Электронно-оптическая система с электростатической фокусировкой

1 БО Н 0 3 29 46 ГОСУДЮфСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССОРОО ДРЬМ ИЭОО атИНИЙ И ОТНЯТ й ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОПИСАН АВТОРСКОМУ(21) 3582056/18-21 ния разрешающей способности при уме", ньшении ее зависимости от тока элек(46) 23.10.84. Вюл. У 39 тронного пучка и упрощении конструк(72) Б.М.Рабин, Г.О.Коквина и В.Н.Во- ции, электроды линзовых систем выинов полнены в виде полых цилиндров оди(53) 621.835.832(088.8) макового диаметра, а вырезывакщая ди(56) 1. Патент США У 4178532, . афрагма устайовлена внутри первогокл. Н 01 Л 29/50, опублик. 1979. . электрода на расстоянии от его выход 2. Патент франции В 2201536, .наго торца не более 0,7 от внутренкл. Н 01 3 29/00, опублик. 1974 (про- . него диаметра 3 электродов, притотиц), этом диаметр отверстия диафрагмы не(54)(57) 1ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКАЯ , уурввьвиет 0,163, а длины первого 1,СИСТЕМА С ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЙ ФОКУСИ- второго 6 и третьего Ф электродовРОВКОЙ, содержащая систему формирова" выбраны в следующих пределах: Ф Ъ 1,2 Э,ния электронного пуч фокусирующую2 ф(Р (2 5 ф фИ,систему из двух линзовых систем, об Система по п. 1, о т л и ч а -разованных четырьмя электродами,и вы- . ш щ а я с я тем, что первый и тререзывающую диафрагму, о т л и ч а ю - тий электроды фокусирующей системыщ а я с я тем, что, с цельш повыше- электрически соединены между собой.формирования, собирается линзами 10 (между электродамн 1 и 2) н 11 (между электродами 2 н 3) в точку на оси системы, где формируется проме.жуточное изображение 12 кроссовера 9,1 11204Изобретение относится к электрон" иой технике, в частности к электронно-оптическим системам (ЭОС), применяемым в электронно-лучевых приборах (ЭЛП) с электростатической фокусиров 5 кой электронного пучка.Известна ЭОС с электростатической фокусировкой, содержащая систему формирования электронного пучка и фокусирующую систему, например, в виде одиночной линзы Г 1 3.Однако увеличение разрешающей способности в таких ЭОС связано с цеоб, ходимостью увеличения отношения наибольшего значения напряжения на электроде, расположенном перед последним электродом имеющим потенциал экрана,к напряжению на экране. Увеличение напряжения требует принятия специальных мер для устранения пробоев как между штырьками ножки прибора, так и внутри его, Прн этом усложняется конструкция ЭЛП.Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является ЭОС с электростатической фокусировкой, содержащая систему формирования электронного пучка, фокусирующую систему из двух линзовых систем, образованных четырьмя электродами, и выреэывающую диафрагму. Первая линзовая система образует действительное изображение кроссовера до входа пучка,во вторую линзовую систему, вторая линзовая система в свою очередь проецирует это промежуточное изображение на экран ЭЛП Г 23.Однако в известной ЭДС первая линзовая система состоит нз плоских диафрагм с отверстиями разных диаметров и цилиндра с диаметром, больямм чем 40 диаметр отверстий диафрагм, .что сильно затрудняет получение требуемой со осности конструкции. Значительное затруднение представляет также обеспече".: ние соосности первой и второй линзовых 4 систем.Ддя ограничения тока пучка на входе второй линзовой системы размещена вырезывающая диафрагма, и ток пучка изменяется с изменением регу- э 0 лируемого фокусирующего напряжения, подаваемого на один из электродов первой линзовой системы.- После вырезывающей диафрагмы электроны ускоряются, поэтому в пучкезэ присутствуют электроны, отраженные от стенок отверстия диафрагмы и имеющие меньшие скорости, что приводит к об 25 2разованию ореола вокруг сфокусированного пятна на экране.Цель изобретения - повышение разрешающей способности при уменьшении ее зависимости от тока электронного пучка и упрощении конструкции.Укаэанная цель достигается тем, что в ЭОС с электростатической фокусировкой, содержащей систему формнро. вания электронного пучка, фокусирующую систему из двух линзовых систем, образованных четырьмя электродами, и вырезывающую диафрагму, электроды:, линзовых систем выполнены в виде по" лых цилиндров одинакового диаметра, а вырезывающая диафрагма установлена внутри первого электрода на расстоянии от его выходного торца не более 0,7 от внутреннего диаметра Р электродов, при этом диаметр отверстия диафрагмы не превышает 0,169, а длины первого О второго О и третьего И электродов выбирают в следующих пределах: Р ъ,1 23 22 с Ю с 2 53 эъ 21).Кроме того, первый н третий электроды фокусирующей системы могут быть электрически соединены между собой.На чертеже показана схема предлагаемой ЭОС.Электронно-оптическая система состоит из системы четырех электродов 1-4, выполненных в виде цилиндров одинакого диаметра с длинами Р- , и системы 5 электронного Формирования пучке. Торец цилиндра электрода 1, обращенный к системе 5 формирования, закрыт донышком б с отверстием, которое является конечным электродом системы Формирования. В цилиндре первого электрода 1 на расстоянии не более 0,72 от его выходного торца, обращенного к электроду 2, установлена вырезывающая диафрагма 7 с отверстием 8, величина диаметра которого составляет 0,16 Э так, что диаметр пучка на выходе из цилиндра, электрода 1 не превышает 0,22. Толщина материала вырезывающей диафрагмы 7 в районе отверстия 8 должна быть меньше О, 1 мм. Пучок электронов, расходящийся из крассовера 9 системы 5мися от скорости электронов основного пучка. Для уменьшения количества вторичных электронов толщина материала диафрагмы 7 меньше 0,1 мм. Поскольку Оменьше Ои 0 электрод 2 действует как антидинатронный, вторичные электроны направляются на стенки электродов 2-4, что исключает появление ореола вторичных электронов вокруг сфокусированного пятна на экране,Величина тока пучка, прошедшего через ЭОС, определяется длиной цилиндра электрода 1 и диаметром отверстия 8 вырезывающей диафрагмы 7. Установлено, что для получения действительного промежуточного изобретения 12 кроссовера 9 в области электрода 3 длина 1 электрода 2 должна быть больше 23, а ее увеличение больше 2,5 Р свойств ЭОС не улучшает. Длинацилиндра электрода 1 должна быть больше 1,2 Р, чтобы удовлетворить условию, необходимому для размещения вырезывающей диафрагмы 7 на расстоянии не более 0,7 от выходного торца электрода 1 н исключить влияние диафрагмы на поле в отверстии донышка 6 электрода 1. Верхнее значение , определяется величиной тока пучка и разрешающей способностью и не должно превышать Я).Длина 2 цилиндра электрода 3 дол 3жна быть больше 2 Р, чтобы исключить взаимодействие полей линз 11 и 13, и не должна превышать 53. Длина цилиндра электрода 4 определяется лишь из технологических условий и равна обычно 10-15 мм.Изобретение позволяет получить широкий спектр трубок с электростатической фокусировкой с улучшенным качеством изображения за счет повыщения разрешающей способности, снизить напряжение на электродах, тем самым устранить пробои между штырьками ножки и электродами ЭОС внутри трубки, а также значительно упростить технологию и повысить точность из,готовления ЭОС.В.Гаврюшин це Корректор А.Обручар Заказ 775 У 41 Тираж 682 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж,.Раушская наб.,д,4/5 3 1120425 акоторое переносится, линзой 13 (между электродами 3 и 4) на экране ЭЛП.На схеме обозначена краевая траектория 14 электронного пучка.С источников 15-18 постоянного5напряжения на электроды 1-4 подаются напряжения 01 - 0, причем О иО СО, О - потенциал экрана, а302 СО и ОЗ, напряжения О Ози 0имеют постоянные значения, а 02 регулируется для получения сфокусированного электронного пятна на экране.Суммарное увеличение ЭОС составляет М = ММ, где М " увеличениесистемы лийз 10 и 11, а М - увеличение линзы 13. Приданном значении05/О, определяющем увеличение М,подбором длин 1- Вз можно получить .такое увеличение М , что общее увеличение системы М имеет наперед заданную величину,Экспериментально найдено, чтосистема линз 10 и 11 при ЙЪ 2 обладает малой сферической аберрацией,когда диаметр пучка на входе в линзу 10 меньше 0,2 Р. При этом сферическая аберрация ЭОС уменьшается,если вырезывающая диафрагма 7 расположена в поле линзы 10, а именно нарасстоянии меньше 0,72 от вьмодноготорца цилиндра электрода 1. Из этихсоображений определяется диаметр отверстия 8 вырезывающей диафрагмы 7,равный 0,16 Р.Возможность получения меньшегоувеличения системы и уменьшение сфе 35рической аберрации позволяют повысить разрешающую способность ЭОС.Так как фокусирующая система состоит из электродов, выполненных в ви"де цилиндров одинакового диаметра,40значительно повышается соосность системы при сборке, что влечет за собой уменьшение астигматизма и, соответственно, дополнительное увеличение разрещающей способности.45.При ограничении электронного пучкавырезывающей диафрагмой 7 из стенокее отверстия 8 выбираются вторичныеэлектроны со скоростями, отличающиСоставительРедактор С.Саенко Техред О.Ие