Брауновская трубка для дальновидения Советский патент 1935 года по МПК H01J29/80 H01J29/74 

К трубкам Брауна, служащим для целей приема в дальновидении, предъявляются требования получения возможно большей яркости воспроизводимого изображения и применения возможно меньших отклоняющих напряжений. Для этого, как известно, катодный луч должен обладать максимальной плотностью, а скорость электронов в зоне отклоняющих пластин должна быть малой.

В брауновской трубке, описанной в патенте № 45234, эти требования выполняются при помощи дополнительных электродов чередующейся полярности, диаметр которых велик по отношению к диаметру катодного луча. Некоторыми из этих электродов создается ускоряющее поле, а при помощи остальных

электродов-тормозящее поле. Электроны, заторможенные этим вторым полем, подвергаются воздействию отклоняющих пластин, после чего попадают снова в ускоряющее поле. Согласно настоящему изобретению, касающемуся таких трубок, концентрация (фокусировка) катодного луча осуществляемся специальными кольцевыми электродами, нанесенными внутри баллона трубки в цилиндрической и конической ее части.

На чертеже фиг. 1 изображает схематическое ус ройство трубки; фиг. 2 - и 3-схему устройства для изготовления электродов.

Брауновская трубка (фиг. 1) состоит, как обычно, из катода 1, диафрагмы 2, служащей для создания гомогенности первого ускоряющего поля (диафрагма

может быть присоединена например к катоду) и кольцеобразных электродов 3, 4 и 5, к которым приложен положительный (по отношению к катоду) потенциал. При этом потенциал электрода 4 выше, чем потенциал электрода 3, а потенциал электрода 5 по отношению к электроду 4 отрицателен. Вследствие этого электроны, приобретя достаточно большую скорость под влиянием полей электродов 3 и 4, затормаживаются, попадая в поле электрода 5. Между электродами 5 и 6 (последний окружает отклоняющие пластины трубки Брауна) приложено напряжение от вспомогательной батареи 7, в результате чего электрод 6 оказывается отрицательно заряженным по отношению к электродам 5 и 8.

При вступлении катодного луча в зону электрода 6 имеет место пересечение лучом эквипотенциальных поверхностей поля, показанных на чертеже пунктирной линией, действующих фокусирующим образом. Катодный луч, обладающий теперь скоростью, меньшей, чем скорость, с которой он выходил из зоны электрода 5, может быть отклонен при помощи очень незначительных полей, создаваемых напряжениями, приложенными к пластинам 9 и 10. При выходе из зоны электрода 6 катодный луч вновь пересекает изогнутые эквипотенциальные поверхности, также показанные на чертеже пунктиром, действующие фокусирующим образом. К электродам 11, 12, 13 и 14, расположенным в расширяющейся частп трубки, приложены положительные потенциалы и при этом таким образом, что потенциал последующего электрода выше потенциала предыдущего электрода. Напряжениямелгду электродами 8, 11-14 распределены так, чтобы эквипотенциальные поверхности практически располагались по сферам, центры кривизны которых лежат между отклоняющими пластинами 9, 10. Вследствие того, что катодный луч пересекает эквипотенциальную поверхность почти по перпендикуляру к касательной в точке пересечения, повышение яркости светового пятна на экране не сопровождается его отклонением. Постепенное повышение положительного потенциала электродов 11-14 ведет к

увеличению конечной скорости электронов луча, а тем самым и к увеличению яркости изображения.

Электроды 3, 4, 5,6,8, 11-14, изображенные на фиг. 1, могут быть изготовлены, например, путем испарения металла в вакууме и последующего отделения друг от друга двух соседних металлических слоев. Процесс испаререния может быть произведен посредством катодного распыления, вызванного сильным прогревом металла, например, токами Фуко или каким-либо подобным способом.

Разделение двух соседних слоев на требуемое расстояние друг от друга может быть произведено, например, при помощи устройства, показанного на фиг. 2. Это устройство состоит из вращающейся оси 15, на одном конце которой укреплен рычаг 16, несущий щетку 17. Рычаг 16, при вращении оси 15, под влиянием центробежной силы отходит от оси и приягимает щетку 17 к стенке баллона трубки. При этом щетка снимает слой металла. Для образования следующих электродов все устройство перемещается вдоль оси 15 на высоту одного электрода. Рычаг 18 с гирей 19 служит для создания равновесия, чтобы ось 15 не изгибалась под действием центробежной силы.

Другой способ изготовления кольцевых электродов изображен на фиг. з. Здесь 20-часть стенки трубки. Внутрь трубки введена проволока 21 из распыляемого металла. Эта проволока натянута внутри трубки 22, которая имеет отверстие 23. На -врубке 22 укреплены при помощи, например хомутиков 24, цилиндры 25, имеющие фл:1нцы 26.

Металлизация стенки 20 происходит благодаря тому, что распространяющийся в вакууме прямолинейно пучок ра ;пыляемого металла проходит сквозь отверстие 23, попадает на стенку 21 трубки и оседает на ней в виде металлического слоя. При помощи цилиндров 25, как показано на фиг. з пунктирными линиями, покрываются только те места стенки, на которых должны быть расположены электроды.

Аналогичный эффект может быть получен с крестообразными проволоками из распыляемого материала, которые располагаются на определенных расстояниях друг от друга коаксиально оси трубки.

Нужное распределение потенциала экБияотенциальных поверхностей может быть достигнуто также помощью одного электрода из материала с большим омическим сопротивлением, имеющего форму спирали, через который пропускается вспомогательный ток.

Понятно, что напряжения на отдельных электродах, расстояния между ними и их высота могут быть выбраны и иначе,, чем это показано на фиг. 1.

Соответствующим выбором числа электродов п разности напряжений, приложенных к двум соседним электродам, можно достичь хорошего приближения эквипотенциальных поверхностей к сферической форме, в особенности это достигается нелинейным законом возрастания напряжения на электродах. -, Специальным подбором разностей потенциалов между двумя соседними электродами можно достичь, помимо ускоряющего действия электродов на катодный луч (т. е. помимо эффекта в обычных трубках, достигаемого помощью решетки), еще и увеличения площади изображения на экране. С этой целью напряжения на электродах следует подбирать таким образом, чтобы, например, в нижней половине конусообразного баллона трубки эквипотенциальные поверхности имели центр кривизны, лежащий за отклоняющими пластинами 9, 10 (в сторону анода). Это имеет своим следствием то, что траектории электронов в конусообразной части баллона трубки становятся не прямолинейными, а искривленными расходящимся образом. Таким образом при одинаковых отклоняющих напряжениях (по сравнению с нормальной трубкой) в трубке, выполненной в соответствии с настоящим

изобретением, можно получить большие размеры изображения, а при одинаковых размерах последнего можно работать с меньшими отклоняющими напряжениями. Ускоряющее поле, полученное вышеописанным способом, действует на катодный луч подобно рассеивающей линзе.

Сказанное относительно разностей потенциалов между двумя соседними электродами в равной мере относится и к случаю, когда электроды выполнерш в виде спирали из реостатной проволоки, обтекаемой вспомогательным током. В этом последнем случае, помимо высоты хода спирали, произвольно может быть выбрано и сопротивление на каждый виток спирали.

Настоящее изобретение не ограничивается брауновской трубкой для целей телевидения, оно в равной мере может быть применено в осциллографах, 6f ауновских трубках, применяющихся для записи звука при съемках тонфильмов, рентгеновских трубках или усилительных лампах, вернее, катодных реле с поперечным отклоненпем и подобных устройствах.

Предмет патента.

1.Брауновская трубка для дальновидения с применением нескольких электродов с чередующейся полярностью по патенту № 45234, отличающаяся тем, что для фокусировки луча применены кольцеообразные электроды, нанесенные внутри баллона трубки в цилиндрической н конической ее части.

2.В устройстве по п. 1 способ выбгфа наиряжений на кольцевых электродах таким образом, что центр кривизны эквипотенциальных поверхностей поля электродов лежит между отклоняющими электродами или ниже их. к зависимому патенту ин-ной фирмы „Телефункен, о-во беспроволочной телеграфии с огр. отв. № 45235