DE3023853A1

DE3023853A1 - Vorbeschichtete widerstandsbehaftete linsenstruktur fuer ein elektronenstrahlsystem und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE3023853A1
Application number: DE19803023853
Authority: DE
Inventors: Benjamin Abeles
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1979-06-25
Filing date: 1980-06-25
Publication date: 1981-01-15
Also published as: GB2052149A; PL132278B1; IT8022638A0; JPS5829579B2; JPS566356A; US4281270A; GB2052149B; DD151533A5; IT1131522B; CA1142571A; PL225092A1; FR2460035B1; FR2460035A1

Description

RCA 70,136 Sch/Vu

RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)

Vorbeschichtete widerstandsbehaftete Linsenstruktur für ein Elektronenstrahlsystem und Verfahren zu dessen Herstel1ung

Die Erfindung bezieht sich auf Elektronenstrahlsysteme, insbesondere solche, die sich zur Verwendung in Fernsehbildröhren eignen. Insbesondere betrifft die Erfindung Elektronenlinsen für solche Strahlsysteme, namentlich Linsen langer Brennweite vom Widerstandstyp.

Es ist weithin bekannt, daß man die sphärische Aberration einer elekironischen Linse beträchtlich herabsetzen kann durch Vergrößerung der Brennweite der Linse, also indem man das Feld der Linse schwächer macht und sich über eine größere Länge entlang des Elektronenstrahlweges erstrecken läßt. Ebenso ist es bekannt, daß die Brennweite einer Linse verlängert werden kann durch Vergrößerung der Linsenapertur und/oder des Spaltes zwischen zwei Elektroden der Linse. Jedoch steht eine Vergrößerung des Linsendurchmessers im Gegensatz zu dem Bestreben, das Elektronenstrahlsystem in einem dünnen Hals einer Kathodenstrahlröhre anzuordnen, wodurch die erforderliche Ablenkleistung minimal gehalten werden soll; weiterhin ermöglicht eine Vergrößerung des Spaltes zwischen den Elektroden das Eindringen anderer elektrischer Felder von außerhalb der Linse in den Spalt und die Störung des Fokussierfeldes.

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Im Stande der Technik sind verschiedene Linsen langer Brennweite beschrieben, bei welchem die Vergrößerung der Brennweite nicht zu den soeben erwähnten Nachteilen führen soll. Ein Typ solcher langbrennweitiger Linsen ist die Widerstandslinse, wie sie beispielsweise in Fig.1 der US-PS 2,143,390 (vom 10. Januar 1939, Erfinder F. Schroter) beschrieben ist oder in der US-PS 3,932,786 (vom 13. Januar 1976, Erfinder F. J. Campbell) oder in Fig. 3 der US-PS 4,091,144 (vom 23. Mai 1978, Erfinder J. Dresner). Bei diesem Linsentyp ist eine Mehrzahl metallischer Elektrodenplatten in einer Reihe angeordnet, und längs der Linse wird ein Spannungsgradient ausgebildet, indem man an die verschiedenen Platten unterschiedliche Spannungen mit Hilfe eines Widerstandsspannungsteilers anlegt, der innerhalb des Vakuumkolbens der Elektronenröhre selbst angeordnet ist. Obgleich im US-Patent 2,143,390 dieses Widerstandselement nur schematisch angedeutet ist, ist in der US-PS 3,932,786 eine praktische Ausführungsform eines Spannungsteilerwiderstandes beschrieben, der auf einem Isolatorelement des Elektronenstrahlsystems angeordnet ist. Im US-Patent 4,091,144 ist eine praktische Ausführungsform mit einem Stapel abwechselnder metallischer Elektroden und Isolatorblöcke gezeigt, wobei längs einer Kante des Stapels ein Widerstands-Spannungsteilerüberzug angebracht ist. Es hat sich jedoch in der Praxis gezeigt, daß eine solche Struktur Streuemissionsprobleme mit sich bringt wegen der vielen Leiter, die notwendig sind, um Kontakt zwischen der Reihenanordnung der mit öffnungen versehenen Elektroden und dem Spannungsteilerwiderstand herzustellen.

Sowohl beim US-Patent Nr. 3,932,786 wie auch beim US-Patent 4,091,144 hängt die Feldgenauigkeit der Linsen von der Gleichförmigkeit des ohmschen Spannunqsteilerüberzugs ab, der in seiner Herstellung sehr schwierig zu steuern ist. Auch besteht bei beiden bekannten Linsen nicht die Flexibilität, die für eine genaue Formgebung des Spannungsprofils der Linsen längs des Strahlweges erwünscht ist.

Gemäß der Erfindung weist eine elektronische Linse langer Brennweite vom Widerstandstyp eine Mehrzahl von mit öffnungen versehenen Elektroden und eine Mehrzahl von widerstandsbehafteten Abstandsblöcken auf. Die Elektroden und die Blöcke sind abwechselnd zusammengestapelt und befestigt, so daß sie eine elektrisch kontinuierliche Struktur bilden. Die Widerstandsblöcke umfassen Isolatorblöcke, die jeweils längs mindestens eines Teils einer Oberfläche mit einem geeigneten Widerstands-

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material überzogen werden, ehe sie mit den Lochelektrodenplatten zu einem einheitlichen Stapel vereinigt werden. Eine solche Vorbeschichtimg (also eine Beschichtung vor dem Zusammenbau) der Blöcke macht es möglich, daß sie vor dem Zusammenbau einzeln getestet werden können und entsprechend ihren Widerstandseigenschaften sortiert werden können. Das Widerstandsmaterial ist vorzugsweise ein Cermet, wie es in der US-PS 4,010,312 (vom 1. März 1977, Erfinder Pinch et al) beschrieben ist.

In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Elektronenstrahl gemäß der Erfindung, wobei Teile weggebrochen und im Schnitt gezeigt sind;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Strahlsystem längs der Linie 2-2 der Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 1; und

Fig. 4 und 5 vergrößerte Ausschnitte alternativer Ausführungsformen der Linsenstruktur des erfindungsgemäßen Strahlsystems.

Die Erfindung ist im Zusammenhang mit einem Dreistrahl-Elektronenstrahlsystem erläutert, wie es in der US-PS 3,772,554 (vom 12. November 1973, Erfinder R.H. Hughes) beschrieben ist. Die Erfindung kann jedoch auch bei anderen Strahl systemtypen angewandt werden.

Gemäß den Fig. 1 und 2 weist das Strahlsystem 10 zwei parallele gläserne Tragstäbe 12 auf, an denen die verschiedenen Elemente des Elektronenstrahl systems montiert sind. An einem Ende der Tragstäbe 12 sind drei becherförmige Kathoden 14 montiert, die an ihren Endwandungen Emissionsoberflächen haben. Mit Abstand von den Kathoden 14 sind eine Steuergitterelektrode 14, eine Schirmgitterelektrode 18, eine erste Beschleunigungs- und Fokussierelektrode 20 sowie eine zweite Beschleunigungs- und Fokussierelektrode 22 montiert. Die drei Kathoden 14 richten Elektronenstrahlen längs drei koplanarer Strahlwege 24 durch

Öffnungen in den Elektroden.
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Die Steuergitterelektrode 16 und die Schirmgitterelektrode 18 bestehen im wesentlichen aus flachen Metallteilen, die je drei in einer Linie angeordnete Öffnungen 26 bzw. 28 aufweisen, die mit den Strahlwegen

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24 ausgerichtet sind.

Die erste Beschleunigungs- und Fokussierelektrode 20 enthält zwei etwas rechteckig geformte Becher 30 und 32, die an ihren offenen Enden miteinander verbunden sind. Die geschlossenen Enden der Becher 30 und 32 haben jeweils drei in einer Linie liegende Öffnungen 34 bzw. 36, wobei jede Öffnung mit einem gesonderten Strahlweg 24 ausgerichtet ist.

Die zweite Beschleunigungs- und Fokussierelektrode 22 enthält einen etwa rechteckigen Becher 38 mit einer Grundfläche 40, welche auf die erste Beschleunigungs- und Fokussierelektrode 20 zu gerichtet ist und drei in einer Linie angeordnete Öffnungen 42 aufweist. Die mittlere Öffnung 42 ist mit der mittleren Öffnung 36 der ersten Beschleunigungsund Fokussierelektrode 20 ausgerichtet, die beiden äußeren Öffnungen 42 sind gegenüber den entsprechenden äußeren Öffnungen 36 der ersten Beschleunigungs- und Fokussierelektrode 20 leicht nach außen versetzt.

An der zweiten Beschleunigungs- und Fokussierelektrode 22 ist ein Abschirmbecher 46 mit einer Grundfläche 48 so befestigt, daß .die Grundfläche das offene Ende der zweiten Beschleunigungs- und Fokussierelektrode bedeckt. In der Grundfläche 48 des Abschirmbechers 46 befinden sich drei in einer Linie angeordnete Öffnungen 50, deren jede mit einem der Strahlwege 24 ausgerichtet ist. Am offenen Ende des Abschirmbechers ist ferner eine Mehrzahl von dort wegragenden Abstandsstücken 52 befestigt.

Das Strahlsystem 10 ist so dimensioniert, daß im Betrieb sein Hauptfokussierfeld zwischen der ersten und der zweiten Beschleunigungsund Fokussierelektrode 20 und 22 ausgebildet wird. Zu diesem Zweck

ist eine Widerstandslinsenstruktur 54 gemäß der Erfindung zwischen diesen Elektroden angeordnet.

Die Widerstandslinsenstruktur 54 weist ein Paar Endelektrodenplatten

56 und eine Mehrzahl, beispielsweise sechs, von Zwischenelektroden-05

platten 58 auf. Wie Fig. 3 zeigt, ist jede Zwischenplatte 58 mit drei in einer Richtung liegenden Öffnungen 59 ausgebildet, von denen jede mit einem der Strahlwege 24 ausgerichtet ist. Die Endplatten 56 haben entsprechend ausgerichtete Öffnungen. Die acht Platten 56, 58 sind

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-δι abwechselnd mit rechteckigen, parallelepipedförmigen Abstands blöcken 60 gestapelt. Ein Paar Abstandsblöcke 60 liegt jeweils zwischen zwei benachbarten Platten 56, 58. Jedes Paar Abstandsblöcke 60 befindet sich auf gegenüberliegenden Seiten der jeweils mittleren öffnung 59 angrenzend an eine Außenkante einer Zwischenplatte 58. Mindestens ein Block jedes Paares von Abstands blöcken 60 umfaßt einen Widerstandsblock 61. Der andere Block des Paares Abstandsblöcke 60 kann entweder einen Widerstandsblock 61 oder einen Isolatorblock 62 umfassen. Wenn nur ein Widerstandsblock 61 zwischen einem Paar Elektrodenplatten 56, 58 gewünscht wird, dann kann ein Isolationsabstandsblock 62 aus mechanischen HaIterungsgründen eingefügt werden.

Die Isolationsblöcke 62 können aus irgendeinem Isoliermaterial hergestellt werden, das sich zum Zusammenbau mit den Elektrodenplatten eignet und mit den üblichen thermischen und Vakuumverfahren kompatibel ist, die bei üblichen Elektronenröhren angewendet werden, übliche Keramikmaterialien, wie hochreines Aluminiumoxid, werden bevorzugt.

Die Widerstandsblocks 61 weisen vorzugsweise Isolatorblöcke 62 auf, deren in Berührung mit zwei der Elektrodenplatten 56, 58 stehende gegenüberliegende Oberflächen mit elektrisch getrennten metallischen leitenden Filmen beschichtet sind, und mit einer die beiden filmbeschichteten Oberflächen verbindenden Oberfläche, die mit einer Schicht aus einem geeigneten Material hohen Widerstandes beschichtet ist, welehe Teile der Oberflächen der beiden metallischen Filme überlappt, so daß sie einen guten elektrischen Kontakt mit ihnen bildet.

Fig. 4 zeigt die Details der bevorzugten Form des Zusammenbaus von Elektrodenplatten 56 und Widerstandsblocks 61. Jeder der Widerstandsblocks 61 ist mit zwei elektrisch getrenntem Metallisierungsfilmen auf zwei gegenüberliegenden Oberflächen des Blocks versehen, die ein Paar der Elektrodenplatten 56, 58 berühren. Nachdem die Widerstandsblocks mit ihren metallisierten Filmen 64 versehen sind und vor dem Zusammenbau der Blocks zu der zusammengestapelten Linsenstruktur 54 werden sie mit einer Schicht 66 aus geeignetem Material hohen Widerstandes auf der Oberfläche überzogen, welche die beiden einander gegenüberliegenden filmbeschichteten Oberflächen verbindet. Bei der

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in Fig. 4 dargestellten bevorzugten Ausführungsform umgreift die Widerstandsschicht 66 zwei der Ecken des Blockes 61, um einen guten Überlappungskontakt mit den Oberflächen der metallisierten Filme 64 zu bilden. Die Widerstandsblocks 61 werden dann mit den Elektrodenplatten 56, 58 zusammengebaut und an ihnen befestigt, vorzugsweise mit einer geeigneten Lötverbindung 68. Zum Zwecke einer besseren Benetzung des metallisierten Filmes 64 mit dem Lötmaterial wird ein Teil des Filmes 64 zunächst mit einer Nickelgalvanisierung 69 überzogen, die auf den mittleren Teil des metallisierten Filmes 64 begrenzt ist und damit den Lötmaterialfluß begrenzt.

Ist der Widerstandslinsenstapel 54 so zu einem einheitlichen Aufbau zusammengefaßt, dann besteht eine elektrische Kontinuität von einem Ende des Stapels zum andern, wobei jeder Widerstandsblock 61 einen erheblichen Widerstand zwischen je zwei benachbarten Elektrodenplatten 56, 58 bildet. Auf diese Weise wird ein Spannungsteilerwiderstand gebildet, der bei Anlegen einer geeigneten Spannung an die erste und zweite Beschleunigungs- und Fokussierelektrode 20 und 22 einen Spannungsteilerstrom durch die überzüge 66 hohen Widerstandes fließen läßt, infolgedessen ein Spannungsabfall längs des Linsenstapels entsteht, so daß sich an jeder der Elektrodenplatten 56 und 58 ein anderes Potential einstellt. Solche unterschiedlichen Spannungen ergeben einen Spannungsgradienten, der seinerseits die gewünschte Linse langer Brennweite zwischen der ersten und der zweiten Beschleunigungs- und Fokussierelektrode 20 und 22 zur Folge hat.

Fig. 5 zeigt eine Abwandlung der WiderstandsbTocks 61, wobei Widerstandsblocks 61' auf zweien ihrer gegenüberliegenden Flächen mit elektrisch getrennten metallisierten Oberzügen 64' beschichtet sind, die etwas um die Ecke des Blocks auf die die beiden metallisierten Oberflächen verbindende Fläche ragen. Dann wird auf diese Verbindungsfläche eine Schicht 66* hohen Widerstandes derart aufgebracht, daß sie die Enden der Oberflächen der metallisierten Oberzüge 64' überlappt Dabei ist es nicht mehr nötig, daß die Widerstandsschicht um die Ecken des Blockes herumreicht und auf die einander gegenüberliegenden Metallisierungsflächen greift, wie es in Fig. 4 dargestellt ist.

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-ΙΟΙ Die in der US-PS 4,091,114 beschriebene Widerstandslinsenstruktur ist der hier beschriebenen Struktur insofern ähnlich, als in beiden Fällen ein Stapel abwechselnder Elektrodenplatten und Widerstandsabstandsblocics vorgesehen ist. Jedoch unterscheiden sich diese Linsenstrukturen erheblich in den Strukturdetails ihres Widerstandsmaterial und den Verfahren, nach welchen sie hergestellt werden. Bei der Struktur gemäß der erwähnten US-Patentschrift werden die Elektroden und Isolatorblöcke zuerst zusammengebaut, und dann wird das Widerstandsmaterial längs einer Kante des zusammengebauten Stapels aufgebracht. Die Linsenstruktur 54 wird andererseits hergestellt durch vorheriges überziehen der Isolatorblocks mit dem gewünschten Widerstandsmaterial zur Bildung der Widerstandsblocks 61 vor ihrem Zusammenbau zu einem Stapel mit den Elektrodenplatten 56, 58. Eine solche Vorbeschichtung erlaubt ein Prüfen der widerstandsbeschichteten Blocks und ein Auswählen nach geeigneten spezifischen Widerständen. Auf diese Weise kann man Ungleichförmigkeiten im Widerstand, die auf unkontrollierbare Veränderungen beim Beschichtungsprozeß mit dem Widerstandsmaterial zurückzuführen sind, begegnen, indem man Blocks des gewünschten spezifischen Widerstandes zuvor auswählt und die gestapelte Linse 54 mit Blocks von bekannten - und damit gewünschten - Widerstandswerten herstellt. Ein solches Verfahren erlaubt nicht nur die Auswahl von Blocks mit gleichen Widerständen zur Erzielung eines linearen Spannungsgradienten längs der gestapelten Linse 54, sondern es erlaubt gegebenenfalls auch die Auswahl einer Widerstandsabstufung von Block zu Block, so daß man einen gewünschten nichtlinearen Spannungsgradienten erreichen kann. Die Vorbeschichtung der Widerstandsblocks 61 ermöglicht somit einen Flexibilitätsgrad, der gemäß der US-PS 4,091,114 nicht möglich ist.

Gemäß einem spezifischen Beispiel der hier beschriebenen Erfindung werden die Widerstandsblocks 61 hergestellt, indem zunächst eine AlpOq-Platte guter Qualität, wie es beispielsweise unter dem Handelsnamen Alsimag #771 oder #772 erhältlich ist, von einem etwas dickeren Rohling auf Abmessungen von 50,8 χ 50,8 χ 1,016 mm geläppt wird. Die großen gegenüberliegenden Flächen der Platte werden dann mit den *" Metallfilmen 64 versehen, indem zuerst eine dünne Schicht aus Titan und dann eine Schicht aus Wolfram auf die AloOg-Platte aufgesprüht wird.

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Die Platte wird dann in 1,524 mm breite Streifen mit einer Diamantsäge geschnitten. Die Streifen werden in einen Halter eingesetzt, der eine der freien Al-CU-Flächen und etwa ein Drittel der mit Titan und Wolfram bedeckten Flächen offen läßt. Dann wird ein W-Al-Og-Metallkeramik auf diese freiliegenden Flächen des Streifens aufgesprüht, so daß ein vorbeschichteter Widerstandsblock 61 entsteht, wie in Fig. 4 zeigt. Die Überlappung der Widerstandsschicht 66 mit dem Metallfilm 64 ergibt einen guten elektrischen Kontakt.

Die Streifen werden dann geglüht, um den Durchgangswiderstand auf heft 10 queme Werte zu bringen (etwa 10 bis 10 Ohm für die fertigen Blocks). Obgleich ein selektives Glühen einen selektiven spezifischen Widerstand ergibt, ist es nicht möglich, den spezifischen Widerstand zu überwachen, während die Blocks sich im Glühofen befinden, weil bei Temperaturen oberhalb von 400° das Keramikmaterial eine beträchtliche Leitfähigkeit hat. Dennoch ist es mit wenigen Messungen an ausgewählten, aus dem Ofen herausgenommenen Streifen möglich, eine gewünschte Widerstandsverteilung für eine bestimmte Glühcharge zu reproduzieren.

Nach dem Glühen werden die Streifen in eine andere Lehre eingesetzt und wiederum in eine Sprühanordnung zur Ablagerung des Lötmaterials eingebracht. Hierbei wendet man einen Nickelstrahl zur Verbesserung der Benetzung der Wolframoberfläche an, dem eine dicke Schicht aus einem eutektischen Kupfer-Silber-Lot folgt. Es wird nur immer eine Seite gleichzeitig sprühbeschichtet. Dann werden die Streifen zur Beschichtung der gegenüberliegenden Fläche umgedreht. Die Streifen werden dann in 5,08 mm lange Blöcke 61 zerschnitten.

Die nachfolgende Tabelle veranschaulicht einen typischen Besprühplan und gibt Schichtdicken für ein bevorzugtes Beispiel der Herstellung von Widerstandsblöcken wieder.

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	-12-	Dicke (Mikron)
Material	Zeit (Minuten)	0,1
Ti	17	0,2
W	35	0,7
W-Al₂O₃	240	0,5
Ni	20	3,0
Lot	120

Man kann bei der Herstellung der Widerstandslinsenstruktur 54 verschiedene Dimensionsbeziehungen, Widerstandswerte und Materialien anwenden. Die Wahl dieser Parameter hängt ab von dem jeweiligen Elektronenstrahlsystem und der Apparatur, für welche es gedacht ist. Es ist üblicherweise erwünscht, in dem durch die hochohmigen überzüge 66 gebildeten Spannungsteiler einen Teilerstrom von 5 bis 10 Mikroampere fließen zu lassen, woraus sich eine Verlustleistung von 0,5 Watt oder weniger ergibt. Typische Spannungsgradienten liegen üblicher-

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weise im Bereich von 2,5 bis 4,0 χ 10 Volt/cm.

Als geeignete Materialien für die Elektrodenplatten 56, 58 haben sich unter anderem Molybdän, kupferplattierter nichtrostender Stahl oder irgendein anderes Material, das sich mit den angewandten Herstellungstechniken verträgt, erwiesen. Für die Abstandsblöcke wird Aluminiumoxidkeramik bevorzugt.

Die Aluminiumoxid-Abstandsblöcke 60 sind mit einer Molybdän-Metallisierung in geeigneter Weise metallisiert worden, welche durch bekannte Farbtechniken aufgebracht ist, oder durch Aufsprühen von metallisierten Titan-Wolfram-Überzügen. Die metallisierten Blöcke lassen sich mit üblichem Silber-Kupfer-Lot an die Molybdänelektroden anlöten.

Die Form der Abstandsblöcke 60 ist unkritisch. Jedes Paar Abstandsblöcke sollte beispielsweise einen einzigen rechteckigen Ring umfassen, bei dem ein Widerstandsüberzug auf einem oder mehreren seiner Schenkel aufgebracht ist. Einfache rechteckige Blöcke sind zu bevorzugen. Auch ist die Positionierung der Blocks 60 auf den Elektrodenplatten 56, 58 unkritisch. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 sind die Blocks jedoch vorzugsweise von den öffnungen 59 um einen Abstand entfernt, der mindestens so groß wie die Dicke der Blocks ist, so daß übermäßige Störungen mit den Linsenfeldern in den öffnungen vermieden werden, und

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sie sind gegen die Kanten der Elektrodenplatten um einen Abstand von beispielsweise 0,381 mm zurückversetzt, um eine Funkenbildung zwischen ihnen oder anderen Teilen der Elektronenröhre minimal zu halten.

Für die Verwendung als hochohmige überzüge 66 werden durch Aufsprühen abgelagerte Cermetmaterialien bevorzugt, wie sie in der US-PS 4,010,312 beschrieben sind. Eine Einstellung des spezifischen Widerstandes, wie sie in dieser Patentschrift erläutert ist, kann durchgeführt werden, damit man den gewünschten Gesamtwiderstand für das jeweilige Elektronenstrahlsystem erhält, in welches die Widerstandslinsenstruktur eingebaut werden soll. Die Dicke dieser Oberzüge kann erheblich verändert und ein gewünschter spezifischer Widerstand kann erreicht werden durch geeignetes Glühen, wie es in dem soeben erwähnten US-Patent erläutert ist. Geeignete Oberzüge sind hergestellt worden mit Dicken zwischen etwa 0,35 bis 0,7 Mikron, jedoch sind diese Wertangaben nur als bevorzugter Bereich, nicht jedoch als Grenzen der Betriebsfähigkeit anzusehen.

Alternativ eignen sich für die Oberzüge 66 auch "Widerstandstinten", sofern sie den gewünschten hohen Widerstand besitzen. Grundsätzlich läßt sich irgendein Widerstandsmaterial verwenden, welches zu geeignet hohen Widerstandswerten führt und mit dem Linsenaufbau und den Fabrikationsstufen der Elektronenröhre vereinbar ist.

Bei einem Beispiel der Widerstandslinsenstruktur 54 wurden die Elektrodenplatten 56, 58 aus 0,254 mm dickem Molybdän hergestellt, auf das eine Nickelgalvanisierung aufgebracht worden war, um die Lötbarkeit zu verbessern. Drei in einer Linie liegende öffnungen 59 mit Durchmessern von 4,064 mm und einem Abstand von 5,08 mm wurden ausgebildet. Die Abstandsblocks 60 bestanden aus Aluminiumoxid und waren 1,016 mm dick, 5,08 mm lang und mit Titan-Wolfram-Metallfilmen 64 überzogen. Die Verwendung von zwei Endplatten 56, sechs Zwischenplatten 58'und sieben Paaren Abstandsblocks 60 führte zu einer Linsenstruktur von 9,144 mm Länge. Die Widerstandsüberzüge 66 für diese Linsenstruktur wurden hergestellt durch Sprühablagerung einer 0,7 Mikron dicken Metallkeramikschicht mit einem Widerstand von Platte zu Platte

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I von etwa 10 Ohm. Die Linse wurde mit einem Fokuspotential von 3300 Volt an der ersten Beschleunigungs- und Fokussierelektrode 20 und einer Endanodenspannung von 25000 Volt an der zweiten Beschleunigungs- und Fokussierelektrode 22 betrieben. 5

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L e e r s e

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Claims

ΡΑΤ«£ΝΊ Λ N vV A.LTc

DR. DIETER V. BEZOLD

DIPL. ING. PETER SCHÜTZ

DIPL. ING. WOLFGANG HEUSLER

MARIA-THERESIA-STRASSE 22

Postfach 86 02 60 D-8OOO MUENCHEN 36

TELEFOM 089147 69 4768

AB SEPT. 1980s 4 70 60 TELEX 532 638 TELEGRAMM SOMBEZ

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RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)

Patentansprüche

(Jj Elektronenstrahl system mit einer Mehrzahl von Elektroden und einer zwischen zwei der Elektroden angeordneten Widerstandslinsenstruktur, die eine Mehrzahl von mit öffnungen versehenen Elektroden und eine Mehrzahl von Widerstandsabstandsblocks aufweist, wobei die mit öffnungen versehenen Elektroden und die Blocks abwechselnd derart zusammengestapelt sind, daß jeder Widerstandsblock eine elektrische Widerstandsverbindung zwischen den beiden mit Öffnungen versehenen Elektroden auf je einer Seite bildet, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Widerstandsblocks (61,61') einen Isolatorblock (62) umfaßt, der auf einer Oberfläche mit einer separaten vorher aufgebrachten Schicht (66,66') aus Widerstandsmaterial überzogen ist.
2) Elektronenstrahlsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Widerstandsblocks (61) elektrisch getrennte Metallfilme (64) auf zumindest Teilen von mindestens einem Paar gegenüberliegender Oberflächen der Blocks enthält, die in elektrischem Kontakt mit einem Paar angrenzender mit Öffnungen versehener Elektroden (56,58) stehen, und daß die Schicht aus Widerstandsmaterial (66) sich zwi-

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-z-

sehen zumindest einem Teil der Oberflächen der Metall filme erstreckt und diese überlappt.
3) Elektronenstrahlsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandsmaterial ein Metallkeramik ist.
4) Elektronenstrahlsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsblocks auf Teilen ihrer Oberfläche metallisierte überzüge (64,64') haben, die auf je einer Seite mit den mit öffnungen versehenen Elektroden (56,58) verlötet sind, so daß die abwechselnd gestapelten Elektroden und Widerstandsblocks zu einem einteiligen Unteraufbau (54) miteinander verbunden sind.
5) Elektronenstrahlsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsblocks vor dem Stapel zusammenbau nach im wesentlichen gleichen Widerständen ausgewählt sind derart, daß sich eine Linse (54) mit axial linearem Spannungsprofi 1 ergibt.
6) Elektronenstrahlsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsblocks vor dem Stapel zusammenbau so ausgewählt sind, daß sie ungleiche Widerstände haben derart, daß sich eine Linse (54) mit axial nichtlinearem Spannungsprofil ergibt.
7) Elektronenstrahlsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Isolatorabstandsblocks (62), die jeweils paarweise mit einem Widerstandsabstandsblock zusammengefaßt sind, wobei jedes Paar zwischen zwei benachbarten der mit öffnungen versehenen Elektroden (56,58) angeordnet ist.
8) Verfahren zum Herstellen eines Elektronenstrahl systems mit einer Widerstandslinsenstruktur, die einen Stapel aus mit öffnungen versehenen Elektroden abwechselnden Widerstandsabstandsblocks aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß auf Teile von zwei gegenüberliegenden Flächen jedes einer Mehrzahl von Isolatorblocks (62) ein kontinuierlicher

3$ Oberzug (66,66') aus Widerstandsmaterial aufgebracht wird, daß dann die so beschichteten Blocks abwechselnd mit einer Mehrzahl von mit öffnungen versehenen Elektroden (56,58) zusammengestapelt werden und

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daß die zusammengestapelten Blocks und Elektroden von einem Ende zum anderen zu einem elektrisch kontinuierlichen Aufbau (54) verbunden werden, welcher zwischen seinen beiden benachbarten Elektroden einen erheblichen elektrischen Widerstand aufweist.
9) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden gegenüberliegenden Flächen der Blocks (61) vor dem Aufbringen des Überzugs aus Widerstandsmaterial (66) mit Metallfilmen (64) beschichtet werden derart, daß der Widerstandsüberzug die Metallfilme überläppt, und daß die Elektroden mit den Metallfilmen bei der Zusammenfassung des Stapelaufbaus miteinander verlötet werden.

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