Фокусирующе-отклоняющая система Советский патент 1979 года по МПК H01J29/58 

1

Изобретение относится к эпектроннопучевым приборам, в частности, к устройствам дпя фокусировки и отклонения пучка и может быть использовано при производстве осциппографическюс и запоминающих эпектроннопучевых трубок (ЭЛТ).

Известны электростатические фокусирующе-откпонякяцие системы (ФОС) ЭЛТ, состоящие из двух, трех и четьфех астигматичных, например, квадрупопьных тганз, .в промежутках между которыми расположены отклоняющие системы flj.

Недостатком этих систем является невозможность одновременного попучения высокой разрешающей способности и чувствительности отклонения, вследствие закрепленности взаимного расположения отклоняющих систем и фокусирующих пина.

Ближайшим техническим решением к предлагаемому изобретению является фокусирующе-отклоняющая система электроннолучевой трубки, содержащая, по

крайней мере, две астигматичные, преимущественно квадрупопьные линзы и электростатическую отклоняющую систему.

Выпрпйенная зацело отклоняющая свстема расположена либо перед последней квадрупольной линзой так, что ее рассеивающая плоскость совпадает с плоскостью отклонения, либо перед предпоследней линзой. Фокусирующей в плоскости

отклонения (при этом обе линзы ставятся вплотную {фуг к другу 2J.

Недостатками известно системы являются, в первом случае больщой размер пятна на экране (низкая разрешающая

способность ЭЛТ) при хорошей чувствительности, во втором - малая чувствительность при приемлемых размерах пятна. Другой недостаток известной системы состоит в том, что электронное пятно на экране имеет эллиптическую форму, причем большая ось соответствует направлению сигнального отклонения, в то время как для делого ряда приборов желательно иметь пятно, близкое к круглой форме, Цепью настоящего изобретения является повьпиение разрешающей способности и удельной чувствительности системы. Эта цель достигается тем, что откло няющая система выполнена состоящей из двух частей, расположенных по обе стороны предпоследней линзы. Длины частей примерно равны между собой. На фиг. 1 схематично изображены две проекции фокусирующе-откпоняюшей системы с тремя; на фиг. 2-е двумя линзами, Фокусируюше-откпоняющая система состоит из фокусирующей системы, обра зованной, по крайней мере, двумя астиг Матичными (например, квадрупольными) линзами 1, 2, 3 и отклоняющей системы выполненной из ;даух частей 4,5 соизме римой длины С и 2 расположенных по обе стороны предпоследней пинзы 2. Работа системы может быть рассмот рена на примере триппета (фигД), Пучок электронов формируемый осесим- метричной электронной пушкой попадает в фокусирующую систему, образованную тремя астигматичными пинзами 1-3. Та кая линза обладает разной оптической силой в двух/взаимноперпекднкулярных направ.лениях и созидает линейное изобра ние точечного предмета. Примерами ас- тигматичной линзы являются цилиндриче ская, квадрупольная, трансаксиальная, а также скрещенная линза, образованная набором диафрагм с отверстиями вытянутой формы, повернутых щэуг относительно друга на 9О . Силы, пинз 1-3 фокусирующей системы подбираются таким образом, чтобы - пучок собирался в плоскости экрана трубки (при отсутствии системы .послаускорения), либо ближе к выходу фокусирующе-отклоняющей системы в зависи мости от типа и силы системы послеускорения. Исследуемый сигнал подается на обе части отклоняющей системы 4,5, В плоскости отклонения OZ первая пинза триплета, рассеивает пучок, которьтй, пройдя первую часть отклоняю щей системы 4, попадает в пинзу 2, которая собирает пучок, несколько умен шая угол отклонения. Сходящийся пучок проходит вторую часть отклоняющей системы 5 и линзу 3, рассеивающая ппос 6 3 4 кость которой усиливает отклонение обеих частей отклоняющей системы, В плоско- стм XOZ отклонение отсутствует, действие астигматичных линз противоположно их действию в плоскости V02L Дублет (фиг.2).- более простая по сравнению с триплетом система, однако обладает тем недостатком, что дает пятно в виде сильно вытянутого эллипса с соотношением осей 1:1О, а также меньшее усиление чувствительности. Однако, если осесимметричную пушку заменить двумерной, которая дает ленточный пучок, ширина которого на порядок больше толщины, то пятно на экране будет удовлетворять требованиям ЭЛТ по форме и размерам. Поэтому можно использовать фокусируюше-отклонякщую систему с разрезной отклоняющей системой и двумя астигматичными линзами, типа той схема которой приведна на фиг. 2. Работа этой системы аналогична работе системы с триплетом, который подробно разобран выше. Следует отметить, что имеется дополнительная возможность повышения чувствительности отклонения путем подачи исследуемого сигнала не только на основную отклонякяцую систему 4, но и на противолежащие электроды линз 2 и 3 фокусирующей Системы. При этом отклоняющая система как бы удлиняется, что повышает чувствительность отклонения. Следует отметить, что общая длина данной фокусирующ.е-отклонякхцей системы в случае триплета не превышает, а в случае дублета - меньше длины известной системы. Проведенные эксперименты показали, что в случае оптимального режима работы триплета, с точки . зрения получения минимальных размеров пятна на экране с учетом сферической абберации в плоскости VOZ размер пятна о у О,21 мм, в плоскости ,25 мм (при размере кроссовера d 50;MK), т,е, получено практически круглое пятно, а также его уменьшение по сравнению с известными системами в плоскости отклонения, где размер пятна.максимален. Удельная чувствительность (отношение чувствительности к размеру сфокусированного пятна на экране в плоскости отклонения) системы при этом повышается. Возможен и другой вариант питания линз, когда в плоскости отклонения первая и третья линзы триплета соби.рают пучок, а вторая - рассеивает. Расчеты показывают, что и в этом спучае предпагаемая ФОС обеспечивает выигрыш в удельной чувствительности по сравнению с известными системами. Однако, абсолютные вепичины чувствитепьности откпонения в этом случае су- шественно меньше, чем у -основного варианта, подробно расмотренного выше. Поэтому вариант, при котором поспедняя пинза собирает, на практике применять нецепесообрано, еспи не появятся дополнительные существенные соображения. Эффективность предложенного устройст состоит в повышении одного из основны параметров электроннолучевой трубки разрешающей способности и удельной чувствительности при практически круглой форме электронного пятна. При этом абсолютная чувствительность сохраняетс на высоком уровне, а габариты предпоженной ФОС и ее отдельных частей не . увеличиваются. 23б Формула изобретения 1.Фокусирующе-отклоняющая система электроннолучевой трубки, содержащая, по крайней мере, две астигматичные, преимущественно квадрупольные шснзы, и эпектростатическую отклоняющую систему, отличающаяся тем, что, с цепью повышения разрешающей способности и удельной чувствительности, отклоняющая система выполнена cocTOSiшей из двух частей, расположенных по обе стороны предпоследней пинзы. 2.Фокусирующе-отклонякшая систеNiai o тп Ичающаяся тем, что, длины обеих частей отклоняющей системы равны между собой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР № 34137О, кл. Н О1Т29/58, 1971. 2.Любчик Я. Г. и др. По1выщение чувствительности осциппографйческих ЖЛТ при помощи электростатических линз. Радиотехника и электроника т. 16, NO 10, 1971, с. 1942-1945.

« f