DD147117A5

DD147117A5 - Vorrichtung und verfahren zur herstellung von kathoden

Info

Publication number: DD147117A5
Application number: DD79216527A
Authority: DD
Inventors: Den Heuvel Reinier M Van
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1978-10-31
Filing date: 1979-10-29
Publication date: 1981-03-18
Also published as: ES485485A1; US4302309A; DE2964632D1; NL7810808A; JPS6257056B2; EP0010800B1; CA1131695A; US4252630A; BR7906977A; EP0010800A1; JPS5564334A

Abstract

Es ist moeglich, Kathodenschaefte elektrophoretisch mit einer emittierenden Schicht mit sehr guenstigen mechanischen Eigenschaften mit Hilfe einer Vorrichtung zu ueberziehen, die einen Behaelter mit einem Elektrophoresebad und eine darin eintauchbare Lehre enthaelt, in die Kathodenschaefte gesetzt werden koennen und die aus einer Isoliermaterialplatte besteht, die an den zwei Oberflaechen mit einer ersten und einer zweiten elektrisch leitenden Schicht versehen ist, wobei diese Lehre mit einer Vielzahl von Durchbohrungen versehen ist, in denen die Kathodenschaefte passend angeordnet werden koennen, derart, dasz die Kathodenschaefte mit der ersten elektrisch leitenden Schicht in elektrischer Verbindung stehen und die Platte eine derartige Dicke aufweist, dasz die zu ueberziehende Seite des Schaftes in einem im Verhaeltnis zu der Dicke der Lehre kleinen Abstand von der zweiten leitenden Schicht liegt, wobei die Lehre auf der Seite der ersten leitenden Schicht mindestens mit einer abdichtenden nicht elektrisch leitenden Schicht versehen ist.

Description

Berlin, den 30.1.1980 2 1 6 5 2 7 -^Λ~ 56 336/1-3

Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Katoden

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Katoden, insbesondere zum elektrophoretischen Überziehen von Katodenschäften mit einer emittierenden Schicht.

Auch bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung von Katoden mit Hilfe einer derartigen Vorrichtung.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Derartige Katoden haben ein großes Anwendungsgebiet. Sie werden z. B. in Fernsehbildröhren und Kameraröhren, in Oszilloskopröhren usw. verwendet. Sie finden Anwendung in Röhren, in denen ein Elektronenstralil oder ein gerichteter Elektronenstrom erzeugt werden soll. Derartige Katoden enthalten die folgenden Basisteile: ein Heizelement, einen Träger für die emittierende Schicht und eine emittierende Schicht. Der Träger besteht in den meisten Füllen aus einem metallenen Katodenschaft. Auf einem Teil der Oberfläche dieses Katodenschafts wird die emittierende Schicht erzeugt. Die Erzeugung dieser Schicht kann dadurch erfolgen, daß auf den Träger eine Suspensionsschicht gespritzt wird. Es ist aber auch möglich, die emittierende Schicht elektrophoretisch auf dem Katoden— schaft abzulagern.

Eine Vorrichtung der im ersten Absatz genannten Art

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ist aus der GB-PS 921 938 "bekannt. Die darin beschriebene Vorrichtung enthält einen Behälter mit einem Elektrophoresebad, in dein sich in einer Suspension eine erste Elektrode befindet» Die zu überziehenden Katodenschäfte werden in einem Halter in der Vorrichtung derart befestigt, daß das geschlossene Ende, auf dem die emittierende Schicht erzeugt werden muß, nach unten gerichtet ist. Dann werden die Katodenschäfte bis auf die Oberfläche des Suspensionsbades gesenkt, wobei die geschlossenen Enden der Katodenschäfte die Suspensionsoberfläche gerade berühren· Anschließend v/erden die Katodenschäfte über einen kleinen Abstand von der Flüssigkeitsoberfläche weggezogen, wobei sie eine kleine Flüssigkeitssäule infolge der Oberflächenspannung der Suspension mitführen» Danach wird ein elektrischer Strom durch das Elektrophoresebad zwischen der ersten Elektrode und dem Katodenschaft, der eine zweite Elektrode bildet, eingeschaltet, wodurch das Ende des Katodenschafts mit Emittermaterial aus der Suspension überzogen wird· Der liachteil dieses Verfahrens und dieser Vorrichtung ist der, daß der Oberflächenpegel der Suspension des Elektroplioresebades sehr konstant sein muß· Auch muß die Oberfläche der Suspension während der Durchführung des Verfahrens sehr glatt sein_e Da eine Suspension in einem Elektrophoresebad stets rundgepumpt oder in Bewegung gehalten v/erden muß, ist dies nahezu unmöglich·

ZIeIder

Ziel der Erfindung ist es, die genannten.Nachteile bekannter' Verfahren und Vorrichtungen zu vermeiden»

de

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und. ein Verfahren zur Herstellung von Katoden zu schaffen, bei denen der Oberflächenpegel und der Zustand der Suspensions-

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56 336/13 oberfläche des Elektrophoresebades keine Rolle spielen·

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der im ersten Absatz genannten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Vorrichtung einen Behälter zur Aufnahme eines Elektrophoresebades und eine darin eintauchbare Lehre enthält, in die Katodenschäfte gesetzt werden können und die aus einer Isoliermaterialplatte besteht, die an den zwei Oberflächen mit einer ersten und einer zweiten elektrisch leitenden Schicht versehen ist, wobei diese Lehre mit einer Vielzahl von Durchbohrungen versehen ist, in denen die Katodenschäfte passend angeordnet werden können, derart, daß die Katodenschäfte mit der ersten elektrisch leitenden Schicht in elektrischer Verbindung stehen und die Platte eine derartige Dicke aufweist, daß die zu überziehende Seite des Schaftes in einem im Verhältnis zu der Dicke der Lehre kleinen Abstand von der zweiten leitenden Schicht liegt, während diese Lehre auf der Seite der ersten leitenden Schicht wenigstens mit einer abdichtenden nicht elektrisch leitenden Schicht versehen ist. Der Vorteil einer derartigen Vorrichtung besteht darin, daß die Dicke und die mechanischen Eigenschaften (v/ie Härte, Dichte und Haftung) der emittierenden Schicht von Katoden, die mit dieser Vorrichtung hergestellt sind, sehr konstant und reproduzierbar sind. Außerdem geht nahezu keine Suspension verloren, wodurch auch teurere emittierende Materialien verwendet werden können. (Beim Aufbringen mit Hilfe eines Spritzverfahrens geht eine sehr große Menge Suspension verloren.)

Es ist auch möglich, nur einen kleinen Teil der Oberfläche von Katodenschäften mit einer emittierenden Schicht zu überziehen, dadurch, daß die Durchbohrung in der Hähe der zweiten leitenden Schicht mit einem Ansatz versehen wird, gegen den

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der Katodenschaft gesetzt wird« ....

Ein Verfahren zum elektrophoretischen Überziehen von Katoden mit einer emittierenden Schicht mit Hilfe einer Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Katodenschäfte in die Lehre gesetzt werden, wonach die Lehre geschlossen wird, die dann in eine Suspension eingetaucht wird, die die emittierende Schicht bildenden Stoffe enthält, wonach die erste leitende Schicht ein Potential von einigen bis zu einigen zehn Volt in bezug auf die zv/eite leitende Schicht während einiger bis zu einigen zehn Sekunden erhält, worauf die Lehre aus der Suspension entfernt wird und die Katoden aus der Lehre herausgenommen werden* Die Polarität des Potentials wird durch die Art der Suspension bestimmt«

Eine-Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben« Es zeigen

Pig. 1: eine Ansicht einer Lehre für eine bei dem Verfahren nach der Erfindung verwendete Vorrichtung,

Pig. 2 . .

und 3: Querschnitte durch eine derartige Lehre,

Pig«, 4: eine nähere Erläuterimg des Verfahrens an Hand einer scheinatlachen Gesarntübersicht der Vorrichtung nach der Erfindung«

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versehen, in die die Katodenschäfte gesetzt werden können. Es ist nicht notwendig, daß die Katodenschäfte zylinderförmig sind; sie dürfen auch schachteIförmig sein. Die Durchbohrungen 2 der Lehre sind dann selbstverständlich viereckig. . .

Pig. 2 und .3 zeigen im Schnitt eine Lehre 1 nach Pig. 1. Die Lehre bestellt aus einer Isoliermaterialplatte 3» z. B. einer Polypropylenplatte mit einer Dicke voti 2,4 mm, die mit einer Vielzahl von Durchbohrungen 2 mit einem Durchmesser von etwa 2 mm versehen ist. Diese Platte ist auf beiden Seiten mit Metallfilmen 4 bzw. 5 versehen (siehe Pig. 3)» die z. B, aus einer 36 yum dicken Kupfer-Nickel-Legierung bestehen. In die Durchbohrungen 2 sind Katodenschäfte 6 gesetzt, die mit einem Plansch 7 versehen sind, der mit dem Metallfilm in elektrischer Verbindung steht. Nachdem die Katodenschäfte 6 in die Durchbohrungen 2 der Lehre gesetzt worden sind, wird eine abdichtende Isolierschicht 8, z. B. eine Gummiplatte, durch eine Andrückplatte 9 und Schrauben 10 angeordnet. Dadurch wird eine gute Abdichtung erhalten.

Die zu überziehende Oberfläche 11 des Katodenschafts 6 liegt in einem Abstand von etwa 0,2 mm von dem Met allfilm 5· Durch das Vorhandensein des Ansatzes 17 in der Durchbohrung 2 wird nur ein mittlerer Teil der Oberfläche 11 überzogen.

Pig. 4 zeigt schematisch eine Gesamtübersicht der Vorrichtung nach der Erfindung zur näheren Erläuterung des Verfahrens nach der Erfindung. Die Vorrichtung enthält einen Behälter mit einem Elektrophoresebad 12, in dem sich die Suspension befindet. Die Suspension ist z, B. wie folgt zusammengesetzt:

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50 Vol,-% Aceton, 45 VoI,-% Ethanol, 5 Vol.-% Methanol,

wobei pro 100 cm 12 g (BaSr)- /₂ C0~ während etwa 5 Minuten in einer Dispergiermaschine dispergiert werden.

Es ist einleuchtend, daß auch Suspensionen mit einer anderen Zusammensetzung und anderen Lösungsmitteln angewendet v/erden können*

Unten im Elektrophoresebad 12 ist ein Sieb 14 zur Homogenisierung des Suspensionsstroms angeordnet« Mit Hilfe einer Pumpe 15 wird die Suspension 13 kontinuierlich über die Leitungen 16 rundgepumpt* Dadurch bleibt die Zusammensetzung der Suspension im Bad homogen. Die Lehre 1 ist derart in der Vorrichtung befestigt, daß sie in das Elektrophoresebad eingetaucht werden kann. Der leitende J.ietallfilm 5 erhält, sobald die Lehre in die beschriebene Suspension im Elektrophoresebad eingetaucht ist, ein positives Potential von 6 V gegenüber der Oberfläche 11 des Katodenschafts während 10 Sekunden. Dann werden die Lehre, aus dem Elektrophoresebad und die Katodenschäfte mit Überzug nach Trocknung der emittierenden Schicht aus der Lehre entfernt.

Claims

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Erf'indungsanspruch

1. Vorrichtung zur Herstellung von Katoden, insbesondere zum elektrophoretischen Überziehen von Katodenschäften mit einer emittierenden Schicht, gekennzeichnet dadurch, daß die Vorrichtung einen Behälter zur Aufnahme eines Elektrophoresebades und eine darin eintauchbare Lehre enthält, in die Katodenschäfte gesetzt v/erden können und die aus einer Isoliermaterialplatte besteht, die an den beiden Oberflächen mit einer ersten und einer zweiten elektrisch leitenden Schicht versehen ist, wobei diese Lehre mit einer Vielzahl von Durchbohrungen versehen ist, in denen die Katodenschäfte passend angeordnet Werden können, derart, daß die Katodenschäfte mit der ersten elektrisch leitenden Schicht in elektrischer Verbindung stehen und die Platte eine derartige Dicke aufweist, daß die zu überziehende Seite des Schaftes in einem im Verhältnis zu der Dicke der Lehre kleinen Abstand von der zweiten leitenden Schicht liegt, wobei die Lehre auf der Seite der ersten leitenden Schicht wenigstens mit einer abdichtenden nicht elektrisch leitenden Schicht versehen ist,

2# Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Durchbohrung in der ITähe der zweiten leitenden Schicht mit einem Teil mit einem kleineren Durchmesser versehen ist, so daß ein Ansatz gebildet wird, gegen den der Katodenschaft gesetzt wird·

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Verfahren zum elektroplioretisclien Überziehen von Katoden mit einer emittierenden Schicht mit Hilfe einer Vorrichtung nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Katοdenschafte in die Lehre gesetzt werden, wonach die Lehre geschlossen und dann in eine Suspension eingetaucht wird, die die emittierende Schicht bildenden Stoffe enthält, wonach die erste leitende Schicht ein Potential von einigen bis 'zu einigen zehn Volt gegenüber der zweiten leitenden Schicht während einiger bis zu einigen zehn Sekunden erhält, worauf die Lehre aus der Suspension entfernt wird und die Katoden aus der Lehre herausgenommen werden.

Hierzu. J^Seiten Zeichnungen