Электроннолучевой прибор Советский патент 1982 года по МПК H01J31/20 

1

Изобретение относится к электрон ной технике, а именно к технике электроннолучевых приборов (ЭЛП) и может быть использовано для усовершенствования конструкции 3JV1, уменьшения вероятности возникновения пробоев, на высоковольтные электроды электроннооптической системы (.ЭОС) и мощности этих пробоев в случае их возникновения.Ю

Обеспечение высоких требований по яркости свечения, разрешающей способности , скорости записи и другим параметрам ЭЛП во многих случаях возможно только при использовании 15 высоких напряжений, подаваемых на те или иные электроды ЭОС. Наиболее неТко эта тенденция прослеживается в цветных и проекционных кинескопах, для питания которых используется М напряжения 25-75 кВ. Зачастую увеличение питающих напряжений происг ходит при одновременном уменьшении диаметра горловины, увеличении диаметров эУ(ектродов, увеличении геттерирующей поверхности,и т.п. Все это .приводит к .образованию локальных электрических полей, имеющих большой градиент потенциала, возникновению и неконтролируемому перераспределе-. нию зарядов на изолирующих поверхностях, появлению участков с повышенной эмиссионной способностью и другим явлениям, провоцирующим пробой .

Во время пробоя токи.разряда достигают больших величин нескольких десятков - сотен ампер. Выделяемая мощность является причиной разрушения контактов, разогрева деталей ЭОС, дополнительного .газовыделения и т.п. Возможен и выход из строя, источников питания. ЭЩ.

Известные традиционные методы предотвращения пробоев сводятся к усложнению конструкции и технологии изготовления ЭЛП: применение искрогасителей, повышение частоты обработки электродов ЭОС и элементов ЭЛП. Используется и технологический -прием высоковольтного прожига, так называемое жестчение, при котором в результате преднамеренных пробоев, вызванных подачей на прибор нап жения, повышенного по сравнению с рабочим значениемJ выгорают некоторые дефекты, проводирующие пробои C Однако эти методы, несмотря на усложнение, конструкции и технологии изготовления прибора, приводящие к увеличению его стоимости,.тем не ме нее, не обеспечивают полного устран нения пробоев, а жестчение может явиться причиной как выхода прибора из строя в связи с подачей повышенного напряжения, так и возникновения новых дефектов, порождающих в последующем пробои в ранее нормально работавшем приборе. Известны также ЭЛП, в которых традиционно низкоомное покрытие соединяющее последний электрод ЭОС с анодным выводом на стеклооболочке заменено покрытием со сравнительно высокоомным сопротивлением порядка сотен Ом. Резистор входит в цепь разряда и ограничивает ток и мосцнос пробоя. Покрытие наносятся на конусную часть оболочки и горловину прибора. Более детальное изучение цепи разряда, показывает, что важно не только наличие гасящего резистора, но также необходимо учитывать емкости, которые этот резистор образу ет с другими элементами прибора. С этой точки зрения протяженное покры тие, имеющее большую поверхность, не очень выгодно, так как образует значительные собственные емкости. Кроме того, для успешного подавления разряда величина гасящего резис тора должна быть большой - порядка сотен-тысяч килоом. Изготовление такого высокоомного покрытия, рдно-. родного по всей площади расположенного внутри колбы, представляет собой сложную технологическую задаЧУТОК и мощность установившегося разряда определяются характеристика ми гасящего резистора. Поэтому оно должно отвечать определенным требов ниям, основными из которых являются равномерность сопротивления по всем зонам покрытия и стабильность его параметров от прибора к прибору.Местная неравномерность сопротивления может привести к неравномерному распределению потенциала и нагреву при прохождении тока разряда. Это в свою очередь может явиться причиной перекрытия, т.е. закорачивания разрядом части или всего гасящего резистора. Вместе с тем, обычная технология нанесения сплошных покрытий на внутренние полости ЭЛП н позволяет получать гасящие резисторы, отвечающие этим требованиям. ) В известном устройстве для уменьшения паразитных емкостей гасящего, резистора он выполнен в виде проводящего покрытия, нанесенного на керамическом держателе антенного геттера. Так как гасящий резистор, по ; существу, является отдельным элементом, при его изготовлении может быть использована более совершенная технология, позволяющая сделать его однородным . Наряду с положительными свойствами изготовление гасящего резистора в виде отдельного элемента, размещаемого внутри ЭЛП, имеет и ряд недостатков: невозможность использования такого решения в других типах ЭЛП, кроме цветных кинескопов; .существенное усложнение конструкции и технологии изготовления ЭЛП; уменьшение механической прочности ЭЛП. . Цель изобретения - повышение надежности за счет повышения устойчивости к высоковольтным пробоям. Указанная цель достигается тем, что в ЭЛП, содержащем вакуумную оболочку с размещенной внутри нее ЭОС, высоковольтный электрод которой электрически соединен с анодным выводом на оболочке через гасящий резистор, последний выполнен в виде спирали из резистивного материала, нанесенной на внутреннюю поверхность горловины оболочки, при этом длинаспирали составляет 1-2 диамет- ра горловины. На чертеже изображен один из возможных вариантов использования изобретения, ЭЛП содержит стеклянную вакуумную, оболочку 1 с горловиной 2, в которой размещена ЭОС, содержащая катод 3, модулятор Ц, ускоряющий электрод 5, фокусирующий . электрод 6 и высоковольтный электрод 7. Для нормальной работы прибора на последний электрод 7 требуется подвести высокое напряжение, обычно подаваемое через анодный вывод 8 на оболочке 1. Высоковольтный электрод

7электрически соединен с выводом

8через участки низкоомных покрытий

9и 10, участок 11 спирали из резистивного материала. Прибор имеет люминесцентный экран 12 и внешнее проводящее покрытие 13. Нижний предел величины сопротивления спирали определяется необходимостью эффективного гашения тока разряда, верхний необходимостью приложения практически всего высокого напряжения к электроду 7 (сопротивление спирали образует делитель с последовательно включенным сопротивлением утечки между

электродами 6 и 7Л Обычно величина сопротивления спирали должна лежать в диапазоне 0,1-ЗМём.1

Отличие применения спирали в качестве высокоомного покрытия на внутренней поверхности горловины оболочки в протяженных электростатических линзах (например, бипотенциальных } состоит в том, что в отсутствие пробоя в обычном режиме работы на спирали нет падения напряжения - она эквипотенциальная и ,ее потенциал равен потенциалу вывода оболочки и высоковольтного электрода. Лишь в случае пробоя спираль начинает работать в режиме гашения пробоя в то время как на спирали протяженной пин- зы в процессе ее работы имеет место падение напряжения. - .

Названные соотношения длины спирали обусловлены следующим.

Если длина спирали вдоль оси меньше диаметра горловины, то в результате пробоя высоковольтного промежутка возможен пробой спирали по поверхности горловины и, следовательно, ток разряда высоковольтного промежутка не будет ограничиваться спиралью.

Если же длина спирали больше двух диаметров горловины, то в значительной степени возрастает паразитная емкость гасящего сопротивления и будет велик ток пробоя, приводящий к отрицательным явлениям & ЭЛП .и радиотехнической схеме.

При отсутствии пробоя напряжение, подведенное от внешнего источника к выводу 8, практически оказывается приложеннь1м к резистивному делителю, образованному сопротивлением спирали и сопротивлением утечки между электродами 7 и 6. Так как сопротивление утечки вакуумного промежутка существенно больше, чем сопротивление спирали, то практически все напряжение высоковольтного источника оказывается приложенным к высоковольтному электроду ЭОС. Электронный пучок, попадающий на экран, замыкается на высоковольтный источник, минуя спираль.

При установлении рабочего режима происходит заряд паразитных емкостей Однако малая площадь спирали и большие расстояния между ее концами обуславливают малую величину этих емкостей, а следовательно и малость энергии, запасенной в них. Поэтому в случае возникновения пробоя между электродами 6 и 7 величина начального тока незначительна. Кроме того начальному скачку тока, которь1Й может вывести из строя радиотехнические схемы, препятствует не только активное сопротивление спирали, но и ее индуктивность. Все это приводит к тому, что разряд не развивается и гаснет в начальной стадии, не вызывая практически никаких отри;цательных последствий. Этому также способствует и равномерное, однородное по длине сопротивление спирали.

В целом использование изобретения позволяет повысить надежность ЭЛП, упростить конструкцию прибора и технологию его изготовления повысить механическую прочность прибора, а также увеличить процент выхода годны ЭЛП в процессе производства.

Изобретение может быть использовано во всех высоковольтных ЭЛП.

Формула изобретения

Электроннолучевой прибор, содержащий вакуумную оболочку с размещенной внутри нее электроннооптической системой, высоковольтный электрод котоп,рой электрически соединен с анодным выводом на оболочке через гасящий резистор, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности за счет повышения устойчивости к высоковольтным пробоям, гасящий резистор выполнен в виде спирали из резистивного материала, нанесенной на внутреннюю поверхность горловины оболочки, при этом длина спирали составляет 1-2 диаметра горловины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Миллер В.А., Куракин Л.А. Приемные электроннолучевые трубки, М., Энергия, 1971, с.82-92. .

2.Schwartz I.M, and all Recent

5 developments in are supperession for picture tubes.- IEEE Trans CE, .v 25, 1979.

7 3 11 W 3 ff 5 .1 6 I I L