DE1622999C3 - Leuchtschirm, insbesondere zur Verwendung in Bildwandler- oder Bildverstärkerröhren - Google Patents

Description

Ein Leuchtschirm nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist bereits bekannt aus der DT-PS 9 65 706. Die Leuchtstoff enthaltende Schicht ist dabei auf einem Träger angebracht. Solche Leuchtschirme können auch auf der Seite, auf der der Träger liegt, ausnutzbare Strahlen abgeben, wenn dieser transparent ist.

Als Trägermaterialien werden nach obengenannter Patentschrift Aluminium auch Metalle niedriger Atomnummern, wie etwa Beryllium verwendet. Nach der US-PS 25 55 423 können aber auch transparente Stoffe, wie etwa Glimmer, Glas oder organische Substanzen wie Kunststoffe benutzt werden. Für bekannte Durchsichtleuchtschirme werden in der Regel Glas-, Glimmerund Aluminiumoxidfolien verwendet. Glimmer weist dabei den Nachteil auf, daß er etwa bei der Verwendung im Hochvakuum bei erhöhten Temperaturen und bei Beschüß mit Elektronen Kristallwasser abgibt und so neben der Verschlechterung des Vakuums eine Verminderung der Transmission erfährt. Durch die Kristallwasserabgabe wird der Glimmer nämlich trübe. Außerdem besitzt Glimmer nur geringe Härte und stellt so ein Material dar, das schon bei der Beschichtung mit Leuchtstoffen leicht beschädigt werden kann. Insbesondere an den Kanten treten wegen der Schichtstruktur leicht Absplitterungen auf.

Aluminiumoxidfolien sind bekanntlich sehr schwer lochfrei und in optisch einwandfreier Qualität zu erhalten. Außerdem haben diese Folien nur geringe mechanische Festigkeit, so daß auch ihre Handhabung bei der Verarbeitung Schwierigkeiten macht.

Kunststoffträger haben sich in Hochvakuumröhren bisher nicht durchsetzen können, weil bei allen Versuchen der Leuchtschirm in der Regel schon das erforderliche Ausheizen nicht überstanden hat.

In den meisten Fällen werden daher als Träger Folien aus Aluminium und wenn sie transparent sein sollen solche aus Glas verwendet. Beide Materialien haben für Röntgenbildverstärker den Nachteil, daß sie beachtliche Mengen der durchdringenden, etwa Röntgenstrahlen absorbieren. Bei Folien aus Glas ist es weiter nachteilig, daß sie bei hinreichender Festigkeit, die sie für die Handhabung haben müssen, eine Kontratsverschlechterung hervorrufen. Diese beruht darauf, daß das Lumineszenzlicht der Leuchtschicht an den Grenzflächen des Trägers reflektiert wird, so daß quer zur Bildfläche eine störende Lichtausbreitung im Träger entsteht. Die dadurch hervorgerufene Aufhellung des Untergrunds bewirkt eine Verschlechterung der Abbildung wegen der mit der Aufhellung verbundenen Beeinträchtigung des Kontrasts. Da diese Beeinträchtigung der Abbildung hauptsächlich von der Dicke des Trägers abhängt, ist man bestrebt, möglichst dünne Glasfolien zu verwenden. Die Herabsetzung der Schichtdicke ist aber im Hinblick auf die erforderliche mechanische Festigkeit und auf die Methoden ihrer Herstellung begrenzt auf eine Größenordnung von etwa 100 μ.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Leuchtschirme gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 ein Trägermaterial anzugeben, das transparent und dabei in dünner Schicht mechanisch fest und bei den während der Herstellung von Vakuumröhren, insbesondere von Bildwandlerröhren, anzuwendenden Ausheiztemperaturen beständig ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs angegebene Maßnahme gelöst.

Folien, die nach der Erfindung aus Polyimid bestehen, haben sich auch im Hochvakuum als Träger für Leuchtschichten sehr gut bewährt, weil sie bis zu Temperaturen von 350⁰C im Vakuum beständig sind, bei Belastung mit ionisierender Strahlung, also bei Verwendung in Röntgenbildverstärkern keine Veränderungen erleiden und gegen die bei der Beschichtung mit Leuchtstoffen angewandten Chemikalien beständig sind. Polyimidfolien weisen außerdem auch noch bei Materialstärken, die unterhalb von 15 μ liegen, noch hinreichende Festigkeit auf. Sie bieten daher die Möglichkeit, den erzielbaren Kontrast zu verbessern. Polyimidfolien sind außerdem verformbar bzw. verschieden geformt herstellbar, so daß die bei Trägern von Leuchtschirmen üblichen Formen leicht erhältlich sind, z. B. diejenigen einer Kugelkalotte, die in der Regel bei Vakuumbildverstärkern angewandt werden.

Leuchtschirme mit einer Polyimidfolie als Träger können unter Verwendung verschiedener Klebstoffe,

z. B. Polyimidlacke und Polysiloxane mit dem bei Bildverstärkern üblichen Glaskolben oder auch mit anderen Werkstoffen hochvakuum- und temperaturbeständig verbunden werden. Auf diese Weise ist außerdem unter mindestens weitgehender Vermeidung reflektierender Flächen guter optischer Kontakt erreichbar. Damit wird wegen der Vermeidung von Reflexionen eine zusätzliche Bildverbesserung erhalten. Ein weiterer Vorteil der Polyimidfolien ist, daß sie gasdurchlässig sind. Dies wirkt sich insbesondere dann als Vorteil aus, wenn die freie Fläche der Leuchtschicht mit einer dichten, reflektierenden Aluminiumschicht bedeckt werden soll. Dies erfolgt bekanntlich dadurch, daß die Oberfläche der Leuchtschicht zuerst mit einer glättenden Lackzwischenschicht bedeckt und anschließend mit Aluminium bedampft wird. Die so mit Aluminium bedeckte Lackzwischenschicht wird daraufhin durch Erhitzung wieder entfernt. Bei Verwendung der Polyimidfolie können die auftretenden Zersetzungsprodukte der Lackschicht durch die Folie hindurch abdiffundieren. Dadurch wird sowohl eine Störung des Leuchtschichtgefüges als auch das Auftreten von Blasen an der Aluminiumhaut vermieden. Polyimidfolien sind weitgehend undurchlässig für kurzwellige UV-Strah-

lung. Bei ihrer Verwendung mit Leuchtschichten, die Zinksulfid enthalten, ist daher eine Schädigung der Leuchtstoffschicht durch die kurzwelligen Strahlen vermieden. Da die Polyimidfolien in der Form großflächiger Kunststoffbahnen erhältlich bzw. herstellbar sind, können Leuchtschirme großer Fläche gemacht werden, aus denen man dann Leuchtschirme gewünschter Form herausschneidet.

Eine Polyimidfolie, die im Sinne der Erfindung anwendbar ist, wird z. B. durch Polykondensation einer vierbasischen aromatischen Säure mit einem aromatischen Diamin erhalten. Solche Folien werden wegen günstiger Kombination mechanischer und elektrischer Eigenschaften insbesondere als elektronisch isolierendes Mittel vorzugsweise als Isolationsband für die Spulen von Elektromotoren angeboten.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.

Bei dem Vakuumbildverstärker 1 befindet sich in gläsernen Kolben 2 die Fotokathode 3 hinter dem Strahleneintrittsfenster 4. Auf die Kathode 3 folgen die Elektroden 5 und 6, die aus ringförmig gebogenen Blechstreifen bestehen. An dem dem Eingangsfenster 4 gegenüberliegenden Endfenster 7 des Kolbens 2 liegt der Leuchtschirm 8. Vor dem Leuchtschirm liegt, dem Inneren des Kolbens zugewandt, die Anode 9, welche zusammen mit der Fotokathode 3 und den Elektroden 5 und 6 das elektronenoptische System des Bildverstärkers darstellt. Unter Anlegung geeigneter Spannungen wird dadurch das an der Fotokathode 3 ausgelöste Elektronenbild auf dem Leuchtschirm 8 abgebildet. Die Fotokathode 3 besteht aus dem weniger als 10 μ starken Träger 10 aus Polyimid. Dieser Träger 10 ist an seiner dem Fenster 4 zugewandten Fläche mit der Leuchtschicht 11 bedeckt, die neben Cadmiumsulfid als Leuchtstoff Polysiloxane als Bindemittel enthält und deren freie Fläche mit der reflektierenden Weißpigmentschicht 12 aus Magnesiumoxid abgedeckt ist. An seiner dem Eintrittsfenster 4 abgewandten Seite ist der Träger 10 mit der Fotokathodenschicht 13 überzogen, die in bekannter Weise aus Antimon besteht, welches mit Cäsium aktiviert ist. Die Fotokathode 3 ist mittels Halterungen an den Wänden des Kolbens 2 befestigt. Zu beiden Seiten der im Schnitt dargestellten Fotokathode 3 sind zwei Stützen dargestellt und mit 14, 15 bezeichnet.

Der Leuchtschirm 8 umfaßt den Träger 16, die eigentliche Leuchtschicht 17, die mit Silber aktiviertes Zink-Cadmiumsulfid und Kieselsäure als Bindemittel enthält, und die Aluminiumschicht 18. Der gesamte Schirm ist mit der freien Fläche des Trägers 16 unter Vermittlung der Klebeschicht 19, die aus Polyimidlack besteht, an der Innenseite der Endwand 7 des Kolbens 2 in gutem optischem Kontakt angebracht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Leuchtschirm, dessen den Leuchtstoff enthaltende Schicht auf einen im Hochvakuum gegen Beaufschlagung mit Elektronen und gegen erhöhte Temperaturen resistenten Träger aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger eine Polyimidfolie ist.

2. Verwendung eines Leuchtschirms nach Anspruch 1 als Ausgangsleuchtschirm einer Bildwandler- oder Bildverstärkerröhre.

3. Verwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger des Leuchtschirms mittels einer Klebeschicht, insbesondere mittels eines Poiyimidlacks, mit der Endwand des Kolbens der Bildwandler- oder Bildverstärkerröhre in optischen Kontakt gebracht ist.

4. Verwendung eines Leuchtschirms nach Anspruch 1 als Eingangsleuchtschirm einer Röntgenbildwandlerröhre mit einer Fotokathodenschicht auf der der Leuchtschicht gegenüberliegenden Seite des Trägers.