Ионная ловушка Советский патент 1953 года по МПК H01J29/84 

- Существующие методы борьбы с ионным пятном в трубках с магнитной фокусировкой и отклонением электронов обладают рядом существенных недостатков, ограничивающих их использование.

Предложенная ионная ловущка, свободная от указанных недостатков, основывается на том, что в трубке при фокусировке электронов магнитной линзой вращение плоскости изображения и углы поворота для электронов и ионов резко отличны.

В ионной ловущке па пути электронно-ионного потока от катода к экрану в месте действия магнитного поля фокусирующей катущки помещено устройство, состоящее из винтовых поверхностей или набора дисков с секторными вырезами, расположенных таким образом, . что ионы полностью задерживаются этим устройством, а электроны, с учетом вращения в поле фокусирующей катущки плоскости электронного изображения, в основном свободно проходят через него.

На фиг. 1 схематически изображена электронно-лучевая трубка, снабженная предлагаемой ионной ловущкой; на фиг. 2-4 - диски, образующие эту ловущку.

Как видно из фиг. 1, в колбе электронно-лучевой трубки на пути электронного луча 2, излучаемого катодом 3, в месте действия магнитного поля фокусирующей катуЩки 4 помещена ионная ловущка 5, состоящая из набора дисков с секторными вырезами.

Как известно, при фокусировке электронов магнитной линзой (главная фокусирующая линза) имеет место вращение плоскости изображения. Угол поворота изображения определяется следующим образом;

,,:- ,

/

Г HdZ(1)

8mU J

№ 95668- 2 -

где elm - удельный заряд, U - скорость в вольтах, Я - напряженность магнитного пода, dZ - элемент пути вдоль оптической оси. Для электрона:,,

. ., 0,15

(2)

Угол ijj для электронов в 170 раз больше, чем, например, для одноатомных ионов кислорода.

+ t Если Г HdZ выразить через ампер-витки фокусирующей к-атушки ml, то

Так, например, если для фокусировки требуется 500 ампер-витков, то электронное изображение поворачивается на угол 1|з 90° при и 4000 в. Для ионов кислорода поворот изображения практически отсутствует.

Ловушка, выполненная в виде расположенных по краям поля фокусируюш;ей катушки двух дисков из немагнитного материала с двумя секторными вырезами, показанных на фиг. 2 и повернутых друг относительно друга на 90°, имеет «прозрачность для электронов , ионы же полностью ею задерживаются. Диски с тремя секторными вырезами, показанные на фиг. 3, обеспечивают угол поворота ij; 60°.

Диски необязательно должны быть помешены по краям поля, необходимо только, чтобы их форма соответствовала углу поворота электронов на участке поля, заключенного между ними. Система из двух дисков обладает, как видно, тем недостатком, что уменьшает ндвое крзтизну модуляционной характеристики трубки. Этот недостаток можно, однако, легко устранить, увеличив количество дисков. Так, в -случае десяти дисков, потери будут составлять лишь 10о/ц.

В обшем случае, для любого угла поворота изображения найти конфигурацию и количество дисков, обеспечивающих достаточно малую потерю тока.

Если обозначить через п число «лопастей диска (фиг. 4), р - угол «лопасти и а - угол выреза, то

Угол поворота изображения г(з равен углу выреза, т. е. о г|5 Общая потеря тока составляет:

7ТУ откуда получается

Число дисков

Уи.

т ,(3)

(а + р)я 360°

В 1 «а...

1(5

д. 1 . g-f g ЧР

В идеальном случае (при 1 О и числе дисков /С счэ) система дисков превращается в систему винтовых поверхностей, пересекающихся на оптической оси. Количество поверхностей определится из условия:

Лмякг- а1„. „360

Однако, практическое выполнение такой системы, по-видимому, затруднительно.

Если для примера принять, что ij) 50°, то 50°

Из (5) следует, что для этого случая п 7,2. Применяя диски с п - 7 лопастям, получаем

36

Т. е. потеря тока составляет лищь Зо/о.Количество дисков для этого случая К 36.

Для дисков с « 6 лопастям

v 1

360 6

т. е. потеря тока составляет 16,7о/о, а /С 6.

Необходимые расстояния между дисками можно .найти, если известно распределение напряженности магнитного поля вдоль оси катушкн HZ f(Z). Пользуясь формулой (2), находят значения Zb Zz, Za,...., 2„ , для -фь г|;2, г|)з, -, Фп при условии, что ..- г1).

Конструктивно ловущка выполняется в виде кассеты с дисками, монтируемой на ножке вместе с электронной пушкой.

Предлагаемая ионная ловущка не вносит искажений в фокусировку, так как диски размещены в области, где электростатическое поле равно нулю. Она не требует никаких дополнительных приспособлений при использовании трубок и сравнительно проста в изготовлении.

Предмет изобретения

Ионная ловущка для приемной электронно-лучевой трубки с магнитной фокусировкой, служащая для воспрепятствования попадания на экран трубки отрицательных ионов, образующихся на катоде трубки или вблизи его, отличающаяся тем, что она выполнена в виде винтовых поверхностей или набора дисков с секторными вырезами, помещенных на пути электронно-ионного поля фокусирующей катушки и расположенных таким образом, что ионы полностью задерживаются ими, а электроны, с учетом вращения в поле фокусирующей катушки плоскости электронного изображения в основном свободно проходят через них.

- 3 -№ 95668

1 или «макс

..па 1

.,па1

. -

Фиг.

Фиг. 2