KR20020005577A - 전압 디바이더, 이 전압 디바이더가 제공된 전자총, 및 이전자총이 제공된 음극선 튜브 - Google Patents

Abstract

음극선 튜브(30)용 전자총(20)을 위한 전압-디바이딩 레지스터(voltage-dividing resistor)(1)는 캐리어(2)를 갖는데, 상기 캐리어는 상기 캐리어의 보어(3)안에 고정되고 상기 캐리어(2)의 표면(5)상의 저항층(6)과 접촉하는 접촉 요소(7)를 갖는다. 접촉 요소들(7) 각각은 보어(3)안에 위치된 제1 중공 바디(8)를 갖는다. 제1 바디(8)는 베이스(81)와 이 베이스로부터 연장하는 벽(82)을 갖는데, 이 벽은 캐리어(2)의 표면(4)에 대항하여 프레스되는 림(rim)(83)을 갖는다. 상기 요소들(7) 각각은 스프링 스트립(spring strip)인 제2 바디(9)를 갖는데, 상기 스프링 스트립은 제1 바디(8)의 베이스(81)로의 접합 연결부(welded connection)(10)를 갖고 캐리어(2)의 제2 표면(5)에 대항하여 자신의 양측에서 프레스된다. 전압-디바이딩 레지스터는 쉽게 실현될 수 있는 간단한 구조를 가지며 그의 접촉 요소(7)는 저항층(6)과 잘 한정된 접촉을 형성한다.

Description

전압 디바이더, 이 전압 디바이더가 제공된 전자총, 및 이 전자총이 제공된 음극선 튜브{VOLTAGE DIVIDER, ELECTRON GUN PROVIDED WITH THE VOLTAGE DIVIDER, AND CATHODE RAY TUBE PROVIDED WITH THE ELECTRON GUN}

이런 유형의 전압 디바이더는 JP-A-09 260 119로부터 알려져 있다.

알려진 전압 디바이더에서, 접촉 요소의 제1 오목 금속 바디는 제1 표면과 제2 표면 사이의 거리에 상당하는 길이를 갖는 원통 부쉬(bush)이다. 부쉬는 보어에 완전히 수용된다. 제2 바디는 돌출하는 칼라(collar)를 갖는 관통 플러그이다.제2 바디는 부쉬내의 클램핑 피트(clamping fit)를 갖고 보어의 벽에 대항하여 부쉬를 프레스한다(press). 돌출하는 칼라는 저항 물질층과 접촉한다.

알려진 전압 디바이더의 단점은 접촉 요소가 캐리어에 장력을 야기하여 크랙(crack)과 파손의 위험이 있다는 것이다. 또 하나의 단점은 제2 바디가 저항 물질층과 접촉하나 영구적으로 적합한 접촉을 보장하는 이 층에 대한 미리 정해진 압력을 발휘하지는 않는다는 것이다. 상기 층과의 접촉은 제1 바디와 제2 바디 사이의 마찰에 완전히 의존하는 한편, 이 바디들은 교차 열 부하(alternating thermal load)에 종속한다.

예를 들면 JP-A-09 017 352 로부터 알려진 다른 전압 디바이더에서, 접촉 요소는 타 단부에 비딩된(beaded) 제1 단부상에 돌출하는 림(rim)을 갖는 튜브이다. 이 접촉 요소는, 준비하는 동안, 심하게 변형되어 캐리어와 접촉하므로 캐리어와 그 위에 제공된 전도층은 손상될 수 있다는 단점을 갖는다. 또한 물질의 탄성 때문에, 튜브에 의해 캐리어상에 가해지는 클램핑 힘(clamping force)은 비딩 동안보다 비딩 직후에 더 낮아서, 상대적으로 높으나 적지않게 신뢰할 수 없는 과도 저항이 접촉 요소와 저항 물질층 사이에서 생산된다.

본 발명은 제1 표면으로부터, 상기 제1 표면으로부터 떨어져 있는 제2 표면으로 연장하는 보어(bore)를 갖는, 절연물질로 된 캐리어와,

상기 캐리어의 표면상에 있는 저항 물질 층과,

각각의 보어에 고정되고, 저항 물질 층과 접촉하는 접촉 요소로서, 상기 접촉 요소는 베이스와 상기 베이스로부터 연장하는 벽이 제공되는 제1 오목 금속 바디를 갖고, 상기 제1 오목 금속 바디는 보어에 수용되고 제2 금속 바디에 연결되는, 접촉 요소(7)를 포함하는 전압 디바이더(voltage divider)에 관한 것이다.

본 발명은 또한 전압 디바이더가 제공된 전자총과 전자총이 제공된 음극선 튜브에 관한 것이다.

도 1은 전압 디바이더의 평면도.

도 2는 도 1의 라인(Ⅱ-Ⅱ)으로 취해진, 더 크게 확대된 단면도.

도 3은 전자총의 사시도.

도 4는 음극선 튜브의, 부분적으로 절개된, 측면도.

본 발명의 목적은 접촉 요소가 저항 물질층과 적합한 접촉을 형성하고 쉽게 제조될 수 있음과 동시에 손상을 피하는 간단한 구조를 갖는 상기 "기술분야"에서 언급된 유형의 전압 디바이더를 제공하는 것이다.

본 발명에 따라, 이 목적은 제1 바디가 보어 안에 일정 틈을 가진 채 수용되고 상기 제1 바디의 벽은 상기 제1 표면에 대항하여 프레스되는 플랜지 림(flanged rim)을 갖는 것과, 제2 바디는 제1 바디의 베이스와의 접합 조인트(welded joint)를 갖는 리프 스프링 스트립(leaf spring strip)이고 캐리어의 제2 표면에 대항하여 자신의 양측에서 프레스되는 것에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 전압 디바이더의 접촉 요소의 부분들은 단지 조립되고 조립동안 캐리어와 접합되어야 한다. 조립 후 이 접촉 요소에 의해 캐리어상에 가해지는 힘보다 크지 않은 힘이 이 캐리어에 가해진다. 제1 바디가 서로 정반대인 캐리어안의 힘을 야기하지 않는 것은 보어안의 제1 바디의 틈에 의해 달성된다. 슬라이딩 피트(sliding fit)와 같은 극단적으로 작은 틈은 이 목적을 위해 적당하다. 제1 바디는 솔리드 핀(solid pin)보다 더 적은 물질을 필요로 하기 때문에, 그리고 오목한 바디가 조립 동안 더 쉽게 조작될 수 있기 때문에, 특히 오목한 바디가 접합 조인트에 의해 제2 바디에 쉽게 연결될 수 있기 때문에 제1 바디는 오목한 것이 유리하다. 접합 조인트는 저항 접합에 의해 얻어질 수 있으나, 두 부분은 비슷한 물질 두께를 가지므로 대안적으로 레이저 접합에 의해서 얻어질 수 있다. 고체 핀이 사용된다면, 그것은 열 싱크로서 기능할 것이며 연결부의 형성을 방지할 것이다.

제1 바디는 수 개의, 예를 들면, 둘, 셋, 또는 넷의 벽을 가질 수 있고 미리 형성된 금속 스트립으로부터 그것을 휨으로써 형성될 수 있다. 제1 바디의 벽은 공동으로 밀폐된 실린더 벽을 구성하고 그들의 플랜지 림은 고리형 칼라(circular collar)일 때가 바람직하다. 그 후 제1 바디는, 예를 들면, 판(sheet) 물질로부터 딥-드로잉(deep-drawing)함으로써 쉽게 얻어질 수 있다. 제1 바디는 그 때 더한 강성도(stiffness)를 갖고 그에 의해 매우 신뢰할 수 있게 캐리어의 보어안에 위치된다.

접촉 요소의 제1 바디는 제2 표면의 평면에 또는 관련된 보어안에 위치된 그의 베이스를 가질 수 있다. 그러한 경우, 제2 바디는 접합 조인트의 영역에서 돌기부를 가질 수 있다. 그러나, 제1 바디의 베이스는 캐리어를 넘어서 돌출하고,제2 바디는 곡선형 돌기부를 가지며, 상기 곡선형 돌기부에 의해 제2 바디는 캐리어와 접촉할 때가 유리하다. 그 때 제2 바디는 그의 반복성을 향상시키는, 캐리어와의 미리 한정된 접촉 영역을 갖게 된다. 돌기부는 포울드(folds)일 수도 있으나, 돌기부에 예를 들면 접합 조인트의 각 측에 두 개의 구형 곡선형 홈의 형상을 제공하는 것이 바람직하다.

바람직한 실시예에서, 제2 바디는 접합 조인트의 양측상에서 캐리어쪽으로 킹크부(kink) 둘레로 휜다. 이 실시예는 접촉 요소의 압력이 쉽게 기설정될 수 있다(preselected)는 장점을 갖는다. 재료의 유형과 치수와 같은 다른 파라미터가 동일하다면, 더 큰 킹크를 제공함으로써 더 큰 힘으로 조절될 수 있다.

제2 표면은 저항 물질 층을 지지할 때가 바람직하다. 리프 스프링 스트립은 그 때 저항 물질층과 접촉을 형성한다. 캐리어의 제2 표면상의 전기 전도 물질의 양은 그 때 제한되는데, 이것이 전하 플래쉬오버(charge flashover)를 제거하기 위해 바람직하다.

제1 바디와 제2 바디는 전자총 그 자체에서, 예를 들어 그리드(grid)에서 또한 사용되는, 예를 들면 크롬/니켈 강철과 같은 물질로 만들어질 수 있다. 제1 바디를 위해 연성 있는(ductile) 형상이 선택될 수 있고 제2 바디를 위해 신축성 있는 형상이 선택될 수 있다.

전압 디바이더는 접촉 요소를 위한 저-옴 접촉 면(low-ohmic contact face)을 캐리어의 보어 가까이에 가지는 경우에, 상기 접촉 면은 고-옴 저항 물질층과 접촉하는 것이 바람직하다. 이것은 전압 디바이더의 정확도에 기여한다. 전압 디바이더는, 상기 접촉 면의 영역을 제외하고, 예를 들면 유리로 된 절연 코팅을 가질 수 있다. 열적 안정성 때문에 캐리어는 세라믹 물질, 예를 들면 알루미늄 산화물로 제조되는 것이 바람직하다. 세라믹 물질은 음극선 튜브의 진공에 영향을 주지 않거나 거의 영향을 주지 않도록 매우 낮은 휘발성을 갖는다.

전자총의 전압 디바이더는, 전자총이 작동을 위해 대략 12kV 이상, 예를 들면 15kV의 고 전압을 필요로 할 때 이 전압이 상기 전자총의 가장 높은 전압보다는 낮을 것을 필요로 한다. 전자총은 상기 총이 전기적으로 접촉하는 원뿔부의 내부 전도 코팅을 통해 음극선 튜브의 원뿔부의 전압 관통 리드(voltage lead-through)로부터 최고 전압, 예를 들면 30kV를 받는다. 대략 12kV 이상의 전압은 총의 유리 플랜지를 통해 접지 전위와 함께 가이드될 수 없다. 전압 디바이더는 한쪽으로는 총의 최고 전압에 연결되고 다른쪽으로는 낮은 전위, 예를 들면 접지 전위에 연결되기 때문에 전압 디바이더는 요구되는 전압 또는 전압들을 얻을 수 있는 가능성을 제공한다.

본 발명에 따른 전자총에는 본 발명에 따른 전압 디바이더가 제공된다.

전자총의 특정 실시예에서는, 열(row)로 배열된 그리드가 존재하고 상기 열로 된 그리드의 측면상으로 연장하는 절연체에 의해 기계적으로 연결되며, 전압 디바이더는 절연체 중 하나에 장착되고 상기 전압 디바이더의 캐리어의 제2 표면에는 상기 절연체를 향하는 저항 물질 층이 제공된다. 접촉 요소의 제2 부분은 이 때 이 절연체와 캐리어 사이에 둘러싸인다.

전압 디바이더는 상기 전압 디바이더와 절연체 둘레로 감긴 금속 루프에 의해 관련된 절연체에 대항하여 기계적으로 유지되고 그리드 중 하나에 고정되는 것이 알맞다.

전압 디바이더는 접촉 요소와 그리드 또는 유리 플랜지의 관통 리드 핀에 연결되는 예를 들면 스트립-형상의 전도체에 의해 전자총에 전기적으로 연결될 수 있다. 전도체는 예를 들면 각각의 접촉 요소의 제2 바디에 접합될 수 있다.

본 발명에 따른 음극선 튜브에는 본 발명에 따른 전자총이 제공된다.

본 발명의 이런한 특징과 다른 특징들은 이후에 설명되는 실시예로부터 명백해질 것이며 이후 설명되는 실시예를 참조하여 설명될 것이다.

도 1 및 도 2에서, 전압 디바이더(1)는 예를 들면 알루미늄 산화물과 같은절연물질로 된 캐리어(2)를 갖는데, 상기 캐리어는 제1 표면(4)으로부터, 상기 제1 표면으로부터 떨어져 있는 제2 표면(5)으로 연장하는 보어(3)를 갖는다. 도 1에서 대략 무늬 형태로 도시되는 저항 물질 층(6)은 캐리어(2)의 표면(4,5)상에 존재한다. 접촉 요소(7)는 각각의 보어(3)에 고정되고, 저항 물질 층(6)과 접촉한다. 도면들에서, 이러한 접촉은 저-옴 코팅(low-ohmic coating)(11)을 통해 연장된다. 접촉 요소(7)는 베이스(81)와 이 베이스로부터 연장하는 벽(82)이 제공되는 제1 오목 금속 바디(8)를 갖는데, 상기 제1 오목 금속 바디는 보어(3)에 수용되고 제2 금속 바디(9)에 연결된다.

제1 바디(8)는 보어(3) 안에 일정 틈을 가진 채 수용되며 이 제1 바디의 벽(82)은 제1 표면(4)에 대항하여 프레스되는 플랜지 림(83)을 갖는다. 제2 바디(9)는 제1 바디(8)의 베이스(81)와의 접합 조인트(10)를 갖는 리프 스프링 스트립이며, 캐리어(2)의 제2 표면(5)에 대항하여 자신의 양측에서 프레스된다.

제1 바디(8)의 벽들(82)은 공동으로 밀폐된 실린더 벽이 되고 그들의 플랜지 림(83)은 고리형 칼라가 된다.

제1 바디(8)의 베이스(81)는 캐리어(2)를 넘어서 돌출하고 제2 바디(9)는 곡선형 돌기부(91)를 가지며, 상기 제2 바디는 도면에서 한 쌍의 돌기부에 의해 두 번 캐리어(2)와 접촉한다.

제2 바디(9)는 접합 조인트(10)의 양측상에서 캐리어(2)쪽으로 킹크부(kink)(92) 둘레로 휜다.

제2 표면(5)은 저항 물질 층(6)을 지지한다.

전압 디바이더(1)는 한쪽으로는 접지 전위에 연결될 수 있고 다른 쪽으로는 예를 들면 30kV에 연결될 수 있으며 한편 그 후 예를 들면 15kV의 전압은 중간 접촉 요소(7)로부터 취해진다.

도 3에서, 전자총(20)에는 도 1의 전압 디바이더(1)의 변형물이 제공된다. 이 변형물은 볼 수 있는 두 개의 부가적 접촉 요소(7)와 제1 바디(8)의 존재를 포함한다. 전자총은 열로 배열된 그리드(21)를 갖는데 이 그리드는 상기 열로 된 그리드(21)의 측면상으로 연장하는 예를 들면 유리로 된 절연체(22)에 의해 기계적으로 연결된다. 전압 디바이더(1)는 절연체(22) 중 하나에 대항하여 장착되고, 상기 전압 디바이더의 캐리어(2)의 제2 표면(5)(도 1)에는 절연체(22)를 향하는 저항 물질 층(6)이 제공된다. 그래서 캐리어(2)의 제1 표면(4)은 접촉 요소(7)의 제1 오목 금속 바디(8)와 함께 볼 수 있다.

전압 디바이더(1)는 상기 전압 디바이더(1)와 절연체(22) 둘레로 감긴 금속 루프(23)에 의해 관련된 절연체(22)에 대항하여 기계적으로 유지되고 그리드(21) 중 하나에 고정된다. 접촉 요소(7)의 제2 바디(9)에 접합된 금속 스트랩(24)은 전압 디바이더(1)를 네 개의 그리드(21)에 연결한다. 금속 스트랩(26)은 예를 들면 접지 전위에 있는 예를 들면 핀에 연결될 수 있다. 도 3에서, 전방 그리드(21)에는 음극선 튜브안의 전도 코팅과 접촉을 형성하도록 탄성 러그부(27)가 제공된다.

도 4의 음극선 튜브(30)에는 전압 디바이더(1)를 갖는 도 3의 전자총(20)이 제공된다. 튜브는 원뿔부(31)와 상기 원뿔부에 연결된 스크린(32)을 갖는다. 원뿔부(31)는 전기 전도 코팅(33)을 갖고 상기 전기 전도 코팅은 전압 관통 리드(34)에의해 예를 들면 30kV의 고 양 전위(high positive potential)에 연결될 수 있다. 전자총(20)의 탄성 러그부(27)는 이 전기 전도 코팅과 접촉한다. 전압 디바이더(1)의 금속 스트랩(26)(도 3 참조)은 예를 들면 접지 전위와 같은 저 전위로 연결되도록 연결 핀(35)에 연결된다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 전압 디바이더, 이 전압 디바이더가 제공된 전자총, 및 이 전자총이 제공된 음극선 튜브등에 이용된다.

Claims (9)

1. 제1 표면(4)으로부터, 상기 제1 표면으로부터 떨어져 있는 제2 표면(5)으로 연장하는 보어(3)를 갖는, 절연물질로 된 캐리어(2)와,

   상기 캐리어(2)의 표면(4,5)상에 있는 저항 물질 층(6)과,

   각각의 보어(3)에 고정되고, 저항 물질 층(6)과 접촉하는 접촉 요소(7)로서, 상기 접촉 요소(7)는, 베이스(81)와 상기 베이스로부터 연장하는 벽(82)이 제공되는 제1 오목 금속 바디(8)를 갖고, 상기 제1 오목 금속 바디는 보어(3)에 수용되고 제2 금속 바디(9)에 연결되는, 접촉 요소(7)를

   포함하는 전압 디바이더(1)로서,

   상기 제1 바디(8)는 보어(3) 안에 일정 틈을 가진 채 수용되고 상기 제1 바디의 벽(82)은 상기 제1 표면(4)에 대항하여 프레스되는(press) 플랜지 림(flanged rim)(83)을 가지는 것과,

   상기 제2 바디(9)는 상기 제1 바디(8)의 상기 베이스(81)와의 접합 조인트(welded joint)(10)를 갖는 리프 스프링 스트립(leaf spring strip)이고 상기 캐리어(2)의 상기 제2 표면(5)에 대항하여 자체의 양측에서 프레스되는 것을

   특징으로 하는, 전압 디바이더.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제1 바디(8)의 상기 벽들(82)은 공동으로 밀폐된 실린더 벽을 구성하고 그들의 플랜지 림(83)은 고리형 칼라(circular collar)인 것을특징으로 하는, 전압 디바이더.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제1 바디(8)의 상기 베이스(81)는 상기 캐리어(2)를 넘어서 돌출하며, 상기 제2 바디(9)는 곡선형 돌기부(91)를 가지고 상기 곡선형 돌기부에 의해 상기 제2 바디는 상기 캐리어(2)와 접촉하는 것을 특징으로 하는, 전압 디바이더.
4. 제 3항에 있어서, 상기 제2 바디(9)는 상기 접합 조인트(10)의 양측상에서 상기 캐리어(2)쪽으로 킹크부(kink)(92) 둘레로 휘는 것을 특징으로 하는, 전압 디바이더.
5. 제 4항에 있어서, 상기 제2 표면(5)은 상기 저항 물질 층(6)을 지지하는 것을 특징으로 하는, 전압 디바이더.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 기재된 전압 디바이더(1)가 제공되는, 전자총(20).
7. 제 6항에 있어서, 열(row)로 배열된 그리드(grid)(21)가 존재하고 상기 열로 된 그리드(21)의 측면상으로 연장하는 절연체(22)에 의해 기계적으로 연결되는 것과,

   상기 전압 디바이더(1)는 절연체(22) 중 하나에 장착되고 상기 전압 디바이더의 캐리어(2)의 상기 제2 표면(5)에는 상기 절연체(22)를 향하는 저항 물질 층(6)이 제공되는 것을

   특징으로 하는, 전자총.
8. 제 7항에 있어서, 상기 전압 디바이더(1)는 상기 전압 디바이더(1)와 상기 절연체(22) 둘레로 감긴 금속 루프(23)에 의해 상기 관련된 절연체(22)에 대항하여 기계적으로 유지되고 상기 그리드(21) 중 하나에 고정되는 것을 특징으로 하는, 전자총.
9. 제 6항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 기재된 전자총(20)이 제공되는, 음극선 튜브(30).