DE1130086B

DE1130086B - Process for gettering electron tubes equipped with a photocathode

Info

Publication number: DE1130086B
Application number: DEI17064A
Authority: DE
Inventors: Hanns-Immo Friel; Fritz Schloehlein; Dipl-Phys Guenter Zerbst
Original assignee: Jenoptik Jena GmbH
Current assignee: Jenoptik AG
Priority date: 1959-10-03
Filing date: 1959-10-03
Publication date: 1962-05-24

Description

Verfahren zum Gettern von mit Photokathode ausgestatteten Elektronenröhren Die Erfindung betrifft ein Verfahren, das es ermöglicht, Sintergetterwerkstoffe (sogenannte Kaltgetter) in Elektronenröhren, die eine Photokathode enthalten, wie beispielsweise Bildw - andlem, anzuwenden.A method for gettering equipped with photocathode electron tubes The invention relates to a method, which allows Sintergetterwerkstoffe (so-called Kaltgetter) in electron tubes containing a photocathode, such as Bildw - andlem to apply.

Sintergetter besitzen eine große aktive Oberfläche bei kleinem Volumen und haben die Eigenschaft, Gasmoleküle zunächst an der Oberfläche physikalisch und dann erst langsam im Inneren chemisch zu binden. Das sich das Getter an Luft mit Gas belädt, muß es in der Elektronenröhre, in die es eingebaut ist, vor deren Abschmelzen von der Hochvakuumpumpe von den an der Oberfläche gebundenen Gasmolekülen befreit werden. Dies geschieht durch einen sogenannten Aktivierungsprozeß, der darin besteht, daß das Getter während einer bestimmten- Zeitdauer bei einer bestimmten Temperatur, beispielsweise 800' C, geglüht wird, wobei auch Gase, frei werden können. Diese Gase können auf die Photokathode einwirken -und diese unbrauchbar machen. Eine Aktivierung des Getters vor der Herst.ellung der Photokathode -empfiehlt sich nicht, da das -Getter bis zum Abschmelzen bereits so viel Gas- aufnehmen würde, daß seine Wirk-,t-vyürde. Als wesentlicher Umsamkeit beeinträchtig stand kommt aber hinzu, daß das Getter sehr begierig den bei der Herstellung der Photokathode angewandten Alkalimetalldgmpf,- z. B. Cäsiumdampf, adsorbiert und entweder dadurch unbrauchbar wird oder bei nachträglicherÄkeivierung diesen Alkalimetalldampf wieder abgibt, - wodurch die Photokathodenschicht zerstört wird.- -Diese.Nachteile lassEd--sich durch Anwendung eines Verfahrens vermeiden- bei dem gemäß der Erfindung der Sintergetterwerkstöff' äüf einem metallischen Träger in eine Glasampulle gebracht und in dieser unter Anschluß an eine Hochvakuumpumpe durch Ausglühen mittels Hochfrequenz aktiviert wird und bei dem die Glasampulle nach der Aktivierung verschlossen, auf einer unter Biegespannung stehenden Vorrichtung innerhalb der Elektronenröhre befestigt wird und längs einer auf ihr angebrachten Ritzfurche nach dem Ab- schmelzen der im übrigen fertiggestellten Elektronenröhre von der Pumpe mittels eines von außen beheizten Glühdrahtes aufgesprengt wird. Dadurch kann das Getter die im Rohr noch vorhandenen Gasreste absorbieren.Sinter getters have a large active surface with a small volume and have the property of first physically binding gas molecules on the surface and then slowly chemically binding them inside. Since the getter is loaded with gas in air, it must be freed from the gas molecules bound to the surface by the high vacuum pump in the electron tube in which it is installed, before it is melted. This is done by a so-called activation process, which consists in the getter being annealed for a certain period of time at a certain temperature, for example 800 ° C. , whereby gases can also be released. These gases can act on the photocathode and make it unusable. An activation of the getter before the production of the photocathode is not recommended, since the getter would absorb so much gas by the time it melts that it would become effective. Another important factor was that the getter was very eager to remove the alkali metal used in the manufacture of the photocathode - z. B. Cesium vapor, characterized adsorbed and either unusable or releasing them as nachträglicherÄkeivierung these alkali metal vapor, - whereby the photocathode layer destroyed wird.- -Diese.Nachteile lassEd - is vermeiden- by using a method according to the invention, the Sintergetterwerkstöff 'äüf in which a metallic carrier placed in a glass ampoule and activated in this with connection to a high vacuum pump by annealing by means of high frequency and in which the glass ampoule is closed after activation, attached to a device under bending stress inside the electron tube and along a groove made on it after the Removing the finished melt in the rest of the electron tube by the pump by means of an externally heated filament is blown open. This allows the getter to absorb the gas residues still present in the pipe.

Es ist bereits ein Verfahren bekannt, bei dem in einer Ampulle in einer Edelgasatmosphäre ein Getter gefällt, die Ampulle sodann abgezogen, in das Rohr eingebracht und nach Fertigstellung des Rohres geöffnet wird., Das Öffnen der Ampulle erfolgt dabei mit Hilfe eines eingeschmolzenen Drahtes, der in der Längsachse der Ampulle verläuft und der mittels Stromdurchgang oder Hochfrequenzfeld erhitzt wird. Dieses Verfahren ist für Sintergetterwerkstoffe nicht brauchbar, da diese sich stets auf metallischen Trägem befinden, die zum Zwecke der Aktivierung mittels Hochfrequenz auf helle Rotglut erhitzt werden müssen. Bei diesem Prozeß würde unvermeidlich der in der Längsachse der Ampulle eingeschmolzene Sprengdraht mit erhitzt werden und die Ampulle schon zu diesem Zeitpunkt aufsprengen.A method is already known in which in an ampoule in A getter is precipitated in a noble gas atmosphere, the ampoule is then withdrawn, into the Tube is introduced and opened after completion of the tube., The opening of the Ampoule is done with the help of a melted wire, which is in the longitudinal axis The ampoule runs and is heated by means of a passage of electricity or a high-frequency field will. This method cannot be used for sintered getter materials, as these are always on metallic supports that are used for activation by means of High frequency must be heated to bright red heat. This process would be inevitable the fuse wire melted in the longitudinal axis of the ampoule are heated with it and burst open the ampoule at this point.

Auch eine bekannte Vorrichtung zum öffnen einer mit Alkallmetall gefüllten Glasampulle im Vakuum einer Elektronenröhre mit Photokathode, bei der die Ampulle durch einen schlaufenförmig um sicherumgelegten Glühdraht aufgeschmolzen wird, der während des Schmelzvorganges durch die Ampulle hindurchgefährt wird, ist zum Gettern von derartigen Röhren mit Sintergetterwerkstoffen wegen des dabei in der Ampulle befindlichen metallischen Getterträgers ungeeignet.Also a known device for opening a filled with alkali metal Glass ampoule in the vacuum of an electron tube with a photocathode, in which the ampoule is melted by a loop around the securely wrapped glow wire, which is passed through the ampoule during the melting process is used for gettering of such tubes with sintered getter materials because of the in the ampoule The metallic getter carrier located there is unsuitable.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Anordnung geeignet, bei der als Vorrichtung zur Erzeugung der Biegespannung eine Blattfeder dient, auf der die beiden durch die Ritzfurche getrennten Teile der Glasampulle unlösbar befestigt sind. Mit einer derartigen Anordnung können beim Aufsprengen der Glasampulle keine Glassplitter entstehen, die im Rohr stören würden. Die Teile, der Glasampulle werden durch entsprechende Vorrichtungen, beispielsweise durch auf Zug geschweißte Blechschellen, so fest gehaltert, daß sie nicht aus ihrer Halterung herausfallen können. Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, die äußere Oberfläche der Glasampullen, beispielsweise durch Sandstrahlen, aufzurauhen. Als Material für die Ampulle sind alle Weichgläser, aber auch einige Hartgläser, z.B. Gerätegläs 20, geeignet. Es ist ferner erforderlich, daß der Glühdraht nur auf einer kurzen Strecke an der Ritzfurche anliegt.There is an arrangement for carrying out the method according to the invention suitable in the case of a leaf spring as the device for generating the bending stress serves on which the two parts of the glass ampoule separated by the incised furrow are inextricably attached. With such an arrangement, when blasting open The glass ampoule does not produce any glass splinters that would interfere with the tube. The parts, the glass ampoule are by appropriate devices, for example by Pull welded sheet metal clamps, held so tight that they cannot be removed from their mounting can fall out. It has proven to be particularly useful to roughen the outer surface of the glass ampoules, for example by sandblasting. The material for the ampoule is all soft glasses, but also some hard glasses, e.g. device glass 20, suitable. It is also necessary that the filament only rests on the scoring furrow for a short distance.

Um ein Herausfallen des Getters aus der aufgesprengten Glasampulle zu vermeiden, ist es notwendig, dem Getterträger eine Länge zu geben, durch die mit Sicherheit ein Herausfallen des Trägers aus der geöffneten Ampulle verhindert wird.About the getter falling out of the blown glass ampoule To avoid it, it is necessary to give the getter girder a length through which reliably prevents the carrier from falling out of the open ampoule will.

Die Anordnung nach der Erfindung läßt sich auch für die Herstellung von Photokathoden anwenden, indem an Stelle eines Getters in der Glasampulle die zur Herstellung einer Photokathode notwendigen Alkalimetalle, z.B. Cäsium, untergebracht werden und die Ampulle vor Herstellung der Photokathode geöffnet wird.The arrangement according to the invention can also be used for manufacture of photocathodes by placing the The alkali metals required for the production of a photocathode, e.g. cesium, are housed and the ampoule is opened before the photocathode is manufactured.

In den Figuren ist als Beispiel eine Ausführungsform der Anordnung gemäß der Erfindung dargestellt. Fig. 1 zeigt die Glasampulle mit eingeschmolzenem Getter; Fig. 2 die Anordnung vor Aufsprengen der Ampulle; Fig. 3 einen Schnitt durch die Anordnung in Höhe des Glühdrahtes und Fig. 4 die aufgesprengte Ampulle.In the figures, an embodiment of the arrangement according to the invention is shown as an example. 1 shows the glass ampoule with a melted getter; 2 shows the arrangement before the ampoule is burst open; 3 shows a section through the arrangement at the level of the glow wire and FIG. 4 shows the exploded ampoule.

In Fig. 1 ist mit 1 eine an den Enden gesandete und längs einer Ritzfurche 2 angerissene Glasampulle bezeichnet. 3 ist ein mit Sintergetter gefüllter Getterträger.In Fig. 1 , 1 denotes a glass ampoule sanded at the ends and torn along a scratch furrow 2. 3 is a getter carrier filled with sintered getter.

Wie Fig. 2 zeigt, ist die Glasampulle 1 durch auf Zug geschweißte Schellen 8, 8' auf einer Blattfeder 4 befestigt. 5 ist ein Haltebügel für einen Glühdraht 7 aus hochschmelzbarem Material, z. B. Wolfram, der auf einer Seite durch einp- Glasperle 6 isoliert durchgeführt ist.As FIG. 2 shows, the glass ampoule 1 is attached to a leaf spring 4 by clamps 8, 8 ' welded to tension. 5 is a bracket for a filament 7 made of refractory material, for. B. tungsten, which is carried out isolated on one side by Einp glass bead 6.

In Fig. 3 ist die Anordnung des Glühdrahtes 7 genauer dargestellt. Dieser ist am Rande 7a mit dem Haltebügel 5 verbunden, das andere Ende ist durch die Glasperle 6 isoliert durchgeführt. Eine außerhalb der Röhre befIndliche, hier nicht dargestellte Stromquelle wird mit dem freien Ende des Glühdrahtes 7 und der Feder 4 verbunden. Durch einen kurzen Stromstoß von einigen Sekunden Dauer wird der Draht zum Glühen gebracht. Durch die dabei entstehenden Spannungen im Glas springt die Ampulle längs der Ritzfurche 2 auf, wobei die entstehenden Teile durch die Blattfeder 4 auseinandergetrieben werden.In Fig. 3 , the arrangement of the filament 7 is shown in more detail. This is connected to the retaining bracket 5 at the edge 7a, the other end is passed through in an insulated manner by the glass bead 6. A current source, not shown here, located outside the tube is connected to the free end of the filament 7 and the spring 4. The wire is made to glow with a short current surge lasting a few seconds. The resulting stresses in the glass cause the ampoule to spring open along the scratch furrow 2, the resulting parts being driven apart by the leaf spring 4.

Fig. 4 zeigt die Ampulle im aufgesprengten Zustand. Der die Isolierperle 6 und den Glühdraht 7 enthaltende Teil des Haltebügels 5 ist dabei nicht mitgezeichnet.Fig. 4 shows the ampoule in the exploded state. The part of the retaining bracket 5 containing the insulating bead 6 and the glow wire 7 is not shown here.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. A method for gettering of electron tubes equipped with a photocathode, in which sinter getter materials are used, characterized in that the sinter getter material is placed on a metallic carrier in a glass ampoule and is activated in this with connection to a high vacuum pump by annealing by means of high frequency, that the Glass ampoule is closed after activation, attached to a device with Ullt -r bending stress inside the electron tube and along a scratched furrow made on it after melting. The otherwise completed electron tube is blown open by the pump by means of an externally heated glow wire.

2. Arrangement for carrying out the method according spoke 1, characterized in that a leaf spring serves as the device for generating the bending stress on which the two parts of the glass ampoule separated by the scoring groove are inextricably attached. 3. Arrangement according spoke 2, characterized in that the glass ampoule is held in clamps welded to the train on the leaf spring. 4. The arrangement according spoke 3, characterized in that the glass ampoule is roughened at the points where the clamps are attached, for example by sanding. 5. Arrangement for performing the method according to spoke 1, characterized in that the filament rests on the scoring groove only over a short distance. 6. Arrangement for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the getter carrier has a length by which the carrier is prevented from falling out of the opened ampoule with certainty. Documents considered: German Patent No. 1 021 098.