CH190825A - Leuchtschirm in einer Braunschen Röhre und Verfahren zur Herstellung desselben. - Google Patents

Description

  Leuchtschirm in einer     Braunschen    Röhre und Verfahren zur Herstellung desselben.         Vorliegende    Erfindung betrifft einen       Leuchtschirm    in einer     Braunschen    Röhre und  ein Verfahren zur Herstellung desselben.  



  Die     Wirkungsweise,der        bekannten    Leucht  schirme für     Braunsche    Röhren beruht darauf,  dass, durch die Wirkung des Kathodenstrahls  ein stark     fluoreszierendes    Material zum Auf  leuchten gebracht wird. Die Lichtausbeute  einer solchen Anordnung ist sehr gut, d. h.  man kann mit sehr geringen Energiemengen  eine relativ grosse     Lichtmenge    erhalten. Da  gegen ist !die Flächenhelligkeit naturgemäss  beschränkt, da es nicht möglich ist, beliebig  stark fluoreszierende     Materialien    herzustel  len.

   Für die Projektion von Fernsehbildern  oder     Oszillogrammen    auf einen     grösseren     Schirm sind daher die     Fluoreszenzachirme          grundsätzlich    nicht geeignet. Für die Pro  jektion von     Fernsehbildern    hat man noch .die  Möglichkeit, durch Verwendung von Spiegel  rädern eine     grössere    Flächenhelligkeit zu er  zielen., dabei dürfen aber an die Qualität des       Ferneehbildes    keine grossen     Anforderungen          g,"llt    werden, weil man auf diese Weise    eine genügend grosse     Bildpunktzahl    nicht  mehr erreichen kann. .  



       Erfindungsgemäss    wird nun der Leucht  schirm in einer     Braunschen    Röhre derart aus  gebildet, dass, seine     Lichtemission    auf rein       thermischer    Grundlage erfolgt. Der Schirm  soll also so beschaffen     sein;    dass er in der kur  zen     Zeit,    während der ein     Elektronenstrahl    an  einer Stelle weilt, .auf eine so hohe Tempera  tur gebracht wird,     dass    er helles     Licht    aus  sendet.

   Die Abkühlung durch Strahlung und       Wärmeableitung    wird hierbei zweckmässig so  bemessen,     dass,die        Lichtstrahlung    ,des betref  fenden Punktes nach ca.     '/ZO    .Sek. Null ge  worden     ist,    das entspricht     etwa    .der     Zeitdauer     eines     Fernsehbildes,    oder allgemein der Zeit,  innerhalb der das menschliche Auge Verän  derungen,des     Bildes    nicht mehr     wahrnehmen     kann.  



  Die     Bedingung    der leichten     Aufheizbar-          keit    und relativ langsamen     Abkühlung    des       Bildpunktes    kann praktisch nur dadurch er  reicht werden, dass der     Schirm    erfindungs  gemäss einen     rasterartigen    Aufbau besitzt,      dessen Elemente in thermischer Beziehung  weitgehend voneinander getrennt sind. Diese       Rasterelemente    die als     Mosaikplatten    ausge  bildet sein können, können aus einem gut  wärmeleitenden Material     bestehen,    das sehr  hohe Temperaturen erträgt ohne zu verdamp  fen (z. B. Wolfram).

   Die Dicke der Mosaik  platten wird     zweckmä.ssigerweise    nur so gross  bemessen,     dass    einerseits in oder kurzen Zeit,  während der die     Erwärmung    erfolgt, die  durch das Elektronenbombardement zuge  führte Wärme ausreichend in die Platten ein  dringt, und anderseits .die     Wärmekapazität     der Platten so gross     ist,    dass die Abkühlung  genügend langsam erfolgt,     so,dass    der mittlere       Lichteindruck    möglichst .gross wird.  



  Um nun die     Wärmeabgabe    der aufgeheiz  ten     Mosaikplatten    nach hinten und nach der  Seite möglichst gering zu halten, verwendet  man zweckmässig als Unterlage für .das  Mosaik ein     zellenartiges    Gerüst. Dieses kann  zum Beispiel dadurch hergestellt     werden,        da.ss     ein organisches Gewebe (z. B. Holunder  mark), verkohlt wird. Das resultierende  Gerüst aus Kohle besitzt eine ausserordent  lich     schlechte    Wärmeleitfähigkeit, da es  aus Zellwänden     besteht,    deren Dicke ca.  0,1.     1,0-4    cm beträgt.

   Analoge     Eigen8chaf-          ten    kann man erhalten durch Verkohlen  eines     samtartigen    Gewebes, wobei von jeder       Textilfaser    nur ein     edünnes    Gerüst von Kohle  übrig bleibt. Das     Kohlegerüst    kann seiner  seits auf einer metallischen     Unterlage    befe  stigt werden, welche dem ganzen Schirm die  mechanische Festigkeit gibt und zugleich auf  der ganzen     Bildfläche    einen     :definierten    Tem  peraturbezugspunkt schafft.

   Ein Ausfüh  rungsbeispiel :des.     Erfindungsgegenstandes    ist  in des Zeichnung     teilweise        .dargestellt.     



  Die Figur zeigt einen Teil eines Leucht  schirmes im     Querschnitt    bei ca.     10,Ofa:eher          linearer    Vergrösserung. Die Mosaikplatten 1  ruhen auf einem     Zellenaufbau    2, der seiner  seits auf einer     metallischen        Unterlage    befe  stigt ist.  



  Da die     Verdampfungsgeschwindigkeit    von  Kohle im Vakuum     bei    hohen Temperaturen  ziemlich gross ist, so ist es     zweckmässig,    den    organischen Zellenaufbau durch chemische  und     physikalische    Prozesse in ein Material  überzuführen:, das bei sehr hohen Tempera  turen eine kleine     Verdampfungsgesohwindig-          keit    besitzt (z. B.     Wolfram,        Tantalcarbid        ete.)     Bei der Überführung     :des    organischen       Zellaufbaues,        beispielsweise    in Wolfram.

    kann so vorgegangen werden, dass die orga  nische Substanz mit     :einem    löslichen Salz der       Wolframsäure    durchsetzt wird. Durch Aus  fällen der     Wolframsä        ure    und nachträgliche  Reduktion in Wasserstoff erhält man das  Metall als     Einlagerung    in den verkohlten       Zellwänden.    Die Kohle kann durch längeres  Glühen im Wasserstoff vollständig entfernt  werden, wodurch das reine Metall bei unver  änderter     Zellstruktur    zurückbleibt.  



  Die Herstellung des mosaikartigen Bela  ges     ist    im allgemeinen auf einfache mecha  nische Weise oder von Hand nicht möglich,  da man die Grösse eines     Rasterelementes     kleiner wählen     muss,    als die eines     Bildpunk-          tes,    um keine     zusätzliche        fInschärfe    des Bil  des zu erhalten.

   Man erzeugt das Mosaik  zum Beispiel in der Weise,     dass,    man eine       Rasterung        aufzeichnet,    und mit Hilfe     der     photographischen Technik, in analoger Weise  wie bei .den verschiedenen     Druckverfahren,     ein Klischee in der gewünschten Verkleine  rung herstellt.

   Man kann     dann    zum Beispiel  folgendermassen vorgehen: Man kopiert die  sen verkleinerten     Raster    auf eine     vorbereitete     Metallplatte und     erzeugt    durch Ätzen an  Stelle jedes Rasterpunktes     eine        Vertiefung.     In diese Vertiefungen des     Rasterträgers     streicht man eine Paste, welche das hoch  schmelzende Material (beispielsweise Wolf  ram,     Tanta1)    selbst, oder zum mindesten che  mische Bestandteile dieses     Materials        (Wolf-          ramsä        ure,

          Tanta.lsäure)    enthält. Als Binde  mittel kommt zweckmässig     Zellonlack    oder       Kollodium    in Frage. Die Platte     wird        abge-          rakelt    und das Ganze     wird    mit der bestri  chenen Seite nach unten auf die oben er  wähnte Unterlage gebracht und darauf der  Rasterträger entfernt.

   Im Falle eines metal  lischen     Rasterträgers    (Zink, Kupfer) ge-           schieht    dies     beispielsweise    durch     Weglösen     mit einer Säure, bei Zinn     insbesondere    kann  das     'vV#eglösen    im     Chlorgasstrom    durch Über  führen in Zinnchlorid erfolgen. Besteht der  Rasterträger aus metallischem Zink, so kann  durch Erhitzen im Vakuum bis nahe an die  Schmelztemperatur das Metall vollständig ab  gedampft werden.

   Es bleibt dann ein Mosaik  von einzelnen, voneinander getrennten Plätt  chen (beispielsweise aus Wolfram oder Tau  tal, respektive     Wolframsäure    oder     Tantal-          säure)    übrig, welche durch Glühen im Was  serstoff leicht in reines     Metall    übergeführt  werden können. An Stelle des     Metalles    kann  als Träger für .den Raster auch zweckmässig  ein anderer .Stoff verwendet werden, der sich  nachher auf chemische Weise leicht entfer  nen lässt, z. B. durch     Prägen,    des Rasters auf       Zellulosesubstanzen    (Papier)     etc.,    die nach  her verkohlt und im Wasserstoffstrom weg  gelöst werden.  



  Vor dem Einbau eines solchen Schirmes  in die     Braunsche    Röhre     wird,derselbe    zweck  mässig einem     Formierungsprozess    unterwor  fen. Dieser     besteht    einmal darin,  & ss durch  Elektronenbombardement die Mosaikplatten  der     Rasterung    längere Zeit erhitzt werden.,  wodurch sie zum     Zusammensintern    gebracht  werden.

   Hierauf wird     urch    sehr     kurzzeiti-          C    e     S    Einschalten eines starken     Elektronen-          bombardementes    erreicht, dass der zellenartige  Unterbau an allen Stellen, wo er nicht durch  eine Mosaikplatte zugedeckt ist, so stark er  hitzt wird (weil die     Wärmekapazität    dieser  dünnen Schichten sehr gering ist), dass das       Material        wegda.mpft,    so dass auch im Unter  bau thermische Verbindungen     zwischen    den  einzelnen Mosaikplatten nach Möglichkeit  unterbrochen werden.

   (In der Figur gestri  chelt     eingezeichnet.)    Hierbei wird die Er  wärmung pro Zeiteinheit oder auch die Tem  peratur höher gewählt als deren im Normal  betrieb der Röhre auftretende Maximalwerte.  



  Durch     Leuchtschirme    der besprochenen  Art ist es möglich, Flächenhelligkeiten zu er  zeugen, :die eine Projektion des     Fernsehbildes     ohne     Zwischenfilmverfahren    ermöglichen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I: Leuchtschirm in einer Braunsehen, Röhre, dadurch gekennzeichnet, dass er einen raster- artigen Aufbau mit thermisch voneinander getrennten Elementen besitzt, dass seine Lichtemission auf thermischer Strahlung be ruht, und dass. die Erhitzung durch .das Bom bardement des Elektronenstrahls erfolgt.

   UNTERANSPRIJ CHE 1. Leuchtschirm gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass er einen zel lenartigen Unterbau aus schwerschmelz baren-, im Vakuum nicht leicht verdampf- baren :Stoffen besitzt, auf den ein mosaik artiger Plattenbelag aus gleichen Stoffen aufgebracht ist. 2.

   Leuchtschirm .gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass er einen samtartigen Unterbau aus schwerschmelz baren, im Vakuum, nicht leicht verdampf baren Stoffen besitzt, auf den ein mosaik- artiger Plattenbelag aus gleichen ,Stoffen aufgebracht ist. 3. Leuchtschirm gemäss Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass der Unterbau auf einer Un terlage angeordnet ist, die sowohl elek trisch, als auch thermisch leitend ist. 4.

   Leuchtschirm nach Patentanspruch I und Unteranspruch 2, .dadurch gekennzeich net, dass der Unterbau auf einer Unter lege angeordnet ist"die sowohl elektrisch, als auch thermisch leitend ist.

   PATENTANSPRUCH II: Verfahren zur Herstellung des Leucht schirmes gemäss Patentanspruch I und Unter- ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei .der Herstellung des Unterbaues von Sub stanzen, ausgegangen wird, die durch che mische Behandlung in die .schwer schmelz baren, im Vakuum nicht leicht verdampfen den Stoffe übergeführt werden. UNTERANSPRüCHE: 5.

   Verfahren gemäss Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass zur Erzeu- gung :des rasterartigen Plattenbelages eine Paste aus Pulvern mit Bindemitteln verwendet wird, die d .ie Bestandteile der schwer schmelzbaren, im Vakuum nicht leicht verdampfbaren Stoffe mindestens zum Teil enthält, und nachträglich in die schwer schmelzbaren, im Vakuum nicht leicht verdampfbaren Substanzen überge führt wird. 6.

   Verfahren gemäss Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass zur Herstel lung des rasterartigen Plattenbelages Mittel nach Art eines Tiefdruckklischees benützt und nach Aufbringender Paste abgerakelt werden. 7.

   Verfahren gemäss Pa,tentans:pruch II und Unteranspruch 6, :dadurch gekennzeich net"dass :der gefüllte Rasterträger mit der fertigen oder halbfertigen Unterlage zu sammengebracht und der Rasterträger nachträglich entfernt wird. B. Verfahren gemäss Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, da-ss als.

   Rasterträ ger zur Herstellung des rasterartigen Plattenbelages eine Substanz benützt wird, die sich chemisch weglösen lässt, ohne :dass :durch diesen Lösungsprozess die Paste, aus welcher der Plattenbelag ge bildet wird, angegriffen wird. 9. Verfahren gemäss Patentanspruch II und Unteranspruch 8, dadurch gekennzeich net, ,dass :das Weglösen des Rasterträgers im Gasstrom erfolgt. 10.

   Verfahren gemäss Patentanspruch 1I, da durch gekennzeichnet, :dass als Rasterträ ger zur Herstellung :des rasterartigen Plattenbelages eine Substanz benützt wird, :die sich :durch Abdampfen weg lösen lässt, ohne dass durch diesen Lö- sungsprozess die Paste, aus der der Plat tenbelag gebildet wird, angegriffen wird. 11. Verfahren gemäss Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass vor :

   dem Ein bau .des Leuchtschirmes in das endgültige Braunsche Rohr ein Formierungsprozess vorgenommen wird, bei dem die Erwär mung pro Zeiteinheit, oder auch die Tem peratur höher gewählt werden, als .deren im Normalbetrieb auftretende Maximal werte.