CN1026039C - 碱金属蒸气发放器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种带有金属载体的铯发放器，其中沿着载体材料(例如，铝或银)颗粒边界存在着硅碱金属化合物或锗碱金属化合物。

Description

本发明涉及一种借助于加热来释放碱金属蒸气的器件。
上述器件（发放器）可用于诸如包含有光阴极的管子（亮度增强器、X射线像增强器）和光电倍增管，在这些管子中，例如，设置有一薄层铯，以降低电子的逸出功。这类发放器也可用于包含有半导体阴极的显示管。
GB1.265.197号专利描述了本文第一段中所提到的那种类型的器件，这种器件中的粉末含有碱金属的铬酸盐。当加热所示例子中含有铬酸铯的粉末时，此铬酸盐分解，从而释放出纯铯。
这样一种器件的缺点之一是：铬酸盐的粉末状颗粒如此之小，以致它们在充入储蓄器时，是无规律的（流动性差）。这使得很难按可重复的方式来生产发放器。
第二个缺点是：在提供碱金属期间，有不希望有的气体析出。事实上这种发放器中除了有铬酸盐外，还往往含有硅和锆-铝，用以束缚住在分解反应中释出的氧气，但是在各种碱金属铬酸盐的分解温度下（700～800℃）锆-铝显著地放出烃和氧气，与此同时，通常由镍-铬钢组成的管壳也放出这些气体，特别是放出含碳气体;尤其是后面所说的那些气体对光阴极和半导体阴极的工作有有害的影响。
此外，碱金属是在分解温度下提供的，所以碱金属的提供是很难控制的，或完全是不可控的。
本发明的一个目的是提供一种在第一段中所述类型的、能以更为可重复方式大量生产的器件。
本发明进一步的目的是提供一种碱金属蒸气的释放可被控制的器件。
本发明还有一个目的是尽可能减少不希望有的气体的析出。
本发明基于这样一种认识，既本发明能通过借助于扩散来实现释放碱金属，而不是借助于分解反应来实现释放碱金属。
本发明还基于这样一种认识，既不用粉末状的配料也能产现这种释放方法。
为此，根据本发明的一种器件的特征在于：该器件包括一种至少部分是由颗粒组成的金属载体，这些颗粒含有硅碱化合物或锗碱金属化合物。
载体最好为线状。在硅-铯化合物（估计可能是CsSi4）场合下，铯在约530℃下释放出来并扩散至外部。扩散速率及从而铯的供应能借助于加热的温度来得到控制。
因为充填过程现已由载体材料中碱金属的扩散过程来取代，所以这样的发放器可以以重复的方式来制造。
此外，由于工作温度较低，大大地降低了不希望有的气体的析出。
适用于作载体的金属有铝、银、铜、铁、铂、钛、钒、和钨，而碱金属以选钠、钾和钌为宜。
钠、钾和铷十分适用于诸如包含有光阴极的亮度增强器和X射线增强器，而铯特别适用于光电倍增管和基于半导体阴极的（显示）管子。
为了获得蒸气的定向释放，在载体上可至少部分地设置上一层不能被碱金属所穿透的物质，例如铬。这对于以本申请人名字提出的第8700486号荷兰专利申请（PHN12.047）中所建议的器件是格外有利的，在该器件中，并排安装有多个半导体阴极，所以，在铯发放器中，可以面对着这排阴极采用一条缝型孔隙。此外，该附加层保护此线免遭熔化，碱金属的定向释放也可通过把载体置于具有所希形状孔隙（例如隙缝或多个定向孔隙）的储蓄器中来获得。
现将参照一实例和附图对本发明作更详细的描述。在这些附图中，
图1图示出了第一实施方案，以及
图2图示出了第二实施方案。
从一个含有高达10%重量的银或铝的最好为线状的金属载体出发可获得根据本发明的一种器件。因为载体材料不与或几乎不与硅起反应，所以硅主要出现在沿着载体颗粒的边界上。此硅与铯可按照一种方式形成一种硅铯化合物（例如CsSi4），这种方式类似于与本专利申请同时递交的第……号专利申请（PHN12.657）中的方式，在这种方式中，金属载体在合适的场合下（一个大气压的氩压，T＝28℃）覆盖以金属铯，并随后予以加热。在加热期间，铯沿着颗粒边界扩散并被硅所键联（例如CsSi4）。扩散的持续期取决于所用温度（在550℃下几小时）。由此形成的这些化合物是与它们的外界环境隔绝的，所以该器件在化学方面基本上是稳定的。
这样一种线状铯源（发放器）（图1）可装在真空管（未示出）内，例如与第8700486号荷兰专利申请（PHN12.047）中描述的一排半导体阴极相对地安装在管内。在加热期间，铯在约530℃下从CsSi4中释放出来，并通过颗粒边界扩散到外部。通过调节温度，可以控制扩散速率并由此控制铯的供应量。该线（载体）可以同时是加热线。
在线1表面大部分区域的覆以铬，可在保护层2中留有一狭缝3，作供应铯之用，这样，就能获得铯的定向供应。此外，因为熔点约在600℃，所以现在线得到了较好的保护不致熔化。为了阻止在供铯期间产生不希望有的气体，隙缝上可以设置上一薄层金或电镀镍。这些材料可让铯通过，但阻挡住氧化气体。
这样一种供应也可通过下法来实现（图2），即将线1的大部分或全部置于一镍-铬外壳4内，外壳4在所希通路上设有一个或一个以上的孔隙（例如隙缝5）。
当然，本发明并不限于所描述的实例。其它导电的但在高达约600℃时不与铯起反应的金属也可选作载体。例如，镍、铜、铁、铂、钛、钒和钨都能满足这些要求。
可以不用铯，而另外选用其它的碱金属，例如，钠或钾，而硅可用锗来取代。制造条件当然要改变，同时载体金属也不需要相同。
除了所述的细真空管实例外，根据本发明的碱金属源也可十分满意地用于其它电子管（高亮度枪）、包含有光阴极的器件（亮度增强器、X射线像增强器）以及光电倍增管中。
在真空管中出现的合适的金属线或其它金属部件，例如，搭接片或半导体阴极之间的连接线，也可用作载体。

Claims (9)

1、一种以加热手段来释放碱金属蒸气的发放器件，包括一个金属载体，金属载体装有在加热时适于释放碱金属蒸气的材料，在其特征在于，所述金属载体至少部分是由金属颗粒组成，这些颗粒含有硅碱金属化合物或锗碱金属化合物，这些化合物出现在沿金属颗粒的边界上。
2、一种权利要求1中所述的发放器件，其特征在于：所述载体是线状的。
3、一种如权利要求1或2中所述的发放器件，其特征在于：所述载体实质上包括铝、银、铜、铂、钛、钒和钨这些金属中的一种金属。
4、一种如权利要求1或2中所述的发放器件，其特征在于：所述碱金属属于钠、钾、铷和铯中的一种。
5、一种如权利要求1或2中所述的发放器件，其特征在于：所述载体至少部分地有一铬敷层。
6、一种如权利要求5中所述的发放器件，其特征在于：铬层至少包括一设置有金或镍的孔。
7、一种如权利要求1或2的所述的发放器件，其特征在于：所述载体放置于具有至少一个孔隙的镍铬外壳中。
8、一种如在权利要求7中所述的发放器件，其特征在于：所述孔隙是隙缝型的。
9、一种使用权利要求1的发放器件来释放金属蒸气的电子管，其特征在于，它包括一个半导体阴极或一个光阴极。
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