专利名称：折射式阴极射线管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种阴极射线管类显示器件，尤其是能缩短阴极射线管长度，减薄电视机、计算机等应用此类显示器件电子产品机身厚度的折射式阴极射线管。
背景技术：
目前，公知的阴极射线管类显示件的构造主要由荧光屏、玻壳锥体和电子枪管颈三大部分构成。由电子枪阴极发出的电子束在电子枪管颈内经多极聚焦加速后射入位于玻壳锥体与电子枪管颈结合部的偏转线圈磁场中，最后经偏转中心扫描寻址在荧光屏上显象。从结构上看，位于荧光屏和玻壳锥体后面的电子枪管颈像一条垂直于屏面中心的长尾巴，所有电子枪管颈内的零部件以及固定于管颈外部的磁性组件和偏转线圈都一列式排布在这条长长的尾巴上，从而导致电子束在射入偏转中心前就占用了较大水平方向的空间。至使以阴极射线管为显示器件的这类电子产品机身过厚，体积庞大。为克服这个缺点，以往采用的技术手段主要是增大电子束偏转角，但偏转角的增大是有限的，同时还会引起偏转线圈耗能骤增和屏面边缘失真等问题。因而，直到目前为止阴极射线管在缩短管长，减薄此类电子产品机身厚度方面还没有得到很好的解决。
发明内容
为了克服现有阴极射线管管身尺寸过长的不足，本实用新型提供一种折射式阴极射线管，该阴极射线管能显著缩短管长，减薄应用此类显示器件电子产品的机身厚度。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是将阴极射线管电子枪所发射的电子束先经折射后再射入偏转中心，从而达到缩短由阴极射线管基座到屏面中心垂直距离的目的。为使电子束按设计角度折射，根据在磁场中运动的电子受磁场力(洛仑兹力)作用而改变运动方向和路径的原理，在电子枪管颈弯折处(也既电子束折射点)加装了一个可产生均匀磁场的装置，并将该装置的磁场强度设计调整得刚好使电子枪阴极发出的电子束在进入该磁场后发生与电子枪管颈弯折角度相同的折射，最后飞出该磁场，射入偏转中心实现扫描寻址、着屏显像。由于射入该磁场的电子束发生的折射状偏转类似于光学棱镜对光束的折射作用，根据电子光学的命名惯例，本实用新型中称此装置为“电子棱镜”。这种电子枪管颈的弯折设计使电子枪管身与屏面的几何位置由垂直关系变成了平行关系，从而大大缩短了由阴极射线管基座到屏面的距离。这就相当于放下了阴极射线管的长尾巴-电子枪，达到了缩短阴极射线管管身长度的目的。
本实用新型的有益效果是，由于阴极射线管长度的显著缩短，不仅可以减薄应用此种阴极射线管的电子产品的机身厚度，节省使用空间和机身生产成本，同时由于本实用新型特殊的弯颈电子枪结构极好地滤除了电子束中的重离子，使屏面中心免受重离子轰击，有益于延长阴极射线管的使用寿命，因而完全可以省去电子枪的离子阱装置。很多提高阴极射线管性能的技术手段都会导致电子枪管颈长度的增加，如多极、多透镜电子枪虽可缩小光点直径，提高聚焦性能，获得高清晰度画面，但却以大幅增加电子枪管颈长度(也既增加阴极射线管长度)为代价，采用本实用新型后，电子枪设计人员尽可以只考虑如何提高阴极射线管性能，不用再计较电子枪管颈的长短了，因为在折射式阴极射线管中电子束是经电子棱镜折射后再射入偏转中心的，电子束在射入偏转中心前的飞行距离丝毫不影响这种折射式阴极射线管的管身长度。电子束的这种垂直飞行状态也使其受地磁影响相对减少，有益于阴极射线管抗地磁性能的提高，这是本实用新型的又一有益效果。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1-A是本实用新型关键部件电子棱镜的工作原理图。
图1-B是
图1-A的等效光学棱镜光路图。
图2是折射式阴极射线管实施例的纵剖面构造图。
图3-A是图2管颈弯折处电子棱镜的细部构造放大图。
图3-B是图3-A的A-A截面剖视图。
图中1.由电子枪阴极发出的电子束，2.电子枪管颈，3.电子棱镜，4，偏转中心，5.偏转线圈，6.玻壳锥体，7.屏面中心，8.荧光屏，9.阴极射线管基座，10.磁感微调组件，11.磁屏蔽固定组件，12.紧固件。
具体实施方式
在
图1-A中，由电子枪阴极发出的电子束(1)射入置于电子枪管颈(2)弯折处的电子棱镜(3)的均匀磁场后受磁场力(洛仑兹力)作用改变运动方向，运动路径发生弯曲。电子棱镜(3)中的“+”表示磁力线垂直进入纸面，由左手定则可知，射入该磁场的电子束将受到一个向右的作用力，使电子束的运动方向偏往右下方，电子束在整个运动过程中不断受到与其运动方向垂直的磁场力作用作匀速圆周运动，由于磁场空间有限，电子束无法完成整个圆周运动，最后在磁场边缘沿切线飞出磁场。电子运动轨道的圆周半径可由公式1求出。
公式1.
R=meVeB]]>式中R为电子运动轨道半径，me为电子质量，e为电子电量，V为电子速度，B为磁感强度(特斯拉)，由公式1可知，电子运动轨道半径R同磁感强度B成反比，在实际应用中me，e是常量，V也可由公式2求得。
公式2.
V=5.93×105Uam/s]]>式中Ua为电子进入该磁场前的电位。将已知条件和常量代入公式1和公式2可求得磁感应强度B(特斯拉)。(1高斯＝10-4特斯拉)。
由
图1-A可见，电子棱镜(3)磁场半径与射入该磁场的电子束(1)轨道半径相等时，电子束偏转1/4周期(90度)，发生类似于光学中的折射现象，
图1-B示出了这种折射现象的等效光学棱镜光路图。
在实际应用中，如令电子运动轨道半径等于电子棱镜磁场半径，则可设计成直角折射阴极射线管，如令电子运动轨道半径小于电子棱镜磁场半径，则可制成锐角折射阴极射线管。
图2所示实施例是一个直角折射阴极射线管。电子枪管颈(2)在与玻壳锥体(6)结合部附近向下呈90度直角弯折，由电子枪阴极发出的电子束(1)首先进入置于该管颈弯折处的电子棱镜(3)磁场，该磁场半径及磁感强度刚好使由电子枪阴极发出的电子束(1)呈90度角偏转后飞出该磁场并射入偏转中心(4)进行偏转扫描寻址，最终在荧光屏(8)上显像。由图2可以看到电子枪管颈(2)的垂直弯折相当于放下了公知的阴极射线管的长尾巴-电子枪管颈(2)，使从阴极射线管基座(9)到屏面中心(7)的管身长度大为缩短。
图3-A所示是图2实施例中位于电子枪管颈弯折处的电子棱镜装置的细部构造放大图。为了减少管内排气，简化电子枪结构，同时也为了保证由电子枪阴极发出的电子束(1)从置于电子枪管颈(2)弯折处的电子棱镜(3)磁场中飞出后能准确进入偏转中心(4)，特将电子棱镜装置设计成外置微调式，该装置是由电子棱镜(3)，磁感微调组件(10)，磁屏蔽固定组件(11)和紧固件(12)构成的。由图3-B中的A-A剖视图可见，电子棱镜(3)是一对N、S极相对设置的永磁体。该永磁体为体积小、磁感强度高的钕铁硼永磁材料，永磁体的磁感强度及N、S极端面尺寸(磁场尺寸)完全与电子运动轨道半径相匹配(这些数据可由公式1和公式2求得)。两块永磁体的N、S极端面形心处于同轴线上，该同轴线与电子枪阴极发出的电子束(1)的延长线相交，以保证由电子枪阴极发出的电子束(1)能准确射入和飞出电子棱镜(3)磁场，并最终在偏转线圈(5)未加偏转磁场的状态下，经偏转中心(4)在图2所示屏面中心(7)上准确着屏。如略有偏差，则可通过调协磁感微调组件(10)矫正电子束(1)的着屏点。
为了达到最大限度地缩短阴极射线管管身长度的目的，本实施例中的电子枪管颈(2)选用细颈管，这样不仅有利于提高磁偏转效率，也为扩大偏转角创造了有利条件。
权利要求1.一种折射式阴极射线管，由荧光屏、玻壳锥体和电子枪管颈构成，其特征是电子枪管颈弯折处外表面与一个可调协的电子棱镜装置相连接。
2.根据权利要求1所述的阴极射线管，其特征是电子棱镜装置是由一对固定于电子枪管颈弯折处外表面的钕铁硼永磁体和可调磁感强度的微调组件构成。
专利摘要一种能够缩短阴极射线管长度的折射式阴极射线管。它是通过折射阴极电子束的方法达到缩短管身长度的。为使电子束按设计角度折射，根据在磁场中运动的电子受磁场力作用而改变运动方向的原理，在电子枪管颈弯折处外表面连接加装了一个可产生均匀磁场的电子棱镜装置。该装置可使电子枪阴极发出的电子束在进入该磁场后发生与电子枪管颈弯折角度相同的折射，最后飞出该磁场，射入偏转中心实现扫描寻址、着屏显像。这种电子枪管颈的弯折设计使电子枪管身与屏面几何位置由垂直关系变成了平行关系，从而大大缩短了由阴极射线管基座到屏面的距离。达到了缩短阴极射线管管身长度的目的。
文档编号H01J31/12GK2833872SQ20042001292
公开日2006年11月1日 申请日期2004年12月30日 优先权日2004年12月30日
发明者刘新民 申请人:刘新民