Brevet FR2574219A1 — publié le 19860606

La présente invention concerne un canon électronique en ligne pour un tube à rayons cathodiques à plusieurs faisceaux, et elle vise plus particulière- ment une structure de renfort pour un élément d'électrode d'un tel système de canons électroniques. Les électrodes d'un canon électronique en ligne sont disposées en série, afin d'accélérer et de focaliser une-pluralité de faisceaux électroniques le long de trajectoires de faisceaux électroniques coplanaires et espacées. Les électrodes du système de canon électronique sont fixées mécaniquement, à l'aide de pattes et de goujons de fixation, à au moins une paire de tiges de support isolées qui s'étendent le long des trajectoires de faisceaux. Chacune des électrodes com- porte généralement plusieurs ouvertures en relation spatiale, qui sont formées de manière à traiter les faisceaux électroniques respectifs engendrés dans le système de canons électroniques. Il est important que ces diverses ouvertures soient positionnées et alignées avec précision par rapport aux ouvertures concer- nées dans les électrodes adjacentes et par rapport aux surfaces respectives en- gendrant les électrons. Lors de la fabrication du système de canons électroniques, les pattes et les goujons de fixation des diverses électrodes sont noyés dans les tiges de support isolantes, temporairement ramollies par la chaleur, de manière que, pendant cette période, les tiges de support, sur les côtés opposés du sys- tème de canons, soient appliquées vers l'intérieur, vers les électrodes, afin de repousser à force les pattes et les goujons de fixation dans les tiges de support. La pression ainsi appliquée tend à exercer une force de distorsion sur les di- verses électrodes en forme de coupe, ayant subi un emboutissage profond, qui com- posent la lentille de focalisation principale du système de canons électroniques. La plupart des expériences et des essais réalisés jusqu'à ce jour avec des électrodes en forme de coupe, à emboutissage profond, comportant des parois latérales dont la longueur peut aller jusqu'à 12,7 mm environ, montrent que ces électrodes ont tendance à présenter une courbure concave ou négative en "bidon d'huile", c'est-à-dire que la paroi latérale de l'électrode tend à s'incurver vers l'intérieur, vers les axes des faisceaux électroniques. Lorsque des goujons sont soudés aux côtés opposés de la paroi latérale de telles électrodes, il est difficile de réaliser un positionnement et un soudage exacts, en raison de l'ap- parition d'une pente et d'une valeur variables de la courbure négative en "bidon d'huile". Un problème encore plus important a été rencontré avec des canons élec- troniques comportant des électrodes en forme de coupe, à emboutissage profond, présentant des longueurs de parois latérales de l'ordre de 19,05 mm. Dans de telles électrodes, il se produit un amincissement critique de la paroi latérale. Le sommet de la courbure en "bidon d'huile", dans ces électrodes, se produit 2 2574219 à une distance de l'ordre de 10,16 mm de la collerette ou du flasque de support situé à l'extrémité ouverte de l'électrode. Au voisinage du sommet, la paroi laté- rale s'amincit, depuis l'épaisseur désirée, de l'ordre de 0,25 mm, jusqu'à envi- ron 0,19 mm. Lorsque la courbure en "bidon d'huile" est négative ou concave sur les deux côtés de la paroi latérale, le problème du positionnement du goujon est similaire à celui des électrodes à emboutissage profond plus court, décrit ci-dessus; cependant, si la courbure en bidon d'huile de l'un des côtés de la paroi latérale est positive ou convexe et que celle de l'autre côté est négative ou concave, ou si les deux côtés présentent une courbure en bidon d'huile positive ou convexe, il se produit un nouveau phénomène. Lors de l'opération de la forma- tion du cordon de soudure, pendant laquelle les tiges de support isolantes sont chauffées jusqu'à l'obtention d'un état fondu, et conformées par mise en contact avec les pattes et les goujons de fixation du canon électronique, la paroi laté- rale à courbure en bidon d'huile positive ou convexe est repoussée vers l'intérieur par le goujon fixé à la paroi latérale de la surface antérieurement convexe. Le déplacement vers l'intérieur de la paroi antérieurement convexe agit comme un ressort sous contrainte. Dès que les bras du dispositif de formation du cordon de soudure se rétractent, à la fin du cycle de formation de ce cordon, la paroi latérale comprimée de l'électrode tend à revenir à sa position convexe anté- rieure en forçant sur les tiges de support isolantes, qui sont encore à l'état plastique, pour faire saillie vers l'intérieur. On introduit par conséquent des forces de cisaillement dans les tiges de support isolantes, pendant le cycle refroidissement-déviation, ce qui provoque des fissures dans les tiges de support, au voisinage des pattes ou des goujons de fixation. Même dans des canons électroniques dans lesquels les forces de contrainte ne sont pas suffisamment importantes pour provoquer des fissures dans les tiges de support, le taux variable de courbure en "bidon d'huile" des parois latérales peut entraîner un déplacement latéral (cote à c8te) ou un décalage de l'électrode à emboutissage ultra-profond par rapport aux autres éléments d'électrodes de la len- tille principale de focalisation. Il en résulte une modification des emplacements d'ouvertures par rapport à ceux des éléments d'électrodes adjacentes, et cela pro- duit une relation d'espacement inter-électordes et une distorsion nuisibles des trajectoires des faisceaux électroniques. Le brevet américain n 4 484 102, accordé le 20 novembre 1984 (J.R.Hale) décrit une structure pour renforcer la paroi latérale d'une électrode classique à emboutissage profond. La structure décrite dans ce brevet comprend un épaulement en forme de coin qui est formé dans des côtés parallèles opposés de la paroi laté- rale d'un élément en forme de coupe sensiblement rectangulaire, à étirage profond. L'épaulement en forme de coin fait saillie vers l'extérieur, selon un angle aigu d'environ 45 , à partir de la paroi latérale, et il s'étend dans le flasque de support de l'électrode adjacent aux pattes de fixation. Cette struc- ture est insuffisante pour empêcher la flexion de la paroi latérale des élec- trodes à emboutissage ultra-profond. Une structure pour rendre compacts des éléments d'électrodes plans, qui sont couramment utilisés comme électrodes de grille d'écran et de commande d'un système de canons électroniques, est décrite dans les brevets américains n 4 049 990 et n 4 049 991 (F.K. Collins), délivrés tous deux le 20 septembre 1977. Dans ces brevets, des bossages en forme de nervures qui se recoupent sont formés le long des surfaces des électrodes planes, l'une au moins des nervures s'étendant dans les pattes de fixation. Une telle structure renforce la surface de support ou le flasque d'une électrode plane. Cependant, les brevets mentionnés ci- dessus ne suggèrent pas de renforcer la paroi latérale d'éléments d'électrodes en forme de coupe, à étirage profond, tels que les électrodes de focalisation du système de canons électroniques. En conséquence, cette invention a pour objet un système de canons élec- troniques qui comprend des moyens pour engendrer une pluralité de faisceaux élec- troniques et des moyens pour focaliser lesdits faisceaux, ces moyens de focalisa- tion comprenant au moins un élément ayant sensiblement la forme d'une coupe et qui comprend une première extrémité, une seconde extrémité disposée à l'opposé, et une paroi latérale s'étendant entre ces deux extrémités, ce système étant ca- ractérisé en ce que ladite paroi latérale comprend une pluralité de nervures de renforcement formées dans ladite paroi et s'étendant longitudinalement,à partir de la première extrémité vers la seconde extrémité, pour minimiser la flexion de ladite paroi latérale. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la Figure 1 est une vue, en élévation latérale et arrachement partiel, d'un système de canon électronique perfectionné,mettant en oeuvre une nouvelle électrode en forme de coupe munie de moyens de renfort; - la Figure 2 est une vue en élévation frontale, avec arrachement partiel, du canon électronique selon la Figure 1; - la Figure 3 est une vue en plan d'un premier mode de réalisation de la nouvelle électrode illustrée par la Figure 1; - la Figure 4 est une vue en coupe selon 4-4 de la Figure 3; la figure 5 est une vue en plan d'un second mode de réalisation de la nouvelle électrode de la Figure 1; et, - la Figure 6 est une vue en coupe selon 6-6 de la Figure 5. 2 5 7 4219 Les Figures 1 et 2 montrent des détails de structure d'un système de canon électronique en ligne perfectionné 10, monté centralement dans le col 11 d'un tube à rayons cathodiques 13. Le tube à rayons cathodiques 13 comporte une enveloppe mise sous vide (non représentée), fermée à l'extrémité c6té col par une tige de verre 15,comportant une pluralité de conducteurs ou de broches 17 s'éten- dant au travers de cette tige. Une embase 19 est fixée aux broches 17, à l'exté- rieur de l'enveloppe. Une plaque frontale (non représentée), comportant un écran- de visualisation, ferme l'autre extrémité de l'enveloppe. Une partie tronconique en forme d'entonnoir (non représentée) s'étend entre la plaque frontale et le col 11 de l'enveloppe. Le système de canon électronique en ligne 10 est conçu de façon à engen- drer et focaliser trois faisceaux électroniques le long de trajectoires de fais- ceaux convergentes et coplanaires, ayant une direction connue, généralement lon- gitudinale, dirigée vers l'écran de visualisation. Le système de canon 10 com- prend deux moyens de support isolants 23 qui, de préférence, sont constitués par- des tiges de support en verre, grâce auxquelles les différents éléments sont sup- portés de façon à former une unité cohérente, d'une manière bien connue dans la technique. Ces composants comportent trois cathodes coplanaires 25, espacées trans- versalement de façon sensiblement égale ( une pour produire chaque faisceau), une grille de commande 27 (également appelée électrode G1), une grille d'écran 29 (également appelée G2), une première électrode de focalisation 31 (également ap- pelée électrode G3), une seconde électrode de focalisation 33 (encore désignée électrode G4), et une coupe-écran 35, ces différentes électrodes étant espacées longitudinalement,dans l'ordre indiqué ci-dessus, le long des tiges de support 23. Les électrodes 31 et 33 forment la lentille de focalisation principale du système de canon électronique 10. Les diverses électrodes du système de canon 10 sont électriquement connectées aux broches 17, soit directement, soit par l'in- termédiaire de rubans métalliques 37. Le système de canon électronique 10 est maintenu dans une position prédéterminée dans le col 11, sur les broches 17, et, à l'aide d'amortisseurs 39, sur la coupe écran 35, qui s'appliquent sur un re- vêtement interne électriquement conducteur 41, déposé sur la surface interne du col 11, de façon à réaliser le contact. Le revêtement interne 41 s'étend sur la surface intérieure de la partie en forme d'entonnoir, et il est relié au bouton d'anode (non représenté). Un système de pompage ionique (encore appelé "getter"), qui n'a pas été représenté sur le dessin, est fixé à une extrémité à la coupe 35, et il s'étend en porte-à-faux dans la partie tronconique de l'enveloppe. La première électrode de focalisation 31 comprend des premier et second éléments en forme de coupe sensiblement rectangulaires 43 et 45, respectivement, alors que la seconde électrode de focalisation 33 comprend des premier et second éléments en forme de coupe sensiblement rectangulaires 47 et 49, respectivement. Les éléments en forme de coupe se raccordent les uns aux autres par leurs extré- mités ouvertes. L'un des éléments en forme de coupe 45 est visible sur les Figures 3 et 4. L'élément en forme de coupe 45 est une pièce à emboutissage ultra-profond, comportant une collerette ou un flasque de support 51, situé sur l'extrémité ou- verte, et une embase 53, située près de l'extrémité opposée. L'embase 53 est sen- siblement parallèle au flasque de support 51. On prévoit trois ouvertures 55, dé- finissant trois faisceaux en ligne, au travers de l'embase 53. Une paroi latérale 57, comportant des côtés opposés sensiblement parallèles 59a et 59b et des extré- mités opposées 61a et 61b, s'étend entre le flasque 51 et l'embase 53 de l'élément en forme de coupe 45. Comme décrit dans le brevet américain n 4 484 102 mentionné ci-dessus, au moins une protubérance 63 fait saillie vers l'extérieur, selon un angle aigu, à partir de chacun des côtés opposés 59a et 59b de la paroi latérale 57, et cette protubérance s'étend dans le flasque de support 51. Une pluralité de pattes de fixation 65 sont réalisées dans le flasque de support 51, ces pattes étant adjacentes à chacun des côtés opposés 59a et 59b de la paroi latérale 57, afin de faciliter la fixation de l'élément en forme de coupe 45 aux tiges de sup- port en verre 23. Comme on le voit sur les Figures 1 et 2, une paire de goujons 67 sont fixés à la paroi latérale 57, un goujon étant fixé à chacun des côtés opposés 59a et 59b. Les goujons 67 et les pattes de fixation 65 sont noyés dans les tiges de support 23. La paroi latérale 57 de l'élément en forme de coupe 45 possède une longueur totale de l'ordre de 19,05 mm, et une épaisseur nominale de 0,25 mm. Comme on l'a précisé ci-dessus, dans des électrodes à emboutissage ultra- profond, telles que l'élément 45 en forme de coupe, il existe une tendance à un amincissement dans la paroi latérale 57. La paroi latérale amincie 57 présente alors une courbure en forme de "bidon d'huile", c'est- à-dire une courbure orientée soit vers l'intérieur, soit vers l'extérieur, tant que la paroi latérale n'est pas renforcée. Il n'est pas possible d'augmenter l'épaisseur de la paroi latérale en augmentant l'épaisseur du métal utilisé dans la fabrication de l'élément en forme de coupe, compte tenu des difficultés de fabrication. Par conséquent, l'élément comporte des moyens permettant d'accroître la rigidité de la paroi latérale 57, sans introduire d'autres problèmes. Comme on le voit sur les Figures 3-4, des moyens de renfort, par exemple une pluralité de nervures de renfort 69, sont for- mées dans les côtés opposés 59a et 59b de la paroi latérale, afin d'en minimiser la flexion. Les nervures de renfort 69 s'étendent sensiblement longitudinalement à partir des protubérances 63 qui s'étendent, dans le flasque de support 51, vers l'extrémité opposée de la paroi latérale 57 adjacente à l'embase 53. Les nervures de renfort 69 sont dirigées vers l'intérieur, vers les nervures opposées sur la paroi latérale opposée. 6 2574219 Un second exemple de réalisation de l'élément en forme de coupe 145 a été représenté sur les Figures 5 et 6. Dans cette forme d'exécution, les moyens de renfort peuvent comprendre une pluralité de nervures de renfort 169, qui sont dirigées vers l'extérieur, vers les pattes de fixation 165, et qui s'étendent lon- gitudinalement, le long de la paroi latérale 157, sensiblement à partir du flasque de support 151 vers l'extrémité opposée adjacente à l'embase 153. Bien qu'aucune protubérance ne soit visible sur les Figures 5 et 6, il est évident pour l'homme de l'art que de telles protubérances peuvent être prévues afin d'assurer un ren- forcement supplémentaire de la paroi latérale 145, près du flasque de support 151. Bien que les nervures de renfort 69 et 169 aient été décrites en se réfé- rant à des éléments en forme de coupe à emboutissage ultra-profond, ayant une lon- gueur de l'ordre de 19,05 mm, les nervures de renforcement selon cette invention peuvent être utilisées dans des éléments en forme de coupe ayant une longueur to- tale plus faible, tels que les éléments en forme de coupe 43, 47 et 49. On a dé- terminé que les nervures de renfort 69 et 169 minimisent la flexion de la paroi latérale 57 et 157, lors du soudage des goujons 67 et lorsque les éléments en forme de coupe 45 et 145 sont fixés aux tiges de support 23, ce qui permet de maintenir le parallélisme de l'embase par rapport au flasque de support des éléments respec- tifs. Il demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée aux divers exemples de réalisation décrits ou représentés, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. 7 2574219 REVENDICATIONS 1 - Système de canons électroniques qui comprend des moyens pour engen- drer une pluralité de faisceaux électroniques et des moyens pour focaliser les- dits faisceaux, ces moyens de focalisation comprenant au moins un élément ayant sensiblement la forme d'une coupe et qui comprend une première extrémité, une seconde extrémité disposée à l'opposé, et une paroi latérale s'étendant entre ces deux extrémités, ce système étant caractérisé en ce que ladite paroi laté- rale (57, 157) comprend une pluralité de nervures de renforcement (69; 169), formées dans ladite paroi et s'étendant longitudinalement, à partir de la pre- mière extrémité (53; 153) vers la seconde extrémité (51; 151), pour minimiser la flexion de ladite paroi latérale. 2 - Système de canons électroniques selon la revendication 1, dans lequel les faisceaux d'électrons engendrés sont dirigés le long de trajectoires de fais- ceaux coplanaires, lesdits moyens de génération de faisceaux et lesdits moyens de focalisation sont espacés longitudinalement le long d'une pluralité de moyens de support isolants, et ladite première extrémité de l'élément en forme de coupe est une portion de base, et ladite seconde extrémité de cet élément est une portion de collerette de support sensiblement parallèle à ladite portion de base, ladite portion de collerette de support comprenant des moyens de fixation pour faciliter le maintien dudit élément en forme de coupe sur lesdits moyens de support isolants, ce système étant caractérisé en ce que lesdites nervures de renforcement (69; 169) s'étendent sensiblement longitudinalement, à partir de ladite portion de base (53; 153) vers ladite portion de collerette de support (51; 151), pour minimiser la flexion de ladite paroi latérale (57; 157) résultant de la fixation dudit élé- ment en forme de coupe (45; 145) auxdits moyens de support isolants (23). 3 - Système de canons électroniques selon la revendication 2, dans lequel les moyens engendrant les faisceaux électroniques comprennent trois cathodes co- planaires, une électrode de grille de commande et une électrode de grille d'écran, lesdits moyens de focalisation comprenant au moins deux électrodes de focalisa- tion, l'une au moins desdites électrodes de focalisation comprend un premier et un second éléments en forme de coupe, sensiblement rectangulaires, raccordés l'un à l'autre par leurs extrémités ouvertes, parmi lesquels ledit élément en forme de coupe dont la portion de collerette de support est située à l'extrémité ouverte et dont la portion de base est placée près de l'extrémité opposée, ladite paroi latérale comportant des cotés opposés et des portions d'extrémité opposées, la- dite portion de base étant munie de trois ouvertures alignées, ladite portion de collerette de support comprenant une pluralité de pattes de fixation faisant sail- lie vers l'extérieur, lesdites pattes étant adjacentes à chacun desdits cotés op- posés de la paroi latérale, et au moins deux goujons étant fixés à chacun desdits 8 2574219 côtés opposés, lesdits goujons et lesdites pattes de fixation étant noyés dans les moyens de support isolants, lesquels comportent au moins deux tiges de sup- port en verre pour assurer la fixation dudit élément, ce système de canons élec- troniques étant caractérisé en ce que lesdites nervures de renforcement (69; 169) sont formées dans chacun des côtés opposés (59a, 59b) de ladite paroi latérale (57; 157), lesdites nervures s'étendant sensiblement longitudinalement, à partir de ladite collerette de support (51; 151) vers l'extrémité opposée de ladite pa- roi latérale, pour minimiser la flexion desdits côtés opposés de cette paroi la- térale au voisinage desdits goujons (67), lorsque ces goujons et les pattes de fixation (65; 165) sont noyés dans les tiges de support en verre (23), ce qui permet de maintenir le parallélisme de ladite portion de base (53; 153) et de ladite portion de collerette de support (51; 151). 4 - Système de canons électroniques selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite paroi latérale (57) comprend au moins une protubérance (63), for- mée dans chacun des c8tés opposés (59a, 59b) de ladite paroi latérale, cette pro- tubérance faisant saillie vers l'extérieur selon un angle aigu à partir de chacun desdits côtés opposés et s'étendant dans la portion de collerette de support (51), et en ce que les nervures de renforcement (69) s'étendent depuis ladite protubé- rance jusqu'à l'extrémité opposée de la paroi latérale. 5 - Système de canons électroniques selon la revendication 4, caracté- risé en ce que lesdites nervures de renforcement (69) sont orientées vers l'inté- rieur, les unes vers les autres. 6 - Système de canons électroniques selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites nervures de renforcement (169) sont orientées vers l'extérieur, vers lesdites pattes de fixation (165).