Nathodenstrahlenröhre mit magnetischer Konzentration. Gegenüber der Konzentration von Katho denstrahlen durch elektrische Felder hat die Verwendung von magnetischen Feldern zu diesemt Zwecke den Vorteil, @da3 man dabei nicht in dem Masse wie, dies bei elektrostati scher Fokussierung der Fall ist,
genau die Abmessungen der zum Erzeugen des Feldes dienenden Teile und,deren gegenseitige Lage zu beachten braucht.
Magnetische Felder ergeben aber die Schwierigkeit, dass, ihre Wirkung sieh nicht so leicht lokalisieren lässt, und ihr Einfluss auf das Kathodenstrahlenbündel sich über eine verhältnismässig grosse Länge erstreckt.
Besonders unerwünscht ist der Durchgriff -des Magnetfeldes in das Gebiet, wo die Ab lenkung des .Strahlenbündels stattfindet.
Um .die Wirkung des konzentrierenden Magnet- feldes so viel wie möglich. auf eine bestimmte Stelle zu beschränken, werden die Spulen, welche das magnetische Feld erzeugen, in einer ,einen Schlitz aufweisenden Eisenhülle eingekapselt.
Es sind auch Kathodenstrahlenröhren be schrieben worden, bei denen sich ,die Magnet- spule innerhalb der Röhre befindet, so dass sie einen kleinen Durchmesser hat.
Diese Bauart ist ebenfalls günstig mit Rücksicht auf Beschränkung der Raumwirkung der Spulen, denn diese nimmt mit dem Durch- messer der Spulen ab.
Sie hat aber den Nach teil, dass nur für eine beschränkte Windungs- zahl pro Längeneinheit Platzraum vorhanden ist und ferner, dass sich Magnetspulen, welche .die erforderliche Entgasungstemperaturen aushalten und beim Betriebe keine schäd lichen Gase abgeben,
sich nur sehr schwierig herstellen lassen. Durch hie in der letzten Zeit in Anwen dung gekommenen, hochwertigen Magnet- stahlsorten ist nun die Möglichkeit geschaf- fen:, ein Konzentrationsfeld von hinreichen der Stärke mittels eines Dauermagnetes zu erzeugen.
Nicht nur kann eine grosse Induk tion erhalten werden, sondern das Material hat auch die Eigenschaft, dass es die für die Entgasung erforderliche Erhitzung aushal- ten kann, ohne dassseine magnetischen Eigen schaften sich ändern.
Erfindungsgemäss ist somit für die magnetische Konzentration des Strahlenbün dels ein Dauermagnet im Vakuumraum einer Kathodenstrahlenröhre angeordnet. Als Ma terial für einen solchen Dauermagneten eig net sich sehr gut eine Legierung, die Eisen, Nickel, Aluminium und ferner Kobalt und vorzugsweise Titan enthält.
Gegebenenfalls können zusätzliche Metalle, z. B. Kupfer, vorhanden sein. Als Beispiel ist eine Legie- rung mit 15 bis 2,0/10 Nickel, 15 bis 25% Kobalt, 5 bis 10 % Aluminium und höch- stens 5/10 Titan zu erwähnen.
Der restliche Teil der Legierung besteht aus Eisen, kann aber gegebenenfalls geringe Beimischungen (zusammen einige Prozente) aus Kupfer, Mangan und Chrom enthalten, die keinen schädlichen Einfluss! auf die magnetischen Eigenschaften der Legierung haben.
Durch die Erfindung wird auch der Vor teil erreicht, dass die dauernde Erregung durch einen elektrischen -Strom in Wegfall kommt.
Zur Regelung der Stärke .des magne- tischen Feldes in dem durch das Bün del durchlaufenen Raum kann ein magne- tischer Nebenschluss dienen,
der ausserhalb der Röhre beweglich angeordnet wenden kann und einen regelbaren Teil des magne tischen Kraftflusses der Strahlenbahn ent zieht,
Ein Ausführungsbeispiel einer Kathoden strahlenröhre nach des Erfindung wird an- hand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung stellt einen Teil einer Kathoden- strahlenröhre schematisch im Querschnitt dar.
Es wird mit 1 die Glaswand,der Röhre angedeutet. Der kegelförmige Teil, der den Bildschirm und gegebenenfalls die Ablenk- platten enthält, ist in der Zeichnung weg- gelassen.
Die von der Kathode 2 emittierten und durch die Elektrode 3 gesteuerten Elektro- neu werden durch das elektrische Feld der Kathode und der Elektrode 4 beschleunigt und durch das magnetische Feld des Dauer- magnetes 5
konzenrtriert. Der Magnet besteht aus einem zylindTisohenStahlkörper 6 und zwei Endplatten<B>7</B> und B. Diese Platten, die aus Weicheisen bestehen können, besitzen eine Durchbohrung 9 und 10 zum Durch lassen des Strahlenbündels.
Der Durchmesser der Durchbohrungen 9 und 10 ist kleiner als der Innendurchmesser des Zylinders 6. Der Aussendurchnäesser des Zylinders 6 ist da gegen kleiner als der äussere Durchmesser der Endplatten 7 und B.
Der magnetische Kraft- fluss läuft von dem Innenrand der einen Platte axial durch den vom zylindrischen Teil 6 umschlossenen Raum nach dem Innen rand der andern Platte. Die Feldstärke in dem Entladnnbgraum ausserhalb des vom Zylinder 6 umschlossenen Teils ist nur ge ring und stört,
die Wirkung der dort erzeug ten elektrischen oder magnetischen Ablenk- felder nicht. Ein Teil des Kraftflusses läuft zwischen den Aussenrändern der Platten 7 und B.
Dieser Teil schliesst .sich hauptsäch- lich durch den verschiebbaren magnetischen Nebenschluss 11, der in Form eines Zylin ders die Röhre umgibt Je kürzer man den nicht durch das Joch 1-1 überbrückten Ab- stand macht,
um so grösser ist der Teil des magnetischen Kraftflusses, der seinen Weg durch das Joch 11 nimmt. Hiedurch kann die Feldstärke in der Strahlenbahn ge- regelt werden.
Die Platten 7 und 8 bilden mit dem Zylinder 6, mechanisch einen Teil. Durch eine Verankerung kann eine Verschiebung dieses Teils vermieden werden. Gegebenen- falls kann die Glaswand
der Röhre mit den Rändern der Platten 7 und 8 verschmolzen sein. Zwischen, der Platte 7 und der Elek trode 4 kann ein Spannungsunterschied an gelegt werden, so dass das Magnetsystem gleichzeitig eine der Elektroden, z. B. die Beschleunigungsanode, der Röhre bildet.
Um die Anordnung eines Dauermagnetes von genügender Stärke im Innern der Röhre möglich zu machen, muss eine Legierung ver wendetRTI ID="0002.0248" WI="12" HE="4" LX="1340" LY="2216"> wenden, die eine grosse Energie pro <B>cm'</B> Inhalt besitzen kann.
Diese Energie- dichte wird in dem Wert von DH@,@Y ausge- drückt. Für die Kathodenstrahlenröhre wird im allgemeinen eine Legierung nötig sein, deren magnetische Eigenschaften durch die Erhitzung bei der Entgasung bis zum Bei spiel 500 " C sich nicht: nennenswert ändern, und deren; BH"", -Wert wenigstens<B>10'</B> egs Einheiten beträgt.
SelbstveTStändlich. kann das Volumen :des Magnetes grösser sein, wenn der Röhren durchmesser grösser ist. Da aber grössere Ab- messungen :der Röhre in der Regel eine grössere Röhrenleistung bedeuten, muss der magnetische Kraftfluss auch entsprechend grösser sesn, so :dass, :
der oben angegebene Wert für BHm"x unabhängig von der Grösse der Röhre meistens nicht unterschritten wer den soll.
Cathode ray tube with magnetic concentration. Compared to the concentration of cathode rays through electric fields, the use of magnetic fields for this purpose has the advantage that one does not do this to the same extent as is the case with electrostatic focusing,
exactly the dimensions of the parts used to create the field and whose mutual position must be observed.
Magnetic fields, however, give rise to the difficulty that their effect cannot be localized so easily and their influence on the cathode ray beam extends over a comparatively great length.
The penetration of the magnetic field into the area where the deflection of the .Strahlenbündels takes place is particularly undesirable.
To .the effect of the concentrating magnetic field as much as possible. To restrict it to a certain location, the coils that generate the magnetic field are encapsulated in an iron shell with a slot.
Cathode ray tubes have also been described in which the magnetic coil is located inside the tube so that it has a small diameter.
This type of construction is also favorable with regard to the restriction of the spatial effect of the coils, because this decreases with the diameter of the coils.
However, it has the disadvantage that there is only space for a limited number of turns per unit length and furthermore that magnetic coils which can withstand the required degassing temperatures and do not emit any harmful gases during operation,
are very difficult to manufacture. The high-quality types of magnetic steel that have recently been used here now create the possibility: to generate a concentration field of sufficient strength by means of a permanent magnet.
Not only can a large induction be obtained, but the material also has the property that it can withstand the heating required for degassing without changing its magnetic properties.
According to the invention, a permanent magnet is thus arranged in the vacuum space of a cathode ray tube for the magnetic concentration of the Strahlbün dels. An alloy that contains iron, nickel, aluminum and also cobalt and preferably titanium is very suitable as a material for such a permanent magnet.
Optionally, additional metals, e.g. B. copper, be present. An example is an alloy with 15 to 2.0 / 10 nickel, 15 to 25% cobalt, 5 to 10% aluminum and a maximum of 5/10 titanium.
The remaining part of the alloy consists of iron, but may contain small admixtures (a few percent together) of copper, manganese and chromium, which do not have a harmful effect! on the magnetic properties of the alloy.
The invention also has the advantage that the constant excitation by an electrical current is eliminated.
A magnetic shunt can be used to regulate the strength of the magnetic field in the space traversed by the bundle.
which is movably arranged outside the tube and removes a controllable part of the magnetic force flow from the beam path,
An embodiment of a cathode ray tube according to the invention is explained in more detail with reference to the drawing. The drawing shows part of a cathode ray tube schematically in cross section.
The glass wall, the tube, is indicated with 1. The conical part, which contains the screen and possibly the deflector plates, has been omitted from the drawing.
The electrons emitted by the cathode 2 and controlled by the electrode 3 are accelerated by the electric field of the cathode and the electrode 4 and by the magnetic field of the permanent magnet 5
concentrated. The magnet consists of a cylindrical steel body 6 and two end plates <B> 7 </B> and B. These plates, which can be made of soft iron, have a through hole 9 and 10 for the beam to pass through.
The diameter of the through bores 9 and 10 is smaller than the inner diameter of the cylinder 6. The outer diameter of the cylinder 6 is smaller than the outer diameter of the end plates 7 and B.
The magnetic flux of force runs from the inner edge of one plate axially through the space enclosed by the cylindrical part 6 to the inner edge of the other plate. The field strength in the discharge space outside the part enclosed by the cylinder 6 is only low and disturbs,
the effect of the electrical or magnetic deflection fields generated there does not. Part of the power flow runs between the outer edges of the plates 7 and B.
This part closes mainly through the displaceable magnetic shunt 11, which surrounds the tube in the form of a cylinder. The shorter the distance not bridged by the yoke 1-1 is made,
the greater is the part of the magnetic flux that makes its way through the yoke 11. This allows the field strength in the beam path to be regulated.
The plates 7 and 8 mechanically form a part with the cylinder 6. Anchoring can prevent this part from shifting. If necessary, the glass wall
of the tube must be fused to the edges of the plates 7 and 8. Between the plate 7 and the elec trode 4, a voltage difference can be applied, so that the magnet system at the same time one of the electrodes, for. B. the acceleration anode that forms the tube.
In order to make the arrangement of a permanent magnet of sufficient strength inside the tube possible, an alloy must be used. RTI ID = "0002.0248" WI = "12" HE = "4" LX = "1340" LY = "2216"> can have a large amount of energy per <B> cm '</B> content.
This energy density is expressed in the value of DH @, @ Y. For the cathode ray tube, an alloy will generally be necessary whose magnetic properties do not change significantly due to the heating during degassing up to example 500 "C, and whose; BH" "value is at least <B> 10 '</ B> egs units.
Of course. the volume of the magnet can be larger if the tube diameter is larger. But since larger dimensions of the tube usually mean a larger tube power, the magnetic flux must also be correspondingly larger, so: that,:
the value given above for BHm "x should usually not be undercut regardless of the size of the tube.