DE1293926B - Verfahren zur Herstellung einer innerhalb eines Vakuumgefaesses angeordneten Photokathode - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer innerhalb eines Vakuumgefäßes angeordneten Photokathode für Bildwandlerröhren, bei welchem auf den Kathodenträger zunächst eine Metallschicht aufgedampft wird und anschließend weitere Verfahrensschritte zur Aufbringung und Sensibilisierung der Photokathode erfolgen.
• Aus den deutschen Patentschriften 763 223 und 898 202 ist es zur Herstellung einer Photokathode bekannt, nach Aufbringen sowohl einer Metallschicht als auch weiterer Legierungskomponenten eine Wärmebehandlung im allgemeinen bei etwa 150° C zum Zwecke einer Legierungsbildung vorzunehmen. Aus dem Buch von Dr. Hajo B r u i n i n g, »Die Sekundär-Elektronenemission fester Körper«, 1942, S. 34, 35, Abb. 44 und 45, ist es bekannt, die Elektronenemission von Metallschichten durch Erhitzen auf höhere Temperaturen, insbesondere durch Sintern, zu verbessern. Schließlich ist aus dem Buch von S i m o n und S u h r m a n n, »Der lichtelektrische Effekt und seine Anwendungen«, 1958, S.250, Absatz 1, ein Verfahren zum Herstellen einer Aufsichtphotokathode für Photozellen bekannt, bei dem ein Silberniederschlag bis auf etwa 250° C erhitzt wird.
• Dieser Stand der Technik vermag jedoch keine Anhaltspunkte zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe zu geben, die darin besteht, die Lebensdauer für Photokathoden in Bildwandlerröhren auch bei erhöhter Dauerbelastung zu verlängern.
• Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die aufgedampfte Metallschicht vor Durchführung. der. weiteren .Verfahrensschntte im. Vakuum auf eine solche Temperatur erhitzt wird, daß eine Verdichtung der Struktur der Metallschicht@und eine innige, sinterähnliche Verbindung der Metallschicht mit dem Kathodenträger erfolgt.
• Es hat sich herausgestellt, daß durch die erfindungsgemäße Wärmebehandlung der anfangs aufgebrachten, bei einer Durchsichtkathode äußerst dünnen Metallschicht eine Lebensdauererhöhung etwa um den Faktor 10 erreicht werden kann. Dieser vorteilhafte Effekt wird darauf zurückgeführt; daß der erfindungsgemäße Erhitzungsprozeß eine Verdichtung der Gitterstruktur des Gefüges der Metallschicht hervorruft, wodurch eine verbesserte Leitfähigkeit dieser Metallschicht erzielt wird. Darüber hinaus wird die Haftfähigkeit der Photokathode auf dem Photokathodenträger wesentlich erhöht, da zwischen der Metallschicht und der Unterlage eine sinterähnliche Verbindung entsteht. Bei üblichen Caesium-Photokathoden verwendet man als Metallschicht zweckmäßig eine Silberschicht. Der Photokathodenträger besteht vorzugsweise aus Glas.
• Die Herstellung einer erfindungsgemäßen Photokathode kann etwa in der folgenden Weise erfolgen: Die fertigmontierte Röhre wird auf ein Vakuum von ungefähr 10-B Torr ausgepumpt. Mit Hilfe der bereits in der Röhre vorhandenen Verdampfungskörper wird auf die dazu vorgesehene Glasfläche ein Silberspiegel aufgedampft. Die Aufdampfung des Silberspiegels kann bei Zimmertemperatur oder bei leicht erhöhter Temperatur erfolgen. Anschließend an den Aufdampfvorgang wird nun unter Beibehaltung des Vakuums der Photokathodenträger auf eine Temperatur zwischen 200 und 400° C, vorzugsweise auf eine Temperatur von 300° C, aufgeheizt. Diese Temperaturbehandlung kann etwa 30 Minuten andauern. Danach wird der Photokathodenträger abgekühlt und in die Röhre Sauerstoff eingeschleust. Nun kann in an sich bekannter Weise die Oxydation bzw. die teilweise Oxydation der Silberschicht erfolgen. Dies geschieht im allgemeinen, indem man unter Sauerstoffanwesenheit eine Erhitzung der Silberschicht auf eine Temperatur bis 200° C vornimmt, bzw. durch eine Glimmentladung. In nunmehr anschließenden Verfahrensschritten wird in bekannter Weise weiteres lichtempfindliches Material auf den Photokathodenträger aufgebracht. Als lichtempfindliches Material wird beispielsweise Caesium aufgedampft. Die einzelnen nun folgenden und an und für sich bekannten Verfahrensschritte sollen nicht weiter erklärt werden, da sie für den Erfindungsgegenstand nicht wesentlich sind.
• Die während des erfindungsgemäßen Erhitzungsverfahrens auftretende Veränderung der auf den Photokathodenträger aufgebrachten Metallschicht kann durch Messung des Lichtbrechwertes der Schicht laufend verfolgt werden. In der Durchsicht wird die im kalten Zustand etwa blau erscheinende Silberschicht braun bis rotviolett infolge der erfindungsgemäßen Temperaturbehandlung. Wenngleich in der vorliegenden Erfindung, bevorzugt als Metallschicht, eine Silberschicht genannt wurde, so kann es bei der Verwendung anderer Metallschichten im Zusammenhang mit der Herstellung von Photokathoden ebenfalls-vorteilhaft sein-,- die- erfindungsgemäße Temperaturbehandlung anzuwenden.

Claims (5)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung einer innerhalb eines Vakuumgefäßes angeordneten Photokathode für Bildwandlerröhren, bei welchem auf den Kathodenträger zunächst eine Metallschicht aufgedampft wird -und anschließend weitere Verfahrensschritte zur Aufbringung und Sensibilisierung der Photokathode erfolgen, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die aufgedampfte Metallschicht vor Durchführung der weiteren Verfahrensschritte im Vakuum auf eine solche Temperatur erhitzt wird, daß eine Verdichtung der Struktur der Metallschicht und eine innige, sinterähnliche Verbindung der Metallschicht mit dem Kathodenträger erfolgt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht auf eine Temperatur zwischen 200 und 400° C erhitzt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Metallschicht eine Silberschicht aufgedampft wird.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kathodenträger aus Glas besteht.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend an die Erhitzung der Metallschicht in an sich bekannter Weise eine Oxydation bzw. eine teilweise Oxydation der Metallschicht erfolgt.