РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ КАТОД ДЛЯ ЭЛЕКТРОННОГО ПРОЖЕКТОРА Российский патент 1996 года по МПК H01J1/20 

Изобретение относится к распределительному катоду для использования в электронном прожекторе, в частности к усовер- шенствованной структуре распределительного катода для использования в цветной электронно-лучевой трубке.

Известны патенты США N 4165473, N 4400648, N 4737679 и 4823044, в которых подробно описываются традиционные распределительные катоды, используемые в электронных прожекторах. Имеется два типа распределительных катодов для электронных прожекторов, пропитанный (импрегнированный) катод и катод L типа с резервуаром. Патенты США NN 4,165.473, 4.400.648 и 4.737.679 касаются пропитанного катода, и патент США N 4.823.044 касается катода L типа с резервуаром.

На фиг. 1 и 2 показаны структуры пропитанных катодов.

В пропитанном катоде (см. фиг. 1) термоэлектронный эмиссионный материал пропитывает пористую базу 1, которая выполнена из теплостойкого материала, например, вольфрама. Пористая база является термоэлектронным эмиссионным источником и содержится в резервуаре 2 в форме чаши. Этот резервуар 2 располагается в верхнем участке гильзы 3, принимающей подогреватель 4. Гильза 3 поддерживается держателем 5, соединенным с нижним ее концом, и опоясывается теплозащитной трубкой 6 большого калибра.

Конструкция другого пропитанного распределительного катода (см. фиг. 2) аналогична пропитанной структуры, описанной выше. Этот пропитанный распределительный катод имеет резервуар 2, содержащий пористую базу 1, гильзу 3 для поддерживания и фиксирования резервуара и приема подогревателя 4, смешивающуюся узкую полоску 7, нижняя часть которой приварена к нижнему концу гильзы, а верхняя часть к верхнему концу держателя 5 большого диаметра, и теплозащитную трубку 6, которая окружает гильзу 3 и приварена к держателю 5.

В противоположность этому катод L типа с резервуаром имеет другой термоэлектронный эмиссионный материал, отличающийся от того, который содержится в чашеобразном резервуаре пористой базы. Термоэлектронный эмиссионный источник катода L типа с резервуаром содержит такой термоэлектронный эмиссионный материал, как, например, вольфрам, алюминат бария кальция и т.д. который содержится в резервуаре, расположенном в верхнем участке гильзы, и пористую базу, которая расположена на термоэлектронном эмиссионном материале и приварена к резервуару.

Распределительные катоды указанной конструкции имеют значительно более высокую плотность тока, чем у обычной электронно-лучевой трубки, поэтому они используются в электронном прожекторе крупномасштабных электронно-лучевых трубок или проекционных электронно-лучевых трубок и т.д. Однако в электронном прожекторе, использующем такой традиционный распределительный катод, характеристика выдерживания напряжения при начальной работе слабая и состояние излучения электронного пучка нестабильное. Эти проблемы связаны с тем, что источник эмиссии термоэлектронов традиционного распределительного катода, т. е. пористой базы, которая расположена смежно с первым электродом электронного прожектора, быстро приближается к первому электроду при начальном функционировании. Это приближение пористой базы 1 к первому электроду вытекает из структурного дефекта катода. Гильза 3, поддерживаемая держателем 5 и принимающая подогреватель 4 (см. фиг. 1 и 2), термально расширяется теплом от подогревателя в сторону первого электрода, расположенного смежно с верхним участком гильзы, начиная от держателя 5, расположенного в нижней части гильзы. Если гильза расширяется и катод приближается к первому электроду, запирающее напряжение для управления электронным пучком, изменяется аномально. В результате белый баланс изображения на экране не достигается.

Во всех электронных прожекторах смещение некоторых частей катода из-за теплового расширения неизбежно, что ведет к указанным проблемам. Для устранения этого в традиционной электронно-лучевой трубке тепловая деформация катода учитывается на стадии управления электронно-лучевой трубкой, чтобы управлять ее характеристикой. Однако в случае электронно-лучевой трубки с катодом, имеющим большое изменение положения при тепловом расширении, управление электронно-лучевой трубкой очень усложняется, и время стабилизации качества изображения при начальном функционировании также удлиняется, даже если управление проводится сравнительно хорошо.

Цель изобретения состоит в создании усовершенствованного распределительного катода для использования в электронном прожекторе, который значительно улучшает характеристику выдерживания напряжения и белый баланс.

Для этого распределительный катод для электронного прожектора согласно изобретению включает в себя гильзу с резервуаром для размещения термоэлектронного эмиссионного материала, размещенную внутри теплозащитной трубки, и нагреватель, расположенный внутри гильзы, при этом конец гильзы и конец теплозащитной трубки со стороны размещения резервуара жестко закреплены, а нижний конец гильзы свободен. На конце со стороны размещения резервуара выполнен внутренний фланец, а на конце гильзы внешний фланец, причем фланец гильзы установлен на фланец теплозащитной трубки. Фланцы теплозащитной трубки и гильзы выполнены в виде отгибок стенок. Фланцы теплозащитной трубки и гильзы могут быть выполнены в виде лапок по их периметру, при этом лапки гильзы установлены на лапки теплозащитной трубки.

На фиг. 1 и 2 приведены виды в разрезе пропитанных катодом типа традиционного распределительного катода; на фиг. 3-5 варианты реализации предложенного распределительного катода.

В предложенном распределительном катоде (см. фиг. 3) пористая база 1, пропитанная термоэлектронным эмиссионным материалом, содержится в резервуаре 2. Резервуар 2 вставляется и закрепляется в верхнем участке гильзы 3, которая образована с внешним фланцем 8 на верхней части ее, и принимает подогреватель 4. Теплозащитная трубка 6 большего калибра образована с внутренним фланцем 9, соответствующим фланцу 8 гильзы 3 на верхней части ее. Теплозащитная трубка 6 опоясывает гильзу 3 и соединяется с этой гильзой благодаря перекрыванию и свариванию фланца 8 с фланцем 9. Теплозащитная трубка 6 крепится к держателю 5 и поддерживается им, причем держатель расположен ниже защитной трубки 6.

В другом распределительном катоде, показанном на фиг. 4, пористая база 1, пропитанная термоэлектронным эмиссионным материалом, располагается в резервуаре 2, и резервуар вставляется в верхний участок гильзы 3 (и крепится к ней), которая образована с фланцем 8 на верхней части ее и принимает подогреватель 4. Затем эта гильза 3 приваривается и фиксируется в теплозащитной трубке 6 большого калибра, которая образована с внутренним фланцем 9 на верхней части. Гильза 3 и теплозащитная трубка 6 соединяются посредством фланцев 8 и 9, которые перекрываются и свариваются один с другим. Кроме того, теплозащитная трубка 6 поддерживается держателем 5 и крепится к нему посредством свешивающейся узкой полоски 7, нижний конец которой приваривается к нижней части теплозащитной трубки 6, а верхний конец к верхнему концу держателя 5.

В указанных вариантах реализации фланцы 8 и 9 образованы соответственно на гильзе 3 и теплозащитной трубке 6 вдоль всех верхних периферий их. Но они могут быть образованы локально так, что множество фрагментарных фланцев 10 и 11 создается в соответствующих положениях относительно друг друга.

В противоположность традиционному распределительному катоду в пропитанном катоде согласно изобретению гильза, подвергающаяся большому тепловому расширению, крепится непосредственно к теплозащитной трубке так, что верхний конец гильзы крепится к верхнему концу теплозащитной трубки, а нижний конец гильзы остается свободным. Соответственно, когда гильза подвергается тепловому расширению теплом подогревателя, она расширяется в противоположном направлении первому электроду электронного прожектора. В результате относительное движение между пористой базой и первым электродом электронного прожектора сводится до минимума. Кроме того, в случае распределительного катода, в котором гильза и теплозащитная трубка имеют фрагментарные фланцы, теплообмен через фланцы эффективно снижается, так что смещение катода в результате тепловой деформации может снизиться.

В случае распределительных катодов, имеющих указанные структурные характеристики, изменение запирающей характеристики в электронном прожекторе может быть снижено при начальном функционировании электронного прожектора и белый баланс изображения улучшается. Иначе говоря, можно изготавливать электронный прожектор, имеющий небольшое изменение нескольких характеристик при начальном функционировании, также можно образовать электронно-лучевую трубку, имеющую стабильную характеристику начального функционирования и стабильное качество изображения для пользователей.

Использование: в электронных прожекторах. Сущность изобретения: в распределительном катоде для электронного прожектора, содержащем держатель, теплозащитную трубку, одним своим концом закрепленную на держателе, гильзу с резервуаром с термоэлектронным эмиссионным материалом, размещенную внутри теплозащитной трубки, и нагреватель, расположенный внутри гильзы, конец гильзы со стороны размещения резервуара и конец теплозащитной трубки жестко закреплены. 3 з. п. ф-лы, 5 ил.

1. Распределительный катод для электронного прожектора, содержащий держатель, теплозащитную трубку, одним своим концом закрепленную на держателе, гильзу с резервуаром с термоэлектронным эмиссионным материалом, размещенную внутри теплозащитной трубки, и нагреватель, расположенный внутри гильзы, отличающийся тем, что конец гильзы и конец теплозащитной трубки со стороны размещения резервуара жестко закреплены, а нижний конец гильзы свободен. 2. Катод по п.1, отличающийся тем, что со стороны размещения резервуара на конце теплозащитной трубки выполнен внутренний фланец, а на конце гильзы
внешний фланец, причем фланец гильзы установлен на фланец теплозащитной трубки. 3. Катод по п. 2, отличающийся тем, что фланцы теплозащитной трубки и гильзы выполнены в виде отгибок стенок теплозащитной трубки и гильзы соответственно. 4. Катод по п.2, отличающийся тем, что фланцы теплозащитной трубки и гильзы выполнены в виде лапок по периметру теплозащитной трубки и гильзы соответственно, при этом лапки гильзы установлены на лапки теплозащитной трубки.