DE896689C

DE896689C - Anordnung des Wehnelt-Zylinders bei Entladungsroehren, beispielsweise Kathodenstrahlroehren, insbesondere solchen mit hohen Betriebsspannungen

Info

Publication number: DE896689C
Application number: DEF4654D
Authority: DE
Inventors: Hans-Werner Dr Paehr; Erich Dr Habil Schwartz; Heinrich Dr Struebig
Original assignee: Fernseh GmbH
Current assignee: Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Priority date: 1937-11-05
Filing date: 1937-12-10
Publication date: 1953-11-16
Also published as: FR829048A; FR847303A; CH209751A

Description

.Anordnung des Wehnelt-Zylinders bei Entladungsröhren, beispielsweise Kathodenstrahlröhren, insbesondere solchen mit hohen Betriebsspannungen Zur Steuerung eines Elektronenstroms oder der durch den Elektronenstrom ausgelösten Lichtintensität in Kathodenstrahlröhren wird bekanntlich eine gegenüber der Kathode auf negativem Potential liegende Elektrode benutzt. Diese als Wehnelt-Zylinder bekannte Steuerelektrode wird vorzugsweise als kleiner Zylinder, dessen Durchmesser und Länge etwa gleiche Dimensionen haben, oder als Lochblende vor der Kathode oder als Kombination beider ausgebildet.
Bei der Erzeugung sehr heller Bilder in Kathodenstrahlröhren ist es notwendig, die Strahlleistung zu erhöhen, und dies geschieht am einfachsten durch Verwendung sehr hoher Spannungen (mehrere 10 000 Volt). Mit den üblichen kurzen und auf der der Kathode abgewandten Seite offenen Wehnelt-Zylindern ist es zwar möglich, Röhren bis zu ro ooo Volt zu betreiben, aber infolge der bei diesen Anordnungen häufig auftretenden wilden Emission, die z. B. durch einen g UmgriffderAnodie oder autoelektronische Entladung verursacht werden kann, geben die gebräuchlichen Elektrodenanordnurngen bei hohen Spannungen Anlaß zu Durchschlägen des Röhrenhalses. Diese Gefahr wächst mit steigender Anodenspannurng und zeitigt eine große Betriebsunsicherheit.
Es ist bekannt, eine zur Fokussierung dienende becherförmige Elektrode an einem rohrförmigen Teil zu befestigen, der über den Quetschfuß geschoben ist. Weiterhin ist es bekannt, die Glühkathode in einem die Kathodenstrahlen konzentrierenden Becher anzubringen und mit einem elektrostatischen Schirm, der beispielsweise als metallisches Rohr ausgebildet ist, zu umschließen, um die Einschmelzstelle der Kathodenzuführungen gegen Durchschlagen zu sichern. Bei diesen bekannten Anordnungen besteht jedoch zwischen der Kathode und dein Schutzzylinder keine Spannungsdifferenz, so daß es hier nicht darauf ankommt, zur Vermeidung von Kriechströmen einen langen Kriechweg zwischen den beiden Elektroden einzuschalten.
Sind Kathodenzuleitungen und Wehnelt-Zuführung durch eine Quetschung geführt, so zeigt sich im Betrieb infolge der Erwärmung des Quetschfußes durch Strahlung von der Kathode und bei hoher negativer Vorspannung des Wehnelt-Zylinders eine Zerstörung des Fußes durch Glaselektrolyse. Zur Vermeidung solcher Zerstörung könnte man den. Fuß selbst zurückverlegen, muß dann aber ziemlich lange Kathodenzuleitungen in Kauf nehmen. Bei der Ausführung eines solchen Fußes, dessen mechanischer Aufbau etwas umständlich ist, tritt im Betrieb eine langsame Verschiebung der Kathodenspitze durch Erwärmung ein. Eine solche Verschiebung ist aber ,durchaus unerwünscht. Es ist daher erstrebenswert, kurze Kathodenzuführungen zu besitzen.
Diese Nachteile sind bei einer Anordnung des Wehnelt-Zylinders bei Entladungsröhren, beispielsweise Kathodenstrahlröhren, .insbesondere solchen mit hohen. Betriebsspannungen, dadurch beseitigt, daß gemäß der Erfindung der Wehnelt-Zylinder als Rohr ausgebildet und auf ein Isolierrohr, bestehend aus Glas oder dem Werkstoff der Röhre, aufgeschoben ist, das den die Kathodenzuleitungen enthaltenden Onetschfuß mit Abstand umschließt. Die Länge des Wehnelt-Zylinders sowie seiner rohrförmigen Halterung beträgt dabei ein Mehrfaches ihrer Durchmesser. Die Zuleitung zum Wehnelt-Zylinder erfolgt gesondert zum Zwecke der Isolierung gegenüber der Kathodenheizzuführung durch eine Durchführung der Röhrenhal:swandung nahe der der Kathode ab,-gewandten Öffnung des Wehnelt-Zylinders.
Durch diese Ausführung des Wehnelt-Zylinders wird eine Reihe von Vorteilen erreicht: Die Gefahr eines Umgriffs und damit auch von Durchschlägen !des Röhrenhalses wird durch die langgestreckte Ausführung des Wehnelt-Zylinders vermieden. Es wird ferner eine sehr gute Isolierung zwischen der Kathodenhei.zzuführung und dem Wehnelt-Zylinder mit seiner negativen Spannung geschaffen. Infolge seiner langgestreckten Form ist der Wehnelt-Zylinder vollkommen sicher geführt, so daß Erschütterungen der Röhre keine Verlagerung des Wehnelt-Zylinders zur Folge haben können. Die Zentrierung der Öffnung des Wehnelt-Zylinders zur Kathode ist durch eine Schraubeinrichtung, die mit der Halterung des Wehnelt-Zylinders zusammenwirkt, in jeder Hinsicht gewährleistet.
In der Zeichnung, die einen Schnitt durch den Röhrenhals darstellt, :ist die Erfindung in einer beispielsmäßigen Ausführungsform gezeigt.
Die Stromzuführung zur Kathode 3 geschieht durch die Drähte 5 und den Quetschfuß 6. Alls Ein= schmelzurig aus Glas bzw. dem Werkstoff der Röhre erstreckt sich nun in das Innere des Röhrenhalses i ein verhältnismäßig langes Rohrstück 8, das den Quetschfuß 6 mit den Zuleitungen 5 zur Kathode 3 fast ganz umschließt. Der Hohlraum zwischen dem OOuetschfuß 6 und dem Rohrstück 8 ist am Ende des Röhrenhalses dadurch abgeschlossen, daß der Quetschfuß 6 in das Rohrstück 8 übergeht. Das Rohrstück 8 geht am Ende des Röhrenhalses i in die äußere Wandung des Röhrenhalses über. Der Quetschfuß 6 ragt aus dem Rohrstück 8 heraus.
Über das Rohrstück 8 ist nun der metallische Wehnelt-Zylinder .9 geschoben. Er erhält durch die Stromzuführung io, welche die Röhrenhalswandung an der der Kathode 3 abgewandten Öffnung des Wehnelt-Zylinders durchbricht, über den Fortsatz i i seine negative Spannung. Der Wehnelt-Zylinder trägt, der Anode zugekehrt, eine metallische kreisrunde Scheibe 12, die in ihrer Mitte eine Öffnung 13 besitzt. Der Wehnelt-Zylinder 9 .ist so, weit auf das zylindrische Rohr 8 geschoben, daß die Kathodenspitze 3 in die Öffnung der Scheibe 12 hineinragt.
In der Mitte des Wehnelt-Zylinders 9 befindet sich eine ringförmige Erhebung 16, in der drei Schrauben 17 gelagert sind, durch welche die Einstellung des Wehnelt-Zylinders zu seiner zylindrischen Halterung 8 vorgenommen werden kann. Hierdurch ist eine zuverlässige Zentrierung der Öffnung 13 des Wehnelt-Zylinders 8 zur Kathodenspitze 3 möglich.
Die Scheibe 12 ist durch ein Gewinde 1q. zur metallischen Zylinderfläche verstellbar und lösbar. Das hat den Zweck, eine Feineinstellung der Scheibenebene zur Kathodenspitze vorzunehmen. Der äußere Rand der verstellbaren Scheibe 12 und die Ränder der Öffnung 13 sind abgerundet. An Stelle der Verschraubung kann auch eine andere geeignete Befestigungsart treten. Die abschraubbare Scheibe r2 wird durch eine Gegenmutter 15, deren Außenfläche ebenfalls abgerundet ist, auf dem metallischen Zylinder 9 durch Gewindeführung gesichert.
Schließlich weist der Wehnelt-Zylinder 9 auf der dem Ende des Röhrenhalses i zugekehrten Seite Längs- und Querschlitze auf, die das Aufstecken erleichtern. Durch eine Klemmschraube i9 wird eine schellenartige Festhaltung des Wehnelt-Zylinders 9 auf der zylindrischen Halterung ermöglicht. Die Halterung i i dieser Klemmschraube i9 stellt gleichzeitig :den Anschluß der Stromzuführung zum Wehnelt-Zylinder dar.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung des Wehnelt-Zylinders bei Entladungsröhren, beispielsweise Kathädenstrahlröhren, insbesondere solchen mit hohen Betriebsspannungen, :dadurch gekennzeichnet, daß der Wehnelt-Zylinder als Rohr ausgebildet und auf ein Isolierrohr, bestehend aus Glas oder dem Werkstoff der Röhre, aufgeschoben iGt, das den die Kathodenzuleitungen halternden Quetschfuß mit Abstand umschließt.
2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Quetschfuß mit dem Halterohr für den Wehneit-Zylinder verschmolzen und dieses wiederum mit dem Röhrenhals verschmolzen ist.
3. Anordnung nach Anspruch r oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Wehnelt-Zylinder an der Kathode abschließende, mit einer Öffnung versehene Scheibe in der Achse des Systems verstellbar und gegebenenfalls lösbar ist.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder der verstellbaren Scheibe und ihrer Öffnung abgerundet sind.
5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe auf' dem Wehnelt-Zylinder aufgeschraubt und durch eine Gegenmutter gesichert ist.
6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wehnelt-Zylinder z. B. ,durch Führungs- und Halteschrauben gegenüber dem Isoherrohr verstellbar ist.
7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung zum Wehnelt-Zylinder, von der Kathode ,aus gesehen, jenseits der Verschmelzung des Quetschfußes mit dem Halterohr durchgeschmolzen ist.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung zum Wehnelt-Zylinder getrennt von den übrigen Zuleitungen erfolgt. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 615 705; USA.-Patentschrift Nr. 1 870 g75.