专利名称：利用磁场的电子枪组件点冲击方法
技术领域：
本发明涉及一种对阴极射线管(CRT)电子枪组件进行点冲击的方法，更具体地说，利用轴向磁场对电子枪组件进行点冲击的方法。
在制造CRT的过程中，在CRT已经总装，排气及密封后，通常要电处理电子枪组件。电处理的一个步骤是点冲击，它包括在相邻电极之间(通常是聚焦电极和与它相邻的电极之间)的间隙中感应电弧。所述电弧清除掉突出物，毛刺和/或颗粒，不然的话，在CRT以后正常工作时它们将成为电子的场致发射点。在所述步骤中遇到的问题是在CRT的某些位置上激发电弧，这些电弧将相邻电极之间的主间隙旁路。常见的这种不希望有的电弧是垂直于电子枪的纵轴的飞弧，这种电弧发生在电子枪元件和CRT管壳的管颈玻璃之间。
1980年7月29日颁发给Hopen的美国专利第4214798号公开了一种方便的点冲击方法，这种方法可应用于双电位或三电位电子枪结构。双电位电子枪结构一般具有热子及阴极K，控制栅极G1，帘栅极G2，单聚焦极G3及通常称为阳极的高电压电极或G4。虽然彩色显象管三支电子枪的每一支可以配置单独的元件，但近来实际应用中倾向于为三支枪的G1，G2，G3和阳极配置公用元件。三电位电子枪不同于双电位电子枪的地方在于它使用三个起聚焦作用的聚焦极而不是单个聚焦极。三电位电子枪一般具有热子，阴极K，控制栅极G1，帘栅极G2，三个聚焦极G3，G4和G5，还有通常记为G6的阳极。在引证的专利所介绍的方法中，热子、阴极、控制栅极及帘栅极是连在一起的，并且在双电位结构中点冲击电压加在阳极和互连的这些电子枪元件之间，而聚焦极电浮动。对点冲击来说，三电位电子枪和双电位电子枪相似，其不同之处在于在CRT中G3和G5聚焦极是内连的，并且，G3和G4聚焦极连接到两根单独的芯柱引线上，这两个聚焦极在点冲击期间是电浮动的。
先前已经用了很多种点冲击电子枪组件的方法试图改善电视显象管的电特性。大多数方法用到在二相邻电极之间强制产生电弧，以清除突出物，毛刺和/或颗粒，以便在以后的正常工作电位下显著降低这两个元件之间的电子场致发射。就包括阳极和聚焦极G3之间的点冲击的所有情况而言，正脉动直流高压脉冲加到这两个电极之间，同时所有其它电极保持地电位或允许浮动，正如引证的专利所介绍的。另一替代的办法是把阳极接地，而把负脉动直流高压脉冲加到电子枪结构的其余电极上。所用高压脉冲的振幅，波形及重复频率是在很大的范围内变化的，取决于所用点冲击设备的性质。最常用的点冲击电压脉冲是正弦形的，它由线间电压的正常变压产生。这些脉冲可以是半波的，它们的最底部份不是某个最低直流正电平就是地电位，或者，这些脉冲可以是全波的，这时，最低值常被钳位在地电位。有时也用由经由球隙的电容放电产生的，电流脉冲常常超过100安培，前沿上升很快的短脉冲。虽然，这些脉冲的瞬时功率非常大，但是，每一脉冲的持续时间(常常小于1微秒)把感应电弧的能量限制在对于管子元件是安全的电平上。不管用什么样的点冲击脉冲，大多数使用者已经发现，避免把负脉冲加到阳极是正确的。
最近几年来，已经通过在双电位型和三电位型的聚焦元件上加越来越高的电压实现了荧光屏上电子束斑点聚焦性能的改善。由于使用这些更高的工作电压，常常需要进行聚焦极G3和帘栅极G2之间的点冲击;对于三电位型电子枪，相信还需要进行不同聚焦极G3，G4及G5之间的点冲击。
在1977年10月17日颂发给Maskell等人的美国专利第4052776号所介绍的另一种点冲击方法中，把很高振幅的射频短脉冲群加到用于在G2和G3之间进行点冲击的较低振幅的脉动直流脉冲上。在这个方法中，脉动直流点冲击电压脉冲是通过芯柱引线连到三电位枪的G3和G5上的，而射频短脉冲群是通过其余的电连接在一起的芯柱引线引入的。由于芯柱引线彼此靠得很近，因此，要么把直流峰值电压保持在较低值(这么作限制了它的有效作用)，要么就要采取予防措施防止在芯柱引线的管外部份之间的电击穿。
1987年8月28日颁发给Daldry等人的美国专利第4682963号介绍了另一种点冲击方法。它公开了具有六个栅极的CRT的两步老练处理方法。在正常工作期间，G2和G4互连到较低电压。G3和G5聚焦极互连到较高电压而阳极G6工作于最高电压。一般的老练处理包括把高的直流电压加到阳极以及把脉冲电压加到互连的G2和G4电极;热子，阴极及G1连在一起，并且，允许其浮动。G3和G5彼此连接，并且，也允许其浮动。在老练处理的第二步骤期间，包括热子，阴极以及从G1到G5的电极一起连到脉冲电压而高直流电压加到阳极。
尽管上述若干点冲击方法涉及带六个元件的电子枪(此外还有热子和阴极)，但是都没有提供老练双重双电位电子枪的合适的方法。双重双电位电子枪结构一般具有热子，阴极K，控制栅极G1，帘栅极G2，第一聚焦极G3，第一阳极G4，第二聚焦极G5和第二阳极G6。第一和第二聚焦极G3和G5一般约工作于7KV，而第一和第二阳极G4和G6一般约工作于25KV。在某些六电极电子枪中，在装架芯柱上为G3和G5聚焦极提供单独的引出线以允许在阳极和至少聚焦极之一之间进行点冲击，而其它聚焦极电浮动。这是1988年6月29日由Hernqvist提出的美国专利申请第214544号所介绍的处理方法。但是，并不是所有双重双电位电子枪结构都备有包括G3和G5聚焦极的单独引出线的装架芯柱。而G3和G5聚焦极通常在管内连接，并且，在点冲击期间，在内连的引出线、其它枪元件和CRT管壳的管颈玻璃之间经常横向起弧。结果，相邻电极之间的间隙两端很少产生有益的电弧，所以，产生场致发射点的突出物，毛刺和/或颗粒没有完全从电极上清除掉。同样不彻底的点冲击可以发生在任何的电子枪中，在这些枪中存在所述枪元件和CRT管颈玻璃之间激起横向电弧的趋势。
根据本发明，在抽成真空的CRT中进行点冲击的方法(该CRT具有配备若干枪元件的电子枪，这些枪元件沿纵向延伸的枪轴线排列)包括下述步骤将选定的某些枪元件互连，形成沿枪轴的磁场，在阳极和互连的枪元件之间施加点冲击电压。
附图中
图1用图解法表示包含磁场装置的实施本发明方法的第一种电路。
图2用图解法表示包含磁场装置的实施本发明方法的第二种电路。
图3用图解法表示包含磁场装置的实施本发明方法的第三种电路。
本发明的点冲击方法可用于任何CRT的电子枪组件，该组件具有阴极以及若干引导和聚焦电子束的电极。在该CRT电子枪组件中可以有单支电子枪或若干支电子枪。当多于一支枪时，这些枪可具有任何几何排列方式。例如，象彩色电视显象管那样有三支电子枪时，如本领域中公知的那样，这三支枪可以排成三角形或一字形。
例如，本方法可用于图1中用图解法表示的那种双重双电位电子枪。双重双电位电子枪结构一般具有热子，阴极，G1或控制极，G2或帘栅极，G3或第一聚焦极，G4或第一阳极，G5或第二聚焦极以及G6或第二阳极。虽然CRT三支电子枪的每一支可以使用单独的元件，但近来的实际应用倾向于使用固定在玻璃支持杆上的公用元件(未示出)。在双重双电位电子枪中，聚焦极G3和G5一般工作于约7KV的第一电压，而阳极G4和G6工作于约25KV的第二电压。
图1包括抽成真空的CRT21的示意的剖面立视图，CRT21包含面板23，该面板的内表面配备荧光屏25。面板23封接在玻锥27的较大端，与玻锥较小端连成一体的是管颈29。芯柱31将管颈29密封。玻锥27的内表面涂有导电涂层33，导电涂层33和阳极按钮35连接。
管颈29容纳双重双电位电子枪组件。该组件包括三支双重双电位电子枪，图1只示出具有纵向延伸的枪轴36的一支枪。所述组件包括两根玻璃支持杆(未示出)，用这两根玻璃支持杆来安装各种电子枪元件。每支枪的枪元件按顺序包括热子37，阴极39，G1或控制电极41，G2或帘栅极43，G3或第一聚焦极45，G4或第一阳极47，G5或第二聚焦极49以及G6或第二阳极51。第一和第二聚焦极45和49在管内电连接，第一和第二阳极47和51也同样连接。第二阳极51通过缓冲器53连接到导电涂层33。
在最佳实施例中，热子37，阴极39，G1电极41，G2电极43或G3电极45都连接到穿过芯柱31的单独的芯柱引线55。这些引线55互相连接起来，并且电连接到螺线管57的一端，螺线管57沿着管颈29延伸，产生平行于电子枪的轴36的约1000高斯的磁场。在点冲击期间，芯柱31和这些芯柱引线55插进管座(未示出)。所述螺线管的另一端连接到地线59。绝缘构件61置于所述螺线管和所述管颈之间。阳极按钮35通过阳极引线65连接到低频脉冲点冲击电压电源67，再到地线。所述脉冲起初从地电位上升到约35±5KV负峰值，然后，在大约90到120秒时间内上升到约60±5KV负峰值。所述脉冲由具有约60Hz频率的半波整流交流电压脉冲组成。这些脉冲的总的持续时间约0.1到0.2秒(6到12个周期)，时间间隔约0.5至1.0秒。
由螺线管57提供的磁场平行于枪轴36，该磁场便于激发穿过电子枪相邻元件的间隙的纵向电弧;因为所述磁场具有足够的场强，所以它熄灭或抑制垂直于管轴方向激起的电弧。借助于轴向磁场，点冲击的最终结果是把飞弧集中在相邻电极之间的主间隙，这样就增强了点冲击的有效性。
虽然在图1中示出用螺线管57作为提供轴向磁场的装置，但也可以使用与CRT的管颈29绝缘的适当的圆柱形磁铁。在这种场合，连在一起的枪元件直接连接到地线59。
图2包括CRT121的另一可供选择的实施例的示意的剖面立视图，CRT121包括面板123，荧光屏125嵌在面板123的内表面。如同在第一个实施例那样，面板123封接在玻锥127的较大端，玻锥127的较小端与管颈129连成一体。芯柱131把管颈129密闭。玻锥127的内表面涂有导电涂层133，导电涂层133和阳极按钮135连接。
1978年11月13日颁发给Hughes的美国专利第3772554号介绍了一种双电位电子枪组件，管颈129容纳该组件并且具有纵向沿伸的枪轴136。该组件包括三支双电位电子枪，图2只示出其中的一支。所述组件包括两根玻璃支持杆(未示出)，用该玻璃支持杆安装各种电子枪元件。每支电子枪的枪元件包含热子137，阴极139，G1或控制电极141，G2或帘栅极143，G3或聚焦极145，G4或阳极147。阳极147通过缓冲器153连接到导电涂层133。热子137，阴极139，G1电极141和G2电极143都连接到穿过芯柱131的单独的芯柱引线155。这些引线155是连接到一起的并且电连接到螺线管157的一端，螺线管157沿着管颈129延伸以产生平行于枪轴136的磁场。G3电极145连接到穿过芯柱131的单独的芯柱引线159。点冲击期间，芯柱131的芯柱引线155及159插入管座(未示出)。G3芯柱引线159是电浮动的。螺线管157的另一端连接到具有短的持续时间和快速上升前沿的高频电压脉冲电源161。电源161的另一端连接到地线163。来自电源161的脉冲具有约350KHz的，92到150KV之间的交变电压。来自电源165的约+45KV的电压连接到阳极按钮135。
图3包括CRT221的另一可供选择的实施例的示意的剖面立视图，CRT221包括面板223，荧光屏225嵌在面板223的内表面。如同在上述实施例那样，面板223封接在玻锥227的较大端，玻锥227的较小端与管颈229连成一体。芯柱231把管颈229密闭。玻锥227的内表面涂有导电涂层233，导电涂层233和阳极按钮235接触。
管颈229容纳多元件电子枪组件，工作时，该组件的第二和第四栅极连接在一起，而第三和第五栅极连接在一起;1988年8月16日颁发给New等人的美国专利第4764704号公开了这种组件。在一般的正常工作条件下，G2和G4电极加约300V到1000V的电压，G3和G5电极加7KV而阳极加25KV。该组件包括三支多电位电子枪，图中只示出其中的一支。所述组件包括两根玻璃支持杆(未示出)，用它安装各种电子枪元件。每支枪的元件包括热子237，阴极239，G1或控制电极241，G2或帘栅极243，G3电极245，G4电极247，G5或最后聚焦极249和G6电极或阳极251。热子237，阴极239，G1电极241和G2及G4电极243及247分别地连接到穿过芯柱231的单独的芯柱引线255。在点冲击时，这些引线连接在一起并且电连接到螺线管257的一端，螺线管257沿着管颈229延伸以产生平行于枪轴236的磁场。G3和G5电极245和249分别地连接到穿过芯柱231的单独的芯柱引线259。在点冲击期间，芯柱231的芯柱引线255及259插入管座(未示出)。芯柱引线259是电浮动的。螺线管257的另一端连接到具有短的持续时间和快速上升前沿的高频电压脉冲电源261。电源261的另一端连接到地线263。来自电源261的脉冲具有约350KHz的，92到150KV之间的交变电压。来自电源265的约+45KV的电压连接到阳极按钮235。电源265的另一端连接到地线263。
权利要求
1.一种对抽成真空的CRT中的电子枪组件进行点冲击的方法，所述组件包括若干留有间隔的电子枪元件热子、阴极、控制电极、帘栅极、至少一个聚焦极和至少一个阳极，这些元件沿着枪轴纵向延伸排列着，其特征在于包括如下步骤至少有选择地互连若干后述枪元件所述热子(37；137；237)，所述阴极(39；139；239)，所述控制电极(41；141；241)和所述帘栅极(43；143；243)，沿所述枪轴(36；136；236)提供磁场，以及在所述阳极(47，51；147；251)和连在一起的枪元件之间施加点冲击电压。
2.如权利要求1中所述的方法，其特征在于所述电子枪包括双电位电子枪，该双电位枪中的所述聚焦极(145)是电浮动的。
3.如权利要求1中所述的方法，其特征在于所述电子枪包括双重双电位电子枪，该枪具有内连的两个聚焦极(45，49)和内连的两个阳极(47，51)，所述聚焦极在外部连接到连在一起的枪元件(37，39，41，43)。
4.如权利要求1中所述的方法，其特征在于所述电子枪具有G3电极(245)，G4电极(247)和G5或最后聚焦极(249)，聚焦极(249)置于所述帘栅极和所述阳极(251)之间，所述连在一起的枪元件至少包含所述热子(237)，所述阴极(239)，所述控制电极(241)和所述G4电极(247)。
5.如权利要求4中所述的方法，其特征在于所述G3和G5电极(245，249)是电浮动的。
6.如权利要求5中所述的方法，其特征在于所述G3和G5电极(245，249)是连在一起的。
全文摘要
本发明涉及一种利用轴向磁场对CRT电子枪组件进行点冲击的方法。在CRT正常工作时，电极上的突出物、毛刺和/或颗粒将成为电子的场致发射点。在不用轴向磁场进行点冲击时经常出现在内连的芯柱引线，其余的枪元件和CRT管壳的管颈玻璃之间的横向电弧。其结果为不能彻底地将突出物、毛刺和/或颗粒清除掉、利用足够强的轴向磁场可以熄灭或抑制横向电弧。其最终结果是把电弧集中在相邻电极的主间隙上，从而增强了点冲击的有效性。
文档编号H01J9/44GK1039147SQ89104528
公开日1990年1月24日 申请日期1989年6月26日 优先权日1988年6月29日
发明者卡尔·格哈德·赫恩维斯特 申请人:Rca许可公司