Способ очистки электронного прожектора в вакуумной электронно-лучевой трубке

 

Способ очистки электронных прожекторов в вакуумной электронно-лучевой трубке включает в себя приложение очистного напряжения между по крайней мере одним анодом и первым фокусирующим электродом, при этом остальные прожекторные элементы, включающие в себя подогреватель, катод, управляющий электрод, по крайней мере один экранирующий электрод и второй фокусирующий электрод, электрически плавают. 5 ил.

Изобретение относится, в частности, к способу очистки крепежной сборки электронного прожектора, имеющего шесть электродов.

В соответствии с изобретением способ очистки крепежной сборки электронного прожектора в вакуумной электронно-лучевой трубке (ЭЛТ), содержащей подогреватель, катод, управляющий электрод, по крайней мере один экранирующий электрод, включает в себя приложение очистного напряжения между анодом и первым фокусирующим электродом, при этом остальные прожекторные элементы электрически плавают.

На фиг. 1 изображена первая схемная реализация способа применительно к первому электронному прожектору; на фиг. 2 - вторая схемная реализация способа применительно к первому электронному прожектору; на фиг. 3 - график, сопоставляющий паразитную эмиссию после выполнения очистки известным и предлагаемым способами; на фиг. 4 - третья схемная реализация способа применительно к второму электронному прожектору; на фиг. 5 - четвертая схемная реализация способа применительно к второму электронному прожектору.

Способ очистки, соответствующий изобретению, можно применить к любой крепежной сборке электронного прожектора ЭЛТ, имеющей катод и некоторое множество электродов для направления и фокусирования электронного пучка, в которой по крайней мере два из электродов работают под одним потенциалом. В крепежной сборке ЭЛТ может быть один электронный прожектор или несколько прожекторов. Когда прожекторов несколько, их можно располагать по любой геометрической схеме. Когда имеются три прожектора, как и в цветной телевизионной приемной трубке, например, прожекторы могут быть расположены треугольником или компланарно, что известно в данной области техники.

Этот способ можно применить, например, к сдвоенному двухпотенциальному электронному прожектору, тип которого представлен на фиг. 1. Конструкция сдвоенного двухпотенциального прожектора обычно имеет подогреватель, катод G1 или управляющий сеточный электрод G2, или экранирующий сеточный электрод G3, или первый фокусирующий электрод G4, или первый анод G5, или второй фокусирующий электрод G6, или второй анод. Хотя отдельные элементы можно предусмотреть для каждого из трех электронных прожекторов , в современной практике наметилась тенденция использовать общие элементы, закрепленные на стеклянных несущих прутках (не изображены). В сдвоенном двухпотенциальном электронном прожекторе фокусирующие электроды G3 и G5 обычно работают под напряжением около 7 кВ, а аноды G4 и G6 - под напряжением около 25 кВ.

Сдвоенный двухпотенциальный электронный прожектор по изобретению имеет стеклянный цоколь (не изображен), на котором есть достаточно выводов (или ножек), чтобы оба электрода G3 и G5 присоединить по отдельности к индивидуальному выводу, несмотря на то, что во время нормальной работы трубки электроды G3 и G5 находятся под общим напряжением около 7 кВ. Индивидуальные выводы, выведенные из вакуумной оболочки, позволяют применять предлагаемый способ очистки.

На фиг. 1 показана вакуумная ЭЛТ 1, имеющая лицевую панель 2, несущую на внутренний поверхности люминесцирующий смотровой экран 3. Панель 2 припаяна к большому торцу конуса 4, меньший торец которого переходит в горловину 5. Горловина заканчивается цоколем 6. Внутренняя поверхность конуса 4 покрыта токопроводящим покрытием 7, который контактирует с анодной клеммой 8. Горловина 5 вмещает крепежную сборку сдвоенных потенциальных прожекторов. Эта сборка содержит три сдвоенных двухпотенциальных прожектора, из которых на фиг. 1 изображен только один. Крепежная сборка содержит два стеклянных несущих прутка (не изображены), на которых закреплены разнообразные прожекторные элементы. Элементы каждого прожектора включают в себя подогреватель 9, катод 10 G1 или управляющий электрод 11 G2, или экранирующий электрод 12 G3, или первый фокусирующий электрод 13 G4, или первый анод 14 G5, или второй фокусирующий электрод 15 G6, или второй анод 16. Первый и второй аноды 14 и 16 внутри горловины электрически взаимосвязаны, и второй анод 16 соединен с токопроводящим покрытием 7 посредством фиксаторов 17.

В предпочтительном варианте подогреватель 9, катод 10 G1, электрод 11 G2, электроды 12 и 15 присоединены к отдельным цокольным выводам 18, которые проходят через цоколь 6. Электрод 13 присоединен к отдельному выводу 19, который проходит через цоколь. На время очистки цоколь 6 и цокольные выводы 18 и 19 вставляют в некоторую опору (не изображена), и выводы 18 электрически плавают. Источник 20 высокочастотных импульсов напряжения короткой длительности и кратковременного нарастания подается на цокольный вывод 21 между цоколем и землей 22. Амплитуда импульсов лежит между 92 и 150 кВ переменного тока при частоте около 350 кГц. Анодная клемма 8 соединена через анодный вывод 23 с источником 25 напряжения около +45 кВ. Анодное напряжение подается на внутренние взаимосвязанные аноды 14 и 16. Опора включает в себя изолятор, который вмещает и электрически изолирует ту часть вывода 19, которая является внешней относительно ЭЛТ. Это высокочастотное напряжение от источника 20 вызывает возникновение электрической дуги и наводит высокое напряжение, в результате чего газовые молекулы в окрестности электродов эффективно ионизируются в газовые ионы и электрические дуги эффективно удаляют нежелательный материал с поверхностей находящихся рядом электродов.

На фиг. 2 структура аналогична той, которая представлена на фиг. 1. На время очистки цоколь 6 и цокольные выводы-ножки 18 и 19 вставляют в опору, и выводы 18 электрически плавают. В противоположность способу, проиллюстрированному на фиг. 1, цокольный вывод соединяют вывод 19 непосредственно с землей 22. Анодная клемма 8 соединена через анодный вывод 23 с источником 26 низкочастотного импульсного очистного напряжения и затем с землей 22. Импульсы источника 26 нарастают первоначально от потенциала земли до пиков около минус 35±5 кВ и затем возрастают до пиков около минус 60± 5 кВ на протяжении от 90 до 120 с. Импульсы представляют собой напряжение однополупериодно-выпрямленного переменного тока, имеющего частоту 60 Гц. Положительные части напряжения переменного тока привязываются к земле. Полная длительность импульсов может быть в интервале от 0,1 до 0,2 (от 6 до 12 циклов), а период следования - в интервале от 0,5 до 1 с.

На фиг. 3 представлены результаты испытаний очисток. Нормальная очистка выполнена при плавающих электродах 15 и 13, заземленных подогревателе, катоде, электродах 11 и 12 и подаче очистных напряжений по альтернативному способу на анодную клемму 8. Улучшенная очистка выполнена в соответствии с альтернативным способом, при этом подогреватель, катод, электроды 11, 12 и 15 электрически плавали и только электрод 13 был заземлен. Очистные напряжения по альтернативному способу подавались на анодную клемму 8. Как показано на фиг. 3, предлагаемый способ позволяет фокусирующим электродам 13 и 15 работать под напряжением до 29 кВ (носящее напряжение, V EXT) без появления наблюдаемой визуально (паразитной) эмиссии, например, 40 нА с электродов, в то время как очищенные нормальным способом электроды обнаруживают паразитную эмиссию при напряжениях, равных или превышающих 22 кВ.

Описанный выше способ можно применять к конструкциям с шестиэлементными электронным прожекторами (не считая подогреватели и катоды), тип которых показан на фиг. 4, где показан вертикальный разрез вакуумной ЭЛТ 1, включающей в себя лицевую панель 2, на внутреннюю поверхность которой нанесен люминесцентный смотровой экран 3. Панель 2 припаяна к большому торцу конуса 4, а меньший торец конуса переходит в горловину 5. Горловина закрыта цоколем 6. На внутреннюю поверхность конуса 4 нанесено токопроводящее покрытие 7, которое контактирует с анодной клеммой 8. Горловина 5 вмещает крепежную сборку шестиэлементных прожекторов, которая содержит три электронных прожектора, из которых изображен только один. Крепежная сборка включает в себя два стеклянных несущих прутка (не изображены), на которых закреплены разнообразные прожекторные элементы. Каждый электронный прожектор включает в себя подогреватель 9, катод 10, управляющий электрод 11, первую экранирующую сетку 12, первый фокусирующий электрод 13, вторую экранирующую сетку 27, второй фокусирующий электрод 15 и анод 16. Первая и вторая экранирующие сетки 12 и 27 внутри (трубки) взаимосвязаны, и первый и второй фокусирующие электроды 13 и 15, которые работают под одним из тем же электрическим потенциалом, имеют отдельные цокольные выводы, как описано ниже, что способствует очистке. Анод 16 соединен с токопроводящим покрытием 7 посредством фиксаторов 17.

В варианте на фиг. 4 подогреватель 9, катод 10, электрод 11, взаимосвязанные электроды 12 и 27 и электрод 15 по отдельности подсоединены к индивидуальным цокольным выводам 16, которые проходят через цоколь 6. Электрод 13 соединен с индивидуальным выводом 19, который проходит через цоколь. На время цоколь 6 и цокольные ножки) 18 и 19 вставляют в опору и выводы 18 электрически плавают. Источник 20 импульсов, напряжения высокой частоты, короткой длительности и кратковременного нарастания, идентичный описанному на фиг. 1, подключен к цокольному выводу 21 между цоколем и землей 22. Импульсы имеют амплитуду между 92 и 150 кВ переменного тока при частоте 350 кГц. Анодная клемма 8 соединена анодным выводом 23 с источником 26 напряжения около +45 кВ. Источник 26 идентичен тому, который показан на фиг. 1. Анодный потенциал подается на анод 16. Опора имеет изолятор (не изображен), который вмещает и электрически изолирует ту часть вывода 19, которая является внешней относительно ЭЛТ. Высокочастотное напряжение источника 20 создает электрические дуги и наводит высокое напряжение, в результате чего газовые молекулы в окрестности электродов эффективно ионизируются в газовые ионы и электрические дуги эффективно удаляют нежелательный материал с поверхностей расположенных рядом электродов.

На фиг. 5 конструкция подобна той, которая показана на фиг. 4. На время очистки цоколь 6 и цокольные выводы-ножки 18 и 19 вставляют в опору и выводы 18 электрически плавают. В противоположность способу, проиллюстрированному фиг. 4, цокольный вывод соединяет вывод 19 непосредственно с землей 22 низкочастотного импульсного очистного напряжения и затем с землей 22. Импульсы источника 26 первоначально возрастают от потенциала земли до пиков около минус 35±5 кВ и затем до пиков около 60±5 кВ на протяжении 90-120 с. Импульсы представляют собой напряжение однополупериодного выпрямленного переменного тока с частотой около 60 Гц. Положительная часть напряжения переменного тока подается на землю. Полная длительность импульсов может лежать в интервале от 0,1 до 0,2 с (от 6 до 12 циклов), а период следования - в интервале от 0,5 до 1 с. (56) Патент США N 5052776, кл. 29-25.11, 1976.

Патент СССР N 1391509, кл. H 01 J 9/44, 1980.

Формула изобретения

СПОСОБ ОЧИСТКИ ЭЛЕКТРОННОГО ПРОЖЕКТОРА В ВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКЕ , содеpжащего подогpеватель, катод, упpавляющий электpод, по кpайней меpе один экpаниpующий сетчатый электpод, по кpайней меpе один анод, пеpвый и втоpой фокусиpующие электpоды, путем пpиложения импульсов напpяжения высокой частоты коpоткой длительности и малого вpемени наpастания между по кpайней меpе одним анодом и дpугими электpодами, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки электpонных пpожектоpов с двумя анодами или двумя экpаниpующими сетчатыми электpодами, находящимися под одним потенциалом, в пpоцессе очистки указанное напpяжение подают между одним или двумя анодами и пеpвым фокусиpующим электpодом, пpи этом остальные электpоды оставляют электpически несвязанными.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5