Электронно-лучевая трубка Советский патент 1983 года по МПК H01J29/62 H01J29/70 

Изобретение отнсхзится к электронно-яучевым трубкам (ЭЛТ), в частности к ЭЛТ, содержащим неосесимметричные электронные линзы для фокусировки и усиления отклонения.

Известны электронно-оптические устройства ссэ скорректированной сферической , которые могут быть использованы в ЭЛТ для фокусировки и усиления отклонения, образованные неосесимметричными линзами из набора плоских диафрагм с центральными отверстиями, ориентированными так, что плоскости симметрии соседних диафрагм взаимно перпендикулярны, в которых средний электрод имеет прямоугольное, а крайние.элект роды - круглые отверстия Cl.

Недостатком известных устройств является низкая разрешающая способность при использовании их в ЭЛТ для фокусировки и усиления отклонения из-за невозможности снижения сферических аберраций в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Известна также ЭЛТ, содержащая в вакуумном баллоне электронный прожектор, лкминесцентный экран, системы вертикального и горизонтального отклонения, электростатические систе.мы фокусировки и усиления отклоне-. ния, образованные неосесшуметричными линзами из набора плоских диаФрагм с центральньми отверстиями, ориентированными так, что плоскости симметрии соседних диафрагм взаимно перпендикулярны С2 .

Недостатком этой ЭЛТ является невысокая разрешающая способность, вызванная неточностью изготовления центрального отверстия сложной формы в диафрагмах и погрешностью при сборке диафрагм, что приводит к деюстировке электронных линз фокусировки между собой и линзами усиления отклонения. Кроме того, недостатками известной ЭЛТ являются высокая трудоемкость изготовления штампов для диафрагм.

Целью изобретения является повышение разрешающей способности.

Указанная цель достигается тем, что в электронно-лучевой трубке, содержащей в вакуумнсм баллоне эпекч тронный прожектор, лн «инесцентный экран, системы вертикального и горизонтального отклонения, электростатические системы фокусировки и усиле ния отклонения, образованные несимметричнычи линзами из набора плоских диафрагм с центральньми отверс-. тиями, ориентированными так, что плоскости симметрии соседних диа фрагм взаимно перпендикулярны, центральные отверстия диафрагм выполнены в виде фигур, имеквдих две оси симметрии и образованных двумя отреэ ками ПРЯГ4ЫХ параллельных линий, KOHцы которых соединены отрезками дуг окружностей, выпуклых по отношению Ц центру отверстия, при этом расстояние между сторонами, образованньвии отрезками параллельных прямых линий, меньше расстояния между двумя другими сторонами.

На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая ЭЛТ; на фиг. 2, 3,4 приведены возможные конфигурации центральных отверстий в диафрагмах в соответствии с изобретением.

Боковые стороны центральных отверстий выполнены в виде отрезков прямых параллельньк линий, две другие стороны образованы отрезками дуг окружности радиуса R, выпуклых по отношению к центру отверстия, при этом расстояние ск между сторонами, образованными отрезками прямых параллельных линий, всегда меньше, чем расстояние Ъ между двумя сторонами. Электронно-лучевая трубка содержит в вакуумном баллоне 1, например стеклянном, электронный прожектор 2 с центральньм отверстием круглой формы, ускоряющий электрод 3 с отверстием круглой , имеющий обычно нулевой потенциал U,, линзу коррекции пучка, состоящую из диафрагм 4-6 с отверстиями, причем отверстия диафрагм 4 и б имеют круглую форму, а отверстие диафрагмы 5 имеет форму вытянутого прямоугольника, развернутого на угол. 45° относительно вертикальной плоскости, первую неосесимметричную электронную линзу, состоящую из трех диафрагм , имеющих почти одинаковые отверстия, вторую неосесимметричную линзу, состоящую из трех диафрагм 10 - 12, которые также имеют почти одинаковые отверстия., апертурную диафрагму 13, систему вертикального отклонения, состоящую из двух пластин 14 и 15, на которые подается исследуемый сигнал, экранирующие диафрагмы 16 и 17 с круглыми или прямоугольными отверстиями, третью неосесимметричную линзу, состояцуЮ из трех диафрагм 18-20, имеющих отверстия, подобные отверстиям в диафрагмах 4 - 6, систему горизонтального отклонения, состогацую из двух пласт н 21 и 22, на которую подается напряжение развертки, . экранирукиую диафрагму 23 с отверстием в форме вытянутого прямоугольника, длинная сторона которого совпадает с плоскостью вертикального отклонения, обычно соединенную с ускоряющим электроде 3, четвертую неосесимметричную линзу, состоящую из пяти диафрагм 24 - 28 с отверстиями, диафрагму 29, имеющую почти круглое отверстие и образующую дополнительную линзу усиления отклонения , диафрагму 30 со щелевым отверстием, соединенную с диафрагмой . Проводящее покрытие 31 нанесено от диафрагмы 29 до экрана 32 и имеет высоковольвный потенциал послеудкор ния Uf,,. Центральные отёёрстия.в ди фрагмах 7-12, 18-20, 24-28 выполнены таким образом, что две стороны образованы отрезками прямых параллельных линий, а две другие стороны образованы отрезками дуг окружносте .выпуклых по отношению к центру отверстия, йри этсм расстояние между сторонами, образованными отрезками прямых параллельных линий, меньше расстояния между двумя другими стор нами. Питание электронно-оптической системы предлагаемой ЭЛТ осуществля ется следующим образом. Диафрагмы 4 и 6 соединены с. уско ряюдим электроде 3, а на диафрагму 5 подано напряжение питания (коррекции пучка). Диафрагмы 7 и 9 соединены между собой и находятся под нулевьжл потенциалом. На диафраг му 8 подается напряжение питания (J, однако и на диафрагмы 7 и 9 может быть подано напряжение питания . Диафрагмы 10 и 12 соединены между собой и находятся под нулевым потенциалом или под потенциалом Уп2л На диафрагму 11 подается напряжение питания ип2л . апертурная диафрагма 13 обычно соединена с ускоряющим электродом 3. Диафрагмы 18 и 20 соединены между собой и на .них также как на диафрагму 19, подано напряжение питания ипэл- Диафрагмы 24 , 26 28 соединены между собой и также, кай и соединенные между собой диа/фраимы 25 и 27, находятся под напряжением питания Un4A Предлагаемая ЭЛТ работает следую щим образом. Электроны, эмиттируемые катодом, ускоряются ускоряющим элект хэдом 3 и попадают на диафрагму 4. Часть электронного пучка проходит через отверстия в диафрагмах 4 - б и вхо дит в первую неосесимметричную линзу, образованную диафрагмами 7-9, имея почти круглое сечение. Далее в плоскости вертикального отклонения электронный пучок дефокусируется и фокусируется первой, второй, третьей и четвертой неосесимметричными элект ронными линзами. В плоскости горизонтального откло нения электронный пучок поочередно Ф фокусируется и дефокусируется. Допол нительная диафрагма 29 и система послеускорения, образованная диафраг мой 30 и проводящим покрытием 31, оказьшают дополнительное дефокусирую щее и фокусирующее действие на длект ронный пучок. При определенных величинах оптических сил неосесимметричи ных линз на экране 32 получают почти круглое сечение электронного пучка. Линза коррекции пучка,«образованная диафрагмами 4-6 позволяет устранить неточности сборки, вызвавшие разворот плоскостей фокусировки первой и второй неосесимметричных электронных линз относительно третьей и четвертой линз. Отклоненный системой вертикального отклонения, состоящей из двух пластин 14 и 15, электронный пучок получает дополнительное отклонение в третьей линзе, состоящей из диафрагм 18-20. Четвертая неосесимметричная электронная линза, содержащая диафрагмы 24-28, оказывает фокусирующее действие и приближает электронный пучок к оси, причем величина оптической силы данной линзы выбрана .такой, что с учетом действия дополнительной линзы 29 электронный пучок пересекает ось почти в плоскости щелевой диафрагмы 30. Далее электронньлй пучок дополнительно ускоряется полем проводящего покрытия 31 и, попадая на экран 32, вызывает на нем свечение люминофора. Так как центральные отверстия в диафрагмах 7-12, 18-20, 24-28 выполнены таким образом, что две противоположные стороны отверстия образованы отрезками прямых параллельных линий, а две другие стороны выполнены в виде отрезков дуг окружностей, вьшуклых по отношению к центру отверстия, и при этом расстояние между сторонами, образованными отрезками прямых параллельных линий, меньше расстояния между двумя другими сторонами, то появляется дополнительно октупольная составлянадая поля, которая снижает величину сферических аберраций в двух взаимно перпендикулярных наитравлениях, при этом повышается разрешающая способность ЭЛТ. Снижение аберрации в направлении, в котором вытянуто отверстие, обусло:влено тем, что в этом направлении поле отклоняет электроны пучка тем слабее, чем дальше от оптической оси проходят траектории электронов, т.е. в этсм направлении сферическая аберрация отрицательна или равна нулю при определенном соотношении питакщих напряжений. Коррекция аберрации в другом направлении обусловлена тем, что электрические поля соседних диафрагм, образуквдих неосесимметричные электронные линзы, взаимно проникают друг в друга в боковых, частях отверстий, образованных дугами окружности при этом образуется дополнительная октупольная составляющая поля, которая компенсирует сферическую аберрацию. Величина октупольной составляющей зависит от соотношения/ размеров и величины радиуса R. При прочих равных условиях величина октупольной составляющей будет тем больше, чем ближе отношение

S к единице и чем меньше величина радиуса ). Таким образом, наибольшей октупОЛЬной составлякщей поля будет обладать линза, собранная из фрагм, приведенных на фиг. 2, а наименьшей - собранная из диафрагм, приведенных на фиг. 4.

При соотношении радиуса дуг окруж-. ностей и расстояния между боковыми сторонами ,0-2,0 действие составлявацих октупольного компонента поля R компенсирует сферическую аберрацию в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

В предлагаемой ЭЛТ диафрагмы, разукщие неосесимметричные электронные линзы, имеют центральные отверстт

0fff.f

тия более простой формы, что позволяет повысить точность изготовленияи сборки электронных линз, за счет чего снижается деюстировка фокусирующих линз между собой и линзами усиления отклонения. Разрешающая способность в предлагаемой ЭЛТ за счет компенсации сферической аберрации в двух плоскостях повыиается на 30-35% по сравнению ,с известньаии решениями. Повьмение точности сборки позволяет увеличить процент выхода годных ЭЛТ на 5-6% и тем самьви сократить расход металла на 5-6%. Трудоемкость изготовления деталей электронно-оптической системы и сборки

в предлагаемой ЭЛТ сокращается не менее чем в 1,5 раза.

Ля

ff/rjf

Unn Un,.

,5кь

ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ ТРУБКА, содержгицая в вакуумном баллоне электронный прожектор, люминесцентный экран, системы вертикального и горизонтального отклонения, электростатические спстемы фокусировки и усиления отклонения, образованные неосесимметричньми линзеиии из набора плоских диафрагм с центральньми отверстиями, ориентированньл и так, что плоскости симметрии соседних диафрагм .взаимно перпендикулярны, отличаю ща яс я тем, что, с целью повышения разрешающей способности, центральные отверстия диафрагм-i выполнены в виде фигур, имеющих две оси симметрии и образованных двумя отрезками прямых параллельных -линий, концы которых соединены отрезками дуг окружностей, выпукльлх по отношению к центру отверстия,при этом расстояние меходусторонами, образованными отрезками прямых параллельных линий, меньше расстояния{ между двумя другими с.торонами. сл