DE1945508A1

DE1945508A1 - Vorrichtung zum Freisetzen von Metalldaempfen ohne Partikel

Info

Publication number: DE1945508A1
Application number: DE19691945508
Authority: DE
Inventors: Mario Zucchinelli
Original assignee: SAES Getters SpA
Current assignee: SAES Getters SpA
Priority date: 1968-09-13
Filing date: 1969-09-09
Publication date: 1970-03-19
Also published as: US3598384A; FR2018043A1; NL6913693A; DE1945508B2

Description

5 KÖLN-LINDENTHAL 5. September 1969 OIPL-ING. RAINER VIETHEN BachemerStraße55 ^

Patentanwalt Telefon: (0221) 4177*

Hein Zeichen: G 17/9

Anmelderin: S.A.E.S. GETTERS S.p.A.

Via Gailarate, 215
20151 MI i. AW υ / Trauen

oe:',e ichniiv: Vorric itun<? zum Freisetzen von .letalldämpfen

ohne Partikel

VorcLc^:-!"im ■ on, die Me tal. idäinofe , wie etwa ' ^:uecksilher , Zäsium, ...-i.i.ni. .i-Jer '.itrinm, in Behältern, wie etwa Elektronenröhren, ¹ r:: Ls.'!:,',en, sind bekannt und beisoie isweise im italienischen "ate it ■--'» "i3, in der italienischen Patentanmeidung 21508 A/'"^r.7 vii-i 12. November 1967 sowie von Eichenbaum und anderen Iei υ ι i" s μ ί"-^ '"--Hsinm-DamDf-Freisetzer¹¹ beschrieben, der in der Zeit-•3C"-r'.ft "fhe Review of Scientific Instruments", Band 35, Nr. 6, j!Mi Γ->64, Seiten 691-693, veröffentlicht ist. Die oben erwähnten ¹HKi andere bekannte Metalldampffreisetzer haben jedoch eine Keihe von Nachteilen. Beispielsweise setzen sie häufig vor und/oder nach der Metalidampffreisetzung kleine Partikelchen frei.. Diese kleinen Partikel können beispielsweise die 1 i.c'ite:upfindj ichen Oberflächen beschädigen und andere Schwieri. -rc:i.hen in den Elektronenröhren verursachen. Ein weiterer . incitei ι besteht darin, daß der in der Vorrichtung enthaltene und mi it dor atmosphärischen Luft in Berührung kommende Teil der meta I I dampffreisetzenden Substanz in unerwünschter Weise

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Wasserdampf und Gase adsorbiert. Ein v.< iterer L.achteil ist die ungleichmäßige Kompression der partikeiförmi^en, r:e t:a 11 dampf freisetzenden Substanz in der Vorrichtun?, wobei dieser oachteil im wesentlichen auftritt, wenn der HeHäiter f'es Erzeugers geschlossen ist. Die obigen und andere Nachteile fähren zu unterschiedlichen Ergebnissen bei den einzelnen Krzeuirern, d.h. daß man mit dea einzelnen Erzeugern keine zuverlässig. reproduzierbaren Ergebnisse erzielen l'/mn, was Hie brsfche zahlreicher Schwierigkeiten während der Herstelluα? und Benutzung der Erzeuger ist.

Die vorliegende Erfindung soll daher neue i-:etaLid-m oder Metalldampffreisetzer schaffen, ei c^Tenen d > o^v;i:c α Nachteile der herkömmlichen Erzeuger h\ wesentiio-tn sind. Die Erzeuger genäfi der Er fin dun- soUen vor und /oder nach der Freisetzung des :?etalldantnfej in. wesentlichen frei von losen Partikeln sein. Bei den rietetidanpferzeu;-ern der Erfindung soll die ileigung zur Absorption von . und Gasen aus der Luft wesentlich verringert sein, i erner sollen die Metalldampferzeuger genäB der rf inching eine -leichmäßig komprimierte, partikelförraige, .'".ctaiidaiapffreisetzende Substanz an der Öffnung des Erzeugers aufweisen.

Die Lösung dieser und weiterer, sich aus der folgenden ßeschreibung ergebender oder für den Fac -Jiiann auf der Hand liegender Aufgaben erfolgt bei einer Vorrichtung zum Freisetzen von Metalldämpfen gemäß der Erfindung durch einen Behälter, dessen Wände eine Kammer umschließen, durch eine öffming in wenigstens einer dieser liände, durch eine par tike if örraige, metalldampf freisetzende Substanz in der Kammer und durch ein Element in der Kammer an der Öffnung» das die Öffnung durchlässig für. Metalldampf aber undurchlässig für die partikel-

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förtnige Substanz macht.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines der Erläuterung und nicht etwa der Abgrenzung des Erfindungsgedankens dienenden Ausfiihrungsbeispiels, wobei auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung bzw. einen Erzeuger gemäß der vorliegenden !Erfindung,

Fig. 2 eine Ansicht zu Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 2,

Fig. 4 in vergrößerter Darstellung einen Schnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 2 und

Fig. 5 in vergrößerter Darstellung einen Schnitt nach der Linie 5-=5 in Fig. 1.

Die vorliegende Erfindung schafft eine partikel freie Vorrichtung zum Freisetzen von Ketalldamnf. Difse Vorrichtung weist einen Behälter mit durchgehenden, eine Kannner umschließenden Wänden auf. Die Kanten der Wände liefen ganz nahe parallel zueinander und bilden so eine Öffnung. Eine partikelförmig©, metalldampffreisetzende Substand befindet sich in der Kammer. In der Kammer befindet sich ferner an der öffnung ein Element, das derart angeordnet ist, daß die Öffnung für Metalldampf durchlässig, f'ir die partikelförmige Substanz jedoch undurchlässig ist.

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Der Behälter kann irgendeine geeignete Gestalt haben, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist er jedoch aus einem im wesentlichen rechteckigen Materialstreifen hergestellt, welcher tarn seine Längsachse derart gebogen ist, daß die Längsränder des Materialstreifens in unmittelbarer Nähe beieinander und parallel zueinander liegen und so eine Öffnung bilden, durch die der Metalldampf freigesetzt wird. Gemäß einer anderen, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Behälter aus einem Material mit hohem elektrischem Widerstand hergestellt, so daß man die den Metalldampf freisetzende Substanz dadurch aktivieren kann, daß man an die Enden des Behälters zu dessen Erhitzung ein elektrisches Potential anlegt.

Die partikelförmige, metalldampffreisetzende Substanz in der Kammer kann praktisch irgend ein geeignetes Material sein, im allgemeinen handelt es sich aber um ein Gemisch aus einer Zusaimiensetzuns des gewünschten Metalls und einem Reduktionsmittel für diese Zusammensetzung. Reduzierbare Meta11zusammensetzungen sind unter anderem Zäsiumdichromat oder besonders vorzugsweise Zäsiumchromat, Kaliumchromat und Natriumchromat. Quecksilberoxyd kann auch benutzt werden, wenn Quecksilber das gewünschte Metall ist. Man kann irgend ein geeignetes Reduktionsmittel benutzen, wie etwa die im oben zitierten Aufsatz von Eichenbaum oder im oben erwähnten italienischen Patent beschriebenen Reduktionsmittel, bei denen es sich beispielsweise unter anderem um Silizium und Aluminium handelt. ^T7enn das gewünschte Metall Barium ist, kann man irgend eine der bekannten Barium-Aluminium-Legierungen verwenden. Die metalldampf frei setzende Substanz hat partikelförmige Gestalt, um eine große Oberfläche zur Verdampfung des Metalls und/oder zur chemischen Reaktion zu schaffen. Wenn die Partikel jedoch

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zu klein sind, besteht die Gefahr, daß sie aus der Vorrichtung austreten. ?

Das an der öffnung im Behälter angeordnete Element kann im Sinne des allgemeinen Erfindungsgedankens irgend eine geeignete geometrische Gestalt haben, vorzugsweise" handelt es sich jedoch um ein langgestrecktes Element, dessen Achse parallel zu den Rändern der Wände oder des Materialstreifens verläuft. Das Element kann einen Querschnitt in Gestalt irgend eines regelmäßigen oder unregelmäßigen Polygons haben, so daß der Querschnitt beispielsweise dreieckie, quadratisch oder sechseckig sein kann, vorzugsweise hat das Element jedoch einen runden Querschnitt, da dieser runde Querschnitt die beste Abdichtung gegen den Austritt loser Partikel liefert. Gemäß der am meisten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das in der Kammer angeordnete Element ein Draht, dessen Durchmesser größer ist als der Abstand zwischen den Längsrändern der Wände.

In den Figuren 1 und 2 ist eine Vorrichtung 10 zum Erzeugen von Metalldämpfen dargestellt. Die Vorrichtung 10 besteht aus einem Behälter oder einem Rohr 11 mit Endstücken oder Anschlußklemmen 12 und 13 an den beiden Enden, Die Endstücke oder Anschlußklemmen 12 und 13 schließen die Enden des Rohres 11 dicht ab und bilden mit den Wänden des Rohres eine Kammer, die die metal.Ldampffreisetzende Substanz 14 enthält, wobei diese Substanz die Kammer vorzugsweise ausfüllt. Aus Fig. 3 ist zu ersehen, daß das Rohr 11 aus einem durchgehenden Materialstreifen hergestellt ist, so daß das Rohr 11 eine Bodenwand 15 aufweist, an die sich Seitenwände 16 und 17 anschließen, mit denen wiederum Deckelwände 18 und 19 verbunden sind. Die Ränder der Deckelwände 18 und 19 liegen in unmittel-

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barer Mähe beieinander und bilden eine Öffnung 20 mit der Breite d, wobei d im allgemeinen 100 bis 300 Mikron beträgt.. In der die Substanz 14 enthaltenden Kammer befindet sich ein Element 21, bei dem es sich vorzugsweise um einen Draht mit kreisförmigem Querschnitt handelt. Der Draht 21 wird von der Substanz 14 an Ort und Stelle gehalten. Aus Fig. 3 ersieht man, daß der Durchmesser des Drahtes 21 irrößer als die Abmessung d ist. Aus Fig. 5 ist zu erkennen, daß die Achse des Drahtes 21 parallel zur Längskante der Deckelwand 1? und folglich auch der Deckelwand 19 verläuft. Dank dieser Ausbildung können die von der Substanz 14 erzensten Metalldärjjfe am Draht 21 vorbei durch die Öffnung 20 austreten, während iose Partikel der Substanz 14 in der Kaismer Rehalten v/erden. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daf die Substanz 14 eine geringere Meinung zur Absorption von Vlasserdar-iof oder anderen Gasen aus der Luft hat, da die Kammer vom Draht 21 praktisch abgedichtet wird und folglich äußerst v/eni^ Luft in die Kammer eintreten kann.

Ein Verfahren zum Herstellen der Vorrichtung 10 besteht darin, daß man die partikelförraige Substanz 14 komprimiert und die Wände 15, 16, 17 ,18 und 19 im wesentlichen zu der in Fig. 3 dargestellten Gestalt verformt, wobei man die Wände 16 und 17 jedoch unter einem etwas größeren als dem dargestellten Winkel nach außen laufen läßt, so daß die öffnungsweite d viel s-röP.er ist. Die Wände 16 und 17 werden dann aufeinander zugedrückt;, um d auf die gewünschte Größe zu bringen. Wenn jedoch der Draht 21 fehlen würde, dann würde das Material 14 an der Öffnung 20 gebrochen und es wurden lose Partikel erzeugt.

Als den Erfindungsgedanken nicht abgrenzendes Ausführungsbeispiel der Arbeitsweise sei angenommen, daß die Vorrichtung 10

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in einem Behälter, etwa in einer Bildverstärkerröhre, angeordnet ist, in den bzw. in die Zäsiumdampf eingeführt werden soll. Die Klemmen oder Endstücke 12 und 13 werden an eine nicht dargestellte Stromquelle angeschlossen und die Röhre wird mit irgendwelchen geeigneten Mitteln evakuiert. Sodann läßt man Strom durch das Chromnickelrohr 11 fließen, indem man ein Potential an die Endstücke oder Klemmen 12 und 13 anlegt, bis das Rohr 11 a*uf etwa 1000 Kelvin erhitzt ist, woraufhin die Substanz 14, bei der es sich um ein Gemisch aus einem Gewichtsteil Cs^CrO, und zwei Gewichtsteilen Si handelt, Zäsiumdampf freisetzt. Weder vor noch nach der Zäsiumdampffreisetzuns; wurden lose Partikel im Behälter beobachtet.

Die Erfindung wurde ausführlich mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben, es ist iedoch selbstverständlich, daB diese Ausführungsbeispiele im Rahmen des Erfindungsgedankens abgewandelt und modifiziert werden können.

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Claims

ANSPR Ü. CHE

Vorrichtung zum Freisetzen von Metalldämpfen

ohne Partikel, gekennzeichnet durch einen Metallbehälter (11) mit einer Längsöffnung (20), der eine partikelförmige, metalldampf freisetzende Substanz (14) enthält, und durch ein im Behälter an der Öffnung (20) angeordnetes Element (21), das die Öffnung für die Metalldämpfe durchlässig aber für die Partikel der Substanz (14) undurchlässig macht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das im Behälter (11) angeordnete und dessen Längsöffnung (20) für die Partikel der partikelförmigen, metalldampffreisetzenden Substanz (14) undurchlässig machende Element (21) ein Draht mit kreisförmigem Querschnitt ist, dessen Durchmesser größer als die Breite (d) der Längsöffnung (20) ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht (21) mit kreisförmigem Querschnitt

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mit seiner Achse parallel zu den Längsrändern der Öffnung (20) des Behälters (11) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3,

dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (11) und das die Längsöffnung (20) des Behälters teilweise verschließende Element (21) aus einem Material mit hohem elektrischem Widerstand hergestellt sind.

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