DE1102804B

DE1102804B - Verfahren zur Herstellung einer Fernseh-Aufnahmeroehre vom Typ des Vidikons

Info

Publication number: DE1102804B
Application number: DEE16966A
Authority: DE
Inventors: Walter Ernest Turk
Original assignee: English Electric Valve Co Ltd
Current assignee: Teledyne UK Ltd
Priority date: 1958-01-06
Filing date: 1959-01-05
Publication date: 1961-03-23
Also published as: FR1213984A; GB845734A; NL233895A; NL112456C; US2967962A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Fernseh-Aufnahmeröhre vorn Typ des Vidikons mit einer ein Bild aufnehmenden Fotokathode und einem feldbestimmenden Netz in der Nähe der Fotokathode, wobei das Netz eine schlecht lichtreflektierende Oberfläche besitzt.

Gegenstand eines älteren Patentes ist es, das in Lichteinfallsrichtung hinter der Fotokathode liegende feldbestimmende Netz ziu schwärzen.

Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung von Vidikon-Fernseh-Aufnahimeröhren wird die Fotokathode auf der Innenseite des Frontfensters der Röhre normalerweise in zwei Stufen wie folgt hergestellt :

Nachdem eine transparente Signalplattenschicht (gewöhnlich Zinnoxyd) auf dem Glas niedergeschlagen ist, wird ein Tiegel, der Antimontrisulfid mit 2 bis 6 °/o Antimonüberschuiß enthält, durch ein Anschlußrohr in die Umhüllung eingeführt, so daß es innerhalb des rohrförmigen metallischen Fokussierungselektrodensystems liegt. Der Tiegel wird daraufhin elektrisch geheizt und sein Inhalt verdampft. Das verdampfte Material wird durch das Netz auf der Endwand, d. h. auf der Signalplattenschicht, niedergeschlagen. Diese Verdampfung wird in Gegenwart eines inerten Gases durchgeführt, gewöhnlich in Gegenwart von Argon, und führt zu einem Niederschlag einer porösen oder etwas schwammigen Schicht auf der Endwand. In gleicher Weise bildet sich ein Niederschlag auf dem Netz selbst. Da dieser Niederschlag in Abwesenheit von Lichtstrahlung isolierend wirkt, muß er entfernt werden. Entsprechend wird der Tiegel jetzt entfernt und die Umhüllung der Röhre bis zu einem hohen Vakuum ausgepumpt, worauf dann das Netz durch eine Wirbelstromheizung erwärmt wird, um den daraufliegenden Niederschlag zu verdampfen. Dieser zweite Verdampfungsschritt bildet einen zweiten Niederschlag auf der Endwand, dieses Mal von kompakter, im wesentlichen unporöser Art; er läßt das Netz, das normalerweise aus Kupfer besteht, jedoch mit einer glänzenden, lichtreflektierenden Oberfläche zurück, und Versuche haben gezeigt, daß wegen der verhältnismäßig großen Nähe des Netzes zur Kathode hieraus oft ein nachteiliger Effekt in der Arbeitsweise der Röhre auftritt.

Bei einem anderen Verfahren tritt ein derartiger Niederschlag auf dem Netz nicht auf, da das Netz mit einer Parallelführung innerhalb des Röhrenmantels versehen wird und längs dieser in Richtung auf die Elektronenstrahlquelle während der Herstellung verschiebbar ist, so daß der Aufdampftiegel zwischen die verschobene Netzelektrode und das Frontfenster eingebracht werden kann.

In der fertigen Röhre müssen Fotokathode und Verfahren zur Herstellung

einer Fernseh-Aufnahmeröhre

vom Typ desVidikons

Anmelder:

English Electric Valve Company Limited,

London

Vertreter: Dr. W. Müller-Bore, Patentanwalt,
Braunschweig, Am Bürgerpark 8

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 6. Januar und 28. August 1958

Walter Ernest Turk, Chelmsford, Essex

(Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

Netz sehr genau parallel zueinander liegen. Dieses erfordert beim Verschieben des Netzes eine sehr exakte Parallelführung, die sehr aufwendig ist und sich bei Mengenherstellung schlecht verwirklichen läßt.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, das zuerst

erwähnte Verfahren, bei dem das Kathadenmaterial durch die Netzelektrode hindurch aufgedampft wird, dahin'zu verbessern, daß das Blankwerden des Metallnetzes vermieden wird.

Entsprechend der Erfindung wird auf das Netz einer Aufnahmeröhre der. genannten Art vorher ein Metall mit schlechten lichtreflektierenden Eigenschaf-.ten aufgebracht, und zwar entweder direkt oder auch auf eine Zwischenschicht. Vorzugsweise wird als Metall hier Antimon verwandt. Mit vorheriger Aufbringung ist gemeint, daß der Überzug auf das Netz aufgebracht wird, bevor die Verdampfungsschritte durchgeführt werden, durch welche die Fotokathode auf der Endwand der Röhre -abgeschieden wird.

Von einem anderen Gesichtspunkt aus betrachtet, weist ein Verfahren zur Herstellung einer Fotokathode in Aufnahmeröhren der genannten Art gemäß der Erfindung folgende Schritte auf:

1. Überziehen des Netzes mit einem Metall von schlechten lichtreflektierenden Eigenschaften (vorzugsweise Antimon) entweder direkt oder auf eine metallische Zwischenschicht.

109 537/246

2. Verdampfen von Antimontrisulfid durch, das genannte Netz hindurch in Gegenwart eines inerten Gases, um eine poröse Kathodenschicht ziu bilden, und dann Verdampfen des Antimontrisulfids· von dem genannten Netz, um eine zweite, kompakte Kathodenschicht zu bilden.

Es ist bis jetzt noch nicht bekannt, was mit dem ursprünglichen Überzug während des anschließenden Verdampfungsschrittes geschieht. Versuche haben jedoch gezeigt, daß in der Tat dieser vorherige Überzug das Netz nach dem genannten Verdampfungsschritt dunkel und mit schlechten lichtreflektierenden Eigenschaften läßt, obwohl erwartet werden könnte, daß der genannte Verdampfungsschritt auch den ursprünglichen Überzug abnimmt und das Netz glänzend läßt. Was immer auch die Erklärung hierfür sei, in der Praxis läßt dieser genannte Schritt kein glänzendes Netz zurück.

Wenn der anfängliche Überzug auf eine Zwischenschicht aufgebracht wird statt direkt auf das Netz, wird als Zwischenschicht vorzugsweise Chrom verwandt.

W^rie bereits festgestellt, schließt die heutige Praxis in der Herstellung von Röhren der genannten Art die Verdampfung in zwei Stufen von Antimontrisulfid mit 2 bis 6 °/o Antimonüberschuß ein. Es hat sich als möglich und vorteilhaft herausgestellt, bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung das Netz mit einer ersten Schicht von Antimon zu überziehen, dessen Menge so bemessen ist, daß es möglich ist, daß das Antimontrisulfid, das in den Tiegel eingeführt wird und daraus verdampft wird, stöchiometrisch rein ist und daß der notwendige Überschuß an Antimon, der notwendig ist, um den Niederschlag fotoelektrisch zu machen, durch Verdampfung von Antimon aus dem ursprünglichen Überzug des Netzes gebildet wird. Dieses Vorgehen hat sich als vorteilhaft herausgestellt, da es bessere Kontrolle der Bestandteile der niedergeschlagenen fotoelektrischen Schicht bietet und zu einer zufriedenstellenderen Fotokathode führt.

Es hat sich weiter herausgestellt, daß die Erfindung zu weiteren Vorteilen führt, und der Versuch hat gezeigt, daß die Erfindung Fotokathoden ergibt, die eine größere Gleichförmigkeit besitzen als Fatokathoden, die nach den gegenwärtig üblichen Verfahren hergestellt werden. Der Einschluß von Sauerstoff in dem überzug des Netzes resultiert gleichzeitig in einer erhöhten Empfindlichkeit und geringerem Dunkelstrom. Für diesen Zweck ist es vorzuziehen, den Überzug durch Verdampfung oder Aufspritzen des Überzugsmaterials, vorzugsweise Antimon, in einer Atmosphäre von Sauerstoff aufzubringen. Dieses erzeugt einen Film von Sauerstoff auf den Netzmaschen, woraus wieder eine erhöhte Empfindlichkeit und niedrigere Dunkelströme resultieren.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht, die rein schematisch und nur soweit für das Verständnis der Erfindung notwendig, eine Art der praktischen Ausführung der Erfindung wiedergibt.

In der Zeichnung ist 1 ein Teil einer Glasumhüllung einer Vidikon-Fernseh-Aufnahmeröhre. Diese Umhüllung hat ein angeschmolzenes Abzweigrohr 2 aus Glas. Das Ende der Umhüllung ist durch die übliche flache Endplatte 3 geschlossen, auf deren Innenseite die Fotokathode auf der Oberseite eines Signalplattenniederschlages aus Zinnoxyd niederzuschlagen ist. Der Kontakt mit der Signalplatte wird bekannterweise mit Hilfe eines Kontaktringes 4 aus Kovar oder einem anderen geeigneten Metall hergestellt. Es -■ ist nicht möglich, in einer einfachen Zeichnung von annehmbarem Maßstab die Signalplatte und die Fotokathode darzustellen, und in der Figur ist lediglich eine etwas dickere Linie 5 vorgesehen, um ihre Lage anzudeuten. Innerhalb der Umhüllung liegt das übliche metallische rohrförmige Fokussierungselektrodensystem 6. Das sonst offene Ende dieses Systems ist durch ein feldbestimmendes Netz 7 geschlossen. Die rohrförmige metallische Elektrode 6 besitzt gegenüber dem Anschlußrohr 2 eine seitliche Öffnung 8. Gemäß der Erfindung ist das Netz 7, bevor es an seine Stelle gebracht wird, durch Niederschlag einer Schicht Antimon überzogen.

Durch das Anschlußrohr 2 und die Öffnung 8 wird ein Tiegel 9 eingeführt, der eine abgemessene Menge von Antimontrisulfid enthalt. Dieses kann, wie gegenwärtig üblich, Antimontrisulfid mit 2 bis 6 °/o Antimonüberschuß sein, es kann aber auch durch geeignete Wahl der Menge von Antimon, die vorher auf dem Netz niedergeschlagen worden ist, stöchiometrisch reines Antimontrisulfid sein, wie es gemäß der Erfindung bevorzugt benutzt wird. Der Tiegel wird in Gegenwart einer ArgonfülLung durch elektrische Heizung erwärmt, die durch Leitungen in der Tiegelhalterung 10 gespeist wird, und so der Inhalt des Tiegels verdampft und ein poröser Niederschlag durch das Netz hindurch auf der Signalplatte auf der Innenseite der Endplatte 3 erzeugt. Es wird gleichzeitig eine Schicht auf dem Netz selbst abgeschieden. Der Tiegel wird dann herausgezogen und die Umhüllung auf hohes Vakuum ausgepumpt, worauf dann die Anschlußleitung 2 abgedichtet wird, so daß lediglich ein kleiner Pfropfen an der Umhüllung verbleibt. Anschließend wird eine Wirbelstromheizspule (nicht gezeigt) um die Röhre herumgelegt, so daß sie das Netz umschließt, und anschließend wird die Heizung eingeschaltet und das Netz auf eine Temperatur oberhalb der Verdampfunigstemperatur des Antimons gebracht. Hierbei wird das Antimontrisulfid, das vorher auf dem Netz niedergeschlagen worden ist, ausgedampft und bildet eine zweite, kompakte Fotokathodenschicht auf der Platte 3. Obwohl dieser Verdampfungsschritt bei einer Temperatur durchgeführt wird, bei der erwartet werden könnte, daß auch das Antimon von dem Netz verdampft werden würde, bleibt das Netz hinterher praktisch dunkel.

Es ist nicht bekannt, ob Antimon wirklich auf dem Netz zurückbleibt oder ob es damit in irgendeine Verbindung eingeht, und die volle Erklärung einiger der erreichten Vorteile bleibt dunkel. Was auch immer die Erklärung sein mag, der Versuch zeigt, daß das Netz dunkel und nahezu vollkommen lichtabsorbierend bleibt, während gleichzeitig Fotokathoden von hoher Empfindlichkeit, guter Gleichförmigkeit und niedrigem Dunkelstrom erreicht werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer Fernseh-Aufnahmeröhre vom Typ des Vidikons mit einer ein Bild aufnehmenden Fotokathode und einem feldbestimmenden Netz in der Nähe der Fotokathode, wobei das Netz eine schlecht lichtreflektierende Oberfläche besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter mit einem Metall von schlecht lichtreflektierenden Eigenschaften überzogen wird, darauf Antimontrisulfid durch das genannte Netz in Gegenwart eines inerten Gases verdampft wird, um eine poröse Fotokathodenschicht zu bilden, und

dann das Antimontrisulfid von dem Netz verdampft wird, um so eine zweite, kompakte Kathodenschicht zu bilden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Überzugsmetall Antimon verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug unmittelbar auf das Netz niedergeschlagen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug auf eine Zwischenschicht auf dem Netz niedergeschlagen wird.

5. Verfahren nach Anspruch^ dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischenschicht Chrom verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ursprüngliche Überzug dadurch hergestellt wird, daß das Metall in einer Sauerstoffatmosphäre aufgespritzt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der ursprüngliche Überzug durch Vakuumverdampfung des Metalls in einer Sauerstoff atmosphäre hergestellt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 809 315;
französische Patentschrift Nr. 1 159 195.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1 028 163.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen