DE1154826B

DE1154826B - Storage electrode of an electron beam storage tube

Info

Publication number: DE1154826B
Application number: DEE19112A
Authority: DE
Inventors: Raymond Louis Beurle; Normal Arthur Slark
Original assignee: English Electric Valve Co Ltd
Current assignee: Teledyne UK Ltd
Priority date: 1959-05-21
Filing date: 1960-03-29
Publication date: 1963-09-26
Also published as: GB873466A; NL251770A

Description

Die Erfindung betrifft Speicherelektroden von Elektronenstrahlspeicherröhren, bei der ein elektrisches Ladungsbild auf einer Speicherelektrode gespeichert wird, die ausschließlich aus einer Membran aus Metalloxyd mit hohem elektrischem Widerstand besteht.The invention relates to storage electrodes of electron beam storage tubes, in which an electrical Charge image is stored on a storage electrode, which consists exclusively of a membrane consists of metal oxide with high electrical resistance.

Bekannte Speicherelektroden aus Glas haben den Nachteil, daß infolge der ionischen Leitfähigkeit des Glases die gesamte Ladung, die durch das Glas transportiert werden kann, begrenzt ist. Daher ist die Lebensdauer der Glasmembran und somit der Röhre begrenzt.Known storage electrodes made of glass have the disadvantage that due to the ionic conductivity of the Glass the total load that can be transported through the glass is limited. Hence the The service life of the glass membrane and thus the tube is limited.

Es sind schon Speicherelektroden vorgeschlagen worden, die aus einer Aluminiumoxydschicht bestehen. Dabei ist diese Schicht so ausgebildet, daß mikroskopische Poren oder Hohlräume durch die Schicht senkrecht zu ihren Oberflächen verlaufen. In diesen Poren sollen Metallionen, die später neutralisiert werden, eingeführt werden. Bei dieser Speicherelektrode wird die Leitung durch die Elektrode durch das Metall in den Poren und nicht durch das Aluminiumoxyd bewirkt. Schwierigkeiten ergeben sich bei der Herstellung einer solchen Membran, die darin bestehen, daß die mikroskopischen Poren sich normalerweise nicht vollkommen durch die Membran hindurch erstrecken, sondern an einem Ende abgeschlossen sind, so daß die Leitung durch die Membran hindurch nicht ohne weiteres erzielt werden kann.Storage electrodes which consist of an aluminum oxide layer have already been proposed. This layer is designed so that microscopic pores or cavities through the Layer run perpendicular to their surfaces. In these pores are supposed to be metal ions, which are later neutralized will be introduced. In the case of this storage electrode, the conduction is carried through the electrode caused by the metal in the pores and not by the aluminum oxide. Difficulties arise with the production of such a membrane, which consists in that the microscopic pores are normally do not extend completely through the membrane, but closed at one end so that conduction through the membrane cannot easily be achieved can.

Es ist weiter bereits eine Speicherelektrpde für Kathodenstrahlröhren mit Haltering vorgeschlagen, bei der die Speicherelektrode aus einer Membran aus homogenem polykristallinem Magnesiumoxyd besteht, die sich quer zum Haltering erstreckt und allein von diesem getragen wird.A storage electrode for cathode ray tubes with a retaining ring is also proposed which the storage electrode consists of a membrane made of homogeneous polycrystalline magnesium oxide, which extends transversely to the retaining ring and is carried by this alone.

Bekannt sind weiterhin Speicherelektroden mit einer Metalloxydmembran, zwischen deren beiden Oberflächen Metalleinschlüsse verlaufen, durch die die elektrische Leitung stattfindet. Dabei wirkt das Metalloxyd nur als Isolator und trägt nicht zur Leitung zwischen den beiden Oberflächen bei.Storage electrodes with a metal oxide membrane between the two are also known Surfaces include metal inclusions through which electrical conduction takes place. This is what works Metal oxide only acts as an insulator and does not contribute to conduction between the two surfaces.

Gemäß der Erfindung besteht die Membran der Speicherelektrode aus Aluminiumoxyd.According to the invention, the membrane of the storage electrode consists of aluminum oxide.

Eine solche Membran ist-· elektronisch leitend, mechanisch widerstandsfähig und leicht herzustellen.Such a membrane is electronically conductive, mechanically resistant and easy to manufacture.

Ein Verfahren zur Herstellung der Speicherelektrodenmembran aus Aluminiumoxyd ist dadurch gekennzeichnet, daß durch anodische Oxydation auf einem Aluminiumträger ein dünner Film von Aluminiumoxyd gebildet wird, dann der Träger durch ein Lösungsmittel gelöst wird, der Film auf einen Träger montiert und anschließend getrocknet wird.A method for producing the storage electrode membrane from aluminum oxide is characterized by that by anodic oxidation on an aluminum support a thin film of aluminum oxide is formed, then the carrier is dissolved by a solvent, the film on one Carrier is mounted and then dried.

Speicherelektrode
einer ElektronenstrahlspeicherröhreStorage electrode
an electron beam storage tube

Anmelder:Applicant:

English Electric Valve Company Limited,
LondonEnglish Electric Valve Company Limited,
London

ίο Vertreter: Dr. W. Müller-Boreίο Representative: Dr. W. Muller-Bore

und Dipl.-Ing. H. Gralfs, Patentanwälte,
Braunschweig, Am Bürgerpark 8and Dipl.-Ing. H. Gralfs, patent attorneys,
Braunschweig, Am Bürgerpark 8

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Großbritannien vom 21. Mai 1959 und 11. Januar 1960
(Nr. 17 371)Great Britain May 21, 1959 and January 11, 1960
(No. 17 371)

Raymond Louis Beurle, Great Baddow, Essex,
und Normal Arthur Slark, Chelmsford, Essex
; . (Großbritannien),Raymond Louis Beurle, Great Baddow, Essex,
and Normal Arthur Slark, Chelmsford, Essex
; . (Great Britain),

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

Die Erfindung wird nachfolgend in Zusammenhang, mit den Zeichnungen erläutert. Dabei istThe invention is explained below in connection with the drawings. It is

Fig. 1 eine vereinfachte Darstellung einer Elek-,30 ionenstrahlröhre vom Super-Orthikon-Typ und1 shows a simplified representation of an elec- tron beam tube of the super-orthicon type and

Fig. 2 eine Darstellung der Form einer Vorrichtung, die für die Erzeugung eines dünnen Aluminiumoxydfilms verwendet werden kann.Fig. 2 is an illustration of the shape of an apparatus used for the formation of a thin film of alumina can be used.

Die in Fig. 1 dargestellte Super-Orthikon-Röhre hat eine Hülle 1 mit einem erweiterten Ende 1°, dessen Abschlußwand auf seiner Innenseite eine Fotokathode 2 trägt. Eine Auffangelektrode 3, der auf ihrer der Fotokathode zugekehrten Seite eine Sekundärelektronen sammelnde Netzelektrode 4 eng benachbart ist, wird von einem Auffangelektrodenbecher oder -ring 3^a getragen. Zwischen Auffangelektrode und Fotokathode befindet sich ein Bildbeschleunigerring 5. Am anderen Ende der Hülle befindet sich eine Elektronenkanone, die eine Kathode6, welche hinter einer Steuerelektrode 7 liegt, die ihrerseits hinter einem weiteren, mit einer Blende versehenem Steuergitter 8 liegt, und eine sogenannte Zügeleiektrode 9, die auf der gegen die Auffangelektrode gerichteten Seite der Elektronenkanone liegt, umfaßt. 10 ist eine Zylinderanode, gewöhnlich in Form eines metallischen Niederschlages, auf der Innenseite der Hüllenwand. Es sind Dynoden 11 undThe super-orthicon tube shown in Fig. 1 has a shell 1 with an enlarged end 1 °, the end wall of which carries a photocathode 2 on its inside. A collecting electrode 3, which on its side facing the photocathode is closely adjacent to a grid electrode 4 collecting secondary electrons, is carried by a collecting electrode cup or ring 3 ^a . An image accelerator ring 5 is located between the collecting electrode and the photocathode. At the other end of the shell there is an electron gun, which has a cathode 6, which is located behind a control electrode 7, which in turn is located behind another control grid 8 provided with a screen, and a so-called rein electrode 9 , which lies on the side of the electron gun facing towards the collecting electrode. 10 is a cylindrical anode, usually in the form of a metallic deposit, on the inside of the shell wall. There are dynodes 11 and

309 6C9/107309 6C9 / 107

eine abschließende Signalausgangselektrode 12 von geeigneter bekannter Konstruktion und Anordnung vorgesehen. Die Speicherelektrode 3 der Röhre besteht aus einer Aluminiumoxydmembran.a final signal output electrode 12 of suitable known construction and arrangement intended. The storage electrode 3 of the tube consists of an aluminum oxide membrane.

Bei der Herstellung der Aluminiumoxydmembran wird ein Aluminiumoxydfilm erforderlicher Stärke durch anodische Oxydation auf einem Aluminiumträger gebildet. Dieser Träger wird weggelöst und läßt den Oxydfilm zurück. Der Film wird auf ein Tragstück montiert und erhitzt, um flüchtige Stoffe herauszutreiben. Der montierte, getrocknete Film wird in seine Lage in der Röhre gebracht und bildet deren Auffangelektrode.In the manufacture of the alumina membrane, an alumina film becomes a required thickness formed by anodic oxidation on an aluminum support. This carrier is detached and leaves the oxide film behind. The film is mounted on a support piece and heated to remove volatiles to drive out. The assembled, dried film is placed in place in the tube and forms their collecting electrode.

Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung, die als eine Stufe innerhalb des Verfahrens der Herstellung einer Aluminiumoxyd-Auffangelektrode für eine Super-Orthikon-Röhre gemäß der Erfindung verwendet werden kann. In Fig. 2 ist B ein Bad von Ammonium-Tartrat, z. B. 3 % Weinsteinsäure + NH₅OH mit einem p_H-Wert von etwa 5,5. Im Bad befinden sich zwei Aluminiumelektroden, die Elektrode JSl, die aus reinem Aluminium besteht, und die Elektrode E 2, die ein aufgedampfter Aluminiumspiegel mit einer ebenen Fläche ist, welche anodisiert werden soll, um darauf eine gewünschte Stärke von Aluminiumoxyd auszubilden. Dieses wird durch Hindurchleiten eines Stromes von einer Quelle, wie angedeutet, bewirkt. Diese Methode, eine Oxydschicht zu bilden, ist an sich bekannt und beschrieben im Journal of the Optical Society of America for July 1949, Vol. 39, No. 7, ab Seite 532. Wenn die erforderliche Oxyddicke gebildet ist, wird die Aluminiumunterlage in einem geeigneten Lösungsbad weggelöst, so daß ein sehr dünner Oxydfilm zurückbleibt, der, während er noch naß ist, auf einem Tragring aus geeignetem Material, wie Metall oder Glas, montiert wird. Geeignete Methoden, das Aluminium wegzuätzen und den dünnen Oxydfilm zu montieren, sind im Journal of the Optical Society of America for January 1955, Vol. 45, No. 1, ab Seite 27 beschrieben. Der so montierte Film wird dann auf etwa 300° C erhitzt, um flüchtige Stoffe zu vertreiben, und in herkömmlicher Art als Auffangelektrode in die Röhre eingebracht.Figure 2 shows an apparatus which can be used as a stage in the process of making an alumina collection electrode for a super orthicon tube in accordance with the invention. In Fig. 2, B is a bath of ammonium tartrate, e.g. B. 3% tartaric acid + NH ₅ OH with a _pH value of about 5.5. In the bath there are two aluminum electrodes, the electrode JS1, which is made of pure aluminum, and the electrode E 2, which is a vapor-deposited aluminum mirror with a flat surface which is to be anodized in order to form a desired thickness of aluminum oxide on it. This is accomplished by passing a current from a source as indicated. This method of forming an oxide layer is known per se and is described in the Journal of the Optical Society of America for July 1949, Vol. 39, No. 7, from page 532. When the required oxide thickness is formed, the aluminum base is dissolved away in a suitable solution bath, so that a very thin oxide film remains, which, while it is still wet, is placed on a support ring made of a suitable material, such as metal or glass, is mounted. Suitable methods of etching away the aluminum and mounting the thin oxide film are described in the Journal of the Optical Society of America for January 1955, Vol. 45, no. 1, described from page 27. The assembled film is then heated to about 300 ° C to drive off volatiles and placed in the tube in a conventional manner as a collecting electrode.

Selbstverständlich muß das Material des Tragringes für den Oxydfilm in bezug auf den Wärmeausdehnungskoeffizienten geeignet gewählt werden, um sicherzustellen, daß der montierte Film infolge des Trocknungsprozesses nicht bricht oder zu lose wird wegen der verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten des Films und seines Tragringes.Of course, the material of the support ring for the oxide film must be in relation to the coefficient of thermal expansion be chosen appropriately to ensure that the mounted film does not break or become too loose as a result of the drying process because of the different coefficients of expansion of the film and its support ring.

Die Erfindung bringt Vorteile für die Wiedergabe von Lichtbildern, die so schwach sind, daß sie lange Belichtungszeiten im Vergleich zur konventionellen Fernseh-Abtastperiode von V25 Sekunde erfordern. Bei einem Super-Orthikon mit Glasmembran sind lange Belichtungen nicht möglich, da die Leitfähigkeit über die Speicherelektrode während der Belichtungszeit ein Lecken von einer Bildelementfläche zur nächsten zuläßt. Mit einer Speicherelektrode aus Aluminiumoxyd wird die Isolation zwischen angrenzenden Flächenelementen der Membran verbessert und so eine stark erhöhte Belichtungszeit möglich.The invention has advantages for the reproduction of light images which are so faint that they last for a long time Require exposure times compared to the conventional television sampling period of V25 seconds. With a super orthicon with a glass membrane, long exposures are not possible because the conductivity leakage from a picture element area via the storage electrode during the exposure time next admits. With a storage electrode made of aluminum oxide, the insulation between adjacent Improved surface elements of the membrane and thus a greatly increased exposure time possible.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Storage electrode of an electron beam storage tube, in which an electrical charge image is stored on a storage electrode which consists exclusively of a membrane made of metal oxide with high electrical resistance, characterized in that the membrane consists of aluminum oxide.

2. A method for producing a storage electrode membrane made of aluminum oxide according to claim 1, characterized in that by anodic oxidation on an aluminum support a thin film of alumina is formed, then the support by a solvent is released, the film is mounted on a carrier and then dried.

Considered publications:

German Patent No. 893 505;
German interpretative document No. 1083 854.

Legacy Patents Considered:
German Patent No. 1109 797.

1 sheet of drawings