真李科学与技术
ＶＡＣＵＵＭ
第２ｌ卷第５期
２００１年９月
ＳＣＯＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ（ＣＨＩＮＡ）
地磁对彩色显像管影响研究
管业鹏童林夙
（东南大学电子工程系
南京２１００９６）
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ｏｎ
ＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＣｏｌｏｒＰｉｃｔｕｒｅＴｕｂｅｓ
ＧｕａｎＹｅｐｅｎｇ，ＴｏＩｌｇＩＪｎｓｕ
（Ｄｅｐａｒｕｎｅｍ矿Ｅｌｅｃｔｒｏｎ西ｇ妇州昭，，％ｕｔｈｅａｓｔ｛盹｛＊“印．舳哪昭，２１００９６）
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摘要分析丁彩色显像管受地磁影响问题，指出地磁场对彩色硅像管具有不可忽略的影响。为减小这种影响，提出了一种经济、有效屏蔽地磁场的新技术。该技术可在小明显增加彩色显像管成奉和重量的前提Ｆ，较大程度地抑制地磁场对彩色显像管的干扰，提高彩色显像管的地磁场裕度，较好地解决丁彩色显像营生产中需解决的工程问题。
关键词彩色显像管地磁场影响运动轨迹屏蔽着屏误差中图分类号：州１４１
３＋２
文献标识码：Ａ
文章编号：０２５３．９７４８（２００１）０５．０３６８—０４
在彩色显像管的生产过程中，需进行ＩＴＣ（Ｉｎｔｅ．
ｇｒａｔｅｄＴｕｂｅ＆Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）调整【１．２Ｊ。在ＩＴＣ调整中．
也不同，见图ｌ。此外，水平磁场还会对电子光栅产生影响，引起光栅回转，见图２。例如，５４ｍ，彩色显像管会产生约０．８彩色显像管约１．０
ｍｍ／ｌ×１００ｍｍ／１×１０－５
要认真考虑的一个重要因素就是地磁场的影响。因地球存在磁场．使带电粒了在地磁场中运动时偏离其原来的运动轨迹。而彩色显像管是依靠电子束在偏转磁场的作用下激发相应位置的荧光粉，使之发出不同颜色的光来屁示图像，因此要求３个电子柬（Ｒ，Ｇ，Ｂ）很好地会聚于同一荫罩孔上并ＩＥ确着屏，否则将会产生混色现象”Ｊ。
在垂直地磁场作用下，自会聚彩色显像管电子束会发生水平横向移动，产生光点偏移，例如，５４
ｃａ
Ｔ的偏移量，６４
ｃｍ
Ｔ的偏移【“。为减
小地磁场影响，尤其是为防止彩色显像管在某一地区调整好的特性（如会聚，色纯等）到另一地区后，由于地磁场条件不同而导致该特性变坏，目前通常所采用的办法是借助于高斯房模拟世界各地的地磁场，对发往该地区的彩色显像管有针对性地调整，以满足用户要求。说明地磁场对彩色显像管影响较大，且地磁场没有被有效屏蔽。本文采用薄膜屏蔽及粉末冶金技术，在现有内磁屏蔽方式的前提下，提出了一种更为实用、有效屏蔽地磁场影响的新技术，并与现有屏蔽方式在相同条件下进行了测试与对比，证实了凌技术是有效的。
自会聚彩色显像管，在中纬度地区，光点偏移量为
１５４
ｐｍ，而其相邻荧光粉的间距‘般为２００～３００
ｐｍ
（含黑底条），可见电子柬在垂直地磁场作用下，产生了较大的光点偏移，出现了混色【４１；水平地磁场的影响取决于彩色显像管屏面朝向，朝向不同，所受影响
收稿日期：２０００－１ｌ－２１；修回日期：２００１４）２４）５
万方数据
第５期管业鹏等：地磁对彩色显像管影响研究
。：煮。。．煮。艘。。．删
蚤甚囹囹
芷ＪｆＴ呷Ｉ
ｖｌｅ＊
曲２）ｆｒｏｍ～１ｅｗｔｃ２）ｆｒｏｎｔｖＩｅⅥ
（ｄ２）ｆｒｏｎｌｖｉｅｗ
图１
水平磁场下电子柬的移动示意图
Ｆｉｇ．１
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ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｇｅｏｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄ
目日目目
图２水平地磁场引起的光栅ｌ旦Ｉ转
｝碡２
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ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｇｅｏｍａｇｎｅｆｃｆｉｅｌｄ
ｌ地磁屏蔽
Ｉ．１地磁屏蔽原理
地磁场接近于直流磁场，但实际上，它在２０～
５０比频率范围内漂动。因此，埘地磁场屏蔽可看
或是对叠加有交流场的直流磁场屏蔽１５Ｊ，其屏蔽效能可用增量屏蔽系数Ｏ－表示。对半径为尺的球体，没屏蔽体厚度为ｔ，则增量磁屏蔽系数为：
口＝ｌ＋２Ｐ△ｔ／（３Ｒ）
（１）
式中卢△为增量磁导率系数，是材料磁感应强度曰的函数，其最大值等于初始直流磁导系数，磁化饱和时等于０。为了获得最大的ａ，屏蔽体应采用高磁导率材料，以提供低磁阻的磁通路，使地磁场大部分磁通在其内流通，来达到屏蔽的目的。此外，屏蔽体还直具有低的矫顽力。低频磁场（１００ｌｄｔｚ以下）屏蔽常用高磁导率的铁磁性金属材料（如铁，硅钢片，坡莫合金等）作磁屏蔽体。对于内部空心的盒式屏蔽体，其磁屏蔽效能也可按下式近似计算…Ｊ。
Ｍ＝ｌ＋０．２２“，１１一（１一ｔ／ｒ）３ｌ
（２）
式中“，为材料起始磁导率；ｒ为屏蔽体等效球面曲
率半径。
由式（２）可见，增加屏蔽体厚度，可增加屏蔽效
能。但一般屏蔽体厚度不宜超过２．５一，否则会给
加工成形造成困难，结构也显笨重。为解决屏蔽效能与体积、重量的矛盾，可采用双层或多层屏蔽结构。１．２屏蔽结构的改进
内磁屏蔽罩因结构小、材料少、较实用而在目前被彩色显像管广泛采用【Ｉ．２Ｊ。但因以下几方面的原因，内磁屏蔽罩还不能对地磁场实施有效的屏蔽：①
万
方数据内磁屏蔽罩高度较浅，特别是在荫罩和荧光屏之间没有磁屏蔽措施，使电子运动路程中有一段非屏蔽区；②为了能更好地消磁，内磁屏蔽罩上开有很多孔洞，影响了屏蔽效果；③选用的内磁屏蔽材料并不能完全屏蔽地磁场。因此，也决定了内磁屏蔽罩屏蔽
效果的局限性。
本文在现有内磁屏蔽方式的基础上，提出了采用粉末冶金技术及相关涂覆工艺，在显像管管锥外部安置由薄膜磁性材料构成磁屏蔽的新技术，该技术中的磁屏蔽体除沿外涂石墨导电层涂覆轨迹覆盖管锥绝大部位外，还覆盖了未被管内的其它磁件屏蔽的荫罩区域，见图３。其屏蔽机理是利用具有高起始磁导率的薄膜材料构成的屏蔽体对地磁场进行磁分路。薄膜材料的起始磁导率可表示为…：
卢，！ＰｏＭｉｄ／［（ｋｌ＋（３／２）２，ｒ）｜８“３８］
（３）
式中肛。为真空磁导率；Ｍ。为饱和磁化强度；ｄ为杂质直径；≈。为磁晶各向异性常数；Ａ，为饱和磁致伸缩常数；ｒ为内应力；口为杂质体积浓度；８为畴壁厚度。
从式（３）可看出，提高磁导率，须首先提高材料的饱和磁化强度肘。，其次足尽量降低材料的磁晶各向异性常数ｋ．及饱和磁致伸缩常数＾；，使ｋｌ一０，
＾ｉ＋Ｏ，再者是尽量减小材料中的内应力ｒ，降低含杂浓度口，或将杂质的有害影响减小到最低限度。同时，在磁性材料的选择上，还应综合考虑材料来源、价格、加工工艺等因素。
图３薄膜屏蔽涂层示意图
Ｆｉｇ．３
Ｆｉｌｍｓｌｆｉｅｌｄｉｎｇｌａｙｅｒｓｋｅｔｃｈｍａｐ
详细的分析研究表明，磁场在荫罩面上所引起的光点位置偏移较敏感，在偏转中心及荧光屏上则线性减小到０，因此分布于显像管管锥部分的屏蔽体应覆盖位于荫罩和从荫罩区域向后延伸的锥体之
真空科学与技术第２１卷
Ｅ…一，该区域未被管内的其它磁件屏蔽。对于自会聚彩色显像管而言，由于地磁场的影响，在荧光屏角部的色纯误差比较大，因此，在没有被荫罩和管内可磁化结构屏蔽的区域里，将屏蔽体设计成沿端部向外伸长，覆盖荧光屏角部荫罩后的相当大一部分表面区域。由于所设计的磁屏蔽体具有高磁导率，比空气的磁导率高很多，再则由于彩色显像管的管锥大部分由该屏蔽体所遮盖，所以，在一个较大区域内的地磁场磁力线在该屏蔽体内流通。由于垂直地磁场会使电子束水平横向移动，产生混色，所以屏蔽体还应对垂直地磁场有效屏蔽。该屏蔽体显然也具备这一功能，由于屏蔽体端部已向外伸长，覆盖了未被荫罩和管内其它可磁化结构屏蔽区域，这样屏蔽体便会导人靠近锥体一侧较大范围内的磁力线。由于屏蔽体具有高磁导率、低磁阻，所以为地磁场提供了一个低阻磁道，使地磁场磁力线避开管子内部而走旁道，从而提供了所要求的磁屏蔽作用。同时，该屏蔽体还遮盖了显像管管锥边侧部分，因此可导人一部分地磁场磁力线，并对管锥边侧实施屏蔽。
由于在运输和用户使用过程中，彩色显像管内支持荫罩的金属框架、支架及其它金属件极易磁化，这些磁化的磁场会影响彩色显像管性能，因此，需对彩色显像管充分消磁。为能对彩色显像管充分消磁，在彩色电视机的显像管管锥外部装置自动消磁线圈，使每次开启电视机时都能自动消磁。因内磁屏蔽罩与外消磁线圈耦合较弱，去磁电流比较高，例如典型的５４
ｃｍ
１１０。偏转彩色显像管消磁线圈的激
励量为１５００安匝。当采用本文所提出的技术后，由于磁屏蔽体位于管锥外侧，增强了与外消磁线圈问的耦合，因而，其消磁激励量可大大降低，从而可节省彩色电视机生产成本，降低功耗。１．３屏蔽效果的验证
彩色显像管采用该屏蔽技术后，可通过测量电子束着屏误差来验证屏蔽效果。本文选择５４ｃａ彩色显像管作为对比测试对象。众所周知，彩色显像管屏幕尺寸愈大，其受地磁场影响也就愈大，如采取相应的改善措施后，能使较小屏幕彩色显像管地磁场影响得到较大改善，对于较大屏幕（如６４ｃｍ或以上）彩色显像管的改善效果则会更加明显，因此，选择５４Ｃｌｔｌ彩色显像管作为研究对象，具有较强的代表性和说服力。
在环境、测试方法等相同的条件下，将５４ｃｌｎ彩色显像管屏面均匀划分成１５（５
ｘ
３）个区域，采用彩
万
方数据色显像管性能测试仪（ｓｅｌｆ
ｄｉｓｐｌａｙ
ａｎａｌｙｓｉｓ）进行自动
着屏误差测试。在进行着屏误差测试前，将彩色显像管在口，＝３×１０～Ｔ，Ｂｈ＝３×１０－５Ｔ的地磁条件下１ＴＣ调整至最佳状态（见图４）后改变地磁场大小和方向，如保持日ｈ＝３×１０。Ｔ不变，使垂直地磁场Ｂ。分别为０，一３×１０１。，６×１００Ｔ，测试结果见图５—７。由于采用的是全自动着屏误差测试仪，因此减小了人为主观因素对测试结果的影响。测试仪的系统误差为２“ｍ。
ｍｅａｓｕｒｉｎｇ
ｌｏｃａｔｉｏｎ
图４电子束着屏偏移
Ｆｉｇ．４
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ａｎ
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ｆ＠Ｂｖ＝－３图５电子柬着屏偏移
Ｆｉｇ．５
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图６电子束着屏偏移Ｆｉｇ．６＾Ｉｉｍ呼ｍｅｒ０ｆⅢｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｂｅａｍ
从图４—７可以看出，在相同的外界地磁场条件下，屏蔽方式改进前后的彩色显像管电子束着屏普
第５期管业鹏等：地磁对彩色显像管影响研究
３７ｌ
ｍ０
加如∞∞
０
２
４
６
８
１０
１２
１４
ｍｅａｓｕｒｉｎｇｌｏｃａｌｉｏｎ
图７电子束着屏偏移
Ｆｉｇ．７．ＭＪｓｒｅｇａｓｔｅｒｏｆ
ａｎ
ｅｌｅｃｔｒｏｎｂｅａｍ
遍存在着明显差距，改进后的电子束着屏误差绝对值均明显小于现行屏蔽方式下的电子束着屏误差，且改进后，彩色显像管屏面角部及周围的着屏误差与屏面中央相差不太。同时也可发现，改进后的彩色显像管电子束着屏偏移随外界地磁场变化小，说明地磁场对彩色显像管的干扰明显减弱了，彩色显可行的。
需指出的是，在Ｂ，＝一３ｘ１０５Ｔ，Ｂｈ＝３×１０－５
ｒ混色现象（见图６）。
同时还需说明的是，本文所得结果是在内磁屏蔽罩的基础上涂覆薄膜磁性体所得的电子柬着屏偏移情况，能否由薄膜磁性体构成的屏蔽体完全替代内磁屏蔽罩，还需做进一步的工作。
万
方数据２结论
（１）彩色显像管在地磁场影响下，电子柬会发生光点偏移，甚至混色，且彩色显像管屏面朝向不同，所受影响也不同。
（２）采用本文所提出的屏蔽技术，可较大程度地抑制地磁场的干扰，提高彩色显像管的地磁场裕度。
（３）采用该技术，可省略彩色显像管生产中调整
与模拟地磁场工序，具有节省成本、增进效益的实用价值。
参考文献
管业鹏，温佩琳．地磁场与彩色屁像管的研究见温佩琳
编．湖南省地球物理论丛．长沙：中南工业大学出版社，
１９９９：１２５—１２８２
温佩琳．管业鹏．地磁场对彩色显像管的影响及减小方法．中南工业大学学报，２０００，３１（４）：２９０—２９３
３
童林夙，吴祖垲，刘正忱．彩色显像管北京：国防工业出
版社，１９９６
４
管业鹏彩色显像管地磁屏蔽研究（博士论文）．长沙：中南大学．１９９９
Ｅ。
湖北省电磁兼容学会．电磁兼容原理及应用．北京：国防
工业出版社，１９９６
。
吕仁清，蒋全兴．电磁兼容性结构设计．南京：东南大学出
版社．１９９０
７
黄永杰主编．磁性材料北京：电子工业出版社，１９９４
像管地磁场裕度得到了提高，证实了该技术是有效、
Ｔ时，现行屏蔽方式下彩色显像管屏面角部已出现
地磁对彩色显像管影响研究
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
管业鹏， 童林夙东南大学电子工程系
真空科学与技术学报
VACUUM SCIENCE AND TECHNOLOGY2001,21(5)
参考文献(7条)
1.管业鹏;温佩琳 地磁场与彩色显像管的研究 1999
2.温佩琳;管业鹏 地磁场对彩色显像管的影响及减小方法[期刊论文]-中南工业大学学报(自然科学版) 2000(04)3.童林夙;吴祖垲;刘正忱 彩色显像管 19964.管业鹏 彩色显像管地磁屏蔽研究 1999
5.湖北省电磁兼容学会 电磁兼容性原理及应用 19966.吕仁清;蒋全兴 电磁兼容性结构设计 19907.黄永杰 磁性材料 1994
引用本文格式：管业鹏.童林夙 地磁对彩色显像管影响研究[期刊论文]-真空科学与技术学报 2001(5)
真李科学与技术
ＶＡＣＵＵＭ
第２ｌ卷第５期
２００１年９月
ＳＣＯＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ（ＣＨＩＮＡ）
地磁对彩色显像管影响研究
管业鹏童林夙
（东南大学电子工程系
南京２１００９６）
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摘要分析丁彩色显像管受地磁影响问题，指出地磁场对彩色硅像管具有不可忽略的影响。为减小这种影响，提出了一种经济、有效屏蔽地磁场的新技术。该技术可在小明显增加彩色显像管成奉和重量的前提Ｆ，较大程度地抑制地磁场对彩色显像管的干扰，提高彩色显像管的地磁场裕度，较好地解决丁彩色显像营生产中需解决的工程问题。
关键词彩色显像管地磁场影响运动轨迹屏蔽着屏误差中图分类号：州１４１
３＋２
文献标识码：Ａ
文章编号：０２５３．９７４８（２００１）０５．０３６８—０４
在彩色显像管的生产过程中，需进行ＩＴＣ（Ｉｎｔｅ．
ｇｒａｔｅｄＴｕｂｅ＆Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）调整【１．２Ｊ。在ＩＴＣ调整中．
也不同，见图ｌ。此外，水平磁场还会对电子光栅产生影响，引起光栅回转，见图２。例如，５４ｍ，彩色显像管会产生约０．８彩色显像管约１．０
ｍｍ／ｌ×１００ｍｍ／１×１０－５
要认真考虑的一个重要因素就是地磁场的影响。因地球存在磁场．使带电粒了在地磁场中运动时偏离其原来的运动轨迹。而彩色显像管是依靠电子束在偏转磁场的作用下激发相应位置的荧光粉，使之发出不同颜色的光来屁示图像，因此要求３个电子柬（Ｒ，Ｇ，Ｂ）很好地会聚于同一荫罩孔上并ＩＥ确着屏，否则将会产生混色现象”Ｊ。
在垂直地磁场作用下，自会聚彩色显像管电子束会发生水平横向移动，产生光点偏移，例如，５４
ｃａ
Ｔ的偏移量，６４
ｃｍ
Ｔ的偏移【“。为减
小地磁场影响，尤其是为防止彩色显像管在某一地区调整好的特性（如会聚，色纯等）到另一地区后，由于地磁场条件不同而导致该特性变坏，目前通常所采用的办法是借助于高斯房模拟世界各地的地磁场，对发往该地区的彩色显像管有针对性地调整，以满足用户要求。说明地磁场对彩色显像管影响较大，且地磁场没有被有效屏蔽。本文采用薄膜屏蔽及粉末冶金技术，在现有内磁屏蔽方式的前提下，提出了一种更为实用、有效屏蔽地磁场影响的新技术，并与现有屏蔽方式在相同条件下进行了测试与对比，证实了凌技术是有效的。
自会聚彩色显像管，在中纬度地区，光点偏移量为
１５４
ｐｍ，而其相邻荧光粉的间距‘般为２００～３００
ｐｍ
（含黑底条），可见电子柬在垂直地磁场作用下，产生了较大的光点偏移，出现了混色【４１；水平地磁场的影响取决于彩色显像管屏面朝向，朝向不同，所受影响
收稿日期：２０００－１ｌ－２１；修回日期：２００１４）２４）５
万方数据
第５期管业鹏等：地磁对彩色显像管影响研究
。：煮。。．煮。艘。。．删
蚤甚囹囹
芷ＪｆＴ呷Ｉ
ｖｌｅ＊
曲２）ｆｒｏｍ～１ｅｗｔｃ２）ｆｒｏｎｔｖＩｅⅥ
（ｄ２）ｆｒｏｎｌｖｉｅｗ
图１
水平磁场下电子柬的移动示意图
Ｆｉｇ．１
ＴｈｅｍｏｖｅｍｅｉＩｔｏｆ
ｅｌｅｃｔｒｏｎ－ｈｏａｒａｕｒｒｌｅｒｔｈｅ
ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｇｅｏｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄ
目日目目
图２水平地磁场引起的光栅ｌ旦Ｉ转
｝碡２
Ｔｈｅｒｏｚｔｅｒ
ｃｒｏ髓ｏｆ蛐ｅｌｅｃｔｒｏｎｃａＩＢｅｄ
ｂｙ
ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｇｅｏｍａｇｎｅｆｃｆｉｅｌｄ
ｌ地磁屏蔽
Ｉ．１地磁屏蔽原理
地磁场接近于直流磁场，但实际上，它在２０～
５０比频率范围内漂动。因此，埘地磁场屏蔽可看
或是对叠加有交流场的直流磁场屏蔽１５Ｊ，其屏蔽效能可用增量屏蔽系数Ｏ－表示。对半径为尺的球体，没屏蔽体厚度为ｔ，则增量磁屏蔽系数为：
口＝ｌ＋２Ｐ△ｔ／（３Ｒ）
（１）
式中卢△为增量磁导率系数，是材料磁感应强度曰的函数，其最大值等于初始直流磁导系数，磁化饱和时等于０。为了获得最大的ａ，屏蔽体应采用高磁导率材料，以提供低磁阻的磁通路，使地磁场大部分磁通在其内流通，来达到屏蔽的目的。此外，屏蔽体还直具有低的矫顽力。低频磁场（１００ｌｄｔｚ以下）屏蔽常用高磁导率的铁磁性金属材料（如铁，硅钢片，坡莫合金等）作磁屏蔽体。对于内部空心的盒式屏蔽体，其磁屏蔽效能也可按下式近似计算…Ｊ。
Ｍ＝ｌ＋０．２２“，１１一（１一ｔ／ｒ）３ｌ
（２）
式中“，为材料起始磁导率；ｒ为屏蔽体等效球面曲
率半径。
由式（２）可见，增加屏蔽体厚度，可增加屏蔽效
能。但一般屏蔽体厚度不宜超过２．５一，否则会给
加工成形造成困难，结构也显笨重。为解决屏蔽效能与体积、重量的矛盾，可采用双层或多层屏蔽结构。１．２屏蔽结构的改进
内磁屏蔽罩因结构小、材料少、较实用而在目前被彩色显像管广泛采用【Ｉ．２Ｊ。但因以下几方面的原因，内磁屏蔽罩还不能对地磁场实施有效的屏蔽：①
万
方数据内磁屏蔽罩高度较浅，特别是在荫罩和荧光屏之间没有磁屏蔽措施，使电子运动路程中有一段非屏蔽区；②为了能更好地消磁，内磁屏蔽罩上开有很多孔洞，影响了屏蔽效果；③选用的内磁屏蔽材料并不能完全屏蔽地磁场。因此，也决定了内磁屏蔽罩屏蔽
效果的局限性。
本文在现有内磁屏蔽方式的基础上，提出了采用粉末冶金技术及相关涂覆工艺，在显像管管锥外部安置由薄膜磁性材料构成磁屏蔽的新技术，该技术中的磁屏蔽体除沿外涂石墨导电层涂覆轨迹覆盖管锥绝大部位外，还覆盖了未被管内的其它磁件屏蔽的荫罩区域，见图３。其屏蔽机理是利用具有高起始磁导率的薄膜材料构成的屏蔽体对地磁场进行磁分路。薄膜材料的起始磁导率可表示为…：
卢，！ＰｏＭｉｄ／［（ｋｌ＋（３／２）２，ｒ）｜８“３８］
（３）
式中肛。为真空磁导率；Ｍ。为饱和磁化强度；ｄ为杂质直径；≈。为磁晶各向异性常数；Ａ，为饱和磁致伸缩常数；ｒ为内应力；口为杂质体积浓度；８为畴壁厚度。
从式（３）可看出，提高磁导率，须首先提高材料的饱和磁化强度肘。，其次足尽量降低材料的磁晶各向异性常数ｋ．及饱和磁致伸缩常数＾；，使ｋｌ一０，
＾ｉ＋Ｏ，再者是尽量减小材料中的内应力ｒ，降低含杂浓度口，或将杂质的有害影响减小到最低限度。同时，在磁性材料的选择上，还应综合考虑材料来源、价格、加工工艺等因素。
图３薄膜屏蔽涂层示意图
Ｆｉｇ．３
Ｆｉｌｍｓｌｆｉｅｌｄｉｎｇｌａｙｅｒｓｋｅｔｃｈｍａｐ
详细的分析研究表明，磁场在荫罩面上所引起的光点位置偏移较敏感，在偏转中心及荧光屏上则线性减小到０，因此分布于显像管管锥部分的屏蔽体应覆盖位于荫罩和从荫罩区域向后延伸的锥体之
真空科学与技术第２１卷
Ｅ…一，该区域未被管内的其它磁件屏蔽。对于自会聚彩色显像管而言，由于地磁场的影响，在荧光屏角部的色纯误差比较大，因此，在没有被荫罩和管内可磁化结构屏蔽的区域里，将屏蔽体设计成沿端部向外伸长，覆盖荧光屏角部荫罩后的相当大一部分表面区域。由于所设计的磁屏蔽体具有高磁导率，比空气的磁导率高很多，再则由于彩色显像管的管锥大部分由该屏蔽体所遮盖，所以，在一个较大区域内的地磁场磁力线在该屏蔽体内流通。由于垂直地磁场会使电子束水平横向移动，产生混色，所以屏蔽体还应对垂直地磁场有效屏蔽。该屏蔽体显然也具备这一功能，由于屏蔽体端部已向外伸长，覆盖了未被荫罩和管内其它可磁化结构屏蔽区域，这样屏蔽体便会导人靠近锥体一侧较大范围内的磁力线。由于屏蔽体具有高磁导率、低磁阻，所以为地磁场提供了一个低阻磁道，使地磁场磁力线避开管子内部而走旁道，从而提供了所要求的磁屏蔽作用。同时，该屏蔽体还遮盖了显像管管锥边侧部分，因此可导人一部分地磁场磁力线，并对管锥边侧实施屏蔽。
由于在运输和用户使用过程中，彩色显像管内支持荫罩的金属框架、支架及其它金属件极易磁化，这些磁化的磁场会影响彩色显像管性能，因此，需对彩色显像管充分消磁。为能对彩色显像管充分消磁，在彩色电视机的显像管管锥外部装置自动消磁线圈，使每次开启电视机时都能自动消磁。因内磁屏蔽罩与外消磁线圈耦合较弱，去磁电流比较高，例如典型的５４
ｃｍ
１１０。偏转彩色显像管消磁线圈的激
励量为１５００安匝。当采用本文所提出的技术后，由于磁屏蔽体位于管锥外侧，增强了与外消磁线圈问的耦合，因而，其消磁激励量可大大降低，从而可节省彩色电视机生产成本，降低功耗。１．３屏蔽效果的验证
彩色显像管采用该屏蔽技术后，可通过测量电子束着屏误差来验证屏蔽效果。本文选择５４ｃａ彩色显像管作为对比测试对象。众所周知，彩色显像管屏幕尺寸愈大，其受地磁场影响也就愈大，如采取相应的改善措施后，能使较小屏幕彩色显像管地磁场影响得到较大改善，对于较大屏幕（如６４ｃｍ或以上）彩色显像管的改善效果则会更加明显，因此，选择５４Ｃｌｔｌ彩色显像管作为研究对象，具有较强的代表性和说服力。
在环境、测试方法等相同的条件下，将５４ｃｌｎ彩色显像管屏面均匀划分成１５（５
ｘ
３）个区域，采用彩
万
方数据色显像管性能测试仪（ｓｅｌｆ
ｄｉｓｐｌａｙ
ａｎａｌｙｓｉｓ）进行自动
着屏误差测试。在进行着屏误差测试前，将彩色显像管在口，＝３×１０～Ｔ，Ｂｈ＝３×１０－５Ｔ的地磁条件下１ＴＣ调整至最佳状态（见图４）后改变地磁场大小和方向，如保持日ｈ＝３×１０。Ｔ不变，使垂直地磁场Ｂ。分别为０，一３×１０１。，６×１００Ｔ，测试结果见图５—７。由于采用的是全自动着屏误差测试仪，因此减小了人为主观因素对测试结果的影响。测试仪的系统误差为２“ｍ。
ｍｅａｓｕｒｉｎｇ
ｌｏｃａｔｉｏｎ
图４电子束着屏偏移
Ｆｉｇ．４
Ｍｉｓｒｅｇ协ｅｒｏｆ
ａｎ
ｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｂ…
ｍｅ皤ｕｒｉｎｇｌｏｃａｔｉｏｎ
ｆ＠Ｂｖ＝－３图５电子柬着屏偏移
Ｆｉｇ．５
。Ｍｉｓｒｅｇｉｓｔｅｒ１０＂ＳＴ，Ｂｈｏｆ
。ａｌｌ
３“ｅｌｅｃｔｒｏｎＬＹ∑企金丘∑筮
１０＂ＳＴ
ｂｅａｍ
帅∞加∞钟柏加∞ｍ
ｍｅａｓｕｒｉｎｇｌｏｅａｌｉｏｎ
图６电子束着屏偏移Ｆｉｇ．６＾Ｉｉｍ呼ｍｅｒ０ｆⅢｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｂｅａｍ
从图４—７可以看出，在相同的外界地磁场条件下，屏蔽方式改进前后的彩色显像管电子束着屏普
第５期管业鹏等：地磁对彩色显像管影响研究
３７ｌ
ｍ０
加如∞∞
０
２
４
６
８
１０
１２
１４
ｍｅａｓｕｒｉｎｇｌｏｃａｌｉｏｎ
图７电子束着屏偏移
Ｆｉｇ．７．ＭＪｓｒｅｇａｓｔｅｒｏｆ
ａｎ
ｅｌｅｃｔｒｏｎｂｅａｍ
遍存在着明显差距，改进后的电子束着屏误差绝对值均明显小于现行屏蔽方式下的电子束着屏误差，且改进后，彩色显像管屏面角部及周围的着屏误差与屏面中央相差不太。同时也可发现，改进后的彩色显像管电子束着屏偏移随外界地磁场变化小，说明地磁场对彩色显像管的干扰明显减弱了，彩色显可行的。
需指出的是，在Ｂ，＝一３ｘ１０５Ｔ，Ｂｈ＝３×１０－５
ｒ混色现象（见图６）。
同时还需说明的是，本文所得结果是在内磁屏蔽罩的基础上涂覆薄膜磁性体所得的电子柬着屏偏移情况，能否由薄膜磁性体构成的屏蔽体完全替代内磁屏蔽罩，还需做进一步的工作。
万
方数据２结论
（１）彩色显像管在地磁场影响下，电子柬会发生光点偏移，甚至混色，且彩色显像管屏面朝向不同，所受影响也不同。
（２）采用本文所提出的屏蔽技术，可较大程度地抑制地磁场的干扰，提高彩色显像管的地磁场裕度。
（３）采用该技术，可省略彩色显像管生产中调整
与模拟地磁场工序，具有节省成本、增进效益的实用价值。
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像管地磁场裕度得到了提高，证实了该技术是有效、
Ｔ时，现行屏蔽方式下彩色显像管屏面角部已出现
地磁对彩色显像管影响研究
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
管业鹏， 童林夙东南大学电子工程系
真空科学与技术学报
VACUUM SCIENCE AND TECHNOLOGY2001,21(5)
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引用本文格式：管业鹏.童林夙 地磁对彩色显像管影响研究[期刊论文]-真空科学与技术学报 2001(5)