DE1282062B - Verfahren zur Herstellung von Superorthikonroehren mit einer Speicherelektrode aus elektronisch leitendem Glas - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

HOIj

H04n
Deutsche Kl.: 21 al - 32/35

Nummer: 1282 062

Aktenzeichen: P 12 82 062.1-31 (F 49337)

Anmeldetag: 28. Mai 1966

Auslegetag: 7. November 1968

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Die Targetelektrode von Superorthikonröhren wird aus einem Glas hergestellt, welches bei der Erwärmung auf eine Betriebstemperatur von z. B. 40° C eine gewisse Leitfähigkeit zeigt. Eine bestimmte Leitfähigkeit ist erforderlich, damit die während der Bildwechselzeit aufgespeicherte Ladung durch einen die Rückseite des Targets abtastenden Elektronenstrahl neutralisiert werden kann. Bei den bisher verwendeten Glasarten beruht diese Leitfähigkeit auf dem Transport von Ionen, vorzugsweise Alkaliionen. Mit diesem Ladungstransport sind jedoch bei den üblichen Glasarten Erscheinungen verbunden, die die Lebensdauer des Targets begrenzen. Es tritt im Laufe des Betriebes oder bei zu starker Belichtung eine Verarmung der der Fotokathode zugewendeten Seite des Targets an Ionen ein, während sich an der abgetasteten Seite eine Anreicherung von Alkalimetall ergibt. Dadurch steigt der Widerstand des Targets auf so hohe Werte an, daß die von den Fotoelektronen erzeugten Ladungen nicht mehr in hinreichendem Maße abgeführt werden können. Diese Erscheinung des Einbrennens macht sich gegen Ende der Lebensdauer der Röhre dadurch bemerkbar, daß die Ladungsbilder in dem normalerweise abgetasteten Bereich nicht mehr restlos gelöscht werden können.

Man hat daher auf verschiedene Weise versucht, die Leitfähigkeitseigenschaften des Targets zu verbessern. Einer dieser Versuche hat dazu geführt, Glassorten für die Targetfolie zu verwenden, deren Leitfähigkeit wenigstens zum Teil auf dem Transport von Elektronen statt Ionen beruht. Zur Erzielung dieser Eigenschaften hat man dem Glas Metalloxyde zugesetzt, welche leicht von einem bestimmten Oxydationszustand in einen anderen übergehen können, z. B. Titanoxyd, Vanadiumoxyd oder Bleioxyd. Derartige Glaser werden bereits in der Praxis verwendet. Sie ergeben eine wesentlich längere Lebensdauer der Röhren dadurch, daß Einbrennerscheinungen entweder gar nicht oder erst nach wesentlich längerer Zeit auftreten. Die neuen Targets haben jedoch noch gewisse Nachteile gegenüber denjenigen aus normalem Glas, insofern, als einerseits der Sekundäremissionskoeffizient der verwendeten Gläser und damit die Bildverstärkung kleiner ist als der der bisherigen auf Ionenleitung beruhenden Gläser, und daß andererseits die Auflösung der erzeugten Fernsehbilder geringer ist. Die letztere Erscheinung kann man dadurch erklären, daß der Reduktions- bzw. Oxydationszustand der Glasfolie auf der Oberfläche der Folie infolge der Herstellungsbedingungen anders als im Inneren des Glases ist, Verfahren zur Herstellung von
Superorthikonröhren mit einer Speicherelektrode aus elektronisch leitendem Glas

Anmelder:

Fernseh G.m.b.H.,

6100 Darmstadt, Am Alten Bahnhof 6

Als Erfinder benannt:

Dr.-Phys. Werner Ort, 6100 Darmstadt

so daß unter Umständen auf der Glasöberfläche eine höhere Leitfähigkeit besteht. Diese höhere Oberflächenleitfähigkeit hat zur Folge, daß die während der Bildperiode aufgespeicherten Ladungen rascher zerfließen und so die Kantenschärfe des Ladungsbildes verschlechtert wird.

Es wurden zur Behebung des Nachteils der geringeren Empfindlichkeit bzw. Sekundäremission der Oberfläche Versuche unternommen, Erdalkali- oder Erdmetalloxyde, insbesondere Aluminiumoxyd oder Magnesiumoxyd, aufzudampfen. Bei den bisherigen auf Metallunterlage aufgedampften Schichten dieser Art erzielte man relativ hohe Sekundäremissionskoeffizienten, die wesentlich größer als die der Glasfolien aus normalem ionenleitendem Glas sind. Bei diesen Versuchen hat sich jedoch ergeben, daß keine wesentliche Erhöhung des Sekundäremissionskoeffizienten des elektronisch leitenden Glases erreicht werden kann, und daß gleichzeitig die Erscheinung des Einbrennens wieder auftritt. Man benötigt zur Erhöhung der Sekundäremission Schichtdicken von einigen hundert Angström Stärke, wobei die Verbesserung des Sekundäremissionskoeffizienten etwa 20 bis 30 % beträgt. Für praktische Zwecke ist dieser erhöhte Sekundäremissionskoeffizient jedoch nicht brauchbar, da von neuem Einbrennerscheinungen auftreten. Bei diesen Versuchen ergab sich jedoch der überraschende Effekt, daß bei Verwendung ganz dünner Schichten von Metalloxyden der Erdalkali- und Erdmetalle, die keine Erhöhung der Sekundäremission ergeben, eine erhebliche Verbesserung der Auflösung erreicht werden kann, derart, daß sich die Modulationstiefe bei Frequenzen von 5 MHz um ein Vielfaches erhöht. Bei solchen extrem dünnen Schichten trat die Erscheinung des Einbrennens nicht auf.

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fern eine Rolle, als sie möglichst groß sein soll. Von einer Sekundäremission ist bei dieser Hilfsschicht, deren Metall Gold oder Chrom sein kann, nicht die Rede, noch von der Dicke der Schicht. Der leitende 5 Belag auf der Rückseite soll aus einem Stoff bestehen, der die Eigenschaft hat, die in dem Glastarget enthaltenen Alkaliionen aufzunehmen. Dieser Belag soll gegebenenfalls gegen den Angriff von Cäsium geschützt werden. Als eine Schutzschicht gegen die

Das neue Verfahren zur Herstellung von Superorthikonröhren mit einer Speicherelektrode aus elektronisch leitendem Glas, auf deren der Fotokathode
zugewendeten Seite eine Hilfsschicht aufgebracht
wird, besteht darin, daß erfindungsgemäß vor der
Erzeugung der Fotokathode diese Hilfsschicht aus
dem Oxyd eines Erdalkali- oder Erdmetalls in einer
so geringen Dicke (ca. 15 bis 40 A) aufgebracht wird,
daß der Sekundäremissionsfaktor des Speicherelektrodenglases praktisch nicht verändert wird. io Einwirkung von Cäsium wird beiläufig Aluminium-Zweckmäßig ist die Schichtdicke der Hilfsschicht oxyd erwähnt, jedoch verwendet man in der genannkleiner als die Eindringtiefe von auf 500 Elektronen- ten Patentschrift Chrom.

volt beschleunigten Elektronen. Als günstiges - Ein praktisches Verfahren zur Herstellung des Schichtmaterial hat sich Aluminiumoxyd erwiesen. erfindungsgemäßen Targets besteht darin, daß man Es ist auch praktisch, auf die Speicherelektrode vor 15 die Leitglasfolie im Vakuum mit einer geringen Einsetzen derselben in die Superorthikonröhre im Menge Aluminium bedampft, deren Schichtdicke Vakuum eine dünne Aluminiumschicht aufzudamp- optisch kontrolliert wird, und dann diese Schicht fen und diese Schicht dann durch Emiassen von beim Belüften der Aufdampfglocke oder durch Einsauerstoffhaltigem Gas zu oxydieren. Es hat sich als lassen von Sauerstoff an der Pumpe bei gleichzeitinützlich erwiesen, die Aluminiumschicht durch Ein- ^ao gern Ausheizen in Aluminiumoxyd umwandelt. Dann lassen von Sauerstoff an der Vakuumpumpe bei wird das Target in die Röhre eingesetzt, diese evagleichzeitigem Ausheizen der Superorthikonröhre kuiert und hierauf ausgeheizt; in die etwa 400° C restlos in Aluminiumoxyd umzuwandeln. heiße Rohre wird noch eine geringe Menge Sauerstoff

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß eingelassen, um eine vollständige Oxydation der sich auf diese einfache Weise serienmäßig Super- 25 Aluminiumschicht sicherzustellen.

orthikonröhren mit Leitglastarget erzeugen lassen, deren Auflösung diejenige der mit ionisch leitendem Targetglas versehenen Röhren ohne weiteres erreicht, wenn nicht sogar übersteigt, deren Lebens^ dauer aber derjenigen von Superorthikonröhren mit einem Target aus elektronisch leitendem Glas bisheriger Herstellungsart entspricht.

In der Zeitschrift »radio mentor« 1965, H. 3, S. 162 ff. werden bereits Superorthikonröhren mit einem Target aus elektronisch leitendem Glas erwähnt. Dabei wird auch erörtert, daß eine unerwünschte erhöhte Leitfähigkeit eintreten kann, aber nicht, worauf sie zurückzuführen ist. In der Tat waren' die Ursachen für die erhöhte Leitfähigkeit unklar und sind auch bis heute nicht geklärt.

In der schweizerischen Patentschrift 341 862 ist das verwendete »leitende Glas« ein Ionenleiter. Man versuchte bisher ohne Erfolg, den Sekundäremissionskoeffizienten durch Deckschichten aus Alkali- oder Erdalkalioxyd zu erhöhen, und fand, daß eine Deckschicht aus Alkalihalogenid, vor allem Kyrolith, eine wesentliche Erhöhung der Sekundäremission erbrachte und daß eine Stabilisierung dieser Schicht erhalten werden konnte, wenn noch eine Schutzschicht aus Antimon oder einem anderen Metall aufgebracht wurde. Da ein Metall aufgebracht wird, stellt sich natürlicherweise das Problem-der Querleitfähigkeit ein," aber nur, was dieses Metall anbetrifft. Nach der ' schweizerischen Patentschrift soll das Metall so dünn sein, daß keine zusätzliche Querleitfähigkeit entsteht. ■ ■ -

In der schweizerischen. Patentschrift 342257 wird ebenfalls ein ionisch leitendes Glas verwendet. Die zusätzlich aufgebrachte Schicht ist auf der der Fotokathode abgewandten Seite angebracht und besteht aus einem leitenden Stoff, vorzugsweise aus Metall, für den ein elektrischer Anschluß vorgesehen ist. Hier spielt die Frage der Querleitfähigkeit nur inso-

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   - 1. Verfahren zur Herstellung von Super-Orthikon-Röhren mit einer Speicherelektrode aus . elektronisch leitendem Glas, auf deren der Fotokathode zugewendeten Seite, eine Hilfsschicht aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Erzeugung der Fotokathode

   - diese Hilfsschicht aus dem Oxyd eines Erdalkalioder Erdmetalls in.einer so geringen Dicke (etwa 15 bis 40 A) eingebracht wird, daß der Sekundäremissionsfaktor des Speicherelektrodenglases praktisch nicht verändert wird.
2. 2. Verfahren nach .Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke der Hilfsschicht kleiner .als die Eindringtiefe von auf 500 Elektronenvolt beschleunigten Elektronen ist. .
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsschicht aus Aluminiumoxyd besteht. . ....

   4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor Einsetzen der Speicherelektrode in die Superorthikonröhre auf diese. Elektrode im Vakuum .eine dünne Aluminiumschicht aufgedampft und diese Schicht dann durch Einlassen von sauerstoffhaltigem Gas oxydiert wird.

   5.- Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumschicht. durch Einlassen von Sauerstoff an der Vakuumpumpe bei gleichzeitigem Ausheizen der Superorthikonröhre in Aluminiumoxyd umgewandelt wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschriften Nr. 341 862, 342257;

   »radio-mentor«, 1965, H. 3, S. 162, 164, 166.

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