專利名稱：偏轉(zhuǎn)線圖磁分路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示裝置，特別是涉及到一種能使到達(dá)陰極射線管顯示器屏前的外部有害磁輻射減少的裝置。
陰極射線管通常有輔助線圈，即偏轉(zhuǎn)線圈，以提供一變化的磁場(chǎng)去偏轉(zhuǎn)電子來(lái)，用以實(shí)現(xiàn)光柵掃描。此磁場(chǎng)除在陰極射線管內(nèi)偏轉(zhuǎn)電子束以實(shí)現(xiàn)陰極射線管的顯示外，還散布到管外，甚至達(dá)到屏的前面。此外部磁場(chǎng)是無(wú)益的，常要設(shè)法減少這部分偏轉(zhuǎn)線圈的磁場(chǎng)。
現(xiàn)有技術(shù)中已披露了使偏轉(zhuǎn)線圈磁場(chǎng)減弱的方式，例如有一個(gè)做法是在馬鞍形偏轉(zhuǎn)線圈的項(xiàng)上，或在沿徑向離開(kāi)或鄰接此線圈處，配置由一些亥姆霍茲線圈。這些線圈與偏轉(zhuǎn)線圈耦合，在其內(nèi)感生一電動(dòng)努，使產(chǎn)生一磁場(chǎng)，此磁場(chǎng)有助于拆消屏前線管的磁場(chǎng)。然而，這種解決問(wèn)題的辦法成本高昂，裝置笨重。
另一種解決辦法是將陰極射線管周圍屏蔽起來(lái)，由于在屏蔽物中感生的渦流而使磁輻射減弱。但這種解決問(wèn)題的辦法成本也很高，而且僅使屏前面的磁場(chǎng)有微弱的減少。
因此，需要有一種能把陰極射線管屏前的多余磁場(chǎng)減弱到可允許程度的裝置，此裝置應(yīng)是廉價(jià)的，小巧的。
本發(fā)明用于帶陰極射線管的陰極射線裝置中，陰極射線管有用以觀看的屏;有從背面射向屏并與管子的中心軸平行的帶電粒子束，但此帶電粒子束可以借助磁力偏離軸向;還有偏轉(zhuǎn)線圈，此偏轉(zhuǎn)線圈由與軸平行的銅絲扇形體產(chǎn)生磁分量并由沿圓周配置的銅絲扇形體形成的磁分量，在線圈前方形成一網(wǎng)狀分布的磁場(chǎng)。由于在線圈和屏之間采用配置磁分路器的措施，此措施減弱了在線圈前面網(wǎng)狀分布的磁場(chǎng)。磁分路器是由導(dǎo)磁材料制成，其形狀和位置要根據(jù)偏轉(zhuǎn)線圈來(lái)選擇，使線圈前方的網(wǎng)狀分布的磁場(chǎng)最少。
本發(fā)明可用由較便宜的線性鐵詮氧材料做成扁平的環(huán)或類似物。因此，成本是很低的。而且所試驗(yàn)的實(shí)施例已經(jīng)表明，將其用于陰極射線管后，可使陰極射線管屏前面的有害輻射大大地減弱。
在下文結(jié)合附圖討論本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例時(shí)，將一步展示本發(fā)明的上述的和其他的目的和優(yōu)點(diǎn)。


圖1表示裝有完整偏轉(zhuǎn)線圈的電子管組件的有關(guān)部分。
圖2是圖1所示的裝有完整偏轉(zhuǎn)線圈的電子管組件的上、下偏轉(zhuǎn)線圈的多一匝線圈的簡(jiǎn)圖。
圖3是表示沿圖1所示典型偏轉(zhuǎn)線圈的z軸上的磁場(chǎng)強(qiáng)度分布曲線。
圖4是按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在圖1所示的電子管組件上加裝環(huán)50后的與圖1類似的圖。
圖5是按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例加裝環(huán)50后的與圖2類似的圖。
圖6是表示圖4和圖5中所給的環(huán)的有效μ值和實(shí)際μ值相比的曲線。
圖7是在與圖3相同的坐標(biāo)軸上表示環(huán)50對(duì)網(wǎng)狀磁場(chǎng)A的作用的一組曲線。
圖8是表示環(huán)50對(duì)圖3所示的線圈末端部磁場(chǎng)的作用的一組曲線。
圖9是圖7所示曲線的2·5cm以右部分的放大圖。
圖10是與圖9所示曲線類似的曲線，只是環(huán)50距偏轉(zhuǎn)線圈的距離略有不同。
圖11是與圖9類似的曲線圖，只是環(huán)50的內(nèi)徑范圍與圖9的稍有不同。
圖12是與圖9類似的曲線，只是環(huán)50距偏轉(zhuǎn)線圈端部的距離與圖9和圖10的不同。
圖13是另一實(shí)施例的圖，它有一唇緣部分62。
圖14示出又一實(shí)施例的圖，環(huán)是分成兩部分的。
圖15示出用某種材料的注模工藝加工成的實(shí)施例，例如在尼龍材料中注入鐵詮氧微粒。
圖16是用具有通常μ值的金屬疊層板材制造的環(huán)的再一實(shí)施例的部分截面圖。
圖17是表示有六角形形狀的又一個(gè)實(shí)施例。
圖1表示裝有完整偏轉(zhuǎn)線圈的電子管組件10的相應(yīng)部分，此組件10包括其前端有顯示屏14的陰極射線管12和上、下水平偏轉(zhuǎn)線圈16、18。如所周知，偏轉(zhuǎn)線圈16、18在其間產(chǎn)生一變化的磁場(chǎng)，此磁場(chǎng)作用于陰極射線管12內(nèi)，使管內(nèi)的電子束偏轉(zhuǎn)，對(duì)屏14的整個(gè)表面進(jìn)行水平掃描。
圖2是圖1所示的上、下偏轉(zhuǎn)線圈16、18的一匝線圈的簡(jiǎn)圖。線圈20是偏轉(zhuǎn)線圈16的單獨(dú)一匝線圈，而線圈22是偏轉(zhuǎn)線圈18的單獨(dú)一匝線圈。如圖所示電流i流過(guò)每個(gè)線圈以產(chǎn)生作用于水平方向偏轉(zhuǎn)電子束上的變化磁場(chǎng)。線圈20、22的有用部分是軸向部分24、26、28、30，它們產(chǎn)生主偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。
線圈的圓周分布的部分(線圈兩端部)32、34、36、38僅起使線圈20、22完成回路的作用。換句話說(shuō)，對(duì)偏轉(zhuǎn)線圈16、18的工作來(lái)說(shuō)不是必要的。在屏14(圖1)前的雜散分布的磁場(chǎng)主要是由線圈的圓周分布部分32、34、36、38產(chǎn)生的，此雜散分布的磁場(chǎng)是有害的，應(yīng)設(shè)法減弱的。實(shí)際上此雜散分布的磁場(chǎng)是偏轉(zhuǎn)線圈主磁場(chǎng)和線圈末端磁場(chǎng)的矢量和。由于線圈末端磁場(chǎng)分量較大，此矢量和將與線圈末端磁場(chǎng)的極性一致，而且這兩者隨著距離的增加以同樣的速率減弱。
圖2給出了x、y和z軸，其坐標(biāo)原點(diǎn)在圓周分布線圈部分34、38所在的平面內(nèi)，并定位在該平面的中心。z軸與陰極射線管12(圖1)的中心軸相重合。要注意，上、下兩半部分20、22相對(duì)于x-z平面和y-z平面是對(duì)稱的。
如所周知，在實(shí)際工作中上、下線圈是相互連接的，以便沿z軸產(chǎn)生一偶極場(chǎng)。據(jù)已知的線圈形狀和電流，磁場(chǎng)B可由下式給出
其中J是電流，R表示方向，而R則是到z軸上p點(diǎn)(文中誤為T-譯者)的距離。
把如圖1所示的典型行偏轉(zhuǎn)線圈用像鐵淦氧這樣的高導(dǎo)磁材料屏蔽后，其磁場(chǎng)B的分布曲線A示于圖3中。實(shí)際磁場(chǎng)B是一定向磁場(chǎng)，示于圖3的曲線僅表示此磁場(chǎng)沿z軸的大小，即強(qiáng)度。橫座標(biāo)的單位是厘米，縱坐標(biāo)的單位是高斯。此曲線表示一典型有電流流過(guò)的偏轉(zhuǎn)線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)，這磁場(chǎng)能將20KV的電子束偏轉(zhuǎn)40°角。
圖3的曲線A、BC分別表示總磁場(chǎng)，軸向線圈產(chǎn)生的部分磁場(chǎng)和末端線圈產(chǎn)生的部分磁場(chǎng)。曲線A表示分別由曲線B和C所代表的磁場(chǎng)的矢量和的大小。在典型的無(wú)補(bǔ)償偏轉(zhuǎn)線圈中，離偏轉(zhuǎn)線圈前端55cm處，磁場(chǎng)約在1000～2000毫微泰斯拉范圍內(nèi)。誠(chéng)然這不是很大的磁場(chǎng)，然而，按照本發(fā)明，這個(gè)磁場(chǎng)能被減少到更少的程度。在下述優(yōu)選實(shí)施例中，實(shí)際試驗(yàn)測(cè)定，在55cm處可減少到200毫微泰斯拉。
圖4是表示按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在圖1所示裝有完整偏轉(zhuǎn)線圈的電子管組件10上加裝由線性鐵詮氧做成起磁分路器作用的金屬環(huán)50。
圖5表示在圖2所示的線圈20、22的前面配置上鐵詮氧環(huán)50后的相應(yīng)形狀和鐵詮氧環(huán)50的位置。
如上所述，環(huán)50是由線性鐵詮氧制成。線性鐵詮氧是變壓器和偏轉(zhuǎn)線圈生產(chǎn)中常用的公知材料。按照優(yōu)選實(shí)施例，環(huán)50有相當(dāng)高的導(dǎo)磁率μ和高的體電阻率ρ，如每立方厘米1兆歐以上。如此高的ρ值使渦流處于最小值。不然的話，由于負(fù)載對(duì)偏轉(zhuǎn)線圈的影響，就需要更多的能量激勵(lì)偏轉(zhuǎn)線圈。在本發(fā)明的一些實(shí)例中，如用超出通常μ值的金屬選片制造時(shí)就有這種負(fù)載效應(yīng)，在優(yōu)選實(shí)施例中則應(yīng)保持低的渦流并避免這種負(fù)載效應(yīng)。環(huán)50的截面積是足夠大的，以避免飽和。
參看圖6，它表示一個(gè)環(huán)的有效的μ即μe相對(duì)實(shí)際μ即μa的變化曲線，該環(huán)是被置于圖5所示的線圈20、22前面的環(huán)50?？梢钥吹?，當(dāng)μa很少時(shí)，μe隨著μa的增加而急劇增大，然后到達(dá)某一點(diǎn)，在該點(diǎn)以后，雖然μa繼續(xù)增加，μe卻不再增加，而保持常數(shù)。數(shù)值1000代表某點(diǎn)，例如點(diǎn)52處所對(duì)應(yīng)的μ值，點(diǎn)52是此處所說(shuō)的采用線性鐵詮氧材料做成的有典型尺寸的環(huán)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)。如果μ值選擇為10，則將處于圖6所示曲線的傾斜區(qū)域53處，這樣一種材料必將對(duì)制造公差，工作溫度等諸因素的變化十分敏感，由于這些因素的復(fù)化，就使其特性極不穩(wěn)定。用選擇導(dǎo)磁率處于平坦部分即圖6所示曲線的水平曲域的方法，就能避免上述有害的特性變化。然而考慮到材料的成本，在能保證所要求的穩(wěn)定性的前提下，盡量選用導(dǎo)磁率低的材料。
圖7是按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在與圖3同樣的坐標(biāo)軸上，表示一個(gè)扁平環(huán)對(duì)如圖3所示網(wǎng)狀磁場(chǎng)A的作用的一組曲線，例如此扁平環(huán)是圖4中的環(huán)50。圖7中的曲線A與圖3中的曲線A相同。圖7中的曲線D表示由于環(huán)50的磁化作用所形成的磁場(chǎng)分布。而曲線E則表示曲線A和D聯(lián)合作用的合成曲線。
圖8示出一組曲線，用以幫助我們更好地理解末端線圈磁場(chǎng)分量D對(duì)總磁場(chǎng)A的作用。此組曲線包括表示末端線圈磁場(chǎng)分量的曲線D和另外兩條用來(lái)幫助理解的曲線。曲線C與圖3中的曲線C相同。曲線F是表示由曲線D和C聯(lián)合作用的總的磁場(chǎng)分布的曲線。請(qǐng)注意，圖8中的橫坐標(biāo)與圖3和7中的橫坐標(biāo)相同，為看得更清楚起見(jiàn)，將縱坐標(biāo)(垂直磁場(chǎng))的刻度放大了。
如上所述，曲線D表示環(huán)單獨(dú)存在時(shí)理論上的磁場(chǎng)分布。由于末端線圈磁場(chǎng)的磁化力產(chǎn)生一內(nèi)在的磁場(chǎng)。環(huán)的存在減弱了此末端線圈的磁場(chǎng)。減弱的程度通過(guò)改變環(huán)的尺寸、環(huán)和偏轉(zhuǎn)線圈之間的間隙等可變量來(lái)控制，下面將詳細(xì)討論。還應(yīng)指出，位于陰極射線管屏前區(qū)域的網(wǎng)狀可多余磁場(chǎng)是由末端線圈磁場(chǎng)和主偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)共同形成的。本發(fā)明的任務(wù)就是要想法減弱此雜散磁場(chǎng)。在理想減弱的情況下，經(jīng)過(guò)矯正后的末物線圈磁場(chǎng)F與主偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)大小相等方向相反，其矢量和為零。實(shí)際上，陰極射線管屏前的網(wǎng)狀可測(cè)雜散磁場(chǎng)不可能衰減到零。但是應(yīng)用本發(fā)明的上述方法，此多余磁場(chǎng)可減少到非常小的水平。
圖7橫坐標(biāo)上2.5cm以右的部分示于圖9中。為更清楚地觀察曲線在此區(qū)域的變化情況，縱坐標(biāo)的刻度比圖7的放大了。為突出顯示曲線A、E的變化，圖9中僅繪出圖7中的曲線A和E，曲線D未繪出。注意觀察，在9.5cm附近曲線E已非常接近表征磁場(chǎng)為零的橫軸了。
曲線E是一具有典型結(jié)構(gòu)的陰極射線管偏轉(zhuǎn)線圈經(jīng)補(bǔ)償后的曲線，補(bǔ)償方法是在離線圈末端0.4cm處置一用鐵詮氧做成的環(huán)50，環(huán)內(nèi)徑為4cm，厚0.2cm，寬1cm，導(dǎo)磁率為1000-3000，電阻率ρ≥1MΩ/cm3。此處所說(shuō)的環(huán)的寬度指的是由外徑減去內(nèi)徑的徑向?qū)挾取?br> 圖10～12是與圖9所示的曲線類似的、但環(huán)的結(jié)構(gòu)與圖9的略有不同的曲線。在圖10中，除環(huán)離偏轉(zhuǎn)線圈末端的距離外，環(huán)的其余所有參量均與圖9的相同。圖10所示的曲線是環(huán)離偏轉(zhuǎn)線圈末端的距離為0.3cm時(shí)的曲線。可以看到，已經(jīng)過(guò)補(bǔ)償了，曲線E′離橫軸也稍遠(yuǎn)些了，如在9.5cm處即是。
圖11是其他參量都與圖9相同，只是環(huán)內(nèi)半徑不是4cm，而是5cm?？梢钥吹?，補(bǔ)償嚴(yán)重不足，在9.8cm處曲線E″落在橫軸下面去了，這是該點(diǎn)一個(gè)比橫軸上曲線E大得多的量值造成的。
圖12所示曲線是其他尺寸都與圖9一樣，只是把環(huán)到偏轉(zhuǎn)線圈的距離由0.4cm增加到0.6cm后的曲線。可以看到，補(bǔ)償稍微減少些后，使曲線E′″在9.5cm處與橫軸相交。這意味著達(dá)到最佳補(bǔ)償。
曲線中沒(méi)有表示出環(huán)的寬度變化對(duì)補(bǔ)償?shù)挠绊?。通常，縮短環(huán)的寬度將使補(bǔ)償變?nèi)?，而增加環(huán)的寬度將使補(bǔ)償增強(qiáng)。
因此，由上述圖9-12可以看出，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中如何改變這些尺寸參量才能使環(huán)的特性更能抵消偏轉(zhuǎn)線圈繞組在屏前z軸上所產(chǎn)生的磁場(chǎng)分量，達(dá)到補(bǔ)償?shù)哪康?。通過(guò)對(duì)這些效應(yīng)的了解。用本發(fā)明的方法能獲得具有最佳抵消作用的矯正器。
在實(shí)際試驗(yàn)中是用Matsushita公司所制造的M34JDJ00×01系列的裝有完整偏轉(zhuǎn)線圈的電子管組件和用普通線性鐵淦氧做成的鐵詮氧環(huán)，環(huán)的μ＝1000-3000，ρ＞1MΩ/cm3，內(nèi)徑4 3/8 吋，寬 3/8 吋，厚 1/8 吋。當(dāng)將此環(huán)對(duì)著電子管組件的偏轉(zhuǎn)線圈的圓周分布部分放置，間距為只要能確保與偏轉(zhuǎn)線圈絕緣即可，這時(shí)此環(huán)能產(chǎn)生良好的補(bǔ)償作用。
必須指出，也可以應(yīng)用本發(fā)明的其他結(jié)構(gòu)，如圖13所示的帶有唇緣62的環(huán)60。此唇緣60起著增強(qiáng)對(duì)有害磁場(chǎng)抵消的作用。但由于圖13所示結(jié)構(gòu)機(jī)械加工要復(fù)雜些，因此比環(huán)50的成本要高。
另一種可供選擇的環(huán)是由兩部分構(gòu)成的，如圖14所示。
此外，運(yùn)用注模工藝，例如將鐵詮氧微粒注入尼龍，能制成如圖15所示截面結(jié)構(gòu)的環(huán)。這種結(jié)構(gòu)能提供一具有矯形性能的有效的補(bǔ)償磁場(chǎng)。但它也比上述簡(jiǎn)單的扁平鐵詮氧環(huán)成本要高些。
圖17示出了在另一實(shí)施例中與六角形偏轉(zhuǎn)線圈配合應(yīng)用的六角形環(huán)。
最后需要指出，上述實(shí)施例中的這些環(huán)都可以用具有常規(guī)μ值的金屬疊層板材制做成具有圖16所示截面形狀的環(huán)。
這里按照優(yōu)選的和其他的變化的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了討論，應(yīng)注意本領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易地就能對(duì)本發(fā)明加以修改和變換，但這些都沒(méi)有超出此處所列的本發(fā)明的精神和范圍。所有這些變換和修改都將包括在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種減少陰極射線裝置的屏前面的網(wǎng)狀分布磁場(chǎng)的裝置，它包括用以產(chǎn)生荷電粒子束的裝置，此帶電粒子束從屏后射到所說(shuō)的屏上并與中心軸平行，但可以用磁力使之偏離所說(shuō)的軸；及一偏轉(zhuǎn)線圈，它相對(duì)于所說(shuō)的軸具有由與軸平行的銅絲扇形體產(chǎn)生的磁分量和由沿圓周配置的銅絲扇形體產(chǎn)生的磁分量，并在所說(shuō)的線圈前方產(chǎn)生網(wǎng)狀分布的磁場(chǎng)；其特征在于在所說(shuō)的線圈和所說(shuō)的屏之間配置有磁分路器裝置；所說(shuō)的磁分路器裝置由導(dǎo)磁材料做成，其結(jié)構(gòu)和位置要根據(jù)所說(shuō)的線圈選擇，以使所說(shuō)的線圈前的所說(shuō)的網(wǎng)狀分布磁場(chǎng)減少。
2.按照權(quán)利要求1所說(shuō)的裝置，其特征是所說(shuō)的磁分路器裝置是一由導(dǎo)磁材料做成的與所說(shuō)的中心軸基本同軸的環(huán)。
3.按照權(quán)利要求1所說(shuō)的裝置，其特征是所說(shuō)的磁分路器裝置是一種線性鐵詮氧制品，它有這樣的導(dǎo)磁特性，即取決于其結(jié)構(gòu)和位置的有效μ實(shí)質(zhì)上當(dāng)實(shí)際μ變化時(shí)改變很小。
全文摘要
一種用來(lái)減弱陰極射線裝置的屏前網(wǎng)狀分布磁場(chǎng)輻射的裝置。在這樣的陰極射線裝置中有一偏轉(zhuǎn)線圈，此偏轉(zhuǎn)線圈相對(duì)于中心軸有軸向分布和沿圓軸分布的銅絲扇形體，在屏前產(chǎn)生一有害的多余磁場(chǎng)。本發(fā)明提供一配置在偏轉(zhuǎn)線圈和屏之間的磁分路器，此磁分路器由導(dǎo)磁材料制成，其結(jié)構(gòu)和位置根據(jù)線圈而定，它能在所說(shuō)的線圈前面的所選擇的位置處對(duì)網(wǎng)狀分布的磁場(chǎng)有最佳的最大消除，以便通過(guò)此磁分路器的作用得到感磁場(chǎng)的最佳綜合的減少。
文檔編號(hào)H01J29/00GK1031297SQ8810437
公開(kāi)日1989年2月22日 申請(qǐng)日期1988年7月12日 優(yōu)先權(quán)日1987年8月13日
發(fā)明者約瑟夫·弗朗希斯·赫維斯 申請(qǐng)人:國(guó)際商用機(jī)器公司