DE1564398C3

DE1564398C3 - Kathodenstrahlröhrenkolben

Info

Publication number: DE1564398C3
Application number: DE1564398A
Authority: DE
Inventors: Reinhart Charles Willem Eisses; Johannes De Gier
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1965-04-17
Filing date: 1966-04-13
Publication date: 1975-07-24
Also published as: US3573955A; NL6504936A; US3725710A; DE1564398B2; NL148437B; DE1564398A1

Description

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weist und im vorstehenden beschrieben wurde, oder Das Kolbenglas wurde entspannt, indem es auf die einer Suspension eines nichtaktivierten Leuchtstoffes übliche Weise auf 440⁰C erhitzt wurde. Der Kolben anzubringen. wurde mit einer warmen 6%igen Sodalösung gewa-Eine Weiterbildung eines Verfahrens zum Herstellen sehen und dann mit demineralisiertem Wasser gespült, einer Kathodenstrahlröhre mit einer derartigen Schicht, 5 Die Hälfte des Schirmes wurde mit einem leicht entdie die eingeschossenen Elektronen abfängt, so daß sie fernbaren Lack auf der Grundlage von Polyvinylim bleihaltigen Glas der Hülle keine Verfärbung her- chloroazetat bedeckt (die Trennlinie fällt mit einem beiführen können, besteht darin, daß diese Schicht da- Durchmesser des kreisförmigen Schirmes zusammen), durch aus einer Oberflächenschicht des Glases selbst In den Kolben wurde dann eine wäßrige 7 %ige Lösung hergestellt wird, das PbO und gegebenenfalls weitere io von Kaliwasserglas gegossen; nachdem der ganze leicht reduzierbare Metalloxide und/oder Na₂O wenig- Schirm durch die Lösung bedeckt war, wurde diese stens zu einem vorwiegenden Teil ausgelaugt werden. wieder ausgegossen. Der Kolben wurde dann auf Das Na₂O ist in diesem Zusammenhang von Belang, 120⁰C erhitzt, wodurch der Lack getrocknet und die weil das Na⁺-Ion durch seine große Beweglichkeit zur Silikatschicht eingetrocknet wurde. Die Lackschicht Reduktion des schweren Metalloxides beiträgt. Diese 15 ließ sich danach leicht zusammen mit der auf ihr abge-Auslaugung erfolgt dadurch, daß das Glas einige Zeit lagerten Kaliwasserglasschicht entfernen; auf dem bei einer Temperatur zwischen 350 und 45O⁰C einer Teil, auf dem kein Lack angebracht worden war, Kaliumionen enthaltenden Schmelze ausgesetzt wird, haftete das Kaliumsilikat am Glas. Der Hals des KoI-wodurch eine Substitution von Natriumionen durch bens wurde mit einer 6%igen Flußsäurelösung ge-Kaliumionen stattfindet. ao waschen. Auf dem Schirm wurde durch Aufdampfen Die Erfindung wird jetzt an Hand des nachstehenden die übliche Al-Schicht angebracht. Die Leuchtschicht Versuches näher erläutert. wurde fortgelassen, weil sie sich zum Anschaulich-Es wurde ein Kolben für eine Kathodenstrahlröhre machen des erfindungsgemäßen Effektes erübrigt, vom Typ, der zum Projizieren von Fernsehbildern be- Das übliche Gattermaterial (Barium-Nickel) wurde stimmt ist, hergestellt, bei dem das Glas des Bild- 35 zerstäubt, der Kolben wurde mit einer Elektronenschirmes die nachstehende Zusammensetzung in Ge- kanone versehen, bei 38O°C entlüftet und zugewichtsprozenten aufwies: schmolzen.

Die erhaltene Röhre wurde mit Ablenkspulen ver-

SiO₂ 57,9 sehen und 35 Stunden lang mit einer Kathodenspan-

Na₂O 8,5 30 nung von 15 kVolt betrieben, wobei eine Fläche von

K₂O 4,6 78 cm² vom nichtmodulierten Elektrodenstrahl abge-

PbO 26,7 tastet wurde. Die Schirmbelastung betrug 200 μΐη.

Al₂O₃ 1,3 Es stellte sich heraus, daß der Teil des Schirmes, auf

Sb₂O₃ , 0,38 dem keine Kaliumsilikatschicht vorgesehen war, am

MnO 0,23 35 Ende des Versuches stark braun verfärbt war, während

Fe₂O₃ 0,053 der Teil, der aber mit einer Kaliumsilikatschicht über-

Rest (Verunreinigung) 0,337 zogen worden war, nahezu keine Verfärbung aufwies.

Claims

1 2 Strahlung absorbiert. Der Schirm einer Direktsicht- Patentanspriiche: kathodenstrahlröhre für Fernsehwiedergabe ist aus baulichen Gründen bereits verhältnismäßig dick. Die

1. Kathodenstrahlröhrenkolben für Kathoden- Intensität der auftretenden Röntgenstrahlung ist desstrahlröhren zum Betrieb bei verhältnismäßig 5 halb so niedrig, daß ihre Vernachlässigung in jeder hohen Spannungen, der aus einem Röntgenstrahlen Hinsicht gerechtfertigt ist.

absorbierenden, Bleioxid oder andere leicht redu- Bei z. B. der Wiedergabe farbiger Fernsehbilder und

zierbare Metalloxide enthaltenden Glas besteht, bei einigen Projektionssystemen muß man erheblich

dadurch gekennzeichnet, daß er we- höhere Spannungen an der Elektronenkanone ver-

nigstens an der Stelle des Bildschirmes auf der io wenden. Dies bringt jedoch mit sich, daß die Intensität

Innenseite zwischen der Leuchtstoff schicht und. der auftretenden Röntgenstrahlung aus gesundheit-

dem Glas eine im wesentlichen durchsichtige, ?/₄ bis liehen Gründen ganz bestimmt berücksichtigt werden

10 μπι dicke Schicht aufweist, die höchstens muß. Deshalb möchte man für den Schirm ein Glas

1 Gewichtsprozent an reduzierbaren Metallionen wählen, das einen beträchtlichen Prozentsatz an

enthält. 15 schweren Atomen, namentlich Bleiatomen, enthält.

2. Verfahren zum Herstellen eines Kathoden- Glas weist jedoch auch unter der Einwirkung von Strahlröhrenkolbens nach Anspruch 1, dadurch ge- Röntgenstrahlung nach einiger Zeit eine Verfärbung kennzeichnet, daß die Schicht mittels einer Lösung auf, was auf bekannte Weise durch die Wahl eines oder Suspension aufgebracht wird. Glases verhütet werden kann, das Zer in einer Menge

3. Verfahren zum Herstellen eines Kathoden- 20 von wenigen zehntein Prozent bis etwa 1 % enthält, strahlröhrenkolbens nach Anspruch 1, dadurch ge- Ein derartiges Glas, das z. B. 10% PbO und zum Verkennzeichnet, daß in einer Schicht auf der Innen- hüten der Verfärbung durch Röntgenstrahlen Zer seite des Kolbens das Bleioxid, etwaige andere enthält, zeigt jedoch in störendem Maße eine Verleicht reduzierbare Metalloxide und gegebenen- färbung, wenn es als Schirm einer Kathodenstrahlfalls Natriumoxid zum vorwiegenden Teil dadurch 25 röhre für Fernsehwiedergabe einem intensiven Beausgetauscht werden, daß das Glas mit einer schuß mit Elektronen ausgesetzt ist, wie es ja auf Kaliumionen enthaltenden Schmelze in Berührung Grund des erwähnten Bekannten zu erwarten war.
gebracht wird. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß es aus

der GB-PS 402 411 bekannt war, für die Herstellung

30 von Kathodenstrahlröhren Kaliumwasserglas als Bindemittel mit dem Leuchtstoff zu vermischen oder

dieses Bindemittel zwischen der Leuchtstoffschicht und

dem Bildschirm zur Verbesserung der Eigenschaften der Leuchtschicht anzubringen.

35 Gemäß der Erfindung weist der Kolben für eine

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kathoden- Kathodenstrahlröhre wenigstens an der Stelle des strahlröhrenkolben für Kathodenstrahlröhren zum Bildschirmes auf der Innenseite zwischen der Leucht-Betrieb bei verhältnismäßig hohen Spannungen, der Stoffschicht und dem Glas eine im wesentlichen durchaus einem Röntgenstrahlen absorbierenden, Bleioxid sichtige, ¹Z₄ bis 10 μπι dicke Schicht auf, die höchstens oder andere leicht reduzierbare Metalloxide enthalten- 40 1 Gewichtsprozent an reduzierbaren Metallionen entden Glas besteht. Ein derartiger Kolben kann für eine hält. .

Röhre zur Wiedergabe farbiger Fernsehbilder ver- Es ist besonders überraschend, daß eine so dünne

wendet werden. Schicht imstande ist, die von der Leuchtstoff schicht

Es ist bekannt, daß Glas, das für den Schirm einer hindurchgelassenen Elektronen völlig zu absorbieren

Kathodenstrahlröhre benutzt wird, hinsichtlich seiner 45 oder wenigstens so unschädlich zu machen, daß im

Zusammensetzung bestimmte Anforderungen erfüllen Bleiglas keine störende Verfärbung durch Reduktion

muß, um zu verhüten, daß unter Einwirkung des Elek- von Bleioxid oder anderen leicht reduzierbaren Metall-

tronenbeschusses nach einiger Zeit eine störende Ver- oxiden auftritt.

färbung auftritt. Deshalb darf das Glas höchstens Es gibt mehrere Möglichkeiten der Verwirklichung

1 Gewichtsprozent an leicht reduzierbaren Verbindun- 50 der Erfindung.

gen, wie Oxiden von Blei, Antimon und Arsen, und Die Schicht kann aus glasartigem SiO₂ bestehen und

außerdem höchstens 15 Gewichtsprozent Natriumoxid z. B. auf einfache Weise dadurch angebracht werden,

enthalten. daß die Innenseite des Bildschirmes vor der Anbrin-

Wenn Elektronen mit hoher Geschwindigkeit den gung der Leuchtstoffschicht mit einer Äthylsilikat-Schirm einer Kathodenstrahlröhre treffen, können be- 55 lösung, die teilweise hydrolysiert sein kann, behandelt stimmte Atome des Leuchtstoffes, der auf der Innen- wird, wonach das Ganze hydrolysiert, getrocknet und fläche des Schirmes angebracht ist, oder sogar be- auf eine Temperatur von ζ. B. 35O°C erhitzt wird,
stimmte Atome des Glases derart angeregt werden, Eine Schicht ähnlicher Güte ist dadurch erzielbar, daß sie Röntgenstrahlen emittieren. Mit den bisher daß der Bildschirm mit einer Wasserglaslösung behanverwendeten Spannungen bei Direktsichtkathoden- 60 delt und dann erhitzt wird. Die Schicht kann auch strahlröhren für Schwarz-Weiß-Wiedergabe bereitet durch Ausflockung einer Silikatlösung, z. B. mit Hilfe dies keine Schwierigkeiten: die Energie der den Schirm einiger mehrwertiger positiver Ionen, erhalten werden, treffenden Elektronen ist derartig, daß der statistische Gegebenenfalls können diese positive Ionen vor der Mittelwert unzureichend ist, um die erwähnte An- Behandlung mit der Silikatlösung an der Glasoberregung herbeizuführen, während nur ein kleiner 65 fläche adsorbiert werden.

Bruchteil zureichend ist. Die dadurch erzeugte Rönt- Es ist auch möglich, eine Schicht mittels einer

genstrahlung hat jedoch eine niedrige Intensität, Suspension, z. B. einer Suspension von Glas vom Typ,

während das Glas des Schirmes den größeren Teil der der keine Verfärbung durch Elektronenbeschuß auf-