Электронно-оптическая система

 

Класс 21а, 32 -q

_#_ 47962

ПАТЕНТ HA ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСЯНИЕ электронно-оптической системы.

К патенту нн-пой фирмы „Телсфункен, о-во беспроволочной телеграфии с orp. отв." (Telefunken Gesel?schaft fur drahtlose Telegraphic

m. b. Н.), в г. Берлине, Германия, заявленному 2 марта 1934 года (спр. о перв. № 143171).

Действительный изобретатель ин-ц Макс Кноль (Мах КноИ).

Приоритет от 6 февраля 1933 года на основании ст. 6 Советско-германского соглашения об охране промышленной собственности.

0 выдаче патента,онубликовано 31 июля 1936 года.

Действие патента распространяется на 15 лет от 31 июля 1936 года. (322) Известно, что пучок электронов под действием электрического поля способен изменять свою длину и деформироваться аналогично световому пучку, преломляемому стеклянной линзой, и что эти явления будут происходить с закономерностью, определяемой законами геометрической электронной оптики, аналогичной геометрической оптике света.

Для образования подобных полей используются „электронные линзы", образующие существенную часть всех направленных электронных излучателей, у которых поэтому светящееся электронное пятно имеет ббльшую плотность энергии и меньший диаметр, как например у катодных осциллографов, телевизионных трубок, электронных микроскопов, трубок Рентгена и трубок для тонфильма.

В особенности они создают,,благодаря своему простому оформлению и отсутствию потребления тока, дешевую замену магнитным фокусирующим катушкам, часто применяющимся для этой же цели.

Первый тип до сих пор известной электронной линзы состоит из выпуклой подобной шаровому сегменту концентрической сетчатой поверхности в форме линзы. Здесь форма электрического поля имеет чечевицеобразный вид, требуемый теорией. Однако, практически оказалось, что искажения поля, вызываемые неоднородностью сетки, в подобных линзах в высшей мере вредно влияют на качество изображения.

Вторая известная форма электронной линзы состоит из одного или нескольких дисков с отверстиями, расположенных в параллельнь|х плоскостях коаксиально друг другу.

Ха рактерно, что для действия линз решающую. роль играют шарообразные поверхности поля, возникающие у наружных отверстий вследствие проницаемости среднего электрода, являющиеся частью общего поля линзы, и что излучаемый пучок должен проходить частично поле с плоскопараллельными электродами, эквипотенциальными поверхностями и частично поле с сильно неоднородными эквипотенциальными поверхностями (вблизи от среднего электрода).

Вследствие отклонения эквипотенциальных поверхностей подобной линзы от теоретически требуемой шаровой формы подобная электронная линза только в первом приближении соответствует поставленным требованиям.

Настоящее изобретение основывается на том, что эквипотенциальные поверхности идеальной электрической линзы должны иметь, по возможности, концентрическую шарообразную поверхность, причем в направлении излучения могут чередоваться выпуклые и вогнутые шаровые сегменты, если только первые непосредственно следуют за вторыми (без промежуточного включения большого количества эквипотенциальных поверхностей).

В соответствии с изобретением электронная линза состоит из двух или многих устройств, концентрически расположенных друг к другу и к оси излучения с отверстиями, снабженных полыми телами, предпочтительно цилиндрами, у которых отверстие настолько велико, что силовые линии, вызывающие действие линзы, исходят только из внутренних промежутков обоих полых тел, Вследствие упразднения ранее применявшихся плоских электродов перпендикулярно к излучению достигается почти полностью шарообразная форма эквипотенциальных поверхностей.

Также применимо эллиптическое или шаровое поперечное сечение полых тел, причем существенным является то обстоятельство, что отверстие наружного электрода больше, чем диаметр внутреннего электрода, Вместо устройств с круглым сечением можно применять устройства с четырехугольным сечением, перпендикулярным к направлению оси излучения, действие которой полу чается аналогичным действию светооптической цилиндрической линзы.

Для уменьшения напряжения, приложенного к линзе, можно множество подобных линз включать последовательно друг за другом.

Если в упомянутом устройстве к наружному электроду приложить положительный полюс источника напряжения, а к внутреннему — отрицательный, то устройство будет действовать как собирающая линза, при обратных полярностях — как рассеивающая линза. В первом, практически наиболее важном случае, электроны при пробеге внутреннего цилиндра приобретают очень незначительную скорость. Э го обстоятельство можно использовать в соответствии с изобретением для того, чтобы при помощи очень незначительного, в сравнении с анодным, управляющего напряжения регулировать интенсивность электронного излучения, которое при помощи отклоняющих пластин, помещенных в удлиненном для этой цели внутреннем электроде, может быть отклонено в сторону (посредством поворачивания электронов к аноду).

Устройство действует,в данном случае, подобно управляющей сетке усилительной лампы в отношении пространственного заряда, аналогично электронно у зеркалу. овышенная чувствительность в отклонениях важна для телевизионных трубок, катодных осциллографов, трубок для тонф ильма и других подобных устройств, у которых необходимо достичь управления излучением с возможно меньшими затратами напряжения.

На прилагаемом чертеже фиг. 1, 2 и 3 показывают различные формы выполнения электронно-оптических систем, которые содержат электрические линзовые устройства в соответствии с настоящим изобретением.

На всех этих фигурах 1 обозначает стеклянную колбу лампы, у которой через 2 обозначен светящийся экран.

Электроны образуются у накаливаемого катода 3 и их интенсивность регулируется известным способом посредством, например, цилиндра Венельта 4. йнод состоит из пластинки 5 с отверстием и соединенной с ним цилиндрообразной стенки 6, которая одновременно образует один из элементов электрической линзы и концентрически охватывает полый цилиндр 7 (фиг. 1).

Если приложить к б и 7 напряжение батареи 8, то б и 7 действуют как электрическая линза. Остальная часть стеклянной колбы, за исключением светящегося экрана, покрыта серебряным слоем 9, находящимся под потенциалом анода, Для отклонения электронного излучения в сторону служат, как известно, две отклоняющих пластины 10 и 11.

Напряжение модуляции подводится через цилиндр Венельта 4 к зажимам 12, 13.

Фиг. 2 показывает выполнение электронно-оптической системы с элементами, размещенными рядом. В этом случае анод состоит из пластинки б с отверстием и различные элементы линзы осаждаются на внутренней поверхности колбы посредством термического испарения серебра с применением соответствующих шаблонов. Они состоят из изолированных одна от другой чаетей цилиндрической формы 14 и 15 с прилегающей к ним частью 1б, которая находится в воронкообразной части колбы и соединена также с анодом.

Внутри части 1б расположены известные отклоняющие пластины 10 и 11.

Изготовление электродов посредством металлизации стеклянной стенки особенно удобно для серийного производства подобных систем. Конечно, можно изготовлять электроды соответствующей формы также из металлических трубок или сеток, которые будут поддерживаться на изомерующих концах, например распорки.

Напряжение модуляции подводится по фиг. 2 к среднему элементу линзы через зажимы 12 — 13, тогда как напряжение цилиндра Венельта 4 остается постоянным. Отклоняющие пластины могут быть расположены также внутри элемента линзы 15, для достижения повышенной чувствительности отклонения вследствие того обстоятельства, что там будут более медленные электроны; в этом случае элемент 15 должен быть соответственно удлинен.

Выполнение системы, изображенное на фиг. 3, содержит электрическую линзу соответственно иной картине поля. Здесь электроны проходят через первый анод 5 с относительно незначительной скоростью и, проходя дальше, будут отклонения в сторону и между цилиндрообразными электродами 5 и 17 будут сконцентрированы и ускорены, если к электроду 17 будет приложено более высокое положительное напряжение, чем к электроду 5.

Таким способом, несмотря на большую чувствительность отклонения, на светящемся экране получается светлое пятно.

Настоящее изобретение может быть применено как для высо ковакуумных трубок, так и для газонаполненных.

Предмет изобретения.

1. Электронно-оптическая система из нескольких полых электродов, отличающаяся тем, что цилиндрические или призматические электроды расположены один внутри другого коаксиально.

2. Форма выполнения устройства по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что отклоняющие электронный луч пластины помещены в конце электрода большого размера.

3. Форма выполнения системы по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что для модуляции электронного луча служит один из электродов электронно-оптической системы, имеющий промежуточный по величине положительный потенциал.

Е патенту ин-ной фирмы „Телефуниен, о-во беспроволочной телеграфии с огр. отв." ¹ 47962

Е

7 ип..Печатный Труд . Зак. 5229 — 500