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Dispositif d'électrodes pour tubes à rayons cathodiques à haute tension, particulièrement pour la télévision. pour le distribution d'un courent d'électrons, soit pour l'intensité de lumière émise par le courent d'électrons dans les tubes à décharge, par exemple des tubes à rayons cathodiques, on utilise, de manière connue, une électrode à potentiel négatif située en regard de la cathode, cette électrode de distribution, connue oomme cylindre de wehnelt, est avantageusement constituée sous forme d'un petit cylindre dont le diamètre et la longueur sont environ de la même dimension, ce cylindre pouvant également 'être constitué comme blindage à perforations devant la cathode, ou encore par le combinaison de ces deux dispositifs.
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pour produire des images très claires dans les tubes à rayons cathodiques, il est nécessaire d'augmenter le rendement des rayons et ceci s'effectue de la manière la plus sim ple, par l'utilisation de très hautes tensions (plusieurs fois 10 000 volt).
Avec les cylindres de WEHNELT habituels de courte longueur et ouverts du otté opposé à la cathode, il est déjà. possible de faire fonotionner des tubes jusqu'à, 10 000 volt, mais à la suite de l'émission sauvage, qui se produit souvent du fait de cette disposition, et qui peut, par exemple, être causée par un encerclement de l'anode ou une décharge auto-électronique, les dispositifs d'électrodes usuels donnent lieu, pour des hautes tensions, à des ruptures du col de tube, Ce danger augmente quand la tension anodique s'accroît et cause une très grande insécurité de fonctionnement.
pour éviter le désavantage susdit, conforme ment à l'invention, le cylindre.' de Wehnelt sers façonné en forme de tube qui forme blindage pour le pied de renfoncement entier avec les conducteurs d'amenée pour la cathode, Ce cylindre étant retenu sur le pied même à l'intervention d'une cloche.
quand les conducteurs de cathode et le conducteur de wehnelt sont passés à travers un renfoncement , il se produit, pendent le fonctionnement, par suite du réchauffage du pied de renfoncement et par effet de rayonnement de le cathode et dans le ces d'une tension initiale négative élevée du cylindre de Wehnelt, une détérioration du renfoncement par un effet de l'éleotrolyse du verre, pour éviter pareille détérioration, on peut déplacer de côté le renfoncement même, mais l'on doit alors prendre en charge des conducteurs de cathode relativement longs.
Dans l'exécution de pareil pied, dont la construction mécanique est quelquepeu compliquée, il se produit, au fonc-
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tionnement, un glissement lent de la pointe de cathode, par effet de réchauffement, pareil glissement est cependant toujours indésirable, Il est donc fortement à recommander d'utiliser des conducteurs de cathode très courts.
Conformément à l'invention, ces désavantages sont également éliminés du fait que le cylindre de wehnelt, en forme de tube. est monté sur un renfoncement de sondage en forme de tube, qui constitue avec la paroi de tube et le pied de renfonoement de le cathode un ensemble constructif qui réalise une fermeture étanche du tube et qui entoure le pied de renfoncement sur toute sa longueur ou une partie de celle-ci et à une faible distance. La longueur du oylindre de -Wehnelt ainsi que sa monture en forme de tube comportent: alors plusieurs fois son diamètre.
L'amenée au oylindre de Wehnelt se fait alors séparément dans le but d'une isolation par repport à l'amenée de chauffage de la cathode, à travers un passage de la paroi du 001 de tube à proximité de l' ouverture du cylindre de Wehnelt du côté opposé à la cathode' par cette réalisation du cylindre de Wehnelt. on réalise une série d'avantages: le danger d'un encerclement ou propagation et, par le fait, également la rupture du col de tube se trouvent évités par le fait d'une construction allongée du cylindre de Wehnelts On obtient, en outre, une très bonne isolation de l'amenée de chauffage de la catho- de ainsi que du cylindre de wehnelt avec sa tension négative;
par suite de sa forme allongée, le cylindre de Wehnelt est parfaitement guidé en sécurité, de façon que les vibrations du tube ne peuvent avoir pour conséquence un déplacement du cylindre de Wehnelt. Le centrage de l'ouverture du cylindre de Wehnelt par rapport à le cathode est assuré en toutes circonstances par un dispositif de vis qui coopère aveo la monture du cylindre de wehnelt.
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Dans 18 figure 1 est illustrée une coupe à travers le col de tube, solvant une forme de réalisation de l'invention donnée
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à titre d'exemple. L'amenée de courent pour la oathode 1 s'af fectue par les fils 12. et le pied de renfoncement 6.
A titre d'élément de soudage en verre ou de matériel du tube, il s'étend maintenant à l'intérieur du col de tube! une pièce en forme de tube 8, relativement longue, qui entoure
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pour ainsi dire entièrement le pied de renfoncement a avec les conducteurs à la cathode 1. L'espace oreux entre le pied de renfonoemant ! et la pièce en forme de tube 8. est fermé à l'extrémité du col de tube du fait que le pied de renfoncement 6 forme transition dans la pièce en forme de tube 8. La pièce en forme de tube fait transition de son coté à l'extrémité du col de tube 1 , dans la paroi extérieure du col de tube. Le pied de renfoncement 6 fait saillie hors de la pièce tubulaire 8. sur la pièce tubulaire 8 se trouve maintenant glissé le cylindre métallique de Wehnelt 9.
Il obtient sa tension négative par le conducteur d'amenée 10 qui passe à travers la paroi du col de tube du coté de 1' ouverture du cylindre de wehnelt opposé à la cathode 3. conducteur qui aboutit à la saillie 11.
Le cylindre de wehnelt porte, du côté faisant face à l'anode,
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un disque métallique circulaire 12. qui comporte, en son mi. lieu, une ouverture 11. Le cylindre de wehnolt g est glissé sur le tube oylindrique 8 sur une distance telle que la pointe de la cathode q pénètre dans l'orifice du disque 18, àu milieu du cylindre 4e Wehnelt.9 se trouve une saillie annulaire le. dans laquelle sont montées trois vis l7, à l'aide desquelles on peut procéder eu réglage du cylindre de Wehnelt par rapport à se monture oy11ndn1que 8, Ainsi devient possible un centrage précis de l'ouverture du cylindre de Wehnelt par rapport à la pointe de cathode 3.
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Le disque z8 est réglable et amovible à la surface de cy- lindre métallique par un filetage 14.
Ceci a pour but de permettre un réglage de précision du plan du disque par rapport à la pointe de cathode. Le bord extérieur du disque réglable 12
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et les bords de l'ouverture L3 sont arrondis. àu lieu d'un vissage, on peut prévoir tout autre genre de fixation approprié. Le disque la, que l' on peut dévisser,est cale au moyen d'un
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oontre-4oron le* dont 18 face extérieure est également arrondie, contre-écrou vissent sur un filet du cylindre métallique 9.
Finalement, le cylindre de Wehnelt 9 comporte des fentes
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longitudinales et transversales du o8té faisant face à 1'extré. mité du col de tube 1$ fentes qui facilitent l'enfilage. par une vis de calage 19 on réalise une monture en forme de cloche du cylindre de Wehnelt 9 sur la monture cylindrique. Le support
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11 de cette vis de calage 19 réélise an atome temps ra coora du conducteur de courant eu cylindre de Wehnelt.
Dans les tubes à rayons ce%h0àiqnes à haute tension, on constate, en outre, la nécessité de disposer l'anode du système générateur de rayons très près des électrodes qui se trouvent
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à un potentiel oednàre, Le disposition doit cependant #tre telle que, malgré cette courte distance, il ne peut se produire de passage ou de jaillissement . il oonvient de prendre psrtiou11àrement soin que le chemin de rempage le long de la paroi de tube, soit le long de le monture des électrodes, soit suffisamment
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g l3d.
on @ déjà proposé d'utiliser eu lieu d'un blindage d'en.()
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de métallique un corps en verre 8nwrant à l'intérieur du tu- be et qui constitue un ensemble structural avec le tube et qui est revêtu avec le même revêtement conducteur, par exemple de
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l'hydrocol1ege, comme la paroi du tube mtme. Le revêtement en hydrooollage fut cependant considéré comme inutilisable pour l'ouverture d'anale en présence de tensions tellement élevées ,
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du feit notamment que ce rev3üement. appliqué en cet endroit, se
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fendille facilement, particulièrement eux bords tranchants, et saute facilement à ces tensions.
En outre, lors de l'emploi d'un revêtement en hydrocollage à l'ouverture d'anode, il se produit,aux tensions élevées,le danger d'un chauffage lacal très intense par jaillissement sur l'anode et en combinaism avec ce fait se produis une possibilité de dégagement de gaz.
Ces désavantages sont élimina, selon l'invention, par l'emploi d'une anode métallique parfaitement dégazée, qui est introdui -te sur un col d'anode en matériau de l'élément de soudage. une rupture ou jaillissement de la face métallique n'entre pas en ligne de compte et pareillement un fort échauffement local , étant donne que oes effets sont divises par suite d'une surface métallique allongée, En outre, par cette disposition,, on réalise la séparation avantageuse de l'espace générateur de rayons de l'espace de déviation avec l'écran luminescent. Le revêtement en bydrooollage est alors appliqué seulement dans l'espèce libre de ohamp derrière l'anode, là où il convient parfaitement au but envisagé.
Les borde de l'anode et son ouverture pour le passage du rayon électronique sont arrondis afin de rendre la possibilité d'un jaillissement plus difficile.
En outre, conformément à l'invention, il est appliqué sur le cône en verre, monté par soudage ,un platinage avec le col d'anode ,platinage qui s'étend du col de tube ou à partir de le face intérieure du soudage par-dessus le bord jusqu'à la faoe extérieure du soudage. Le revêtement de paroi conducteur qui s'étend maintenant dans le col de tube et éventuellement aussi à l'intérieur de l'élément de soudage est maintenant relié de façon conductrice avec le platinage. ceci s'effectue avanta- geusement de telle façon que les revêtements se recouvrent mutuellement sur une partie.
Ainsi se trouve assurée l'amenée de tension pour l'anode pardessus le revêtement de paroi.
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on peut également renoncer à un platinage et placer alors le revêtement d'hydrocollage à l'intérieur de l'élément de soudage, sur une distance relativement longue jusqu'à. l'ouver- ture du col d'anode. on dispose alors un anneau métallique, très bon conducteurs par exemple en chrome-nickel, par-dessus l'ouverture anneau qui est, par exemple, pourvu de ressorts en Contracid-Beryllium, ressorts qui s'appliquent d'une maniè- re ferme contre le revêtement d'hydrocollage.
on glisse alors sur l'anneau métallique et le col d'anode l'anode métallique qui est alors connectée de façon conductrice avec le revêtement de paroi, On peut également imaginer que l'anneau métallique est relié de façon ferme ensemble avec la monture à ressort avec l'anode ou assemblé de manière structurale, de façon que les deux peuvent être glissés simultanément sur le col d'anode.
L'anode peut 'être pourvue de fentes longitudinales et transversales pour faciliter l'enfilage sur le col d'anode, par exemple de façon telle,que l'anode présente deux fentes Ion... chacune desquelles gitudinales opposées, de / partent deux courtes fentes trans- versales disposées à angle droit. une fente transversale est prévue à l'extrémité et une au milieu de la fente longitudinale.
L'anode peut cependant'aussi comporter seulement une fente longitudinale et une fente transversale à 1'extrémité de la fente longitudinale. Dans ce cas il est fixé à chaque côté de le fente longitudinale une pièce en forme de came . Les deux pièces de came s'appliquent généralement l'une contre l'autre; au moyen d'une vis ou d'un coin il est possible d'écarter les deux fèces limitent la fente longitudinale avant l'opération d'enfilage. Apres que l'anode aura été enfilée, on éloigne alors la vis ou le coin et l'anode se trouve parfaitement assu- jettie sur le col dtanode.
Le dispositif de fente n'est pas seulement avantageux dans le cas de réalisation d'une anode à enfiler sur un col d'anode platiné, . il peut également être
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utilisé dans le ces de le réalisation avec un anneau métellique que l'on peut introduire avec effet de ressort.
Les figures 2 et 3 montrent deux exemples de réalisation,
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la fig.8 étant notamment une construction avec plSt1#ge du col d'anode, et la figure z une réalisation sans pl8oinage, avec anneau métallique introduit avec effet de ressort.
Dans le figure 8, 21 désigne le col de tube cylindrique;
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a2 désigne un cene soudé dans le col de tube 1, aans qui s'amincit en col d'anode 23 vers la cathode, sur ce col d'ano.. de est enfilée l'anode 24, qui comporte un bord arrondi 85, pour éviter les jaillissements. Le col d'anode 23, l'élément de soudage 22 et une partie du col de tube 21 sont pourvus
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d'un pletlnege 8, pour l'amende de tension à l'anode 34 , le p18ti #ge 8 et une partie du revêtement de paroi conducteur 87 se recouvrent mutuellement.
Le dit recouvrement 27 s'étend jusque dans le col de tube 21.
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En regard de l'anode 84 se trouvent les autres éleo%roies du système à rayons, électrodes qui se trouvent à un potentiel moindre (cathode avec cylindre de wehnelt 29), L'autre partie du col de tube 21 est entourée de la lentille magnétique et des bobines de déviation nécessaires au fonctionnement . il est également possible de prévoir ici encore une accélération subséquente des électrons.
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Dans la flg.3* 8l désigne encore le ao3, de tube, 22 1 tué- lament de soudage, 23 le col d'anode, 24 l'anode avec le bord
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arrondi 26. Devant le col d'anode 2 se trouve maintenant disposé un anneau 810 en chrome nickelé, qui oomporte des l'es... sorts fl en OontrsoU...;a,ryl11ulI. Ces ressorts B!tppuieut fermement sur l'intérieur du revêtement de paroi %i clip col d'anode u, par le monture décrite de l'anode, on élimine tout fil de support p our l'anode.
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Le nouveau dispositif peut également s'appliquer aux tu- bes à rayons cathodiques destinés à d'autres usages, par exemple pour le génération d'oscillations.
Revendications. -
1.Dispositif d'électrodes pour tubes à décharge, par exem- ple des tubes à rayons cethodiques, particulièrement ceux desti- nés à de hautes tensions de fonctionnement, caractérisé par le fait que le cylindre de Wehnelt est façonne en forme de tube, qui forme blindage par le pied de renfoncement des conducteurs d'amende à la cathode.
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Electrode device for high voltage cathode ray tubes, particularly for television. for the distribution of an electron current, or for the intensity of light emitted by the electron current in discharge tubes, for example cathode ray tubes, a potential electrode is used, in a known manner negative located opposite the cathode, this distribution electrode, known as a wehnelt cylinder, is advantageously formed in the form of a small cylinder, the diameter and length of which are approximately the same dimension, this cylinder also being able to be constituted as perforation shielding in front of the cathode, or even by the combination of these two devices.
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to produce very clear images in cathode ray tubes, it is necessary to increase the efficiency of the rays and this is done in the simplest way, by the use of very high voltages (several times 10,000 volts ).
With the usual WEHNELT cylinders of short length and open from the opposite side to the cathode it is already. possible to operate tubes up to 10,000 volts, but as a result of the wild emission, which often occurs due to this arrangement, and which can, for example, be caused by encircling the anode or an auto-electronic discharge, the usual electrode devices give rise, for high voltages, to ruptures of the tube neck. This danger increases when the anode voltage increases and causes very great operating uncertainty.
in order to avoid the aforesaid disadvantage, in accordance with the invention, the cylinder. ' de Wehnelt serves shaped in the form of a tube which forms a shield for the entire recess foot with the supply conductors for the cathode, This cylinder being retained on the foot even with the intervention of a bell.
when the cathode conductors and the wehnelt conductor have passed through a recess, it occurs, during operation, as a result of the heating of the recess foot and by radiation effect of the cathode and in these an initial voltage high negative of the Wehnelt cylinder, a deterioration of the recess by an effect of electrolysis of the glass, to avoid such deterioration, the recess itself can be moved aside, but then relatively long cathode conductors must be taken care of .
In the execution of such a foot, the mechanical construction of which is somewhat complicated, it occurs,
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Slow slippage of the cathode tip, by heating effect, however, such slippage is always undesirable. It is therefore strongly recommended to use very short cathode conductors.
According to the invention, these disadvantages are also eliminated by the fact that the wehnelt cylinder, in the form of a tube. is mounted on a tube-shaped sounding recess which, together with the tube wall and the cathode reinforcement foot, constitutes a constructive assembly which seals the tube tightly and which surrounds the depression foot over its entire length or a part of it and at a short distance. The length of the -Wehnelt oylinder as well as its tube-shaped mounting include: then several times its diameter.
The supply to the Wehnelt oylinder is then made separately for the purpose of insulation by repport to the heating supply of the cathode, through a passage in the wall of the tube 001 near the opening of the cylinder. Wehnelt on the side opposite the cathode 'by this realization of the Wehnelt cylinder. a series of advantages are achieved: the danger of encircling or spreading and, therefore, also the rupture of the tube neck are avoided by the fact of an elongated construction of the Wehnelts cylinder. very good insulation of the heating supply of the cathode as well as of the wehnelt cylinder with its negative voltage;
Due to its elongated shape, the Wehnelt cylinder is perfectly guided in safety, so that the vibrations of the tube cannot result in a displacement of the Wehnelt cylinder. The centering of the opening of the Wehnelt cylinder relative to the cathode is ensured in all circumstances by a screw device which cooperates with the mounting of the Wehnelt cylinder.
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In Figure 1 is shown a section through the throat of the tube, solvent for one embodiment of the invention given
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for exemple. The current feed for oathode 1 is effected by wires 12. and the recess foot 6.
As a glass welding element or tube material, it now extends inside the tube neck! a relatively long tube-shaped piece 8 which surrounds
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so to speak entirely the recess foot has with the conductors at the cathode 1. The orous space between the recess foot! and the tube-shaped part 8. is closed at the end of the tube neck because the recess foot 6 transitions into the tube-shaped part 8. The tube-shaped part transitions from its side to the tube. the end of the tube neck 1, in the outer wall of the tube neck. The recess foot 6 protrudes out of the tubular part 8. on the tubular part 8 is now slid the metal cylinder of Wehnelt 9.
It obtains its negative voltage by the supply conductor 10 which passes through the wall of the tube neck on the side of the opening of the wehnelt cylinder opposite to the conductive cathode 3. which terminates at the projection 11.
The wehnelt cylinder carries, on the side facing the anode,
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a circular metal disc 12. which comprises, in its mid. place, an opening 11. The wehnolt cylinder g is slipped over the cylindrical tube 8 a distance such that the tip of the cathode q enters the orifice of the disc 18, in the middle of the cylinder 4th Wehnelt.9 is a protrusion ring finger on. in which are mounted three screws 17, with the help of which one can proceed had the adjustment of the Wehnelt cylinder relative to the oy11ndn1que mounting 8, Thus becomes possible a precise centering of the opening of the Wehnelt cylinder relative to the tip of cathode 3.
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The z8 disc is adjustable and removable on the surface of the metal cylinder by a 14 thread.
The purpose of this is to allow fine adjustment of the plane of the disc relative to the cathode tip. The outer edge of the adjustable disc 12
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and the edges of the opening L3 are rounded. instead of screwing, any other type of suitable fixing can be provided. The disc 1a, which can be unscrewed, is wedged by means of a
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oontre-4oron le * 18 of which is also rounded on the outside, locknut screwed onto a thread of the metal cylinder 9.
Finally, the Wehnelt cylinder 9 has slots
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longitudinal and transverse o8té facing 1'extré. mittled neck of tube $ 1 slits for easy donning. by means of a setting screw 19 a bell-shaped mounting of the Wehnelt cylinder 9 is produced on the cylindrical mounting. The support
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11 of this setting screw 19 re-elects an atom time ra coora of the current conductor in the Wehnelt cylinder.
In high voltage ce% h0àiqnes ray tubes, there is also the need to place the anode of the ray generating system very close to the electrodes which are located.
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to a potential oednàre, The arrangement must however # be such that, in spite of this short distance, it cannot occur of passage or of gushing. care should be taken that the soaking path along the tube wall, either along the electrode frame or sufficiently
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g l3d.
on @ already proposed to use instead of en shielding. ()
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of metallic a glass body 8nwrant inside the tube and which constitutes a structural unit with the tube and which is coated with the same conductive coating, for example of
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hydrocol1ege, like the wall of the tube itself. The spray coating was however considered unusable for anal opening in the presence of such high tensions,
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of the fact that this rev3üement in particular. applied in this place,
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cracks easily, especially their sharp edges, and jumps easily at these stresses.
In addition, when using a hydrobonding coating at the anode opening, at high voltages there is the danger of very intense lake heating by spurting on the anode and in combination with this. gives rise to a possibility of gas evolution.
These disadvantages are eliminated, according to the invention, by the use of a perfectly degassed metal anode, which is introduced on a neck of anode material of the welding element. a rupture or bursting of the metal face is not taken into account and similarly a strong local heating, given that these effects are divided as a result of an elongated metal surface. In addition, by this arrangement, the advantageous separation of the ray-generating space from the deflection space with the luminescent screen. The bydrooollage coating is then applied only in the free field species behind the anode, where it is perfectly suited to the intended purpose.
The edges of the anode and its opening for the passage of the electron beam are rounded in order to make the possibility of a burst more difficult.
In addition, according to the invention, there is applied to the glass cone, mounted by welding, a platinization with the anode neck, which platinization extends from the tube neck or from the inner face of the welding by over the edge to the outer edge of the weld. The conductive wall covering which now extends into the tube neck and possibly also inside the welding element is now conductively connected with the platen. this is advantageously carried out in such a way that the coatings overlap in part.
This ensures the supply of voltage for the anode over the wall covering.
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it is also possible to dispense with a platinization and then place the hydrocollage coating inside the welding element, over a relatively long distance up to. opening of the anode neck. a metal ring is then placed, very good conductors, for example in chromium-nickel, over the ring opening which is, for example, provided with Contracid-Beryllium springs, springs which apply firmly against the hydrocollage coating.
the metal ring and the anode neck are then slipped over the metal anode which is then conductively connected with the wall covering, It can also be imagined that the metal ring is firmly connected together with the mount to spring with the anode or structurally assembled, so that both can be slid simultaneously over the anode neck.
The anode may be provided with longitudinal and transverse slits to facilitate threading over the anode neck, for example in such a way that the anode has two slits Ion ... each of which gitudinal opposed, from / leave two short transverse slits arranged at right angles. a transverse slot is provided at the end and one in the middle of the longitudinal slot.
The anode may, however, also have only one longitudinal slot and one transverse slot at the end of the longitudinal slot. In this case, a cam-shaped part is attached to each side of the longitudinal slot. The two cam pieces generally press against each other; by means of a screw or a wedge it is possible to separate the two faeces limiting the longitudinal slot before the threading operation. After the anode has been threaded, the screw or wedge is then moved away and the anode is perfectly seated on the neck of the anode.
The slitting device is not only advantageous in the case of producing an anode to be threaded onto a platinum-coated anode neck,. it can also be
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used in these of the realization with a metal ring which can be introduced with spring effect.
Figures 2 and 3 show two embodiments,
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FIG. 8 being in particular a construction with plSt1 # ge of the anode neck, and FIG. z an embodiment without pl8oinage, with a metal ring introduced with a spring effect.
In Figure 8, 21 denotes the cylindrical tube neck;
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a2 denotes a cene welded in the tube neck 1, aans which tapers into the anode neck 23 towards the cathode, on this anode neck .. of the anode 24 is threaded, which has a rounded edge 85, to avoid spurts. The anode neck 23, the welding element 22 and a part of the tube neck 21 are provided
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of a pletlnege 8, for the voltage fine at the anode 34, the p18ti #ge 8 and part of the conductive wall covering 87 overlap each other.
Said covering 27 extends into the tube neck 21.
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Opposite the anode 84 are the other eleo% ries of the ray system, electrodes which are at a lower potential (cathode with wehnelt cylinder 29), the other part of the tube neck 21 is surrounded by the lens magnetic and deflection coils required for operation. it is also possible to provide here again for a subsequent acceleration of the electrons.
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In the flg.3 * 8l again denotes the ao3, tube, 22 1 kill- welding lament, 23 the anode neck, 24 the anode with the edge
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rounded 26. In front of the anode neck 2 is now placed a ring 810 in nickel-plated chrome, which oomporte es ... spells fl in OontrsoU ...; a, ryl11ulI. These springs B are firmly supported on the inside of the wall covering% i clip anode neck u, through the anode mount described, any support wire for the anode is removed.
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The new device can also be applied to cathode ray tubes intended for other uses, for example for the generation of oscillations.
Claims. -
1.Electrode device for discharge tubes, eg cethodic ray tubes, especially those intended for high operating voltages, characterized in that the Wehnelt cylinder is shaped into a tube shape, which Shielding form by recessing the conductors fine to the cathode.