DE1200959B

DE1200959B - Direct imaging cathode ray storage tubes

Info

Publication number: DE1200959B
Application number: DEC29824A
Authority: DE
Inventors: Bernard Courtan
Original assignee: CSF Compagnie Generale de Telegraphie sans Fil SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1962-05-03
Filing date: 1963-05-02
Publication date: 1965-09-16
Also published as: US3302054A; NL292012A; GB1004949A; FR1329685A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESGHRIFTDESIGN SCREEN

Int. α.:Int. α .:

HOIjHOIj

Deutsche Kl.: 21g-13/27 German class: 21g-13/27

Nummer: 1200 959Number: 1200 959

Aktenzeichen: C 29824 VIII c/21 gFile number: C 29824 VIII c / 21 g

Anmeldetag: 2. Mai 1963 Filing date: May 2, 1963

Auslegetag: 16. September 1965Opening day: September 16, 1965

Die Erfindung betrifft eine direktabbildende Kathodenstrahl-Speicherröhre mit einer Schreibstrahlquelle, mit einem vor dem Speichergitter angeordneten Sammelgitter und mit einer seitlichen, schräg zur Röhrenachse angeordneten, senkrecht auf das Speichergitter auftreffende Elektronen aussendenden Rieselstrahlquelle.The invention relates to a direct imaging cathode ray storage tube with a write beam source, with a collecting grid arranged in front of the storage grid and with a lateral, inclined to the tube axis arranged, emit electrons impinging perpendicularly on the storage grid Trickle jet source.

Es ist bereits eine Braunsche Röhre mit Bildspeicher zur sichtbaren Wiedergabe bestimmter Zeichen mit einem Elektronenstrahlerzeugungssystem vorgeschlagen, bei der ebenfalls eine Rieselstrahlquelle neben der Röhrenachse angeordnet ist. Bei dieser Röhre ist ein elektronenoptisches System mit verschiedenen Elektroden vorgesehen, um die Rieselelektronen möglichst gleichförmig über die gesamte Fläche der Speicherelektrode zu verteilen. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß bei einem geringen Verhältnis Länge zu Durchmesser die Verteilung der Rieselelektronen über die Speicherelektrode von der erwünschten Gleichförmigkeit ziemlich stark abweicht. Insbesondere entstehen auf dem Schirm häufig unerwünschte Flecken.It is already a Braun tube with image memory for the visible reproduction of certain Proposed characters with an electron gun, which also has a trickle beam source is arranged next to the tube axis. This tube has an electron optical system provided with different electrodes in order to make the trickle electrons as uniform as possible over the to distribute the entire area of the storage electrode. However, this arrangement has the disadvantage that at a low ratio of length to diameter, the distribution of the trickle electrons over the storage electrode deviates quite significantly from the desired uniformity. In particular arise on often unwanted spots on the screen.

Ziel der Erfindung ist eine direktabbildende Kathodenstrahl-Speicherröhre der eingangs genannten Gattung, bei der dieser Nachteil vermieden und bei der auch im Falle sehr geringer Länge-Durchmesser-Verhältnisse eine gute gleichförmige Verteilung der Rieselelektronen über die Speicherelektrode erzielt wird.The aim of the invention is a direct imaging cathode ray storage tube of the type mentioned at the outset, in which this disadvantage is avoided and in which also in the case of very low length-diameter ratios a good uniform distribution of the trickle electrons achieved over the storage electrode will.

Dies wird erreicht, wenn erfindungsgemäß vor dem Sammelgitter eine gitterförmige Elektrode angeordnet ist, deren Potential mit dem der Kathode der Rieselstrahlquelle etwa gleich ist. Das Gitter verzögert also die von der Rieselstrahlquelle kommenden Elektronen bis fast auf die Geschwindigkeit 0. Nach dem Durchtritt durch das Gitter werden die Rieselelektronen dann durch das relativ starke und gleichförmige Feld zwischen dem Verzögerungsgitter und dem sogenannten Sammelgitter, das, wie üblich, vor der Speicherelektrode angeordnet ist und auf einem relativ hohen Potential liegt, wieder beschleunigt. Dieses Feld begradigt die Elektronenbahnen, die am Sammelgitter im wesentlichen senkrecht zu dessen Oberfläche eintreffen, dieses durchdringen, die Speicherelektrode erreichen und eventuell auch diese durchdringen, um schließlich auf den Schirm aufzutreffen. Das beschriebene Verzögerungsgitter bildet daher eine virtuelle Kathode mit großer Oberfläche, die langsame Rieselelektronen gleichförmig und senkrecht zum Speichergitter emittiert.This is achieved if, according to the invention, a grid-shaped electrode is arranged in front of the collecting grid whose potential is approximately the same as that of the cathode of the trickle jet source. So the grid is delaying the electrons coming from the trickle beam source almost to the speed 0. After the Passing through the grid, the trickle electrons are then made by the relatively strong and uniform Field between the delay grid and the so-called collection grid, which, as usual, is in front of the Storage electrode is arranged and is at a relatively high potential, accelerated again. This field straightens the electron trajectories that are essentially perpendicular to the collecting grid Arrive on the surface, penetrate it, reach the storage electrode and possibly also this penetrate through to finally hit the screen. The delay grating described forms hence a virtual cathode with a large surface area, the slow trickle electrons uniformly and perpendicularly emitted to the storage grid.

Gemäß der Zeichnung ist in der Achse eines evakuierten Glasgehäuses 1 die Schreibstrahlquelle 2 Direktabbildende Kathodenstrahl-SpeicherröhreAccording to the drawing, the write beam source 2 is in the axis of an evacuated glass housing 1 Direct imaging cathode ray storage tube

Anmelder:Applicant:

CSF-Compagnie Generale de Telegraphie sans FiI, ParisCSF-Compagnie Generale de Telegraphie sans FiI, Paris

Vertreter:Representative:

Dr. W. Müller-Bore und Dipl.-Ing. H. Gralfs,Dr. W. Müller-Bore and Dipl.-Ing. H. Gralfs,

Patentanwälte, Braunschweig, Am Bürgerpark 8Patent attorneys, Braunschweig, Am Bürgerpark 8

Als Erfinder benannt:
Bernard Courtan, ParisNamed as inventor:
Bernard Courtan, Paris

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Frankreich vom 3. Mai 1962 (896 282)France of May 3, 1962 (896 282)

angeordnet. Diese besteht aus einer Kathode 3, die z.B. auf einem Potential von —2kV liegt, einer Wehneltelektrode 4, die auf einem geeignet positiven Potential unter Berücksichtigung der gewünschten Strahlintensität liegt, sowie aus einer Reihe von Anoden 6, 7 und 8, wobei die Anoden 6 und 8 z. B. auf Nullpotential liegen und die dazwischenliegende Anode 7 auf einem Potential — beispielsweise —1,3 kV — liegt, das ausreicht, die Elektronen zu einem feinen Strahl zu konzentrieren. Der Strahl 5 unterliegt der Einwirkung der Ablenkmittel, beispielsweise magnetischer Ablenkmittel. Diese Ablenkmittel werden in der Zeichnung zum Teil durch die Wicklungen 9 und 10 am Umfang des Röhrenhalses dargestellt. arranged. This consists of a cathode 3, which is e.g. at a potential of -2 kV, a Wehnelt electrode 4, which is at a suitable positive potential, taking into account the desired Beam intensity is, as well as from a number of anodes 6, 7 and 8, the anodes 6 and 8 z. B. lie at zero potential and the intermediate anode 7 at a potential - for example - 1.3 kV - which is sufficient to concentrate the electrons into a fine beam. The ray 5 is subject to the action of the deflecting means, for example magnetic deflecting means. These diversions are shown in the drawing in part by the windings 9 and 10 on the circumference of the tube neck.

Bezugsnummer 11 bezeichnet die innere Metallisierung der Röhre, die z.B. auf +10V liegt, während die Kollimationselektrode mit 12 bezeichnet ist und beispielsweise auf +20V liegt. Der Leuchtschirm ist mit 13 bezeichnet und liegt beispielsweise auf+1OkV.Reference number 11 denotes the inner metallization of the tube, which is, for example, at + 10V, while the collimation electrode is denoted by 12 and is, for example, at + 20V. The luminescent screen is labeled 13 and is, for example, at + 10kV.

Aus Gründen der Zeichnungsvereinfachung sind die Verbindungsleitungen, die den verschiedenen Elektroden die verschiedenen Potentiale zuführen, nicht dargestellt.For the sake of simplicity of the drawing, the connecting lines connecting the various Apply electrodes to the different potentials, not shown.

Vor dem Schirm 13 sind, vom Schirm ausgehend, ein erstes, sogenanntes Speichergitter 14, das auf der dem Schirm abgewandten Seite mit einem dielektrischen Material überzogen ist und z. B. auf einem Potential von +6V liegt, ein zweites, sogenanntesIn front of the screen 13 , starting from the screen, a first, so-called storage grid 14, which is coated with a dielectric material on the side facing away from the screen and z. B. is at a potential of + 6V, a second, so-called

509 687/339509 687/339

Sammelgitter 15, das beispielsweise auf einem Potential von +250V liegt, sowie ein drittes Gitter 16 angeordnet. Dieses dritte Gitter 16 ist gemäß der Erfindung in einigen Millimeter Abstand vom Gitter 15 parallel zu diesem und zu dem Gitter 14 angeordnet und liegt auf einem Potential in der Größenordnung von +5 bis +10 V.Collective grid 15, which is at a potential of + 250V, for example, and a third grid 16 arranged. According to the invention, this third grid 16 is at a distance of a few millimeters from the grid 15 arranged parallel to this and to the grid 14 and is at a potential of the order of magnitude from +5 to +10 V.

Seitlich zur Röhrenachse und schräg zu dieser verlaufend ist die Rieselstrahlquelle 17 angeordnet. Diese besteht aus einer Kathode 18, die z. B. auf dem Potential Null liegt, einer Beschleunigungsanode 19, die auf einem Potential in der Größenordnung von + 100 bis +150 V liegt, und aus einer Wehneltelektrode 20, die auf einem geeigneten Potential liegt, wobei der Rieselstrahl 21 die Strahlquelle mit einem großen öffnungswinkel verläßt, um die gesamte Fläche des Gitters 16 berieseln zu können.The trickle jet source 17 is arranged laterally to the tube axis and running obliquely to it. This consists of a cathode 18 which, for. B. is at zero potential, an acceleration anode 19, which is at a potential in the order of + 100 to +150 V, and from a Wehnelt electrode 20, which is at a suitable potential, the trickle jet 21 the beam source with a large opening angle leaves in order to be able to sprinkle the entire surface of the grating 16.

Im Betrieb erreichen die Elektronen des Strahles 21 alle Punkte des Gitters 16 im wesentlichen mit der Geschwindigkeit Null und werden, nachdem sie das Gitter 16 durchdrungen haben, unter Einfluß des beschleunigenden Potentials des Gitters 15 auf parallelen Bahnen senkrecht zu den Gittern 14, 15 und 16 erneut beschleunigt, wobei sie an allen Punkten des Strahlquerschnitts eine im wesentlichen gleichförmige Geschwindigkeit annehmen. Nach Passieren des Gitters 15 berieseln die Elektronen gleichförmig die gesamte Oberfläche des Gitters 14, dessen Potential in bezug auf die Kathode 18 so ausgelegt ist, daß die Elektronen relativ langsam sind, d. h. also beim Aufprall auf das Gitter 14 weniger Sekundärelektronen erzeugen, die den dielektrischen Überzug dieses Gitters verlassen, als Primärelektronen ankommen. Die Isolierfläche des Gitters 14 ist dabei negativ geladen und weist den Strahl 21 derart ab, daß im Gleichgewichtszustand dieser Strahl das Gitter gerade erreicht, ohne es zu durchdringen.In operation, the electrons of the beam 21 reach all points of the grid 16 essentially with the Speed zero and after they have penetrated the grid 16, under the influence of accelerating potential of the grid 15 on parallel paths perpendicular to the grids 14, 15 and 16 accelerated again, essentially one at all points of the beam cross-section assume uniform speed. After passing the grid 15, the electrons are showered uniformly the entire surface of the grid 14, its potential with respect to the cathode 18 so designed is that the electrons are relatively slow; H. so when it hits the grid 14 less Generate secondary electrons, which leave the dielectric coating of this grid, as primary electrons arrive. The insulating surface of the grid 14 is negatively charged and has the beam 21 in this way from the fact that in the state of equilibrium this ray just reaches the grid without penetrating it.

Wird nun ein Strahl relativ schneller Elektronen 5, der durch ein Signal moduliert ist, von der Schreibstrahlquelle 2 emittiert und durch die Spulen 9 und 10 abgelenkt, so werden auf der Fläche des Gitters 14 positive Ladungen ausgebildet, da bei der Geschwindigkeit dieser Elektronen beim Aufprall mehr Sekundärelektronen erzeugt werden, als Primärelektronen auftreffen. Entsprechend den Signalschwankungen bilden die positiven Ladungen ein Relief und kompensieren mehr oder weniger die durch den langsamen Strahl 21 aufgebrachten negativen Ladungen. Die Elektronen des letztgenannten Strahles können dann das Gitter 14 in mehr oder weniger großer Anzahl durchdringen, werden durch die hohe Spannung am Leuchtschirm 13 beschleunigt, treffen auf diesen auf und erzeugen das zu beobachtende Bild wie bei direktabbildenden Röhren.If a beam of relatively fast electrons 5, which is modulated by a signal, is now emitted from the write beam source 2 emitted and deflected by the coils 9 and 10, so are on the surface of the grating 14 positive charges are formed because the speed of these electrons increases upon impact Secondary electrons are generated as primary electrons impinge. According to the signal fluctuations the positive charges form a relief and more or less compensate for those caused by the slow one Beam 21 applied negative charges. The electrons of the latter beam can then penetrate the grid 14 in more or less large numbers, are due to the high voltage accelerated on the luminescent screen 13, hit this and generate the image to be observed as with direct imaging tubes.

Claims

Claim:

Direct imaging cathode ray storage tube with a write beam source, with a front the storage grid arranged collecting grid and with a lateral, oblique to the tube axis Arranged trickle beam source emitting electrons perpendicular to the storage grid, characterized in that in front of the collecting grid (15) a grid-shaped Electrode (16) is arranged, the potential of which is approximately equal to that of the cathode of the trickle jet source is equal to.

Legacy Patents Considered:
German Patent No. 1133 042.

1 sheet of drawings