DE2401162A1

DE2401162A1 - CATHODE TUBE WITH QUICKLY HEATING CATHODE, IN PARTICULAR TELEVISION TUBE

Info

Publication number: DE2401162A1
Application number: DE19742401162
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl Phys Fendt; Kurt Dipl Phys Tischer
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1974-01-10
Filing date: 1974-01-10
Publication date: 1975-07-17
Also published as: GB1489653A

Description

STANDARD SIiIKTRIK LORENZ
AKTIENGESELLSCHAFTSTANDARD SIiIKTRIK LORENZ
SHARED COMPANY

StuttgartStuttgart

K.Tischer-H.Fendt 8-7K.Tischer-H.Fendt 8-7

Kathodenstrahlröhre mit schnell anheizender Kathode, insbesondere FernsehbildröhreCathode ray tube with rapidly heating cathode, especially television picture tube

Die Erfindung betrifft eine Kathodenstrahlröhre mit schnell anheizender Kathode, insbesondere Fernsehbildröhre, deren Kathodenaufbau ein Kathodenrohr vorsieht, bei dem ein Ende mit einer Kappe verschlossen ist, welche die Emissionsschicht trägt und dessen anderes Ende offen ist, bei der in das offene Ende des Rohres das Heizelement eingebracht wird und bei der das Kathodenrohr mitteils eines Halters an einer Tragscheibe befestigt ist.The invention relates to a cathode ray tube with rapid heating Cathode, in particular television picture tube, the cathode structure of which provides a cathode tube in which one end with a Cap is closed, which carries the emission layer and the other end of which is open, in which the heating element is introduced into the open end of the tube and in which the cathode tube is attached by means of a holder to a support disc.

Dieser Kathodenaufbau ist bei den heutigen Fernsehbildröhren allgemein üblich und bekannt.This cathode structure is common and known in today's television picture tubes.

Es hat sich als notwendig erwiesen, die Betriebsbereitschaft z.B. bei einer Fernsehbildröhre innerhalb weniger Sekunden zu erreichen.It has proven necessary to be ready for operation, e.g. with a television picture tube, within a few seconds reach.

Zu diesem Zweck hat man bei indirekt geheizten Kathoden, um die es sich auch hier handelt, bereits versucht, die Anheizzeit der Kathode dadurch zu verkürzen, daß man während der Anheizphase eine erhöhte Heizleistung zugeführt hat oder daß die Kathode dauernd vorgeheizt wird.For this purpose, in the case of indirectly heated cathodes, which are also involved here, attempts have already been made to reduce the heating time to shorten the cathode in that one has supplied an increased heating power during the heating phase or that the cathode is continuously preheated.

In beiden Fällen ist jedoch ein erhöhter Schaltungsaufwand notwendig und im Fall der erhöhten Anheizleistung muß auch eine stärkere^ thermische Belastung der Kathode in Kauf genommen werden. In both cases, however, increased circuit complexity is necessary and in the case of increased heating power, a greater thermal load on the cathode must also be accepted.

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Zur Verkürzung der Anheizzeit der Kathode ist bereits vorgeschlagen worden, den Schwerpunkt der Wärmequelle nahe an die Kappe zu verlegen, welche die Elektronen emittierende Schicht trägt. Dies geschieht dadurch, daß ein sog. gestauchter Heizer mit einem Verhältnis von Kathodenrohrlänge zur wirksamen Heizelementlänge von im wesentlichen 2 : 1 oder größer verwendet wird. Das Heizelement ist mit einer dunklen Isolierschicht bedeckt, die innere Oberfläche des Kathodenrohres ist zumindest im Bereich des Heizelementes nichtreflektierend und die gesamte, äußere Oberfläche des Kathodenrohres ist aufgerauht und/oder dunkelgefärbt.It has already been proposed to shorten the heating-up time for the cathode been to relocate the center of gravity of the heat source close to the cap, which is the electron-emitting layer wearing. This is done by using a so-called compressed heater with a ratio of cathode tube length to effective Heating element length of essentially 2: 1 or greater is used. The heating element is covered with a dark insulating layer covered, the inner surface of the cathode tube is non-reflective at least in the area of the heating element and the entire, outer surface of the cathode tube is roughened and / or colored dark.

Auf diese Weise erhält man eine gute Wärmeableitung entlang des Kathodenträgers, wodurch der Temperaturunterschied zwischen dem Teil des Kathodenrohres, der die Emissionsschicht trägt, und dem anderen Ende wesentlich größer als bei den indirekt geheizten Kathoden ist, bei denen die Länge des Heizelementes etwa der Länge des Kathodenrohres entspricht.In this way you get a good heat dissipation along the cathode support, whereby the temperature difference between the part of the cathode tube that carries the emission layer and the other end is much larger than the indirectly heated ones Is cathodes in which the length of the heating element corresponds approximately to the length of the cathode tube.

Eine noch bessere Annäherung an einen Wärmepol, d.h. an eine punktförmige Wärmequelle, die möglichst nahe an der Emissionsschicht sein soll, erhält man, wenn gemäß der Erfindung das Heizelement aus einem mit dunkelgefärbter Isoliermasse bedeckten Heizdraht besteht, der aus einer Legierung eines an sich bekannten Widerstandsmaterials, z.B. Wolfram oder Molybdän, und Rhenium hergestellt ist, bei welcher der Rhenium-Anteil zwischen 3 und 2o Gew.% beträgt.An even better approximation of a thermal pole, ie a point-like heat source that should be as close as possible to the emission layer, is obtained if, according to the invention, the heating element consists of a heating wire covered with dark-colored insulating material, made of an alloy of a known resistance material , for example tungsten or molybdenum, and rhenium is produced, in which the rhenium content is between 3 and 2o wt. % .

Eine weitere Verkürzung der Anheizzeit wird dadurch erreicht, daß der Heizdraht aus mindestens 2 einzelnen Drähten besteht, die spiralenförmig umeinander gewickelt sind oder daß der Heizraht als Band ausgebildet ist.A further shortening of the heating-up time is achieved in that the heating wire consists of at least 2 individual wires, which are wound around each other in a spiral or that the heating wire is designed as a band.

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Zur näheren Erläuterung der Erfindung dient die beigefügte Zeichnung. In dieser Zeichnung ist der Kathodenaufbau dargestellte/wie er vorgeschlagen wurde, um den Schwerpunkt der Wärmequelle möglichst nahe an die Emissionsschicht zu verlegen. Auf das Kathodenrohr 1 ist am einen Ende eine Kappe 2 aufgeschweißt, welche die Elektronen emittierende Schicht trägt. Im Innern des Kathodenrohres befindet sich das Heizelement 4, das aus dem mit einer dunkelgefärbten Isolierschicht bedeckten Heizdraht besteht. Das Kathodenrohr ist mit einem Halter 5 an einer Tragscheibe 6 befestigt.The attached drawing serves to explain the invention in more detail. In this drawing the cathode structure is shown / as it was proposed to move the center of gravity of the heat source as close as possible to the emission layer. A cap 2 is welded onto the cathode tube 1 at one end, which carries the electron-emitting layer. Inside the cathode tube is the heating element 4, the one covered with a dark-colored insulating layer There is a heating wire. The cathode tube is fastened to a support disk 6 with a holder 5.

Bei der vorgeschlagenen Kathodenkonzeption besteht der Heizdraht aus Wolfram und hat die Form einer Kehrwendel mit etwa 5,5 Windungen. Verwendet man anstelle von Wolfram eine Wolfram/Rhenium oder eine Molybdän/Rhenium-Legierung, bei welcher der Rhenium-Anteil, wie Versuche gezeigt haben, vorteilhafterweise jeweils zwischen 5 und 2o Gew.% liegen sollte, so gestattet der bedeutend höhere spezifische Widerstand dieser Legierungen gegenüber demjenigen von Wolfram die Herstellung wesentlich kleinerer Heizelemente. Die Anzahl der Windungen des Heizdrahtes kann auf etwa 4 reduziert werden.In the proposed cathode design, the heating wire is made of tungsten and has the shape of a helical coil with about 5.5 turns. If, instead of tungsten, a tungsten / rhenium or molybdenum / rhenium alloy, wherein the rhenium content, as tests have shown, each advantageously between 5 and 2o wt. Should% lower, the much higher resistivity allows these alloys compared to that of tungsten, the production of much smaller heating elements. The number of turns of the heating wire can be reduced to about 4.

Ein solches Heizelement, das als Doppelkehrwendel, Einzelkehrwendel oder Spirale ausgebildet sein kann, stellt in optimaler Näherung einen Wärmepol dar. Dies ist bei Kehrwendeln dann garantiert, wenn das Verhältnis der Drahtlänge zwischen Korb und Beinchen maximal ist, d.h. der Hauptanteil des Drahtes im Korb verwickelt wird.Such a heating element, which can be designed as a double helix, single helix or spiral, is optimal Approximation represents a heat pole. This is guaranteed with helices, when the ratio of the wire length between the basket and the leg is at its maximum, i.e. the majority of the wire in the basket gets involved.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann man die Anheizzeit weiter verringern, wenn die Oberfläche des Heizdrahtes im Verhältnis zu seinem Querschnitt unproportional größer gemacht und. damit auch die abstrahlende Oberfläche vergrößert wird.In a further embodiment of the invention, the heating-up time can be used further decrease if the surface of the heating wire is made disproportionately larger in relation to its cross section and. so that the radiating surface is also enlarged.

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Dies kann dadurch geschehen, daß zwei oder mehrere Heizdrähte spiralenformig umeinander gewickelt werden. Werden z.B. zwei Heizdrähte mit jeweils einem Durchmesser von 65 /um verwendet, so verdoppelt sich die O"berflache, während der neue Querschnitt dem eines einzelnen Heizdrahtes mit einem Durchmesser von etwa 92 /um entspricht.This can be done by winding two or more heating wires around one another in a spiral shape. E.g. two Heating wires each with a diameter of 65 μm are used, so the surface doubles, while the new cross-section corresponds to that of a single heating wire with a diameter of about 92 μm.

Es ist auch möglich, zur Vergrößerung der Oberfläche den Heizdraht als Band auszubilden.It is also possible to use the heating wire to increase the surface area to train as a band.

3 Patentansprüche3 claims

1 Bl. Zeichnungen, 1 Figur1 sheet of drawings, 1 figure

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Claims

K.Tischer-H.Fendt 8-7

Patent claims:

1 ./Cathode ray tube with a rapidly heating cathode, especially a television picture tube, the cathode structure of which provides a cathode tube, one end of which is closed with a cap that carries the emission layer and the other end of which is open, in which the heating element is inserted into the open end of the tube is and in which the cathode tube is attached to a support disk by means of a holder, characterized in that the heating element consists of a heating wire covered with dark-colored insulating material, which is made of an alloy of a resistance material known per se, e.g. tungsten or molybdenum, and rhenium, wherein the rhenium content is between 5 and 2o wt.%.

2. Heating element according to claim 1, characterized in that the heating wire consists of at least 2 individual wires which are wound around one another in a spiral.

5. Heating element according to claim 1, characterized in that the heating wire is designed as a band.