DE1793026U

DE1793026U - ELECTRODE SYSTEM WITH PRIORLY ELECTRON-OPTICAL FUNCTION FOR ELECTRIC DISCHARGE VESSELS.

Info

Publication number: DE1793026U
Application number: DE1957S0022874
Authority: DE
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1957-02-14
Filing date: 1957-02-14
Publication date: 1959-08-06

Description

Elektrodensystem mit verwiegend elektronenoptischer Funktion fürelektrische Entladungsgefäße Die Br-findng betrifft ein Siektrodensystem mit vorwiegend elek- tronenoptischer Funktion für elektrische Entladungsgefäße, bei dem mehrere, von einem Elektronenstrahl durchflutete, im wesentlichen ebene Elektroden, etwa parallel zueinander angeordnet sind. Sie hat besondere Bedeutung für solche Systeme, bei denen es auf eine sehr exakte Strahlführung ankommt und bei denen zu diesem Zweck meist mehrere Elektroden in relativ geringem Abstand hintereinander angeordnet sind. Es ist bekannt, welche Schwierigkeiten eine gleichzeitige, exakte, stabile und einfache Halterung derartiger Elektroden mit sich bringt und es sind deshalb bereits verschiedene Wege beschritten worden. Electrode system with predominantly electron-optical function for electrical discharge vessels The Br-findng concerns a Siektrode system with predominantly elec- electron optical function for electrical discharge vessels several, essentially flat electrodes through which an electron beam flows, are arranged approximately parallel to one another. It is of particular importance for systems in which very precise beam guidance is important and in which, for this purpose, several electrodes are usually arranged one behind the other at a relatively short distance. It is known what difficulties a simultaneous, exact, stable and simple mounting of such electrodes brings with it, and various approaches have therefore already been taken.

Es ist z. B. bereits ein Elektrodensystem für eine Ein-oder Mehrkathodenstrahlrohre bekannt geworden, bei dem die einzelnen Blenden des relativ langgestreckten Elektrodenaufbaus an einer Anzahl von Isolierstäben gehaltert sind. Die zur Strahlrichtung parallel angeordneten Halterungsstäbe mit besonderen, metallischen Halterungsringen zur Befestigung der einzelnen gleich großen Blenden berühren diese etwa an den Kanten, d. h. der lichte Abstand zwischen jeweils zwei diametral angeordneten Halterungsstäben ist gleich dem Blendendurchmesser. Die eigentliche Befestigung erfolgt über winkelig gebogene Laschen, die sowohl an der Blende als auch an dem betreffenden Halterungsring durch Punktschweißen befestigt sind. Die erwähnten Halterungsringe sind auf die Isolierstäbe aufgeklemmt und zusätzlich gegen Verschieben durch eine Kittmasse befestigt. Der Nachteil dieser sowie auch anderer bekannter Anordnungen besteht nun darin, daß bei der Herstellung der einzelnen Schweißverbindungen erfahrungsgemäß im gesamten'Aufbau erhebliche Spannungen auftreten. Diese führen meist bei einer anschließend auf der Vakuumpumpe stets durchzuführenden Hochfrequenzbehandlung infolge der dabei auftretenden starken Erhitzung-die einzelnen Blenden nehmen dabei erhebliche Energie auf, weil ihr Wirkungsquerschnitt durch keinerlei Löcher oder Schlitze unterbrochen ist-zu nicht unerheblichen Versetzungen und Verziehungen der einzelnen Elektroden. Hinzu kommt, daß durch das Anordnen der Halterungsstäbe außerhalb der Blenden der Systemdurchmesser recht groß wird und daß bei mehreren, in geringem Abstand hintereinander angeordneten Elektroden die Länge der Isolierwege zu klein wird, um eine ausreichende Isolation, wie sie z. B. bei rauscharmen Wander- feldröhren besonders verlangt wird ? zu gewährleisten. \'- Die Aufgabe der besteht deshalb daring bei einem Elektrodensystemaufbau zur Erzielung sehr exakter Strahlführung die vorher geschilderten Nachteile zu vermeiden und einen Aufbau zu schaffen, der infolge größter Stabilität hohe Präzision hinsichtlich der Elektrodenhalterung und Einhaltung eng tolerierter Abstände und guter Isolation zwischen den einzelnen Elektroden ermöglicht, so daß im Betrieb bei irgendwelchen Belastungen keinerlei störende Veränderungen im System eintreten. Außerdem soll der Aufbau bestes Vakuum ermöglichen und deshalb frei von Luft-oder Einschlüssen bzwo von Stoffen mit relativ hohem Dampfdruck sein.It is Z. B. has already become known an electrode system for a single or multi-cathode ray tube, in which the individual panels of the relatively elongated electrode structure are held on a number of insulating rods. The mounting rods, which are parallel to the beam direction, have special metal retaining rings for fastening the individual panels of the same size, touching them approximately at the edges, ie the clear distance between two diametrically arranged retaining rods is equal to the panel diameter. The actual fastening is carried out by means of angled brackets which are fastened by spot welding to both the panel and the relevant mounting ring. The above-mentioned retaining rings are clamped onto the insulating rods and additionally secured against displacement by means of a putty compound. The disadvantage of this as well as other known arrangements is that experience has shown that considerable stresses occur in the entire structure when the individual welded connections are made. These usually result in a high-frequency treatment that must then always be carried out on the vacuum pump as a result of the Occurring strong heating-take the individual diaphragms in the process, considerable energy is used, because their effective cross-section is not interrupted by any holes or slits - to not inconsiderable displacements and distortions of the individual electrodes. In addition, by arranging the support rods outside the diaphragm, the system diameter is quite large and that with several electrodes arranged at a short distance one behind the other, the length of the isolation paths is too small to provide sufficient insulation, as it is, for. B. for low-noise hiking field tubes are particularly required? to ensure. \ '- The task of is therefore daring with an electrode system structure to achieve very precise Beam guidance to avoid the disadvantages outlined above and to create a structure which, as a result of the greatest stability, enables high precision with regard to the electrode holder and compliance with closely tolerated distances and good insulation between the individual electrodes, so that no disruptive changes occur in the system under any loads. In addition, the construction should enable the best vacuum and therefore be free of air or inclusions or substances with a relatively high vapor pressure.

Dies wird bei einem Elektrodensystem mit vorwiegend elektronenoptischer Funktion für elektrische Entladungsgefäße, bei dem mehrere, von einem Elektronenstrahl durchflutete, etwa parallel zueinander angordnete, im wesentlichen ebene Elektroden, z.B. nach Art von Lochblende, von mindestens zwei parallel zur Elek- tronenstrahlachse angeordneten, profilierten, stab-oder rohr- ; - förmigen Xeramikst ck (Stützen) gehaltert sind, nach der dung dadurch erreicht, daß jedes Keramikstück an seiner Ober- fläche mehrere voneinander getrennte, in Achsrichtung oder senk- recht dazu erstreckende, metallisierte Flächenstreifen aufweist und jede Elektrode mit entsprechend geformten Löchern genügender Größe von jedem Keramikstück ohne direkte Berührung durchsetzt wird und an mindestens zwei Keramikstücken außerhalb der Blendenebene über entsprechend geformte Halteteile durch Löten befestigt ist.This is the case with an electrode system with a predominantly electron-optical function for electrical discharge vessels, in which several essentially flat electrodes, eg like a perforated diaphragm, of at least two parallel to the elec- beam axis arranged, profiled, rod or tube ; - shaped xeramikst ck (supports) are held, after the achieved by the fact that each ceramic piece on its upper surface several separate, axially or vertically has metalized surface strips extending right to it and each electrode with correspondingly shaped holes of sufficient size is penetrated by each ceramic piece without direct contact and is attached to at least two ceramic pieces outside the panel plane via correspondingly shaped holding parts by soldering.

Bei der praktischen Ausführung werden auf jedem Keramikstück ? z.B. von kreisförmigem Querschnitt, so viel Ringflächen in jeweils ausreichenden Abständen voneinander aufmetallisiert als Elektroden vorhanden sind. Sind mehrere und vor allem recht dicht hintereinander anzuordnende Elektroden zu haltern, so kann man entweder die doppelte Anzahl Keramikstücke benutzen, indem man die einzelnen Elektroden entsprechend versetzt, nur an jedem zweiten Keramikstück befestigt oder in vorteilhafter Weise Keramikstüoke von prismatischer Form verwendet. Bei derartig geformten Keramikstücken werden die metallisierten Flächen als Längsstreifen in der Weise angeordnet, daß zwischen zwei solchen Streifen stets als Isolierstrecke ein nicht metallisierter Streifen verbleibt, Die zum Durchstecken der Keramikstücke an den Blenden vorgesehenen Löcher werden ausreichend groß bemessen, damit nicht nur keinerlei Berührung zwischen Blende und Keramikstück zustande kommt, sondern damit auch genügend Platz vorhanden ist für die Unterbringung der winkelig gebogenen Halteteile bei insbesondere mehr als zwei Elektroden. Die bei runden Keramikstücken verwendeten Halteteile bestehen u. a. aus einer Schelle, die den Keramikstab nicht vollends umschließt. Bei prismatischen Keramikstücken bestehen die Halteteile aus kleinen, zu Winkeln gebogenen Metallbändern von der Breite der Prismaflächen. Geeignetes Lot wird als Folie oder besser als dünner Draht an den einzelnen Halteteilen befestigt, so daß dieses aufgrund der Kapillarkraft ausreichend an die betreffenden Lötflächen ge- langt. Der Lötvorgang selbst erfolgt in einem elektrischen Ofen in üblicher Weise bei entsprechender Schutzgasatmosphäre.In the practical execution, on each piece of ceramic? For example, with a circular cross-section, as many ring surfaces are metallized at sufficient distances from one another as there are electrodes. If several electrodes are to be held, especially those to be arranged very close to one another, either double the number of ceramic pieces can be used by moving the individual electrodes accordingly, only attaching them to every second ceramic piece or, advantageously, using ceramic pieces of prismatic shape. In ceramic pieces shaped in this way, the metallized surfaces are arranged as longitudinal strips in such a way that a non-metallized strip always remains as an insulating path between two such strips Aperture and ceramic piece come about, but so that there is also enough space to accommodate the angled holding parts in the case of more than two electrodes in particular. The holding parts used with round ceramic pieces consist, among other things, of a clamp that does not completely enclose the ceramic rod. In the case of prismatic ceramic pieces, the holding parts consist of small metal strips, bent at angles, the width of the prismatic surfaces. Suitable solder is attached to the individual holding parts as a foil or better as a thin wire, so that this due to the Capillary force sufficiently applied to the soldering surfaces concerned is enough. The soldering process itself takes place in an electrical one Oven in the usual way with an appropriate protective gas atmosphere.

Eine solche Anordnung hat gegenüber den bekannten Systemen mehrere wesentliche Vorteile. Dadurch, daß die einzelnen Verbindungen nicht durch Schweißen, sondern durch ein in einem elektrischen Ofen durchgeführtes Lötverfahren hergestellt sind, können auch später im Betrieb koinerlei Spannungen auftreten, weil beim Löten das Erwärmen und Abkühlen aller Teile relativ langsam erfolgt und die dabei verwendete Aufbaulehre zum richtigen gegenseitigen Anordnen der einzelnen Elektroden jyst am Schluß nach langsamen Erkalten der Systemteile entfernt wird. Dadurch, daß außerdem die einzelnen Elektroden mit entsprechenden Löchern für die einzelnen Keramikstücke versehen sind und gegebenenfalls außerdem von den Löchern bis zum Rand noch entsprechende Schlitze vorgesehen sind, nehmen derartige Blenden keine wesentliche Hochfrequenzenergie bei den Arbeitsgängen auf der Hochvakuumpumpe auf, die die Lötstellen gefährden und zur Auslösung iregendwelcher Materialkspannungen führen könnte.Such an arrangement has several compared to the known systems substantial advantages. Because the individual connections are not welded but made by a soldering process carried out in an electric furnace stresses can occur later in operation, because during soldering the heating and cooling of all parts is relatively slow and the one used Assembly template for the correct mutual arrangement of the individual electrodes jyst am Finally, after slowly cooling down, the system parts are removed. By that in addition the individual electrodes with corresponding holes for the individual ceramic pieces are provided and, if necessary, also from the holes to the edge If slots are provided, such screens do not take up any significant radio frequency energy during the work steps on the high vacuum pump that endanger the soldered joints and could lead to the release of any material tension.

Zur genaueren Beschreibung der Erfindung sind in den Zeichnungen zwei Ausführungsbeispiele, wie sie je nach Elektrodenan- zahl gewählt werden können, dargestellte Figur 1 zeigt einen ? Z C> Teil eines Elektrodenaystems, bei den Keramikstücke von kreis- förmigem Profil verwendet sind. Figur 2 zeigt ein anderes System mit Keramikstäben von prismatischer Gestalt. Die Figuren sind rein schematisch und enthalten vom zugehörigen Elektroden, system lediglich solche Teile, die zum Verständnis der Erfindudg beitragen. In beiden Figuren sind entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.For a more detailed description of the invention, two exemplary embodiments are shown in the drawings as they are number can be selected, shown Figure 1 shows a ? Z C> Part of an electrode system in which ceramic pieces of circular shaped profile are used. Figure 2 shows another System with ceramic rods of prismatic shape. The figures are purely schematic and contain only those parts of the associated electrode system that contribute to understanding the invention. Corresponding parts are provided with the same reference symbols in both figures.

In Figur 1 ist in einer Ansicht und einem Seitenriß die Befestigung von zwei Elektroden (2) an einem von mehreren für ein Elektrodensystem vorgeschenen Keramikstücken (1) dargestellt. Der Keramikstab 1 ist zu diesem Zweck, nämlich zur Halterung der Blenden 2, mit wei in einem gewissen Abstand voneinander metallisierten Zylindermantelflächen 3 versehen, die man dadurch erhält, daß man in bekannter Weise ein geeignetes Metallpulver in Form einer Aufschwemmung aufbringt und einbrennt. Die zu befestigenden Blenden mit genügend großen Löchern im Randbereich zum Durchstecken der Keramikstücke und mit entsprechend geformten Laschen versehen, sind mittels einer Aufbaulehre derart in die richtige Lage zum Keramikstab gebracht, daß der schellenartige Teil der Lasche die metallisierte Fläche des Keramikstückes im wesentlichen umschließt « Eine derartige Anordnung mit runden Keramikstücken. kann man imer dann anwenden, wenn zu beiden Seiten der beiden Blenden ausreichend Platz vorhanden ist, um die Laschen auf den betreffenden zylindermantelförmigen, metallisierten Flächen zu befestigen.In Figure 1 is a view and a side elevation of the attachment of two electrodes (2) on one of several preceding electrodes for an electrode system Ceramic pieces (1) shown. The ceramic rod 1 is for this purpose, namely for Bracket of the aperture 2, metallized with white at a certain distance from each other Provided cylinder jacket surfaces 3, which are obtained by being in a known manner applies a suitable metal powder in the form of a suspension and burns it in. The panels to be fastened with sufficiently large holes in the edge area to push through the ceramic pieces and provided with appropriately shaped tabs are means a template so brought into the correct position to the ceramic rod that the clip-like part of the tab, the metallized surface of the ceramic piece essentially encloses “Such an arrangement with round ceramic pieces. you can always then use if there is enough space on both sides of the two panels, around the tabs on the relevant cylinder jacket-shaped, metallized surfaces to fix.

Sind jedoch mehrere solcher Blenden in sehr geringen Abständen zu haltern, so benutzt man prismatische Keramikstabe mit abwechselnd metallisierten Prismaflächen. In Figur 2 ist analog wie in Figur 1 ein solches Ausführungsbeispiel dargestellt. Der betreffende Keramikstab (1) hat den Querschnitt eines regelmäßigen Sechsecks, von dem jeweils abwechselnd drei Prismaflachen metallisiert sind. Die zur Befestigung verwendeten Halteteile (Laschen) (4) sind winkelig gebogen und der Breite der Prismaflächen angepaßt. Entsprechend der Sechsteilung des Prismastes lassen sich, wie leicht einzusehen ist, unmittelbar hintereinander drei Blenden befestigen. Das Profil solcher Prismastäbe muß zu diesem Zweck eine gerade Seitenzahl, aber nicht unbedingt ein gleichseitiges Vieleck als Querschnitt besitzen. Es kann vielmehr in manchen Fällen vorteilhaft sein, die nicht metallisierten Flächen breiter zu gestalten, um auf diese Weise einen längeren Isolationsweg zu bekommen. Es liegt im Rahmen der Erfindung, die metallisierten Streifen zumindest teilweise als Zuleitung für die einzelnen Elektroden zu benützen.However, there are several such apertures at very short intervals too hold, so you use prismatic ceramic rods with alternately metallized prism faces. In FIG. 2, such an exemplary embodiment is analogous to that in FIG shown. The ceramic rod in question (1) has the cross-section of a regular one Hexagon, of which three prismatic surfaces are alternately metallized. the retaining parts (tabs) (4) used for fastening are bent at an angle and the Adjusted the width of the prismatic surfaces. Corresponding to the six-division of the prism mast As is easy to see, three diaphragms can be set directly one behind the other attach. The profile of such prism rods must have an even number for this purpose, but not necessarily have an equilateral polygon as a cross-section. It can rather, in some cases it may be advantageous to make the non-metallized areas wider in order to get a longer isolation path in this way. It lies within the scope of the invention, the metallized strips at least partially as a lead to be used for the individual electrodes.

In solchen Fällen kann es unter Umständen vorteilhaft sein, die metallisierten Streifen als Widerstandsschichten auszubilden, nämlich immer dann, wenn irgendwelche Ableitwiderstände in den Zuleitungen solcher Elektroden erforderlich sind. In such cases it may be advantageous to use the metallized To train strips as resistance layers, namely whenever any Bleeder resistances in the leads of such electrodes are required.

7 Patentansprüche 2 Figuren 7 claims 2 figures

Claims

A-- -t- claim ii che ----------------

1. Electrode system with predominantly electron-optical function

for electrical discharge vessels, in which several of an electron beam flooded, approximately parallel to each other, substantially flat electrodes, z. B. in the manner of a perforated diaphragm, of at least two parallel to the Blektro- profiled rod or tube arranged on the inner beam axis shaped ceramic pieces (supports) are held, thereby

characterized in that each ceramic piece (1) has several separate, axially or perpendicularly extending metallized surface strips (3) on its surface and each electrode with correspondingly shaped holes of sufficient size is penetrated by each ceramic piece without direct contact and on at least two ceramic pieces outside the panel plane via appropriately shaped holding parts, (4) is attached by soldering.

2. Electrode system according to claim 1, characterized in that the Ceramic pieces have the shape of a circular cylinder and the metallized ones attached to them Surface strips represent individual, closed ring surfaces (cylindrical surface areas).

3. Electrode system according to claim 1, characterized in that the ceramic pieces have a prism shape with a polygonal cross-section with an even number of sides and that the individual metallized surface strips in such a way on different Brismatic surfaces are attached that are metallized and not alternate metallized prismatic surfaces.

4. Electrode system according to claim 1 and 2, characterized in that the holder parts the electrodes in the manner of clamps only partially enclose the ceramic pieces.

5. Electrode system according to claim 1 and 3, characterized in that that the holder parts of the electrodes are bent at an angle in the manner of tabs are individually attached to a prism surface of a ceramic piece.

6. Electrode system according to claim 1 and 3, characterized in that the metallized surface strips on the prismatic of the ceramic rods at least partially as a supply line to serve.

7. Electrode system according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the metallized surface strips at least partially coat as resistance aso are trained.

8. Electrode system according to claim 1 and 3, characterized in that that the electrodes are slotted near the ceramic rods.