Прожектор электронно-лучевой трубки Советский патент 1982 года по МПК H01J29/48 

Изобретение относигся к гфоиавоцсгву электроннолучевых трубок и может быть использовано при конструировании, иизготовлении электроннооптическйх систем ЭЛТ, в частности запоминающих трубок.

Известны триоцные электронные прожекторы, построенные на схеме иммерсионный объектив - осшночная линза, с вырезывающей апертурной аиафрагмой в ускоряющем электроце ClJ.10

Основным нецсстатком данных Прсокек- торов $шляётся значительная расхооимость по углу пучка электронов.

ИзВ(гстен также прожектор электроннолучевой трубки, содержащий соосно рас- J5 полсякеииые катод, модулятор, ускоряю- . ший электрод с апертурными. диафрагмами, первый и второй аноды С2 .

Данный прожектор на фиг 1. Катод 1 находится от модулятора 2 на 20 расстоянии 1. О, 12-О,14 мм, толщина модулятора ( О,18-0,2 мм; диаметр его отверстия 2R, О,7 мм, расстояние модулятор - ускоряющий электрод

,2 мм. Отношение диаметра отверстия моцулягора к егр толщине

-3,5-4, отношение расстояния модулятор-

ускоряющий электрод к расстоянию катод м-с смодулятор g7: 7. -10. Ускорякмций

- j ,. -Iэлектрон 3 сГ напр5исением 1700 В, первый анод 4 и второй анод 5, соединенный с ускоряющим электродом, образуют одиночную фокусирующую электростатическую линзу, отстоящую от модуляторана расстояние Еф 54 мм. Отверстие в ускоряющем электроде сЗ 1,5 мм, отверстия вырезывающей и - ограничивающей диафрагМ;- равны: сЗп 1,5 мм, ,O мм, вькодная диафрагма имеет диаметр мм. Расстояние от модулятора до вырезывающей диафрагмы равно 28 мм.

Основными недостатками описанного прожектора являются большие углы расхождения за кроссовером; малое токопрохождение (отношение тока луча .к току катода) 8-10%; перегруока оксидного катода, достигающая О,8 А/см и вь 394крутизна модуляционной харакше; малая геристики. В этом tipOKeKTope перегрузка катоца o6ycnoBJRHa геометрией г|Я11;Одной час- ги, которая создает прикатодную эквипотенциал с раоиусом кривизны 15 мм, а опыт показал, что рабочая поверхность катода прямо пропорциональна указанному радиусу. Рабочая поверхность катода, эм тирующая ток луча в 5О мкА, измерялась непосредственно на экране по элек тронному изображению мелкоструктурной сетки с шагом 33 мкм, наложенной на катод. В рабочем режиме трубки она не превышает ЮО мкм. Сталь малая рабочая поверхность приводит к тому, что колоколообразвое распределение плотности электронов имеет острую вершину. В процессе срока службы эмиссия катода снижается. Для получения параметров труб|{и приходится больше открывать модулятор, при этом ток пучка растет только за счет увеличеийя плотности тока с центра катода, так как ток с периферии катода перехватывается отверстиями электродов прожектора. Увеличение плотности Тока с центра ведет к. появлению еще более острой вершины на кривой распре деления.плотности элэктронов. Это, в свою очереш, уведачивает; амплитуду паразитной модуляции тока пучка при взаимодействии магнитных полей рассеяния отклонякяцей системы с пучком, проходящим через Ч)тверстие. Поэтому в процессе сро ка сл(ужбы снижается отношение полезного сигнала к шуму, т.е. падает динамический диапазон трубки. Цель изобретения - повышение углс ой плотности электронов, снижение токовой нагрузки катода и увешчение долговечности трубки. Указанна г цель достигается тем, что в прожекторе, содержащем соосно располомсенные катод, модулятор, ускоряющий электрод с апертурными диафрагмами, дар вый и второй аноды, отношеше диаметра отверстия диафрагмы модулятора к его толцине составляет 5-8,3, а отношение расстояния модулятор - ускоряю-щий электрод к расстоянию катод - моду лятор составляет 20-6О. На фиг. I показан образец предлагаемого прожектора; на фиг. 2 и 3 - его модуляционные характеристики. При увеличении диаметра отверстия модулятора и одновременном увеличении расстояния модулятор - (ускоряющий электрод+фокусирующая линза), позволяющем сохранить запирающее напряжение постоянным. снижение плотности гока с кагоца происходит быстрее, чем увеличение размера пятна на экране. Так, снижению катодной нагрузки вдвое соответствует еличение диаметра пятна, измеренного методом сжатия растра, всего на 10%, снижение нагрузки в 5 раз соответствует увеличение пятна на 33%. Поэтому расширение отверстия модулятора и увеличение расстояния 2 M-d при одновременном приближении фокусирующей линзы к экрану позволяют получить ЭОС с многократным сшркением катодной нагрузки при сохранении разрешающей способности трубки и запирающего напряжения. Конкретный образец прожектора имеет следующие размеры (фиг. 1): О,12-О,14 MMJЧ) О,18-О,2 мм.Для увеличения радиуса кривизны прикатодной эквипотенциали и, следовательно, .увеличения рабочей поверхности катода диаметр отверстия модулятора увеличен до 2R l,5 мм. Чтобы при этом запирающее напряжение сохранилось в прежних пределах 9О±2О В, ускоряющий электрод удален от модулятора на расстояние ,2 мм. Посда .указанных изменений имеем новые отношения 2 Vi 7,5- 3.3 55-60. Для сохранения разрешакхцей способности трубки анодная d-i 1,3 мм, вырезывающая 3ц-1,5 мм и ограничивающая (входаая в лннзу),О мм диафрагмы удалены от катода на 6 мм. Выходное отверстие увеличено до с| 10 мм. Кроме того, сама фсжусирующая линза удалена от входйой диаграммы на 15мм, так что рассто5шие 0сР оказалось 75мм, и сечение электронного пучка в области главной линзы увеличилось. Это приведет к увеличению угла схождения у экрана и к уменьшению пятна до прежних размеров. Измерение рабочих поверхностей катода сеточным методом позволяет сделать вывод, что в плоских пр жекторах, отличакацихся геометрией триодной части, но имекщих одинаковые запирающие напряжения, отношение рабочих поверхностей катода равно отношению радиусов кривизны прикатодных эквип1 генциалей. Известно, что при увеличении радиуса кривизны эквипотенциалей прикатоцная линза является слабой и углы расхождения электродов уменьшаются; теперь можем добавить, что при этом рабочая поверхность, катода растет. В таблице привецены сравнительные характеристики известного и предлагаемого прожектора. Из таблицы видно, что пятикратное увеличение радиуса Кривизны прикатодных эквипотенциалей ведет к пятикратном снижению катодной нагрузки и В№ое уве личивает токопрохождение в прожекторе. Зависимость тангенса угла расхождения tcjoL , диаметра рабочей поверхности катода с1эм в прожекторе без апе{ турной диафрагмы от параметра . где fnъ ч4)j - запирающее и рабочее напряжение модулятора, а также модуляционные характеристики показаны на фиг. 2 и 3, где графики I - для обычного прожектора, графики 2 - для предложенного. На фиг. 2 штрих - пунктиром выделены диаметры рабочих поверхностей прожектора в режиме работы трубки, т.е. при t 0,5. Дийметр рабочей поверхности катода нового прожектора вдвое выше. Предлагаемый прожектор по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества: углы расхождения за кросссее-. ром уменьшены; увеличено токопрохождение до 16-25%; оксидный катод разгружен, средняя плотность тока с его центра равна 0,16 более крутая модуляционная характеристика.

Радиус кривизны прикатодных эквипотенциалей, мм

Рабочая гговеряность катода,

эмитирующая ток луча, 50 мкА мкм

Средняя плотность тока в центре

катода,

Коэффициент токопрохождения,% Формула изобретен Прсякектор электроннолучевой трубки, содержащий соосно.расположенные катод, модулятор и ускоряющий электрод с апер турными диафрагмами, первый и второй аноды, отличающийся тем, что .с целью повышения угловой плотности электронов, снижения токовой нагрузки катода и увеличения долговечности грубки, отношение диаметра отверстия диафрагмы модулятора .к его толщине со7520О

0,4-О,16 16-25 ставляет 5-8,3, а отношение расстояния модулятор - ускоряющий электрод к расстоянию катод-модулятор составляет 20-60. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Жигарев А.. А. Электронная оптика и электроннолучевые приборы. М., Высшая школа, 1972, с, 263. 2. Конструкторская.документация предприятия п/ X-S995 на прибор ЛН5, ЛН12, чертеж ЩЕЗ 355.007К4.

3

e.ff ен-а

Цр

Фи-гЛ

jn

1

Чу

d9H{ftfl)

0,1 0.2 О.Ъ O.it 0 (16 ffj 0,3 0,9 1,0

UMS-UH пъ Фие2