EP0367652A1 - Electronic tube with a compact construction, and its manufacturing process - Google Patents

Electronic tube with a compact construction, and its manufacturing process Download PDF

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Publication number
EP0367652A1
EP0367652A1 EP89402895A EP89402895A EP0367652A1 EP 0367652 A1 EP0367652 A1 EP 0367652A1 EP 89402895 A EP89402895 A EP 89402895A EP 89402895 A EP89402895 A EP 89402895A EP 0367652 A1 EP0367652 A1 EP 0367652A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tube
rings
metal
ceramic
ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP89402895A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0367652B1 (en
Inventor
Umberto Rossini
Pierre Simonin
Christine Tremblay
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SA
Original Assignee
Thomson CSF SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thomson CSF SA filed Critical Thomson CSF SA
Publication of EP0367652A1 publication Critical patent/EP0367652A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0367652B1 publication Critical patent/EP0367652B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/46Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement
    • H01J29/82Mounting, supporting, spacing, or insulating electron-optical or ion-optical arrangements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/86Vessels; Containers; Vacuum locks
    • H01J29/861Vessels or containers characterised by the form or the structure thereof

Definitions

  • the invention relates to electronic tubes.
  • cathode ray tube that is to say a tube comprising on the one hand an electron gun producing an electron beam and on the other hand a screen luminescent reacting to the impact of the beam to produce a bright image.
  • a cathode ray tube is generally formed of a glass bulb in which the various organs (and in particular the various electrodes) have been placed allowing the tube to function; a high vacuum is then established in the bulb.
  • the glass bulb consists of four different main parts which are respectively: - the lens or front face of the tube, constituting the luminescent screen on which the electron beam is directed; - the cone, in which the electron beam moves; the wide part of the cone ends on the front face; the narrow part is connected to the neck of the bulb; - the neck, which is a glass tube of small diameter compared to the dimensions of the front face; in the cone are placed mainly the electron gun with the beam focusing electrodes; coils of angular deflection of the beam are placed around the neck; - the foot, which is in practice a terminal glass plate closing the neck on the side opposite the tube; this plate is crossed by connection terminals allowing the electrical connection between each of the electrodes inside the tube and the outside; the bushings are vacuum tight; the base generally has a stopper for vacuuming by pumping.
  • the foot after assembly of the internal organs of the tube, is welded to the neck by a glass / glass weld, that is to say by fusion of the foot glass and the neck glass, using a torch .
  • the electrodes of the electron gun are supported by metal pins embedded in glass bars extending in the neck, at the periphery thereof, in a direction parallel to the axis of the neck.
  • the metal pins are pressed into the glass bars by prior heating of these bars to a temperature which makes the glass pasty.
  • These pins are also welded to the periphery of the electrodes which they must support.
  • connection terminals of the foot or, for certain electrodes, by springs in contact indirectly (via a layer of graphite deposited on the inside wall of the neck and cone) with the front of the bulb.
  • the foot is designated by the reference 10, the neck by the reference 12, the weld between the foot and the neck by 14, connection terminals through the foot by 16, interior glass bars by 18, support pins electrodes by 20, electrodes by G1, G2, G3, G4, the pumping line by 22.
  • elements external to the tube have not been shown, such as the electromagnetic coils used for the deflection of the electron beam; these coils surround the neck so as to act on the path of the electrons between the electron gun and the end of the neck.
  • An object of the invention is to produce less bulky electronic tubes in the width and / or length direction.
  • Another object is to produce tubes in which the energy consumption of the deflection coils is minimized.
  • Another object of the invention is to maximize the diameter of the electrostatic focusing electrodes in the space allocated inside the neck, in order to minimize spherical aberrations.
  • Another object is to improve the general robustness of the tube.
  • Yet another object is to minimize the risks of production of solid particles inside the tube during manufacture or during operation, these particles being able to deteriorate the quality of operation of the tube (the quality of the image for example).
  • an aim is to avoid any chemical pollution of certain sensitive organs, such as the screen of the tube or the cathode of the electron gun, by products such as water vapor or other elements resulting from the combustion in a torch used to weld or heat certain parts of the tube.
  • the invention provides an electronic tube comprising a neck, at least part of which consists of a stack of metal support rings and ceramic rings, the metal rings serving as a support and electrical connection to the various internal electrodes. of the tube, the ceramic rings used for electrical isolation and for the physical separation of the metal rings.
  • the metal rings are brazed on the ceramic rings to ensure vacuum tightness and they have an internal part to the tube to serve as a support for an electrode (separate from the ring) and an external part for the electrical connection to the outside.
  • the electrodes are welded by metal-to-metal welding (electrical or laser welding, without pollution) on the metal rings which serve as their support and connection. This welding takes place after the ceramic-metal brazing, which is polluting; in this way, the cathode (in particular) is not affected by the soldering operations.
  • the base of the tube is preferably formed by a ceramic washer, and does not have holes in the axis of the tube to ensure the electrical connection with the electrodes of the tube. It only has lateral holes for passing cathode and cathode heating filament connections; the external connections with the other electrodes are taken directly at the periphery of the neck by contact with the metal rings.
  • one of the metal support rings prefferably, for holding and connecting an electrode in the form of a cylindrical ring, provision is made for one of the metal support rings to have on the one hand a cylindrical part coaxial with the axis of the neck, the inner surface of which is welded to the cylindrical outer surface of the electrode, and on the other hand a planar annular part extending in a plane perpendicular to the axis of the neck and concentric therewith, the planar annular part extending from the part cylindrical axial to the outside of the neck, and being brazed on a flat annular surface of a ceramic ring.
  • This arrangement makes it possible in particular to facilitate the adjustment of the position of the electrodes at the time of manufacture of the tube: according to requirements, it is possible to slide such and such an electrode in the direction of the axis of the tube to weld it in a place which may vary depending on the performance requested from the tube.
  • the stack of rings is as follows: the base of the tube is a ceramic washer in the form of a bowl, the concavity of which faces the front of the tube, and the bottom of which constitutes the rear end of the tube; a first metal ring supporting a first grid of the tube and serving for its connection with the outside is brazed on the edges of the ceramic washer; another ceramic ring insulates the first metal ring from a second one which serves to support and connect a second grid (of acceleration) of the tube; another ceramic ring is used for insulation between the second metal ring and a third metal ring used to support and connect to the outside of a third grid (focusing) of the tube; finally, the third metal ring is welded by a glass-metal weld to the glass parts of the tube. Pumping is done by a pipe in a glass part of the tube (on the cone).
  • the entire neck is vacuum tight thanks to - ceramic-metal solders between the rings; - metal-to-metal welds between different metal parts when a ring is produced by assembling several metal parts; - the glass-to-metal welds that remain, namely practically only at the junction between the last metal ring of the stack and the glass parts of the tube.
  • the manufacturing process includes the following operations: making a stack of ceramic rings brazed to metal rings interposed between these ceramic rings, then electrically or laser welding of electrodes on the rings of the stack.
  • the process takes place according to the following operations: - Producing a first assembly comprising at least one ceramic ring brazed to a metal ring; - produce a second set comprising a stack of ceramic rings brazed to metal rings interposed between these ceramic rings, - mount a cathode in the first set, and weld at least one grid by electrical or laser welding, on a metal ring of the second set, - weld by an electric or laser weld a metal ring of the first set to a metal ring of the second set to secure in a vacuum-tight manner the two sets carrying the cathode and the grid respectively.
  • Figure 1 is a combined representation of both a cathode ray tube according to the prior art and a tube according to the invention; these two tubes are essentially circularly symmetrical around the vertical axis represented by a dashed line in the center of the figure, but the part to the left of the axis represents the tube of the prior art while the part to the right of the axis represents a tube according to the invention; with regard to the left part of the figure (prior art), it has already been described with its drawbacks; the right-hand side shows the construction according to the invention on the same scale, so that the advantages obtained can be measured from the point of view of the overall width and length; the improvement is considerable. We will return later to the various advantages resulting from this reduced size.
  • Figure 2 shows only the right half of the tube, but it should be understood that (similarly, moreover than in Figure 1) the tube is symmetrical about the axis represented by a dashed line.
  • the base of the tube is a solid ceramic washer 30, cup-shaped, the flat bottom of which constitutes the rear face of the tube and the concavity of which faces the front of the tube.
  • the rear face or bottom 35 of the washer 30 is not pierced with passages for electrode connections with the outside; but the side edges 50 are pierced with passages 52 for the connection of the cathode and the cathode heating filament.
  • cathode connection 42 which connects a cathode 44 to an external terminal 46.
  • Similar connections not visible in the section in FIG. 2 connect a heating filament to terminals external to the tube, through the lateral holes 52 of the edges of the washer 30.
  • the ceramic used for all the parts of the tube will in principle be sintered alumina.
  • the metal rings which must be brazed on the ceramic are made of stainless steel, the thermal expansion characteristics of which are adapted to those ceramics; such stainless steels are well known and commonly used when parts combining metal and ceramic are required.
  • a metal ring for supporting the control grid is brazed on the front face of the ceramic washer 30. This ring is intended to support a control grid G1, placed in the immediate vicinity of the cathode and to be brought to a potential different from that of the cathode.
  • the support ring 60 of the control grid G1 is made in three parts (in this example), and we will explain later how these parts are in fact assembled together at different times in the overall assembly of the electron gun.
  • the first part of the ring 60 is a ring 62 having an annular planar part brazed on the front face of the edges 50 of the ceramic washer 30, and a cylindrical part 63, surrounding the planar part on the side radially outside that -this.
  • this part is a constituent of the cathode filament assembly, and that it is only late welded to the rest of the barrel.
  • the second part of the metal ring 60 is a ring 64 having on the one hand a cylindrical part surrounding the cylindrical part of the part 62 and welded thereto (when the barrel is finished), and on the other hand a flat part annular 66, extending radially inside the cylindrical part.
  • the third part is a metal spacer 68 welded to the rear of the planar annular part 66; the grid G1 is welded to this spacer 68.
  • the electrical connection of the grid G1 to the outside is made by the external surface of the part 64.
  • a ceramic ring 70 having two planar annular faces, is brazed by its rear face on the front face of the annular part 66 of the part 64.
  • the tightness of the passage of the control grid connection G1 to the outside is ensured by the brazing of the part 62 on the edges 50 of the ceramic washer 30, by the brazing of the part 64 on the ceramic 70, and by a sealed weld (preferably a continuous laser weld) between the parts 62 and 64 of the ring 60.
  • a second metal ring 80 serves as a support and electrical connection for an acceleration grid G2.
  • the grid G2 is a ring-shaped grid having an outer cylindrical wall 82 welded peripherally to a corresponding inner wall 84 of the ring 80.
  • the metal ring 80 preferably has a U-shaped section facing the outside of the tube, the bottom of the U constituting the inner wall welded to the grid G2, a side wall of the U being brazed on the front face of the annular ceramic 70; the other side wall of the U is brazed on a final annular ceramic ring 90.
  • the electrical connection of the grid G2 to the outside of the tube is taken on the ring 80, outside of the latter.
  • the ceramic ring 90 is similar to the ring 70 and the ring 50; it has two flat annular faces, the rear face being brazed on the metal ring 80 and the front face being brazed onto a metal ring 100 for the support and electrical connection of a focusing grid G3.
  • the G3 grid is similar to the G2 grid and placed in front of it. It has the shape of a ring with a cylindrical wall 102 whose outer surface is welded to the corresponding inner surface of a cylindrical wall 104 which constitutes a part of the ring 100.
  • the ring 100 comprises, in addition to this cylindrical wall 104, a planar annular part 106 extending radially towards the outside of the tube. It is this annular part 106 which is brazed by its rear face to the front face of the last ceramic ring 90.
  • the ring 110 On the front face of the planar annular part 106 of the ring 100 is welded another metal ring 110, by a sealed weld, for example a continuous laser weld (made at the end of manufacture).
  • the ring 110 comprises a planar annular part 112 welded on the front face of the ring 100, and a cylindrical wall 114.
  • the end of the cylindrical wall 114 is welded, by a glass-metal weld, to a portion of casing 120 glass of the tube. This portion extends forward the alternating stack of ceramic and metal rings which constitutes the main body of the neck of the tube according to the invention.
  • the seal at the level of the passage of the focusing grid connection G3 is therefore constituted by the ceramic-metal solder between the ring 100 and the ceramic 90, by the sealed weld between the rings 100 and 110, and finally by the glass weld. -metal between the part 110 and the glass tube 120.
  • the part 110 is made of stainless steel chosen for its compatibility with a glass-to-metal weld; suitable stainless steels are well known and widely used in this field.
  • the neck of the electronic tube according to the invention therefore consists of the association between a portion of glass envelope and the stack of metal rings and ceramic rings which has just been described.
  • the pumping of the tube is done by a pipe not shown, located on the glass tube 120 in the cone not shown.
  • the tube is preferably produced as follows: the following elements of the alternating stack of metal rings and ceramic rings are assembled by welding and brazing: ring 100, ring 90, ring 80, ring 70, parts 64 and 68 of the ring 60.
  • the grid G2 is then welded to the ring 80 (and there, the distance between the grid G2 and the grid G1 can be adjusted as desired by sliding the grid along the cylindrical part 84 of the ring 80).
  • the grid G3 is then welded to the cylindrical wall of the ring 100, and here again the distance between the grids G2 and G3 can be adjusted by sliding the grid G3 to the desired height.
  • the rear part of the tube is also prepared: brazing of the first part 62 of the metal ring 60 on the ceramic washer 30, passage of the connections and fixing in place of the assembly of the cathode 44 and the heating filament.
  • the parts 62 and 64 of the ring 60 are welded together by a peripheral laser weld, thus joining the two parts of the stack.
  • the front part of the tube is prepared: cone terminated at the front by a screen and terminated at the rear by the start of a glass neck 120 (a pumping pipe being formed in the cone), getter at inside the cone.
  • the part 114 of the ring 110 is welded by a glass-to-metal weld on the rear end of the glass neck 120; then the screen is fixed to the front of the cone; finally, we weld together by a peripheral laser weld the metal ring 110 terminating at the rear the cone of glass and the metal ring 100 terminating at the front the complete assembly of the electron gun with all its electrodes.
  • the base of the tube no longer includes passages other than lateral for the connection terminals; it is only made up of a ceramic disc; so we save a lot on the overall dimensions, which is important in certain applications (example: head-up displays for helicopters).
  • a torch glass on glass
  • the tube according to the invention also avoids the production in the tube of graphite particles due to the friction of springs, during assembly, on the graphite layer constituting the G4 electrode.
  • the risks of pollution of the cathode or of the screen which existed in the prior art during the welding operation of the foot on the neck are avoided, this pollution coming from water vapor and other products of combustion of the welding torch.
  • the welding or brazing operations at high temperature are carried out without the presence of the cathode or the screen of the tube, and the final assembly, when the cathode and the screen are present, can be done at a temperature which is practically room temperature (laser welding).
  • the following performances can be obtained by way of example: - useful diameter 65 mm - neck diameter 14 mm - length 93 mm - luminance of the trace 65,000 candelas / m2 for a spot diameter less than 0.2mm - beam deflection energy 300 microjoules

Landscapes

  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
  • Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)

Abstract

The invention relates to electron tubes. <??>A tube such as a cathode-ray tube is composed of several parts, namely the stem, the neck, the cone, and the front-face glass. <??>In order to construct such a tube in a more compact manner whilst improving the manufacturing quality, a new construction for the neck is proposed: in the prior art, the neck is a glass tube to which is fused a glass stem through which the connecting terminals pass axially towards the various electrodes inside the tube; here, the neck is constructed in the form of an alternating stack of metal rings and ceramic rings. The metal rings (60, 80, 100, 110) serve as support and electrical connection for the internal electrodes (G1, G2, G3). The ceramic rings (30, 70, 90) serving the insulating of the metal rings. The seams between metal rings and ceramic rings ensure vacuum sealing. The base of the tube is a ceramic disc without perforations other than lateral ones for the passage of connections. The connections are taken principally around the neck on the metal rings. <IMAGE>

Description

L'invention concerne les tubes électroniques.The invention relates to electronic tubes.

Pour bien faire comprendre l'invention, on décrira plus précisément son application à un tube à rayons cathodiques, c'est-à-dire un tube comportant d'une part un canon à électrons produisant un faisceau électronique et d'autre part un écran luminescent réagissant à l'impact du faisceau pour produire une image lumineuse.To better understand the invention, we will describe more precisely its application to a cathode ray tube, that is to say a tube comprising on the one hand an electron gun producing an electron beam and on the other hand a screen luminescent reacting to the impact of the beam to produce a bright image.

Un tube à rayons cathodiques est formé globalement d'une ampoule de verre dans laquelle on a placé les différents organes (et notamment les diverses électrodes) permettant le fonctionnement du tube; un vide poussé est ensuite établi dans l'ampoule.A cathode ray tube is generally formed of a glass bulb in which the various organs (and in particular the various electrodes) have been placed allowing the tube to function; a high vacuum is then established in the bulb.

L'ampoule de verre est constituée de quatre parties principales différentes qui sont respectivement:
- la glace ou face avant du tube, constituant l'écran luminescent sur lequel on dirige le faisceau électronique;
- le cône, dans lequel le faisceau électronique se déplace; la partie large du cône se termine sur la face avant; la partie étroite est reliée au col de l'ampoule;
- le col, qui est un tube de verre de petit diamètre par rapport aux dimensions de la face avant; dans le cône sont placés principalement le canon à électrons avec les électrodes de focalisation du faisceau; des bobines de déflexion angulaire du faisceau sont placées autour du col;
- le pied, qui est en pratique une plaque de verre terminale fermant le col du côté opposé au tube; cette plaque est traversée par des bornes de connexion permettant la liaison électrique entre chacune des électrodes intérieures au tube et l'extérieur; les traversées sont étanches au vide; le pied com­porte en général un queusot pour faire le vide par pompage.
The glass bulb consists of four different main parts which are respectively:
- the lens or front face of the tube, constituting the luminescent screen on which the electron beam is directed;
- the cone, in which the electron beam moves; the wide part of the cone ends on the front face; the narrow part is connected to the neck of the bulb;
- the neck, which is a glass tube of small diameter compared to the dimensions of the front face; in the cone are placed mainly the electron gun with the beam focusing electrodes; coils of angular deflection of the beam are placed around the neck;
- the foot, which is in practice a terminal glass plate closing the neck on the side opposite the tube; this plate is crossed by connection terminals allowing the electrical connection between each of the electrodes inside the tube and the outside; the bushings are vacuum tight; the base generally has a stopper for vacuuming by pumping.

Le pied, après montage des organes internes du tube, est soudé sur le col par une soudure verre/verre, c'est-à-dire par fusion du verre du pied et du verre du col, à l'aide d'un chalumeau.The foot, after assembly of the internal organs of the tube, is welded to the neck by a glass / glass weld, that is to say by fusion of the foot glass and the neck glass, using a torch .

Dans la technique antérieure, les électrodes du canon à électrons sont supportées par des picots métalliques enfoncés dans des barreaux de verre s'étendant dans le col, à la périphérie de celui-ci, dans une direction parallèle à l'axe du col. Les picots métalliques sont enfoncés dans les barreaux de verre par chauffage préalable de ces barreaux à une température qui rend le verre pâteux. Ces picots sont par ailleurs soudés à la périphérie des électrodes qu'ils doivent supporter.In the prior art, the electrodes of the electron gun are supported by metal pins embedded in glass bars extending in the neck, at the periphery thereof, in a direction parallel to the axis of the neck. The metal pins are pressed into the glass bars by prior heating of these bars to a temperature which makes the glass pasty. These pins are also welded to the periphery of the electrodes which they must support.

Les différents potentiels nécessaires au fonctionnement des électrodes sont amenés soit par les bornes de connexion du pied, soit, pour certaines électrodes, par des ressorts en con­tact indirectement (par l'intermédiaire d'une couche de graphite déposée sur la paroi intérieure du col et du cône) avec la face avant de l'ampoule.The different potentials necessary for the operation of the electrodes are brought either by the connection terminals of the foot, or, for certain electrodes, by springs in contact indirectly (via a layer of graphite deposited on the inside wall of the neck and cone) with the front of the bulb.

D'autres ressorts sont prévus pour assurer le centrage du canon dans le col, son maintien, et sa tenue aux vibrations.Other springs are provided to ensure the centering of the barrel in the neck, its maintenance, and its resistance to vibrations.

Sur la partie gauche de la figure 1, on a représenté un tel montage classique de tube à rayons cathodiques; on n'a représenté que le pied (en bas de la figure) et le col; le cône et la face avant ne sont pas représentés; ils s'étendraient vers le haut de la figure.On the left side of Figure 1, there is shown such a conventional arrangement of cathode ray tube; only the foot (bottom of the figure) and the neck have been shown; the cone and the front face are not shown; they would extend to the top of the figure.

Le pied est désigné par la référence 10, le col par la référence 12, la soudure entre le pied et le col par 14, des bornes de connexion à travers le pied par 16, des barreaux de verre intérieurs par 18, des picots de support d'électrodes par 20, des électrodes par G1, G2, G3, G4, le queusot de pompage par 22.The foot is designated by the reference 10, the neck by the reference 12, the weld between the foot and the neck by 14, connection terminals through the foot by 16, interior glass bars by 18, support pins electrodes by 20, electrodes by G1, G2, G3, G4, the pumping line by 22.

On notera que la partie droite de la figure 1 ne représente pas l'art antérieur mais l'invention.Note that the right part of Figure 1 does not represent the prior art but the invention.

Par ailleurs, on n'a pas représenté des éléments externes au tube, comme les bobines électromagnétiques servant à la déflexion du faisceau électronique; ces bobines entourent le col de manière à agir sur la trajectoire des électrons entre le canon à électrons et l'extrémité du col.Furthermore, elements external to the tube have not been shown, such as the electromagnetic coils used for the deflection of the electron beam; these coils surround the neck so as to act on the path of the electrons between the electron gun and the end of the neck.

Un but de l'invention est de réaliser des tubes électroniques moins encombrants dans le sens de la largeur et/ou de la longueur.An object of the invention is to produce less bulky electronic tubes in the width and / or length direction.

Un autre but est de réaliser des tubes dans lesquels la consommation d'énergie des bobines de déflexion est minimisée.Another object is to produce tubes in which the energy consumption of the deflection coils is minimized.

Un autre but de l'invention est de maximiser le diamètre des électrodes de focalisation électrostatique dans l'espace alloué à l'intérieur du col, afin de minimiser les aberrations sphériques.Another object of the invention is to maximize the diameter of the electrostatic focusing electrodes in the space allocated inside the neck, in order to minimize spherical aberrations.

Un autre but est d'améliorer la robustesse générale du tube.Another object is to improve the general robustness of the tube.

Un autre but encore est de minimiser les risques de pro­duction de particules solides à l'intérieur du tube pendant la fabrication ou pendant le fonctionnement, ces particules pouvant détériorer la qualité de fonctionnement du tube (la qualité de l'image par exemple).Yet another object is to minimize the risks of production of solid particles inside the tube during manufacture or during operation, these particles being able to deteriorate the quality of operation of the tube (the quality of the image for example).

Enfin, un but est d'éviter toute pollution chimique de certains organes sensibles, tels que l'écran du tube ou la cath­ode du canon à électrons, par des produits tels que de la vapeur d'eau ou d'autres éléments résultant de la combustion dans un chalumeau servant à souder ou chauffer certaines parties du tube.Finally, an aim is to avoid any chemical pollution of certain sensitive organs, such as the screen of the tube or the cathode of the electron gun, by products such as water vapor or other elements resulting from the combustion in a torch used to weld or heat certain parts of the tube.

Pour atteindre ces buts, l'invention propose un tube électronique comportant un col dont au moins une partie est constituée par un empilement de bagues métalliques de support et de bagues de céramique, les bagues métalliques servant de sup­port et de connexion électrique aux diverses électrodes internes du tube, les bagues de céramique servant à l'isolement électrique et à la séparation physique des bagues métalliques. Les bagues métalliques sont brasées sur les bagues céramiques pour assurer l'étanchéité au vide et elles présentent une partie interne au tube pour servir de support à une électrode (distincte de la bague) et une partie externe pour servir à la connexion électrique vers l'extérieur.To achieve these goals, the invention provides an electronic tube comprising a neck, at least part of which consists of a stack of metal support rings and ceramic rings, the metal rings serving as a support and electrical connection to the various internal electrodes. of the tube, the ceramic rings used for electrical isolation and for the physical separation of the metal rings. The metal rings are brazed on the ceramic rings to ensure vacuum tightness and they have an internal part to the tube to serve as a support for an electrode (separate from the ring) and an external part for the electrical connection to the outside.

Les électrodes sont soudées par une soudure métal-métal (soudure électrique ou au laser, sans pollution) sur les bagues métalliques qui leur servent de support et de connexion. Cette soudure intervient après les brasures céramique-métal qui, elles, sont polluantes; de cette manière, la cathode (notamment) n'est pas affectée par les opérations de brasure.The electrodes are welded by metal-to-metal welding (electrical or laser welding, without pollution) on the metal rings which serve as their support and connection. This welding takes place after the ceramic-metal brazing, which is polluting; in this way, the cathode (in particular) is not affected by the soldering operations.

La base du tube est de préférence constituée par une rondelle de céramique, et ne comporte pas de perçages dans l'axe du tube pour assurer la connexion électrique avec les électrodes du tube. Elle ne comporte que des perçages latéraux pour faire passer des connexions de cathode et de filament de chauffage de cathode; les connexions externes avec les autres électrodes sont prises directement à la périphérie du col par contact avec les bagues métalliques.The base of the tube is preferably formed by a ceramic washer, and does not have holes in the axis of the tube to ensure the electrical connection with the electrodes of the tube. It only has lateral holes for passing cathode and cathode heating filament connections; the external connections with the other electrodes are taken directly at the periphery of the neck by contact with the metal rings.

De préférence, pour le maintien et la connexion d'une électrode en forme de bague cylindrique, on prévoit qu'une des bagues métalliques de support comporte d'une part une partie cylindrique coaxiale à l'axe du col, dont la surface intérieure est soudée sur la surface extérieure cylindrique de l'électrode, et d'autre part une partie annulaire plane s'étendant dans un plan perpendiculaire à l'axe du col et concentrique à celui-ci, la partie annulaire plane s'étendant depuis la partie cylindrique axiale jusqu'à l'extérieur du col, et étant brasée sur une sur­face annulaire plane d'une bague de céramique.Preferably, for holding and connecting an electrode in the form of a cylindrical ring, provision is made for one of the metal support rings to have on the one hand a cylindrical part coaxial with the axis of the neck, the inner surface of which is welded to the cylindrical outer surface of the electrode, and on the other hand a planar annular part extending in a plane perpendicular to the axis of the neck and concentric therewith, the planar annular part extending from the part cylindrical axial to the outside of the neck, and being brazed on a flat annular surface of a ceramic ring.

Cette disposition permet notamment de faciliter le réglage de la position des électrodes au moment de la fabrication du tube : selon les besoins on pourra faire glisser telle ou telle électrode dans le sens de l'axe du tube pour la souder à un endroit qui peut varier en fonction des performances demandées au tube.This arrangement makes it possible in particular to facilitate the adjustment of the position of the electrodes at the time of manufacture of the tube: according to requirements, it is possible to slide such and such an electrode in the direction of the axis of the tube to weld it in a place which may vary depending on the performance requested from the tube.

Dans un exemple de réalisation, l'empilement de bagues est le suivant : la base du tube est une rondelle de céramique en forme de cuvette dont la concavité est tournée vers l'avant du tube, et dont le fond constitue l'extrémité arrière du tube; une première bague métallique supportant une première grille du tube et servant à sa connexion avec l'extérieur est brasée sur les bords de la rondelle de céramique; une autre bague de céramique isole la première bague métallique d'une deuxième qui sert au support et à la connexion d'une deuxième grille (d'accélération) du tube; une autre bague de céramique sert à l'isolation entre la deuxième bague métallique et une troisième bague métallique servant au support et à la connexion à l'extérieur d'une troisième grille (de focalisation) du tube; enfin, la troisième bague métallique est soudée par une soudure verre-métal aux parties en verre du tube. Le pompage est fait par un queusot dans une partie en verre du tube (sur le cône).In an exemplary embodiment, the stack of rings is as follows: the base of the tube is a ceramic washer in the form of a bowl, the concavity of which faces the front of the tube, and the bottom of which constitutes the rear end of the tube; a first metal ring supporting a first grid of the tube and serving for its connection with the outside is brazed on the edges of the ceramic washer; another ceramic ring insulates the first metal ring from a second one which serves to support and connect a second grid (of acceleration) of the tube; another ceramic ring is used for insulation between the second metal ring and a third metal ring used to support and connect to the outside of a third grid (focusing) of the tube; finally, the third metal ring is welded by a glass-metal weld to the glass parts of the tube. Pumping is done by a pipe in a glass part of the tube (on the cone).

L'ensemble du col, ainsi réalisé par superposition de bagues métalliques et de bagues de céramique, est étanche au vide gràce
- aux brasures céramique-métal entre les bagues;
- aux soudures métal-métal entre différentes pièces métalliques lorsqu'une bague est réalisée par assemblage de plu­sieurs pièces métalliques;
- aux soudures verre-métal qui subsistent, à savoir pratiquement uniquement à la jonction entre la dernière bague métallique de l'empilement et les parties en verre du tube.
The entire neck, thus produced by superimposing metal rings and ceramic rings, is vacuum tight thanks to
- ceramic-metal solders between the rings;
- metal-to-metal welds between different metal parts when a ring is produced by assembling several metal parts;
- the glass-to-metal welds that remain, namely practically only at the junction between the last metal ring of the stack and the glass parts of the tube.

Le procédé de fabrication comprend les opérations suivantes : réaliser un empilement de bagues de céramique brasées à des bagues métalliques intercalées entre ces bagues de céramique, puis souder électriquement ou par laser des électrodes sur les bagues de l'empilement.The manufacturing process includes the following operations: making a stack of ceramic rings brazed to metal rings interposed between these ceramic rings, then electrically or laser welding of electrodes on the rings of the stack.

De préférence, le procédé se déroule selon les opérations suivantes :
- réaliser un premier ensemble comportant au moins une bague céramique brasée à une bague métallique;
- réaliser un deuxième ensemble comportant un empilement de bagues céramiques brasées à des bagues métalliques intercalées entre ces bagues céramiques,
- monter une cathode dans le premier ensemble, et souder au moins une grille par soudure électrique ou au laser, sur une bague métallique du deuxième ensemble,
- souder par une soudure électrique ou au laser une bague métallique du premier ensemble sur une bague métallique du deuxième ensemble pour solidariser de manière étanche au vide les deux ensembles portant respectivement la cathode et la grille.
Preferably, the process takes place according to the following operations:
- Producing a first assembly comprising at least one ceramic ring brazed to a metal ring;
- produce a second set comprising a stack of ceramic rings brazed to metal rings interposed between these ceramic rings,
- mount a cathode in the first set, and weld at least one grid by electrical or laser welding, on a metal ring of the second set,
- weld by an electric or laser weld a metal ring of the first set to a metal ring of the second set to secure in a vacuum-tight manner the two sets carrying the cathode and the grid respectively.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit et qui est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels:

  • - la figure 1 représente sur sa partie gauche un tube à rayons cathodiques de la technique antérieure et sur sa partie droite un tube selon l'invention;
  • - la figure 2 représente en vue agrandie le détail de la construction du pied et du col du tube selon l'invention.
Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows and which is given with reference to the appended drawings in which:
  • - Figure 1 shows on its left side a cathode ray tube of the prior art and on its right side a tube according to the invention;
  • - Figure 2 shows in enlarged view the detail of the construction of the foot and the neck of the tube according to the invention.

La figure 1 ne sera pas décrite plus en détail : c'est une représentation combinée à la fois d'un tube à rayons cathodiques selon l'art antérieur et d'un tube selon l'invention; ces deux tubes sont essentiellement à symétrie circulaire autour de l'axe vertical représenté par un trait tireté au centre de la figure, mais la partie à gauche de l'axe représente le tube de l'art antérieur alors que la partie à droite de l'axe représente un tube selon l'invention; en ce qui concerne la partie gauche de la figure (art antérieur), elle a déjà été décrite avec ses inconvénients; la partie droite montre la construction selon l'invention à la même échelle, de sorte qu'on peut mesurer les avantages obtenus au point de vue de l'encombrement en largeur et en longueur; l'amélioration est considérable. On reviendra plus loin sur les divers avantages résultant de cet encombrement réduit.Figure 1 will not be described in more detail: it is a combined representation of both a cathode ray tube according to the prior art and a tube according to the invention; these two tubes are essentially circularly symmetrical around the vertical axis represented by a dashed line in the center of the figure, but the part to the left of the axis represents the tube of the prior art while the part to the right of the axis represents a tube according to the invention; with regard to the left part of the figure (prior art), it has already been described with its drawbacks; the right-hand side shows the construction according to the invention on the same scale, so that the advantages obtained can be measured from the point of view of the overall width and length; the improvement is considerable. We will return later to the various advantages resulting from this reduced size.

On a rappelé sur la partie droite de la figure 1 les références des principaux éléments qui vont maintenant être décrits en détail à propos de la figure 2.The references to the main elements which will now be described in detail with reference to FIG. 2 have been recalled on the right side of FIG. 1.

Sur la figure 2, on voit le détail de la construction selon l'invention, dans un exemple particulier d'application qui est un tube à rayons cathodiques ayant une cathode, trois grilles portées à des potentiels différents en avant du canon à électrons, une quatrième électrode constituée par une couche de graphite déposée à l'intérieur du col et du cône du tube, et une anode constituée par un écran de visualisation sur la face avant du tube.In Figure 2, we see the detail of the construction according to the invention, in a particular example of application which is a cathode ray tube having a cathode, three grids brought to different potentials in front of the electron gun, a fourth electrode constituted by a layer of graphite deposited inside the neck and the cone of the tube, and an anode constituted by a display screen on the front face of the tube.

Comme à la figure 1, seuls la base et le col du tube sont représentés mais pas le cône ni la face avant.As in Figure 1, only the base and the neck of the tube are shown but not the cone or the front face.

La figure 2 ne représente que la moitié droite du tube, mais il faut comprendre que (de même d'ailleurs qu'à la figure 1) le tube est à symétrie de révolution autour de l'axe représenté par un trait tireté.Figure 2 shows only the right half of the tube, but it should be understood that (similarly, moreover than in Figure 1) the tube is symmetrical about the axis represented by a dashed line.

L'embase du tube est une rondelle de céramique pleine 30, en forme de cuvettte, dont le fond plan constitue la face arrière du tube et dont la concavité est tournée vers l'avant du tube. La face arrière ou fond 35 de la rondelle 30 n'est pas percée de passages pour des connexions d'électrodes avec l'extérieur; mais les bords latéraux 50 sont percés de passages 52 pour la connexion de la cathode et du filament de chauffage de cathode.The base of the tube is a solid ceramic washer 30, cup-shaped, the flat bottom of which constitutes the rear face of the tube and the concavity of which faces the front of the tube. The rear face or bottom 35 of the washer 30 is not pierced with passages for electrode connections with the outside; but the side edges 50 are pierced with passages 52 for the connection of the cathode and the cathode heating filament.

Pour faciliter la compréhension de la forme de cette rondelle 30, elle est représentée en perspective coupée sur la figure 2 à côté de la vue en coupe correspondante.To facilitate understanding of the shape of this washer 30, it is shown in perspective cut in Figure 2 next to the corresponding sectional view.

Sur la vue en coupe principale de la figure 2, on voit une connexion de cathode 42 qui relie une cathode 44 à une borne externe 46. Des connexions similaires, non visibles sur la coupe de la figure 2 relient un filament de chauffage à des bornes externes au tube, à travers les perçages latéraux 52 des bords de la rondelle 30.In the main sectional view of FIG. 2, we see a cathode connection 42 which connects a cathode 44 to an external terminal 46. Similar connections, not visible in the section in FIG. 2 connect a heating filament to terminals external to the tube, through the lateral holes 52 of the edges of the washer 30.

La céramique utilisée pour l'ensemble des pièces du tube sera en principe de l'alumine frittée.The ceramic used for all the parts of the tube will in principle be sintered alumina.

De manière générale, les bagues métalliques qui doivent être brasées sur la céramique sont en acier inoxydable dont les caractéristiques de dilatation thermique sont adaptées à celles de la céramique; de tels aciers inox sont bien connus et couramment utilisés lorsqu'on a besoin de pièces associant métal et céramique.In general, the metal rings which must be brazed on the ceramic are made of stainless steel, the thermal expansion characteristics of which are adapted to those ceramics; such stainless steels are well known and commonly used when parts combining metal and ceramic are required.

Dans tout ce qui suit on parlera de face arrière pour une face tournée vers le côté de l'embase du tube, et de face avant pour une face tournée vers le côté de l'écran du tube (c'est-à-dire regardant dans le sens de déplacement du faisceau électronique émis par le canon à électrons).In all that follows, we will speak of the rear face for a face facing the side of the tube base, and of the front face for a face facing the side of the screen of the tube (i.e. looking in the direction of movement of the electron beam emitted by the electron gun).

Une bague métallique de support de grille de commande, globalement désignée par la référence 60, est brasée sur la face avant de la rondelle de céramique 30. Cette bague est destinée à supporter une grille de commande G1, placée à proximité immédiate de la cathode et devant être portée à un potentiel différent de celui de la cathode.A metal ring for supporting the control grid, generally designated by the reference 60, is brazed on the front face of the ceramic washer 30. This ring is intended to support a control grid G1, placed in the immediate vicinity of the cathode and to be brought to a potential different from that of the cathode.

Pour des raisons tenant à la facilité de fabrication, compte-tenu du fait que la grille G1 doit être maintenue très près de la cathode, la bague de support 60 de la grille de commande G1 est faite en trois parties (dans cet exemple), et on expliquera plus loin comment ces parties sont en fait assemblées entre elles à différents moments du montage global du canon à électrons.For reasons related to the ease of manufacture, taking into account that the grid G1 must be kept very close to the cathode, the support ring 60 of the control grid G1 is made in three parts (in this example), and we will explain later how these parts are in fact assembled together at different times in the overall assembly of the electron gun.

La première partie de la bague 60 est une bague 62 présentant une partie plane annulaire brasée sur la face avant des bords 50 de la rondelle de céramique 30, et une partie cylindrique 63, entourant la partie plane du côté radialement à l'extérieur de celle-ci. On verra que cette partie est un constituant de l'ensemble filament cathode, et qu'elle n'est que tardivement soudée au reste du canon.The first part of the ring 60 is a ring 62 having an annular planar part brazed on the front face of the edges 50 of the ceramic washer 30, and a cylindrical part 63, surrounding the planar part on the side radially outside that -this. We will see that this part is a constituent of the cathode filament assembly, and that it is only late welded to the rest of the barrel.

La deuxième partie de la bague métallique 60 est une bague 64 présentant d'une part une partie cylindrique entourant la partie cylindrique de la pièce 62 et soudée à celle-ci (lorsque le canon est terminé), et d'autre part une partie plane annulaire 66, s'étendant radialement à l'intérieur de la partie cylindrique.The second part of the metal ring 60 is a ring 64 having on the one hand a cylindrical part surrounding the cylindrical part of the part 62 and welded thereto (when the barrel is finished), and on the other hand a flat part annular 66, extending radially inside the cylindrical part.

La troisième partie est une entretoise métallique 68 soudée à l'arrière de la partie annulaire plane 66; la grille G1 est soudée sur cette entretoise 68.The third part is a metal spacer 68 welded to the rear of the planar annular part 66; the grid G1 is welded to this spacer 68.

La connexion électrique de la grille G1 vers l'extérieur est faite par la surface extérieure de la pièce 64.The electrical connection of the grid G1 to the outside is made by the external surface of the part 64.

Une bague de céramique 70, ayant deux faces annulaires planes, est brasée par sa face arrière sur la face avant de la partie annulaire 66 de la pièce 64.A ceramic ring 70, having two planar annular faces, is brazed by its rear face on the front face of the annular part 66 of the part 64.

L'étanchéité du passage de la connexion de grille de commande G1 vers l'extérieur est assurée par le brasage de la pièce 62 sur les bords 50 de la rondelle de céramique 30, par le brasage de la pièce 64 sur la céramique 70, et par une soudure étanche (de préférence une soudure laser continue) entre les pièces 62 et 64 de la bague 60.The tightness of the passage of the control grid connection G1 to the outside is ensured by the brazing of the part 62 on the edges 50 of the ceramic washer 30, by the brazing of the part 64 on the ceramic 70, and by a sealed weld (preferably a continuous laser weld) between the parts 62 and 64 of the ring 60.

Une deuxième bague métallique 80 sert de support et de connexion électrique pour une grille d'accélération G2.A second metal ring 80 serves as a support and electrical connection for an acceleration grid G2.

La grille G2 est une grille en forme de bague ayant une paroi cylindrique extérieure 82 soudée périphériquement à une paroi correspondante intérieure 84 de la bague 80.The grid G2 is a ring-shaped grid having an outer cylindrical wall 82 welded peripherally to a corresponding inner wall 84 of the ring 80.

La bague métallique 80 a de préférence une section en U tournée vers l'extérieur du tube, le fond du U constituant la paroi intérieure soudée à la grille G2, un mur latéral du U étant brasé sur la face avant de la céramique annulaire 70; l'autre mur latéral du U est brasé sur une dernière bague annulaire de céramique 90.The metal ring 80 preferably has a U-shaped section facing the outside of the tube, the bottom of the U constituting the inner wall welded to the grid G2, a side wall of the U being brazed on the front face of the annular ceramic 70; the other side wall of the U is brazed on a final annular ceramic ring 90.

La connexion électrique de la grille G2 vers l'extérieur du tube est prise sur la bague 80, à l'extérieur de celle-ci.The electrical connection of the grid G2 to the outside of the tube is taken on the ring 80, outside of the latter.

L'étanchéité du passage de cette connexion de l'intérieur à l'extérieur est assurée d'un côté par la brasure avec la bague de céramique 70 et de l'autre côté par la brasure avec la bague de céramique 90.The tightness of the passage of this connection from the inside to the outside is ensured on one side by the solder with the ceramic ring 70 and on the other side by the solder with the ceramic ring 90.

La bague de céramique 90 est similaire à la bague 70 et à la bague 50; elle a deux faces annulaires planes, la face arrière étant brasée sur la bague métallique 80 et la face avant étant brasée sur une bague métallique 100 pour le support et la connexion électrique d'une grille de focalisation G3.The ceramic ring 90 is similar to the ring 70 and the ring 50; it has two flat annular faces, the rear face being brazed on the metal ring 80 and the front face being brazed onto a metal ring 100 for the support and electrical connection of a focusing grid G3.

La grille G3 est similaire à la grille G2 et placée devant elle. Elle a une forme de bague avec une paroi cylindrique 102 dont la surface extérieure est soudée sur la surface intérieure correspondante d'une paroi cylindrique 104 qui constitue une partie de la bague 100.The G3 grid is similar to the G2 grid and placed in front of it. It has the shape of a ring with a cylindrical wall 102 whose outer surface is welded to the corresponding inner surface of a cylindrical wall 104 which constitutes a part of the ring 100.

La bague 100 comprend, outre cette paroi cylindrique 104, une partie annulaire plane 106 s'étendant radialement vers l'extérieur du tube. C'est cette partie annulaire 106 qui est brasée par sa face arrière sur la face avant de la dernière bague de céramique 90.The ring 100 comprises, in addition to this cylindrical wall 104, a planar annular part 106 extending radially towards the outside of the tube. It is this annular part 106 which is brazed by its rear face to the front face of the last ceramic ring 90.

Sur la face avant de la partie annulaire plane 106 de la bague 100 est soudée une autre bague métallique 110, par une soudure étanche, par exemple une soudure continue au laser (faite en fin de fabrication). La bague 110 comprend une partie annulaire plane 112 soudée sur la face avant de la bague 100, et une paroi cylindrique 114. L'extrémité de la paroi cylindrique 114 est soudée, par une soudure verre-métal, à une portion d'enveloppe en verre 120 du tube. Cette portion prolonge vers l'avant l'empilement alterné de bagues céramiques et métalliques qui constitue le corps principal du col du tube selon l'invention.On the front face of the planar annular part 106 of the ring 100 is welded another metal ring 110, by a sealed weld, for example a continuous laser weld (made at the end of manufacture). The ring 110 comprises a planar annular part 112 welded on the front face of the ring 100, and a cylindrical wall 114. The end of the cylindrical wall 114 is welded, by a glass-metal weld, to a portion of casing 120 glass of the tube. This portion extends forward the alternating stack of ceramic and metal rings which constitutes the main body of the neck of the tube according to the invention.

L'étanchéité au niveau du passage de la connexion de grille de focalisation G3 est donc constituée par la brasure céramique-métal entre la bague 100 et la céramique 90, par la soudure étanche entre les bagues 100 et 110, et enfin par la soudure verre-métal entre la pièce 110 et le tube de verre 120.The seal at the level of the passage of the focusing grid connection G3 is therefore constituted by the ceramic-metal solder between the ring 100 and the ceramic 90, by the sealed weld between the rings 100 and 110, and finally by the glass weld. -metal between the part 110 and the glass tube 120.

La pièce 110 est en inox choisi pour sa compatibilité avec une soudure verre-métal; des inox appropriés sont bien connus et largement utilisés dans ce domaine.The part 110 is made of stainless steel chosen for its compatibility with a glass-to-metal weld; suitable stainless steels are well known and widely used in this field.

Le col du tube électronique selon l'invention est donc constitué par l'association entre une portion d'enveloppe en verre et l'empilement de bagues métalliques et de bagues céramiques qui vient d'être décrit.The neck of the electronic tube according to the invention therefore consists of the association between a portion of glass envelope and the stack of metal rings and ceramic rings which has just been described.

On notera sur la figure 2 qu'une couche de graphite 122 a été représentée sur la paroi intérieure du tube 120, cette couche constituant une autre partie (G4) de l'électrode de focalisation.Note in Figure 2 that a graphite layer 122 has been shown on the inner wall of the tube 120, this layer constituting another part (G4) of the focusing electrode.

Le pompage du tube se fait par un queusot non représenté, situé sur le tube de verre 120 dans le cône non représenté.The pumping of the tube is done by a pipe not shown, located on the glass tube 120 in the cone not shown.

Pour la fabrication du tube, on procédera de préférence de la manière suivante: on assemble par soudage et brasage les éléments suivants de l'empilement alterné de bagues métalliques et de bagues de céramique: bague 100, bague 90, bague 80, ba­gue 70, pièces 64 et 68 de la bague 60.The tube is preferably produced as follows: the following elements of the alternating stack of metal rings and ceramic rings are assembled by welding and brazing: ring 100, ring 90, ring 80, ring 70, parts 64 and 68 of the ring 60.

On soude alors la grille G2 sur la bague 80 (et là on peut ajuster à volonté la distance entre la grille G2 et la grille G1 en faisant glisser la grille le long de la partie cylindrique 84 de la bague 80).The grid G2 is then welded to the ring 80 (and there, the distance between the grid G2 and the grid G1 can be adjusted as desired by sliding the grid along the cylindrical part 84 of the ring 80).

On soude ensuite la grille G3 sur la paroi cylindrique de la bague 100, et là encore on peut ajuster la distance entre les grilles G2 et G3 en faisant glisser à la hauteur désirée la grille G3.The grid G3 is then welded to the cylindrical wall of the ring 100, and here again the distance between the grids G2 and G3 can be adjusted by sliding the grid G3 to the desired height.

On soude enfin la grille G1 sur la pièce 68.Finally, the grid G1 is welded to part 68.

On prépare par ailleurs la partie arrière du tube : brasage de la première partie 62 de la bague métallique 60 sur la rondelle de céramique 30, passage des connexions et fixation en place de l'ensemble de la cathode 44 et du filament de chauffage.The rear part of the tube is also prepared: brazing of the first part 62 of the metal ring 60 on the ceramic washer 30, passage of the connections and fixing in place of the assembly of the cathode 44 and the heating filament.

On soude ensemble par une soudure périphérique au laser les pièces 62 et 64 de la bague 60, solidarisant ainsi les deux parties de l'empilement.The parts 62 and 64 of the ring 60 are welded together by a peripheral laser weld, thus joining the two parts of the stack.

D'autre part, on prépare la partie avant du tube : cône terminé à l'avant par un écran et terminé à l'arrière par un début de col en verre 120 (un queusot de pompage étant formé dans le cône), getter à l'intérieur du cône. On soude par une soudure verre-métal la partie 114 de la bague 110 sur l'extrémité arrière du col de verre 120; ensuite on fixe l'écran à l'avant du cône; enfin, on soude ensemble par une soudure périphérique au laser la bague métallique 110 terminant à l'arrière le cône de verre et la bague métallique 100 terminant à l'avant l'assemblage complet du canon à électrons avec toutes ses électrodes.On the other hand, the front part of the tube is prepared: cone terminated at the front by a screen and terminated at the rear by the start of a glass neck 120 (a pumping pipe being formed in the cone), getter at inside the cone. The part 114 of the ring 110 is welded by a glass-to-metal weld on the rear end of the glass neck 120; then the screen is fixed to the front of the cone; finally, we weld together by a peripheral laser weld the metal ring 110 terminating at the rear the cone of glass and the metal ring 100 terminating at the front the complete assembly of the electron gun with all its electrodes.

Par rapport aux tubes de l'art antérieur, on voit qu'on a supprimé tous les barreaux de verre et les picots métalliques enfoncés dans ces barreaux. Le gain en diamètre du tube est important; cela est d'autant plus vrai que les barreaux sont généralement assez épais pour qu'ils ne soient pas fragilisés par les picots.Compared to the tubes of the prior art, it can be seen that all the glass bars and the metal pins inserted in these bars have been eliminated. The gain in diameter of the tube is significant; this is all the more true since the bars are generally thick enough so that they are not weakened by the pins.

Comme l'énergie nécessaire pour l'alimentation des bobines de déflexion électromagnétique (situées autour du col du tube) est d'autant plus grande que le diamètre est plus important, on gagne donc non seulement sur l'encombrement mais simultanément aussi sur la consommation du tube.As the energy required to supply the electromagnetic deflection coils (located around the neck of the tube) is greater the larger the diameter, we therefore gain not only in terms of size but simultaneously also in consumption of the tube.

La base du tube ne comprend plus de passages autres que latéraux pour les bornes de connexion; elle n'est plus constituée que par un disque de céramique; on gagne donc beaucoup sur l'encombrement en longueur, ce qui est important dans certaines applications (exemple : viseurs tête-haute pour hélicoptères).The base of the tube no longer includes passages other than lateral for the connection terminals; it is only made up of a ceramic disc; so we save a lot on the overall dimensions, which is important in certain applications (example: head-up displays for helicopters).

La construction est robuste, on a éliminé tous les ressorts de centrage et de maintien qui ne sont plus nécessaires; la tenue aux vibrations de cet ensemble est très bonne, les éléments étant tous solidaires les uns des autres.The construction is robust, all the centering and holding springs which are no longer necessary have been eliminated; the vibration resistance of this assembly is very good, the elements all being integral with each other.

L'ensemble du canon à électrons (cathode et différentes électrodes), monté sur son enveloppe de protection constituée par l'empilement de bagues alternées de céramique et de métal, est assemblé avec le tube de verre non pas par une soudure au chalumeau (verre sur verre) comme dans la technique antérieure, mais par une soudure laser entre les bagues métalliques 100 et 110. Il en résulte que l'on ne crée pas de particules dans le tube au moment de l'assemblage, alors que dans le passé la soudure du pied sur le col créait des particules de verre dans le tube.The whole of the electron gun (cathode and different electrodes), mounted on its protective envelope constituted by the stack of alternating rings of ceramic and metal, is assembled with the glass tube not by welding with a torch (glass on glass) as in the prior art, but by laser welding between the metal rings 100 and 110. As a result, no particles are created in the tube at the time of assembly, whereas in the past the welding the foot to the neck created glass particles in the tube.

Le tube selon l'invention évite aussi la production dans le tube de particules de graphite dues au frottement de ressorts, en cours d'assemblage, sur la couche de graphite constituant l'électrode G4.The tube according to the invention also avoids the production in the tube of graphite particles due to the friction of springs, during assembly, on the graphite layer constituting the G4 electrode.

Enfin, sont évités les risques de pollution de la cathode ou de l'écran qui existaient dans la technique antérieure lors de l'opération de soudure du pied sur le col, cette pollution provenant de la vapeur d'eau et d'autres produits de la combus­tion du chalumeau de soudure. Dans le tube selon l'invention, les opérations de soudure ou brasure à température élevée sont effectuées hors de la présence de la cathode ou de l'écran du tube, et l'assemblage final, lorsque la cathode et l'écran sont présents, peut se faire à une température qui est pratiquement la température ambiante (soudure par laser).Finally, the risks of pollution of the cathode or of the screen which existed in the prior art during the welding operation of the foot on the neck are avoided, this pollution coming from water vapor and other products of combustion of the welding torch. In the tube according to the invention, the welding or brazing operations at high temperature are carried out without the presence of the cathode or the screen of the tube, and the final assembly, when the cathode and the screen are present, can be done at a temperature which is practically room temperature (laser welding).

Grâce à l'invention, on peut obtenir à titre d'exemple les performances suivantes :
- diamètre utile 65 mm
- diamètre du col 14 mm
- longueur 93 mm
- luminance de la trace 65000 candelas/m2 pour un diamètre de spot inférieur à 0,2mm
- énergie de déviation du faisceau 300 microjoules
Thanks to the invention, the following performances can be obtained by way of example:
- useful diameter 65 mm
- neck diameter 14 mm
- length 93 mm
- luminance of the trace 65,000 candelas / m2 for a spot diameter less than 0.2mm
- beam deflection energy 300 microjoules

Claims (10)

1. Tube électronique caractérisé en ce qu'il comporte un col dont au moins une partie est constituée par un empilement de bagues métalliques de support (60, 80, 100, 110) et de bagues de céramique (30, 70, 90), les bagues métalliques servant de support et de connexion électrique à des électrodes internes du tube (G1, G2, G3) distinctes de ces bagues, les bagues de céramique servant à l'isolement électrique et à la séparation physique des bagues métalliques.1. Electronic tube characterized in that it comprises a neck, at least part of which consists of a stack of metal support rings (60, 80, 100, 110) and ceramic rings (30, 70, 90), the metal rings serving as support and electrical connection to internal electrodes of the tube (G1, G2, G3) distinct from these rings, the ceramic rings serving for the electrical isolation and for the physical separation of the metal rings. 2. Tube électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bagues métalliques sont brasées sur les bagues céramiques pour assurer l'étanchéité au vide et elles présentent une partie interne au tube pour servir de support à une électrode et une partie externe pour servir à la connexion électrique vers l'extérieur.2. Electronic tube according to claim 1, characterized in that the metal rings are brazed on the ceramic rings to ensure vacuum tightness and they have an internal part to the tube to serve as support for an electrode and an external part to serve to the electrical connection to the outside. 3. Tube selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les électrodes sont soudées sur les bagues par une soudure électrique ou une soudure laser.3. Tube according to one of the preceding claims, characterized in that the electrodes are welded to the rings by an electric weld or a laser weld. 4. Tube électronique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte une base constituée par une rondelle de céramique (30) sans perçages axiaux pour assurer la connexion électrique avec les électrodes du tube, les connexions externes étant prises directement à la périphérie du col par contact avec les bagues métalliques.4. Electronic tube according to one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises a base constituted by a ceramic washer (30) without axial holes for ensuring the electrical connection with the electrodes of the tube, the external connections being taken directly at the periphery of the neck by contact with the metal rings. 5. Tube électronique selon la revendication 4, caractérisé en ce que la rondelle de céramique (30) est en forme de cuvette dont la concavité est tournée vers l'avant du tube, le fond (35) constituant l'extrémité arrière du tube, et les bords latéraux (50) étant pourvus de perçages latéraux (52) pour le passage de connexions (46).5. Electronic tube according to claim 4, characterized in that the ceramic washer (30) is cup-shaped, the concavity of which faces the front of the tube, the bottom (35) constituting the rear end of the tube, and the edges lateral (50) being provided with lateral holes (52) for the passage of connections (46). 6. Tube électronique selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, pour assurer le maintien et la connexion d'une électrode en forme de bague cylindrique, on prévoit qu'une des bagues métalliques de support (80, 100) comporte d'une part une partie cylindrique (84, 104) coaxiale à l'axe du col, dont la surface intérieure est soudée sur la sur­face extérieure cylindrique de l'électrode, et d'autre part une partie annulaire plane s'étendant dans un plan perpendiculaire à l'axe du col et concentrique à celui-ci, la partie annulaire plane s'étendant depuis la partie cylindrique axiale jusqu'à l'extérieur du col, et étant brasée sur une surface annulaire plane d'une bague de céramique (70, 90).6. Electronic tube according to one of claims 1 to 5, characterized in that, to ensure the maintenance and connection of an electrode in the form of a cylindrical ring, provision is made for one of the metal support rings (80, 100 ) has on the one hand a cylindrical part (84, 104) coaxial with the axis of the neck, the inner surface of which is welded to the cylindrical outer surface of the electrode, and on the other hand a planar annular part extending in a plane perpendicular to and concentric with the neck axis, the planar annular part extending from the axial cylindrical part to the outside of the neck, and being brazed on a planar annular surface of a ring ceramic (70, 90). 7. Tube électronique selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'empilement de bagues est le suivant : le tube comprend une base constituée par une rondelle de céramique (30) en forme de cuvette; une première bague métallique (60) supportant une première grille (G1) du tube et servant à sa connexion avec l'extérieur est brasée sur ce disque; une bague de céramique (70) brasée sur la première bague métallique sépare celle-ci d'une deuxième bague métallique (80); la deuxième bague métallique sert au support et à la connexion d'une deuxième grille (G2) du tube; une autre bague de céramique (90) isole la deuxième bague métallique d'une troisième (100) qui sert au support et à la connexion d'une troisième grille (G3) du tube; enfin, la troisième bague métallique est soudée par une soudure verre-métal aux parties en verre du tube.7. Electronic tube according to one of claims 1 to 6, characterized in that the stack of rings is as follows: the tube comprises a base constituted by a ceramic washer (30) in the form of a bowl; a first metal ring (60) supporting a first grid (G1) of the tube and serving for its connection with the outside is brazed on this disc; a ceramic ring (70) brazed on the first metal ring separates the latter from a second metal ring (80); the second metal ring is used to support and connect a second grid (G2) of the tube; another ceramic ring (90) isolates the second metal ring from a third (100) which serves to support and connect a third grid (G3) of the tube; finally, the third metal ring is welded by a glass-metal weld to the glass parts of the tube. 8. Tube selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que certaines bagues métalliques (60) sont constituées d'un assemblage de plusieurs pièces (62, 64, 68) soudées entre elles.8. Tube according to one of the preceding claims, characterized in that certain metal rings (60) are consisting of an assembly of several parts (62, 64, 68) welded together. 9. Procédé de fabrication d'un tube électronique, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes :
réaliser un empilement de bagues de céramique brasées à des bagues métalliques intercalées entre ces bagues de céramique, puis souder électriquement ou par laser des électrodes sur les bagues de l'empilement.
9. A method of manufacturing an electronic tube, characterized in that it comprises the following operations:
make a stack of ceramic rings brazed to metal rings interposed between these ceramic rings, then electrically or laser weld electrodes on the rings of the stack.
10. Procédé de fabrication selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes :
- réaliser un premier ensemble comportant au moins une bague céramique brasée à une bague métallique;
- réaliser un deuxième ensemble comportant un empilement de bagues céramiques brasées à des bagues métalliques intercalées entre ces bagues céramiques,
- monter une cathode dans le premier ensemble, et souder au moins une grille par soudure électrique ou au laser, sur une bague métallique du deuxième ensemble,
- souder par une soudure électrique ou au laser une bague métallique du premier ensemble sur une bague métallique du deuxième ensemble pour solidariser de manière étanche au vide les deux ensembles portant respectivement la cathode et la grille.
10. The manufacturing method according to claim 9, characterized in that it comprises the following operations:
- Producing a first assembly comprising at least one ceramic ring brazed to a metal ring;
- produce a second set comprising a stack of ceramic rings brazed to metal rings interposed between these ceramic rings,
- mount a cathode in the first set, and weld at least one grid by electrical or laser welding, on a metal ring of the second set,
- weld by an electric or laser weld a metal ring of the first set to a metal ring of the second set to secure in a vacuum-tight manner the two sets carrying the cathode and the grid respectively.
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