Электронный прожектор электронно-лучевого прибора Советский патент 1982 года по МПК H01J29/48 

(54) ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРОЖЕКТОР ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОГО

ПРИБОРА

1

Изобретение относится к конструированию и производству электронно-лучевых, в частности передающих телевизионных трубок.

Известен электронный прожектор передающей телевизионной трубки, содержащий триодную эмиссионную систему, состоящую из катода модулятора и анодного узла, включающую в себя анодную и апертурную диафрагмы.

Апертурная диафрагма предназначена для формирования узкого пучка электронов с меньшим разбросом поперечных составляющих скоростей электронов, для чего ею отсекается наиболее неоднородная часть пучка 1.

Недостаток известного технического решения состоит в том, что для увеличения разрешающей способности передающей телевизионной трубки необходимо уменьщать диаметр отверстия апертурной диафрагмы, поскольку именно оно является объектом, отображаемым электронно-оптической системой на мишень, но при этом резко уменьшается ток пучка и при диаметре отверстия апертурной диафрагмы менее 20 мкм ток пучка становится недостаточным для нормальной работы трубки.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является электронный прожектор электронно-лучевого прибора, содержащий цилиндрический анод, в котором последовательно расположены анодная и ограничивающая диафрагмы.

Объектом, изображаемым на мищени, в данном случае является кроссовер, поскольку анодная диафрагма имеет недостаточно большой диаметр отверстия и не ограничивает поперечный размер пучка, а расположенная далеко от кроссовера в цилиндрическом аноде ограничивающая диафрагма выделяет электронный пучок по углу и по току до рабочих значений 2.

Недостаток известного устройства состоит в том, что разрешающая способность трубки ограничена значительным размером 20 объекта (кроссовера), который в известном устройстве в рабочем режиме составляет величину 50-70 мкм. Эта величина не обеспечивает получение разрешающей способности, отвечающей современным требованиям к уровню параметров передающих телевизионных трубок.

Цель изобретения - увеличение разрешающей способности электронно-лучевого прибора.

Цель достигается тем, что в электронном прожекторе электронно-лучевого прибора, содержащем цилиндрический анод, в котором последовательно расположены анодная и ограничивающая диафрагмы, радиус отверстия в ограничивающей диафрагме выбран в 35-100 раз меньще расстояния между анодной и ограничивающей диафрагмами и в 10-25 раз больще радиуса отверстия в анодной диафрагме.

При этом увеличение разрешающей способности происходит за счет уменьшения размеров объекта отображаемого на мищень электронно-оптической системой прибора.

На фиг. 1 схематически изображен электронный прожектор и ход траекторий электронов в нем; на фиг. 2 - зависимость радиуса электронного пятна в центре мишени при угле расхождения пучка на выходе прожектора 2° от радиуса объекта, отображаемого электронно-оптической системой трубки на мишень; на фиг. 3 - зависимость радиуса кружка сферической аберрации от половины угла расхождения пучка на выходе электронного прожектора при электростатической фокусировке в дюймовом видиконе; на фиг. 4 - радиус кружка хроматической аберрации.

Прожектор содержит катод I, расположенные за ним на той же оси последовательно модулятор 2 с отверстием 3, цилиндрический анод 4 с анодной диафрагмой 5 и отверстием 6 в ней и ограничивающей диафрагмой 7 с отверстием 8 в ней и кроссовер 9.

Устройство работает следующим образом.

Электроны, эмиттированные с катода 1, под действием ускоряющего напряжения на аноде 4 ускоряются к нему, и под действием электрического поля .иммерсионного объекта, составленного из катода, модулятора и анода, фокусируются в области между катодом и анодом, образуя кроссовер 9.

Диафрагма 5 ограничивает ток пучка до значения, в несколько раз больще рабочего, а диафрагма 7 ограничивает пучок по углу до рабочего значения тока в пределах 1-3°, необходимом для обеспечения малой сферической аберрации электронно-оптической системы.

Для уменьшения размера электронного пятна на мищени, определяющего разрешающую способность трубки, необходимо уменьшить сферическую аберрацию электронно-оптической системы. Сферическая аберрация начинает сказываться на разрешающей способности трубки при угле расхождения пучка на выходе прожектора свыше 3° (фиг. 3).

Аналогичное влияние на разрешающую способность трубки при угле расхождения пучка выше 3° оказывает и хроматическая аберрация (фиг. 4). Эти обстоятельства определяют значения 35 нижнего предела отношения расстояния между анодной и ограничивающей диафрагмами к радиусу ограничивающей диафрагмы. Значение 100 верхнего предела обусловлено тем, что при угле расхождения пучка на выходе прожектора менее 1° сферическая и хроматическая аберрации на разрешающей способности трубки уже практически не сказываются.

Так как в предлагаемой конструкции объектом, отображаемым на мишень, является отверстие в анодной диафрагме, то размер 5 его выбирается предельно малым, обеспечивающим рабочий ток пучка на выходе прожектора (за ограничивающей диафрагмой). В этом случае пределы измерения значений отношения радиусов отверстий в ограничивающей и анодной диафрагмах определяется в основном изменением размера отверстия в ограничивающей диафрагме, допустимым для обеспечения получения на выходе прожектора пучка с углом расхождения 1-3°.

Уменьшать значения указанного отноше5 ния менее 10 за счет уменьшения размера отверстия в ограничивающей диафрагме нецелесообразно, так как необходимое при этом смещение ограничивающей диафрагмы к анодной значительно увеличивает технологические трудности юстировки ограничивающей и анодной диафрагмы с малыми отверстиями.

Увеличивать значение указанного отношения свыше 25 за счет увеличения размера отверстия в ограничивающей диафрагме также нецелесообразно, так как необходимое при этом смещение ограничивающей диафрагмы в сторону мищени приводит к уменьшению длины пространства фокусировки пучка. Это ухудшает условия формирования пучка и его апертурные свойства, приводя 0 к снижению разрешающей способности. Указанные обстоятельства определяют значение 25 верхнего предела значения отношения радиусов отверстий в ограничивающей и анодной диафрагмах.

Примером конкретной реализации может

5 служить Прожектор дюймового видикона, в котором расстояние между катодом и модулятором 0,1 мм, толщина модулятора 0,1 мм, радиус отверстия в модуляторе 0,4 мм, расстояние между модулятором и анодом 0,3 мм, o диаметр отверстия в анодной диафрагме 0,025 мм, расстояние между анодной и ограничивающей диафрагмами 9 мм, диаметр отверстия в ограничивающей диафр1агме 0,4 мм, напряжение на аноде 300 В.

Электронный прожектор с указанными геометрическими размерами обеспечивает по сравнению с известным техническим решеним при одинаковых токе пучка и угле его расхождения уменьщение размеров объекта в 1,5-2 раза и повышение за счет этого разрешающей способности трубки.

Использование в передающих телевизионных трубках предлагаемого электронного прожектора, позволит повысить разрешаюшую способность трубок примерно на 30% по сравнению с известными конструкциями.

Формула изобретения

Электронный прожектор электронно-лучевого прибора, содержащий цилиндрический анод, в котором последовательно расположены анодная и ограничивающая диафрагмы, отличающийся тем, что, с целью увеличения разрешающей способности электронно-лучевого прибора, радиус отверстия в ограничивающей диафрагме выбран в 35-100 раз меньше расстояния между анодной и ограничивающей диафрагмами и в 10-25 раз больше радиуса отверстия в анодной диафрагме.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

школа, 1972, с. 411

Ю

50 мкм

20SO 0

Фиг. 2

Сф

0.5 1,0 15 град

ЛГХМ

ГЛР

0.5

10 Фиг.З

град

15

..