178394. lajstromszámú szabadalom • Átütésvédelemmel ellátott elektronsugárcső
5 178394 6 ellenállások vegyes alkalmazásával a nagyfeszültségű és fókuszáló elektródáknál. 7. ábra. A találmányunk szerinti megoldás kiviteli alakja színes képcsöveknél. 8. ábra. Tömör rúdellenállás egy lehetséges vázlata. 9. ábra. A képcső átütésvizsgálatának elvi kapcsolása. 10. ábra. Képcső nagyfeszültségű átütési áramalakja belső korlátozó ellenállás nélkül. 11. ábra. Képcső nagyfeszültségű átütési áramalakja belső korlátozó ellenállás esetén. Az 1. ábrán külső szikraközös átütésvédelemmel ellátott fekete-fehér képcső, ill. monitorcső vázlata látható, amely a következő fontosabb elemekből épül fel: 1 katód, 2 első rács, 3 második rács, 4 nagyfeszültségű gyorsító elektródák, amelyek a fókuszáló rendszer elemei, 5 fókuszáló elektróda, 6 érintkezőrugók, 7 belső vezető bevonat, 8 nagyfeszültségű bevezető elektróda, 9 külső vezető bevonat, 10 lumineszkáló réteg, 11 üvegbura. A képcső működtetéséhez a kisfeszültségeket és a vezérlő feszültséget a 12 tápegység szolgáltatja. A készülék félvezetőinek átütésvédelmére a kivezetők és a föld közé elhelyezett 13 szikraközök szolgálnak. A 2. ábra nagyellenállású belső vezetőréteggel ellátott színes képcsövet ábrázol, ahol az elektronágyú 6 érintkezőrugói, a nagyellenállású, pl. Fe203 tartalmú, 14 ellenállásrétegre fekszenek fel. Ez a réteg a jól vezető 15 grafitréteggel van érintkezésben. A 15 grafitréteghez a nagyfeszültséget a 8 nagyfeszültségű bevezető elektródán vezetik hozzá. Találmányunk előnye és újszerűsége a korábbi, az 1. és 2. ábrákon bemutatott megoldásokhoz képest, hogy minden elektronsugárcső típusra alkalmazható, mivel a belső korlátozó ellenállás nem a kónuszra felvitt ellenállásrétegből áll, hanem az elektronágyú kritikus elektródái és vezetékei közé épített és kisméretű, vákuumba zárható réteg-, tömör- vagy huzalellenállásból, amelynek értéke nagyságrendileg 0,1—100 kohm. Nyilvánvaló, hogy ilyen ellenállásokat az elektronágyú szereléskor bármelyik elektródakivezető huzaljának és magának az elektródnak ponthegesztéssel történő összekötésével egyszerűen és bármilyen elektronsugárcsőnél alkalmazhatunk. Találmányunk alkalmazásának legegyszerűbb módszere a 3. ábrán látható, ahol az egyetlen 16 ellenállást a legnagyobb pozitív feszültségre kapcsolt 4 nagyfeszültségű gyorsító elektróda és a nyakra felvitt 7 belső vezető bevonattal érintkező 6 érintkezőrugók közé építjük be. Az erre a célra felhasznált tárcsa alakú ellenállás egy lehetséges változatát a 4. ábra mutatja be. A szigetelő 17 kerámiagyűrűre fel vannak szerelve az elektronágyú 6 érintkezőrugói, valamint ugyanerre a tárcsára van felerősítve az ellenállást hordozó 19 kerámiagyűrű a 18 rögzítő szegeccsel. A 19 kerámiagyűrű átívelést gátló 20 peremei között foglal helyet a 21 ellenállásréteg, amelyet ismert módon, pl. vastagréteg technológiával lehet felvinni. Találmányunk egy másik kiviteli alakja az 5. ábrán látható. Ennél a megoldásnál unipotenciális fókuszrendszerű elektronágyú esetén két vagy több 22, 23, 24 rúdellenállást alkalmazunk a 3 második rács 5 fókuszáló elektródjának kivezetésére és a közös, vagy pozitív feszültségen levő 4 nagyfeszültségű gyorsító elektródák összekötésére. Világosan látható, hogy ebben az esetben az átütés az 5 fókuszáló elektróda felé és a 3 második rács felé csak egy vagy két ellenálláson keresztül lehetséges. Az átütési áram korlátozására a 6. ábra szerint ugyancsak előnyös megoldást mutatunk be. Az ellenálláshuzalból tekercselt vagy köszörült réteg ellenállás 25 spirál alakú ellenállás önindukciója révén is csökkenti a csúcsáram növekedési sebességét. Ilyen megoldásnál is szükséges lehet azonban az ohmikus 22, 23 rúdellenállások alkalmazására. A menetek távolsága és önindukciója úgy van méretezve, hogy az önindukción fellépő feszültség a menetek között ne üssön át. A 7. ábrán színes képcső elektronágyújánál tüntettük fel a tárcsa alakú 16 ellenállás és a tömör 22 rúdellenállás beépítésének célszerű megvalósítását. A 8. ábrán a találmányunk szerint célszerűen alkalmazott tömör rúdellenállás alakját és felépítését mutatjuk be. A 26 ellenállástestet tömör kerámiaellenállásból készítjük max. 1,5 mm átmérővel és max. 15 mm hoszszal. Mindkét végére nikkel bilinccsel ellátott 27 kivezetőszalagot erősítettünk, amelyeket szereléskor az elektronágyú kivezetőihez hegesztünk. További változatok is lehetségesek a cső elektronágyújának különböző felépítésétől függően. Esetenként azonban egyetlen ellenállás beépítése is elégséges készülékvédelmet nyújt az átütéseknél. Megvalósítási példa Találmányunk alapján 28 cm átlójú, szögletes emyőjű, 20 mm nyakátmérőjű fekete-fehér monitor képcsövet készítettünk. Ennek a csőtípusnak igen kisméretű elektronágyúja van, így a kis elektródtávolságok miatt a max. 14 kV-ra behatárolt gyorsítófeszültség ellenére is gyakori az átütés. A találmányt úgy valósítottuk meg, hogy az 5. ábra szerint az elektronágyú 4 nagyfeszültségű gyorsító elektródái rövidzár vezetékébe, továbbá az 5 fókuszáló elektróda kivezetésébe a 8. ábrán bemutatott 12 kohm ellenállásértékű, 1 mm átmérőjű és 12 mm hosszúságú 22, 23 rúdellenállásokat hegesztettünk. Az így előkészített elektronágyúkat a szokásos emyőkikészítésű burákba forrasztottuk és az ismert szivattyúzási és szoktatási technológia alkalmazásával csöveket készítettünk. A katalógusban megengedett max. 14 kV-os anódfeszültséggel szemben a találmány szerinti csöveket 20 kV-on is átütésre megvizsgáltuk, szikrázást általában nem tapasztaltunk. A szikrázási hajlam csökkent. A 9. ábra szerinti kapcsolási elrendezés szerint a találmány szerint készített és a hagyományos kivitelű csövekben a 28 lyukas plexilap eltávolításával mesterséges átütést hoztunk létre. A kísérleti csövekben a 29 oszcilloszkópon 50 amper csúcsáramot mértünk a 11. ábrán bemutatott, elnyújtott alakú áram—idő jelleggörbe szerint. Az ellenállást nem tartalmazó csövek átütési áram— idő jelleggörbéjét a 10. ábra mutatja, amely szerint a csöveknél a meredek csúcsáramimpulzusok amplitúdója a 700 A-t is elérte. Kísérleti csöveinket tartós üzemben számítógép perifériába beépítve próbáltuk ki. A vizsgálat alatt a hagyományos csövek használata közben korábban előforduló, átütésből származó integrált áramkör meghibásodás nem fordult elő. A találmány hasonló megvalósítása színes képcsöveknél vagy bármely más nagyfeszültségű elektronsugárcsőnél all. ábra szerinti átütési áramot és biztonságos üzemmódot eredményez. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
