Brevet FR2170876A1 — publié le 19730921

La présente invention concerne des structures de canons à électrons et, plus particulièrement9 une structure de canon à électrons comportant un système d'électrodes capable de se comporter comme une lentille et destiné à titre utilisé dans un tube à rayons cathodiques. I1 existait jusqu'à présent deux types de système d'électrodes capable d'agir comme une lentille et destiné à autre utilisé dans un tube à rayons cathodiques, à savoir le type unipotentiel et le type bipotentiel. Dans le cas du type unipotentiel de système d'électrodes on utilisait trois électrodes de focalisation disposées sur un axe commun afin de former un ensemble principal de lentille de focalisation, deux des électrodes sur les deux côtés étant portées à une haute tension commune d'environ 25 kV par exemple et l'autre électrode étant portée à une tension voisine du potentiel de la terre. Par contre, dans le cas du système dtélectrodes du du type bipotentiel, on utilise deux électrodes de focalisation qui sont disposées sur un axr commun pour former un ensemble principal de lentille de focalisation, une des électrodes étant portée à une haute tension d'environ 25 kV et l'autre étant portée à une tension moyenne de 3 à 6 kV. Dans ces types de systèmes d-télectrodes pour une struc- ture de canon à électrons les électrodes de focalisation sont disposées de manière à constituer une seule lentille électronique principale avec, pour résultats qu'une image de cathode est focalisée sur l'écran par la seule lentille électronique principale. Toutefois, dans un tube à rayons cathodiques, l'ouverture du canon k électrons est limitée par le diamètre intérieur de la partie de col dans laquelle est logé le canon à électrons. L'ouverture de la lentille électronique principale formée se trouve par conséquent soumise à une limitation et la réduction de l'aberration se trouve limite, Ceci conduit k des problèmes sérieux spécialement dans le tube à rayons cathodiques du type à trois canons à élec- trons dans la partie de col duquel sont logés trois canons à électrons0 La présente invention vise à résoudre ces problèmes et a pour objet une structure de canon à électrons qui réduit l'aberration à une valeur très faible dans la lentille électronique principale sans que l'ouverture du canon à électrons soit augmen tée, grâce à quoi un faisceau d'électrons sortant du canon à élec trons est focalisé de façon satisfaisante sur l'écran Conformément à la présente invention, la demanderesse a créé une structure de canon à électrons comportant plusieurs électrodes destinées à focaliser un faisceau d'électrons sur un écran, cette structure étant caractérisée par le fait qu'elle comprend un ensemble principal de-lentille de focalisation comportant un premier agencement d'électrodesforment une lentille électronique unipotentielle et un second agencement d'électrodes formant une lentille électronique bipotentielle. On va maintenant décrire la présente invention en se référant au dessin annexé sur lequel la figure 1 est un schéma expliquant ltagencement fondamental d'un système de lentille de focalisation principale destiné à Outre utilisé dans une structure de canon électronique conforme k la présente invention; et les figures 2 à 5 sont des vues schématiques d'un agence- ment d'électrodes, ces vues montrant chacune un mode de réalisation de la structure de canon à électrons conforme à la présente invention. La figure 1 montre l'agencement fondamental du système de lentille de focalisation principale utilisé dans la structure de canon à électrons conforme k la présente invention. Si l'on se réfère à cette figure, on voit que le système de lentille de foca lisation principale L est composé de deux lentilles électroniques m L1 et L2. Les lentilles électroniques L1 et L2 sont constituées respectivement par une lentille électronique du type unipotentiel Lu (ou une lentille électronique du type bipotentiel Lb) et la lentille électronique bipotentielle (ou la lentille électronique unipotentielle). Les lentilles électroniques L1 et L2 sont conçues de manière à former une lentille électronique principale Lm qui a une ouverture utile plus grande.Les références L1 et 18 représenw tant les lieux géométriques des faisceaux électroniques. Lorsque le système de lentille électronique principale L est constitué de cette façon, de deux lentilles électroniques m L1 et L2 , on peut faire en sorte que lwouverture utile de la lentille électronique principale soit importante et, en conséquence, l'aberration peut être nettement réduite par rapport à celle existant dans la technique antérieure.Etant donné que les deux lentilles électroniques L1 et L2 résultent, comme décrit ci-dessus, de la combinaison entre la lentille électronique du type unipo tentiel Lu et la lentille électronique du type bipotentiel LbS le système de lentille électronique principal L peut réduire les m variations focales au moyen de la lentille électronique du type unipotentiel L en ce qui concerne les fluctuations de tension, u et il peut aussi réduire un accroissement de courant de faisceau au moyen de la lentille électronique du type unipotentiel Lu en ce qui concerne l'hyperluminosité du spot ou flou d'image. En outre, par suite de l'utilisation de la lentille électronique du type bipotentiel Lb, on obtient facilement un faisceau fin. La figure 2 illustre un mode de réalisation de la structure de canon å électrons conforme à la présente invention et montre, de façon spécifique, seulement un système d'électrodes formant le système de lentille électronique principale Lm et la façon de lui appliquer des potentiels. Si l'on se réfère k la figure, on voit que le système de lentille électronique principale Lm est composé d'un système d'électrodes constitué de quatre électrodes P1 à P4 disposées sur un axe commun, la première électrode P1 étant disposée de manière à se trouver la plus près du culot du tube à rayons cathodiques et la quatrième électrode P4 étant disposée de manière k se trouver la plus près de la face du tube à rayons cathodiques.Le système d'électrodes est alimenté en tension de telle sorte que la première électrode P1 et la troisième électrode P3 se trouvent reliées en commun de manière à être portées à un potentiel élevé en provenance d'une source de potentiel éle E qui leur est appliquée, tandis que la seconde électrode P2 a et la quatrième électrode P4 sont reliées en commun de manière à être portées à un potentiel moyen en provenance d'une source de potentiel moyen t qui leur est appliquée, et on obtient ainsi un agencement de lentille de focalisation principale.Dans l'agencement de lentille de focalisation principale ainsi réalisé, les électrodes P1 à P3 forment la lentille électronique du type unipotentiel Lu et les électrodes P3 et P4 forment la lentille électronique du type bipotentiel Lb. Comme on l'a expliqué en référence k la figure 1, les lentilles Lu et h forment la lentille électronique principale apparemment unique Lm d'ouverture utile plus grande. Les figures 3 à 5 illustrent d'autres modes - Si l'on se réfère d'abord à la figure 3, on VQit que parmi les quatre électrodes P1 à P4 disposées sur un axe coninnin, les première et troisième électrodes P1 et P3 sont reliSés en commun de façon à entre portées s-un potentiel élevé en provenance d'une source de potentiel élevée E qui leur est appliquée tandis a que les seconde et quatrième.électrodes P2 et P4 sont portées respectivement à des potentiels moyens différents en provenance de sources de potentiels moyens Ebi et Eb2. On réalise ainsi l'agencement de lentille de focalisation principale.Dans cet ensemble, comme dans le cas précédent de la figure 2, les électro- des P1 à P3 forment la lentille électronique du type unipotentiel Lu tandis que les troisième et quatrième électrodes P3 et P4 forment la lentille électronique du type bipotentiel Lb. Sur la figure 4, parmi les quatre électrodes P1 8 P4 disposées sur un axe commun, les première et troisième électrodes P1 et P3 sont reliées en commun de manière à être portées X poten- tiel moyen en provenance d'une source de potentiel moyen e qui leur sst appliquée, tandis que les seconde et quatrième électrodes P2 et P4 sont reliées en commun de façon à être portées sa un po tentiel élevé en provenance d'une source de potentiel élevée E a qui leur est appliquée. L'agencement de lentille de focalisation principale se trouve ainsi réalisé.Dans cet ensemble, contrairement au cas précédent, les première et seconde électrodes P1 et P2 forment la lentille électronique du type bipotentiel Lb tandis que les électrodes P2 à P4 forment la lentille électronique du type unipotentiel Lue En outre, conformément au mode de réalisation de la figure 5, parmi les quatre électrodes P1 à P4 disposées sur un axe commun, les seconde et quatrième électrodes P2 et P4 sont reliées en commun de façon à être portées à un potentiel élevé en provenance d'une source de potentiel élevé E1 qui leur est appliquée, tandis que les première et troisième électrodes P1 et P3 sont portées respectivement à des potentiels moyens différents en provenance de sources de potentiel moyen 1 et Eb2 L'agencement de lentille de focalisation principale se trouve ainsi réalisé. Dans cet agencements comme sur la figure 4, les première et seconde électrodes P1 et P2 forment la lentille électronique du type bipotentiel Lb tandis que les lentilles P2 à P4 forment la lentille électronique du type unipotentiel lue Comme décrit ci-dessus, l'utilisation de la structure de canon k électrons conforme à la présente invention permet dtobtenir une circulation d'électrons sous forme d'un faisceau fin avec une faible aberration et atteint une résolution très élevée. REVENDICATIONS 1. Structure de canon à électrons comportant plusieurs électrodes pour foealiser un faisceau électronique sur un écran, cette structure étant caractérisée par le fait qu'elle comprend ur agencement de lentille de focalisation principale comportant un premier système d'électrodes formant une lentille éleetronique unipotentielle et un second système d'électrodes formant une lentille électronique bipotentielle. 2. Structure de canon à électrons suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que ledit premier système d'électrodes comprend une première, une seconde et une troisième électrodes et que ledit second système d'électrodes comprend ladite troisième électrode et une quatrième électrode, les première, seconde, troisième et quatrième électrodes précitées étant disposées sur un axe commun dans l'ordre, lesdites première et troisième électrodes étant reliées électriquement l'une à l'autre et étant portées à un potentiel élevé commun et chacune desdites seconde et quatrième électrodes étant portées à un potentiel inférieur à celui desdites première et troisième électrodes. 3. Structure de canon électronique suivant la revendication 2,;caractérisée par le fait que lesdites seconde et quatrième électrodes sont reliées électriquement l'une à l'autre et sont portées à un potentiel commun. 4. Structure de canon à électrons suivant la revendication 2, caractérisée par le fait que lesdites seconde et quatrième électrodes sont portées à des potentiels individuels différents les uns des autres. 5. Structure de canon à électrons suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que le premier système d'électrodes comprend des seeonde, troisième et quatrième électrodes et que ledit second système d'électrodes comprend une première électrode et ladite seconde électrode, les première, seconde, troisième et quatrième électrodes précitées étant disposées sur un axe commun, dans Igordre, lesdites seconde et quatrième électrodes étant reliées électriquement l'une à l'autre et étant portées à un potentiel commun élevé et chacune desdites première et troisième électrodes étant portées à un potentiel inférieur à eelui desdites seconde et quatrième électrodes. 6. Structure de canon à électrons suivant la revendication 5, caractérisée par le fait que lesdites première et troisième électrodes sont reliées électriquement l'une à l'autre et sont portées à un potentiel commun. 7. Structure de canon à électrons suivant la revendication 5, caractérisée par le fait que lesdites première et troisième électrodes sont portées à des potentiels individuels différents les uns des autres.