DE1100184B - Baueinheit eines Elektronenstrahlerzeugungssystems - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein Elektronenstrahlerzeugungssystem für eine Elektronenstrahlröhre, bestehend aus einer Kathode, einer Steuerelektrode und einer Schirmgitterelektrode, die eine Baueinheit bilden.

Es ist bei Elektronenröhren üblicher Bauart bekannt, die einzelnen, meist zentrisch zueinander angeordneten Elektroden zwischen zwei Isolierplättchen an den Stirnseiten der Elektroden zu haltern. Diese Bauweise gestattet es, Elektrodensysteme hoher Genauigkeit herzustellen.

Weiterhin ist es bekannt, die Kathode, die Steuerelektrode und die Schirmgitterelektrode zu einer Baueinheit eines Elektronenstrahlerzeugungssystems für Elektronenstrahlröhren zusammenzufassen. Dies geschieht im wesentlichen zum Zwecke der einfacheren Montage des gesamten Elektrodensystems.

Der vorliegenden Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, ein Elektrodensystem für Elektronenstrahlröhren zu schaffen, welches eine wesentlich kürzere Bauweise aufweist als die üblichen Elektrodensysteme.

Dies wird erreicht, wenn erfindungsgemäß an der als Aufbaubasis dienenden Schirmgitterelektrode Isolierplättchen parallel zur Strahlachse und parallel zueinander befestigt sind und wenn die Kathode und die Steuerelektrode in an sich bekannter Weise zwischen den Isolierplättchen gehaltert sind.

Außerdem besitzt die beschriebene Baueinheit eines Elektrodensystems den Vorteil, daß sie zur Heizung der Kathode eine geringe Heizleistung benötigt. Bezüglich der Stabilität, des Gewichts und des Materialverbrauchs sowie bezüglich der Austauschbarkeit der Baueinheit besitzt dieses Elektrodensystem ebenfalls Vorteile gegenüber bisherigen Elektronenstrahlerzeugungssystemen.

Die Fig. 1 und 2 zeigen den Elektrodenaufbau des beschriebenen Systems. Der Elektrodenaufbau besteht aus einer Beschleunigungselektrode 2 und einem zweiten Schirmgitter 4, das mit der Elektrode 2 durch Glasstäbe verbunden ist und das eine Zuführung 8 enthält, die in den Preßglasteller 10 eingeschmolzen ist.

Das gezeigte Schirmgitter 4 besteht aus einem topfförmigen Metallteil mit einer zylindrischen Seitenfläche 12 und einem umgebördelten Rand 14 gegenüber der Elektrode 2.

In dem Boden des Schirmgitters 4 werden zwei Öffnungen derart angebracht, daß ein Streifen 16 übrigbleibt, der an seinen Längsseiten je zwei Lappen 18 aufweist. Die Lappen 18 passen in die Öffnungen 20 zweier Platten 22 aus Isoliermaterial, ζ. B. Glimmer. Die beiden Platten halten das Steuergitter, die Kathode und den Heizer des Elektronenstrahlerzeugungssystems zusammen. Jeder dieser Lappen 18 besitzt eine Kerbe 24, die in die entsprechende Ausbuchtung 26 der Öffnung 20 der Isolierplatten paßt. Die Öffnungen 20 werden Baueinheit
eines Elektronenstrahlerzeugungssystems

Anmelder:

General Electric Company,
Schenectady, N. Y. (V. St. A.)

ίο Vertreter: Dr.-Ing. B. Johannesson, Patentanwalt,
Hannover, Göttinger Chaussee 76

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 27. August 1956

Richard Charles, Syracuse, N. Y.,
und Donald Alexander Smeaton, East Syracuse, N. Y. _ao (VStA.),

sind als Erfinder genannt worden

vorzugsweise etwas kleiner ausgeführt, so daß die Lappen 18 stramm eingepaßt werden können und dadurch ein fester Sitz und eine sichere Justierung der Isolierplatten in bezug auf das Schirmgitter gewährleistet sind. In der Mitte des Streifens 16 ist eine schalenförmige Vertiefung 30 angebracht. In der Mitte dieser Vertiefung befindet sich eine Öffnung 32 zum Durchtritt des Elektronenstrahles.

Das Steuergitter 34 in Fig. 3 besteht aus einem aus einem Blech gestanzten und gebogenen Hohlkörper von rechteckigem Querschnitt, der an beiden Enden offen ist und an diesen offenen Enden mehrere Lappen 42 besitzt. Das Steuergitter wird nun mit den Lappen 42 in die zugehörigen Schlitze 44 der Isolierplatten 22 eingesteckt. Die Lappen werden umgebogen, wodurch die Platten an dem Gitter einen festen Halt bekommen. Die Flache 36 des Gitters besitzt gegenüberliegend der Öffnung 32 ebenfalls eine Öffnung 46 für den Elektronenstrahl. An die eine Seite 40 des Steueigitters ist eine Zuführung 48 angebracht, die in den Preßglasteller 10 eingeschmolzen ist. An den Seiten 40 sind zwei Öffnungen 47 angebracht, durch welche man den Gitter-Kathoden-Abstand beobachten kann und eventuelle Fremdkörper aus dem Gitter entfernen kann. Eine andere Öffnung 49 im Boden 34 des Gitters erlaubt die Beobachtung der Öffnung 46.

Die Kathode 50 besteht aus einem Rohr rechteckigen Querschnitts und wird innerhalb des Steuergitters durch die Öffnungen 52 in den Isolierplatten gehalten. Ein Ende dieses Kathodenröhrchens wird über eine

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bandförmige Zuleitung 54 mit dem Leiter 56 in dem Preßglasteller 10 verbunden. Die Oberfläche 58 der Kathode liegt nun parallel zu der Wand 36 des Steuergitters und ist ebenfalls auf die öffnungen 32 und 46 ausgerichtet. Die Kathodenoberfläche ist mit einem üblichen elektronenemittierenden Material bedeckt. Innerhalb der Kathodenhülse ist ein gewundener Heizer 60 angebracht, der mit einer Isolierschicht bedeckt ist und mit seinen Enden an die Zuführungen 62 an dem Preßglasteller 10 angeschlossen ist. Die Vorteile der beschriebenen Anordnung sind mannigfaltig. Als erstes wäre die verminderte Baulänge und damit eine Verkürzung des Röhrenhalses zu nennen. Dies wird hauptsächlich dadurch bewirkt, daß der gesamte Elektrodenaufbau mittels der Isolierscheiben direkt an dem Boden des Schirmgitters befestigt ist und daß die Zuführungen 48, 56 und 62 außen um den Elektrodenaufbau verlaufen. Da die einzelnen Anschweißungen an die Zuführung nun nicht in dem Raum zwischen Elektronenstrahlerzeugungssystem und Preßglasteller stattfinden, kann der Preßteller sehr dicht an das Strahlerzeugungssystem herangebracht werden. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß der gesamte Systemaufbau im Verhältnis zu bekannten Einrichtungen sehr klein ist und daß der Heizer und die Kathode quer zur Achse des Elektronenstrahles liegen. Durch diesen Aufbau sind Veränderungen der Abstände der einzelnen Elektroden durch Temperatureinflüsse nahezu ausgeschaltet, und man erhält so ein sicheres und einwandfreies Arbeiten des Elektronenstrahlerzeugungssystems.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß infolge der verhältnismäßig geringen Größe der Kathode und der schlechten Wärmeableitung über die dünnen Isolierscheiben 22 eine wesentlich geringere Heizleistung notwendig wird. Die Heizleistungsreduzierung ist so groß, daß eine mit dem beschriebenen System ausgestattete Elektronenstrahlröhre nun mit gleichen Heizspannungen und Heizströmen betrieben werden kann wie die üblichen Empfängerröhren. Es ist dadurch möglich, den Heizfaden der Elektronenkanone in Serie mit den Heizfäden anderer Empfängerröhren zu schalten, z. B. in einem Fernsehempfänger. Man spart dadurch zusätzliche Widerstände im Heizkreis oder einen zusätzlichen Heiztransformator und vermindert so die Wärmestrahlung und das Gewicht solcher Empfänger. Die Isolierscheiben dienen nicht nur als Halterung für die einzelnen Elektroden, sondern sind gleichzeitig auch ein sehr exaktes Justiermittel, da die Öffnungen mit großer Genauigkeit in die Isolierscheiben eingestanzt werden können. Die einzelnen Teile können vorher fertig zusammengebaut werden, ohne in irgendeiner Weise gerichtet oder justiert werden zu müssen.

Es ist ein weiterer Vorteil des beschriebenen Zusammenbaues, daß die Kathode oder das Steuergitter sehr leicht entfernt oder ausgetauscht werden kann. Dies ist von besonderem Vorteil, wenn sich während des Zusammenbaues Ausschußteile zeigen. Das entsprechende Teil kann dann einfach ausgewechselt werden, ohne daß der gesamte Elektrodenaufbau ausgewechselt werden muß. Die rechteckige Ausbildung des Steuergitters versteift weiterhin den ganzen Aufbau

ίο wesentlich und schirmt außerdem den übrigen Elektrodenaufbau gegen die Streuemission der Kathode weitgehendst ab. Schließlich ist es noch möglich, den Abstand zwischen Steuergitter ■ und Schirmgitter zu verändern, ohne andere Teile in ihren Ausmaßen zu beeinträchtigen, indem man die Vertiefung 30 in dem Teil 16 des Schirmgitters verändert.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Elektronenstrahlerzeugungssystem für eine Elektronenstrahlröhre, bestehend aus einer Kathode, einer Steuerelektrode und einer Schirmgitter elektrode, die eine Baueinheit bilden, dadurch gekennzeichnet, daß an der als Aufbaubasis dienenden Schirmgitterelektrode (12) Isolierplättchen (22) parallel zur Strahlachse und parallel zueinander befestigt sind und daß die Kathode (50) und die Steuerelektrode (34) in an sich bekannter Weise zwischen den Isolierplättchen gehaltert sind.

2. Elektronenstrahlerzeugungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Elektrodenanschlüsse seitlich an dem Elektronen-Strahlerzeugungssystem angebracht sind.

3. Elektronenstrahlerzeugungssystern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die tragenden Isolierplättchen zwecks schlechter Wärmeleitung sehr dünn ausgebildet sind.

4. Elektronenstrahlerzeugungssystem nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierplättchen aus Glimmer gefertigt sind.

5. Elektronenstrahlerzeugungssy stem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergitter aus einem Blechstück gestanzt und zu einem rechteckigen Rohrkörper gebogen ist.

6. Elektronenstrahlerzeugungssystem nach An-

..- -- spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode aus einem Röhrchen mit rechteckigem Querschnitt besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 746 371, 818 983,
889954.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen