Электронная пушка
ЭЛЕКТРОННАЯ ПУШКА, содержащая катод, дополнительную днафрагму с малым отверстием, расположенную у поверхности катода, управляющий электрод и анод, отличающаяся тем, что, с целью повьшения электронной яркости и долговечности пушки, между катодом и дополнительной диафрагмой размещена осеси Ф1етричная одиночная линза, вьтолненная в виде трех последовательно расположенных диафрагм,, днамет хл отверстий которых равны между собой, основные размеры пушки и взаимное располо .жени е ее элементов удовлетворяют соотношению; d;d.:d-:aib - 0,3;
69) (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ
НМ4
РЕСПУБЛИК
3(SD Н 01 Т 29 48
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
d:Й,:d d (d т ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР Пб ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA н a4T0PCHONV СВИДЕТВВСТВУ (21) 3407173/18-21 (22) 16.03.82 (46) .07.07.83,.Бюл. 9. 25 (72) Н .Ф.Осауленко, О.И. Бабич, В.В.Дыкый, Ц;И.Скуратовский, В.В.Цы. ганенко и В.И.Пигрух (53). 621.385 ° 832(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР 9 145670, кл. Н 01 У 29/46, 1960. 2. Патент Великобритании-91145205, ..кл.81D, 1969(прототип). (54)(57) ЭЛЕКТРОННАЯ ПУШКА, содеРжащая катод, дополнительную диафрагму с мальва отверстием, расположенную у поверхности катода, управляющий электрод и анод, отличающаяся тем, что, с целью повышения алектрон-. ной яркости и долговечности пушки, между катодсм и дополнительной диафрагмой размещена осесимметричная одиночная линза, выполненная в виде трех последовательно расположенных диафрагм,. диаметры отверстий кото- . рых равны между собой, причем основные размеры пушки и взаимное расположение.ее элементов удовлетворяют соотношению: Ь " ОэЗ ° (1 1 э 2): (О ° 25-Оэ3) : (f, 1-1, 2) . (1,1-1, 5) . диаметр катода; диаметр отверстия одиночной линзы, диаметр отверстия дополнительной диафрагмы расстояние от катода до середины линзы; М расстояние от середины линзы до дополнительной диафрагмы. 1027789 Изобретение относится к электричеству, в частности к вакуумным электронным приборам, а именно к электронным пушкам, и может быть использовано в электроннолучевых трубках. Известна электронная пушка, содержащая катод, диафрагму с малым отверстием, а между дифрагмой и като" дом размещены иммерсионная электростатическая линза и короткофокусная магнитостатическая линзы 1). Недостаток данной электронной пушки заключается в том, что она, позволяя повысить разрешающую способность, не увеличивает электронную яркость. Действительно, при .25-30кратном уменьшении электронного изображения катода растет угол расхождения пучка и следовательно, электронная яркость не повышается. Кроме Я того, конструкция такой пушки сложна, металлоемка и нетехнологична. Наиболее близкой к предлагаемой ,является электронная пушка, содержащая катод, дополнительную диафрагму с малым отверстием, расположенную у поверхности катода, управляющий электрод и анод(2). К недостаткам известной электронной пушки относятся малая электронная яркость и низкая долговечность вследствие того, что в ней ограничивается поверхность катода, с, которой производится отбор тока. В такой электронной пушке отсутствует кроссовер, траектории электронов в прикатодной области близки к параксиальным, следовательно, угол расхождения мал и электронная яркость по сравнению с вышеуказанной пушкой увеличивается, однако она ограничена малым током 40 пучка, определяемым апертурой дополнительной диафрагмы. Кроме того, имеет место неравномерная нагрузка катода, что снижает его долговечность. Цель изобретения — повышение элект;45 ронной яркости и долговечности электронной пушки. Поставленная цель достигается тем, что в электронной пушке, содержащей катод, дополнительную диафраг- 50 му с малым отверстием, расположенную у поверхности катода, управляющий электрод и анод, между катодом и дополнительной диафрагмой размещена осесимметричная одиночная линза, выполненная в виде трех последовательно расположенных диафрагм, диаметры отверстий которых равны между собой, причем основные размеры пушки и взаимное расположение ее элементов удовлетворяют соотношению 60 d: d„:d . а: Ь =О, 3 - (1-1, 2) . (О, 25-0,3). :(1,1-1,2) (1,1-1,5 где Й .- диаметр катода; Й 1 — диаметр отверстия одиночной линзы, 65 d — диаметр отверстия дополн z тельной диафрагмы, а - расстояние от катода до l середины линзы, Ь вЂ” расстояние от середины ль. зы до дополнительной диафрагмы. На чертеже изображена схема электронной пушки. Электронная пушка содержит .последовательно расположенные на одной оси катод 1, осесимметричную одиночную линзу 2, выполненную в виде трех последовательно расположенных диафрагм 3-5, дополнительную диафрагму б с малым отверстием, управляющий электрод 7 и анод 8. Электронная пушка работает следующим образом. Электроны, эмиттируемые катодом 1 в различных точках и под разными углами к его поверхности, формируются в пучок 9 прикатодной одиночной линзой 2, в которой потенциал крайних ! электродов меньше потенциала среднего электрода. Одиночная линза, используемая в режиме "коротких линз", улучшает токопрохождение участка катод — дополнительная диафрагма. Сформированный линзой 2 электронный пучок поступает на центральную часть дополнительной диафрагмы б, которая находится под потенциалом катода. Диафрагма б не ограничивает поверхность катода, с которой производится отбор тока, а ограничивает лишь непараксиальные электроны сформированного одиночной линзой-пучка, в результате чего значительно возрас- . тает ток пучка при сохранении апертурного угла. Поскольку электронная яркость бg Il где л — плотность тока пучка в от4 верстии диафрагмы б; и — апертурный угол, определяющий расходимость пучка электронов из отверстия диафрагмы б, то очевидно, что в данном случае она увеличивается. Кроме того, так как в данной электронной пушке нагрузка распределена цо всей рабочей поверхности катода, то повышается его долговечность и стабильность работы. Модуляция электронного пучка. осуществляется управляющим электродом 7.с изменяющимся отрицательным потенцйалом от нескольких десятков вольт до нуля. ускоряющее электрическое поле анода 8 проникает через отверстие управляющего электрода 7 на центральную часть диафрагмы б. Под действием сил этого поля электронный пучок 9 проходит в анодное пространство дрейфа. 1027789 Составитель A.Âèøàåâ Редактор A.Лежнина Техред М.Костик КорректорС.Шекмар т Заказ 4751/57 Тираж 703 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж 35, Раушская наб...ц. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 Приведенные выше соотношения основныс размеров пушки и взаимного расположения ее элементов выбраны на основании расчета и экспериментальных данных, а пределы их изменений объясняются следующими при- 5 чинами. Изменение диаметра отверстий диафрагм, образующих одиночную линзу (d. ), в меньшую сторону от указанного соотношения ведет к росту перехвата электронов пучка, в боль- щ шую сторону — к увеличению потенциалов на электродах линзы.- Уменьшение диаметра дополнительной диафрагмы Я ) по отношению к диаметру катода вышеприведенного соотношения ведет к росту перехвата электронов, к уменьшению тока пучка илн (в случае дополнительной фокусировки)к увеличению апертурного угла d. и снижению электронной яркости. Увеличение (3> выше верхнего предела снижает разрешающую способность электронной пушки.. Расстояния 9, и Ь выбраны с учетом известной формулы уве личения тонкой. линзы: М = в/а. Выход за пределы найденного соотношения для размеров 0 и Ь приводит к значительному перехвату электронного пучка дополнительной диафрагмой и к увеличению апертурного угла за допустимые пределы. Поэтому выбранные соотношения позволяют осуществить перенос электронного иэображения катода в плоскость дополнительной диафрагмы с хорошим токопрохождением и малым апертурнии углом oC ° Характерной особенностью предлагаемой электронной пушки является то, что все электроны, выходящие иэ отверстия диафрагмы б, имеют близкую по величине и направлению скорость, это позволяет при формировании на экране *ятен малых диаметров при больших токах пучка получить более разномерную плотность по его сечению. Кроме того, диафрагма 6 экранирует катод от положительных ионов и этим предохраняет его от разрушения, что дополнительно увеличивает долговечность электронной пушки. Использование предлагаемой электронной пушки в электроннолучевых труб ках позволяет получить электронную яркость в 5 раз выше, и вдвое увеличить долговечность по сравнению с известной.
