Электроннооптическая система Советский патент 1982 года по МПК H01J29/62 

Изобретение относится к электронной технике, точнее к конструкции одного из основных узлов электроннолучевых при- боров (ЭЛП) - электронно-оптической системе (ЭОС), в частности к ЭОС цветных масочных кинескопов. Известна ЭОС, использующая протяжен ную бипотенциальную линзу, обеспечивающая повышение разрещающей способности примерно на 20 % в сравнении с планарной ЭОС, при этом через выводы ножки подаются потенциалы, не превышающие 5 кВ, т.е. обычные для цветных кинескопов. ЭОС состоит из источника электронов, протяженной бипотенциальной линзы, в зазор между электродами которой помещен практически плоский электрически изолированный от других электрод, и ис-( точника потенциала lJ . Известна также ЭОС с одиночной линзой, состоящей из источника электронов и блока электростатических линз из трех электродов, два крайних из которых электрически соединены с одним источником потенциала, а средний - с другим. Кроссовер данной ЭОС образуется на участке с большим потенциалом (более 15 кВ), что позволяет получить кроссовер меньщего, чем в ЭОС с бипотенциальной линзой, размера. К тому же в ЭОС с одиночной линзой диаметр пучка мало зависит от тока пучка, она не требует жесткой стабилизация потенциалов и может работать при потенциалах фокусирующего электрода, близких к катодному f 2 J . Однако с уменьшением диаметра элек- тродов фокусирующих линз до 4 мм разрешающая способность ЭОС с одиночными главными линзами становится уже недоо-/ таточной для современных цветныЗс кинескопов с планарным расположением пучков. Повысить разрешающую способность ЭОС с одиночной линзой можно было бы, применив протяженные фокусирующие поля в главной линзе. Увеличить протяженность фокусирующего поля одиночной /шнзы, раздвинув крайние электроды и оставив без изменения средний, не представляется возможным из-оа того, что появится нестабильность в положении пятна на экране во времени из-за влияния зарядов на изоляторах. Увеличив длину среднего электрода, можно заэкранировать пучок от влияния зарядов на изоляторах, но в этом случае получаются фактически две бипотенциальные линзы: замедляющая и ускоряющая, что нежелательно, во-первы из-за возрастания величины потенциала на фокусирующем электроде, а во-вторых йэ-за того, что аберрации двух бипотен.циальных линз не меньше, нежели одной одиночной. Цель изобретения - повышение качёст ва воспроизводимой информации путем по вышения разрешающей способности и надежности работы ЭОС, а также стабильности работы ЭОС. Поставленная цель достигается тем, что в электронно-оптической системе с одиночной главной линзой, содержашей источник электронов и блок электростати ческих линз из трех электродов, два кра них из которых электрически соединены одним источником потенциала, а средний с другим, блок электростатических линз снабжен по крайней мере двумя дополнительными электродами, соответственно расположенными меджу указанными электредами блока электростатических линз и электрически изолированными от этих электродов и источников потенциала. Дополнительные электроды могут быт электрически соединены между собой. На чертеже показана ЭОС, один из вариантов исполнения. Катод 1, модулятор 2 и ускоряющий электрод 3 образуют иммерсионный объектив, формирующий пучок 4. Блок элек- тростатических линз состоит из трех электродов 5-7, образующих одиночную линзу. Электроды 5 и 7 электрически соединены между собой и экраном 8. В зазоры между электродами 5-6 и 6-7 , помещено по одному дополнительному электроду 9 и 10. Электроды 5 - 7, 9 и Ю образуют протяженную одиночную Л1шзу. Между модулятсфом 3 и электродом 5 может быть помешен еше один электрод 11. Все электроды механически соединены в единый блок изолирующими прокладками (не показаны). Арматура. ЭОС и ножка, на которой крепится эта арматура, помещаются в горловине ва-. куумной оболочки (не псясазаны). Все электроды, за исключением электродов 9-11, имеют выводы из вакуумной оболочки .и электрически соединяются с иоточннками потенциала, электроды 5 и 7 соединены в частности с источником 12, а электрод 6 - с источником 13. Предлагаемая ЭОС работает следующим образом. В иммерсионном объективе формируется электронный пучок 4. В случае бипотенциальной линзы с низким потенциалом на электроде 5 пучок имеет форму 14 и относительно большой угол раствора пучка, что определяет большой размер пучка в области главной линзы и соответственно большие аберрации. В данном же случае потенциал электрода 5 равен экранному потенциалу (около 25 кВ) и соответственно пучок имеет форму 15. Угол раствора пучка существенно меньше, нежели в предыдущем случае. Имея меньшие поперечные размеры в главной линзе и при наличии протяженного электрического поля, обладающего малыми аберрациями, получают соответственно пятно меньших размеров на экране. Потенциалы на электродах 9 и 10, в случае расположения их в середине зазоров между электродами 5-6 и 6-7, определяется как полусумма потенциалов на электродах 5, 7 и 6. Для повышения стабильности работы ЭОС электроды 9 и 10 могут быть электричес соединены между Предлагаемая схема построения ЭОС испытана в арматуре с плоскими деталями пленарной ЭОС цветного кинескопа 51ЛК1Ц. Потенциалы экра1га, фокусирующего и ускоряющего электродов и катода соответственно равны 250ОО, 50ОО, 400, О В| потенциал запирания - отрицательный относительно катода - IOO В; потенциалы на электродах 9 и 1О - около 15 кВ; ширина линии при токе 5ОО мкА, измеренная по методу сжатого растра, - 0,75 мм; Сравнение с базовой конструкцией ЭОС кинескопа 51ЛКШ показывает, что предлагаемая ЭОС позволяет повысить разрешающую способность до 5О%, сохранив при этом меньшую зависимость диаметра пятна от тока пучка. Кроме использования ЭОС в цветйых кинескопах с планарным расположением пучков, она может найти применение в высокояркостных проекционных кинескопах, а таюхе в других ЭЛП с высокими рабочими токами пучков и высокими рабочими потенциалами экраноп.

Формула изобретения

1. Электронно-оптическая система с одиночной главной линзой, содержащая источник электронов и блок электростатических линз из трех электродов, два крайних из которых электрически соединены с одним источником потенциала, а средний - с другим, отличающаяся тем, что, с целью повышения ка- . чества воспроизводимой информации путем повышения разрешающей способности и надежности работы, блок электростатических линз снабжен по крайней мере 1Дв(умя дополнительными электродами, соответственно расположенными между указанными электродаг :и блока электростатических ливз и электрически изолированHbnvffl оу этих электродов и источников потенциала.

2. ЭОС по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения стабильности работы, дополнительные электроды электрически соединены между собой.

Источники информации, принятые ЕЮ внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2802647/1S-25,

кл. Н О1 J 29/48, 1979.

2.Патент OUA № 3343О24,

кл. 313-92, опублик. 1967 (прототип).