DE2013036A1

DE2013036A1 - Gettereinheit

Info

Publication number: DE2013036A1
Application number: DE19702013036
Authority: DE
Inventors: Charles Richard Liverpool N Y Kalbfus (V St A )
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1969-03-24
Filing date: 1970-03-19
Publication date: 1971-09-30
Also published as: GB1298101A; NL7003908A; US3547255A; FR2039894A5

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte Gettereinheit, insbesondere eine verbesserte Gettereinheit, deren Getterbehälter freitragend von einer im-Halsteil einer Elektronenröhre aus Glas angeordneten Elektronenkanone getragen wird durch einen federartigen Antennenstreifen, der sich
in den Trichterteil der Röhre erstreckt und nahe der Glaswandung der Röhre, jedoch im Abstand zu ihr, angeordnet ist.

Die Verwendung von Gettermaterial bei der Herstellung von
Elektronenröhren ist bekannt. Die gewöhnlich verwendeten
Gettereinheiten bestehen aus einem Behälter, beispielsweise aus einem ringförmigen Behälter mit U-förmlgem Querschnitt,

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in welchen das Gettermaterial eingepreßt ist. Diese Einheit wird in einer Elektronenröhre befestigt, beispielsweise in einer Fernsehbildröhre. Nachdem die Röhre evakuiert und verschlossen wurde, werden die in der Röhre verbliebenen Restgase durch Erhitzen des Getterbehälters und des in ihm enthaltenen Materials auf eine hohe Temperatur beseitigt. Das Erhitzen kann durch Induktionserhitzung erfolgen, wobei das aktive Metall entweicht und sich auf der inneren Oberfläche der Röhre niederschlägt. Dies wird als "Abschießen" (flashing) des Gettermaterials bezeichnet. Das Gettermaterial absorbiert die Restgasmoleküle oder reagiert mit ihnen und entfernt sie in Form von festen Kondensaten oder von Verbindungen niederen Dampfdrucks. Dieser Vorgang setzt sich während der ganzen Lebensdauer der Röhre fort und beseitigt irgendwelche von den Röhrenteilen frei werdende weitere Gase.

Häufig besteht das Gettermaterial aus einer Mischung oder einer Legierung von Metallen, beispielsweise aus Barium und Aluminium. Bei dieser Mischung ist die Bariumkomponente das reagierende Material. Das Beseitigen restlicher Gase in einer größeren Fernsehbildröhre, insbesondere bei Farbbildröhren, erfordert eine ziemlich große Menge von aktivem Bariummaterial. Eine typische Gettermaterialmischung, wie sie in Färbfernsehbildröhren verwendet wird, kann beispielsweise aus 850 mg einer exothermen Legierung von 25 % Barium, 25 % Aluminium und 50 % Nickel bestehen, aus der beim Erhitzen etwa 200 mg Barium entweichen. Der Getterbehälter selbst kann aus einem U-förmigen Kanal in Form eines Ringes bestehen, welcher beispielsweise einen Außendurchmesser von etwa 2,5 cm (1 ") aufweist und dessen Kanalbreite annähernd 2,5 mm (0,1 ")beträgt. Das Gettermaterial wird in den Kanal eingepreßt. Das "Abschießen" des Gettermaterials erfordert ein Erhitzen auf eine hohe Temperatur, annähernd 1300⁰C, um das Barium oder ein anderes verwendetes Gettermaterial zu verdampfen. Als Ergebnis dieser Erhitzung werden der Rest

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und der Behälter selbst auf eine hohe Temperatur erhitzt.

Das Vorhandensein dieses extrem heißen Getterbehälters in einer Elektronenföhre mit Glaswandung kann die Ursache mehrerer ernster Probleme sein. In "einer-Elektronenröhre, insbesondere in einer Fernsehbildröhre, ist im allgemeinen ein Halsteil vorhanden, in welchem die Elektronenkanone oder -kanonen angeordnet sind. Weiterhin ist ein größerer Kolbenteil vorhanden, welcher bei einem im wesentlichen flachen Bildschirm endet. Der HalsCeil und der Kolbenteil werden durch einen trichterförmigen Teil verbunden.

Typischerwelse wird der■Gitterbehälter oder -ring freitragend von der Vorderseite der Elektronenkanone durch einen federartigen, thermisch leitenden Tragstrelfen oder Antenne gehalten, welcher im allgemeinen längs der Innenwandung des Trichterteils der Röhre, jedoch in geringem Abstand zu ihr, verläuft. Wünschensvierterweise ist der Kontakt zwischen der Gettereinheit und der Inneren Glaswandung des Trichterteils der Röhre begrenzt auf einen sogenannten punktförmigen Kontakt über einen kleinen Fuß oder kleine Füße, welche an der Unterseite des Getterbehälters befestigt sind. Wird jedoch der Getterbehälter erhitzt, um das Gettermaterial abzugeben, wird die Hitze vom -Getterbehalter durch Wärmeleitung und -strahlung auf den ihn tragenden Antennenstreifen übertragen, was ein Weichwerden des Streifens bewirkt. Dieses thermische Weichwerden bewirkt oftmals bei bekannten Antennen-Streifen eine Verformung entweder in Richtung oder weg von der Glaswandung der Röhre. Eine Verformung des Streifens in Richtung der Röhrenwandung kann in einem direkten Kontakt zwischen dem heißen Streifen und/oder dem Getterbehälter und der Glaswandung führen. Eine Verformung des Streifens weg\on der Röhrenwandung kann bewirken, daß der Getterbehälter um seine Füße schwenkt, was zu einer direkten Be- . rührung zwischen dem heißen Getterbehälter und der Glaswandung führt. In jedem dieser Fälle können Hitzesprünge im Glas

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auftreten, so daß die Röhre einen Ausfall darstellt. Da die Röhre vor dem "Abschießen" (flashing) des Gettermaterials zum größten Teil komplett fertiggestellt ist, stellt ein Springen der Röhre zu diesem Zeitpunkt einen wesentlichen Verlust dar.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine verbesserte Gettereinheit der vorbeschriebenen Art vorgeschlagen, wobei das Gettermaterial freitragend von einer im Halsteil der Elektronenröhre aus Glas angeordneten Elektronenkanone durch einen federartigen, thermisch leitenden Streifen oder Antenne getragen wird, der sich in den Trichterteil der Röhre nahe der Glaswandung der Röhre, jedoch im Abstand von Ihr, erstreckt. Die Grundlage der Verbesserung gemäß der vorliegenden Erfindung besteht im Vorhandensein von Verstärkungsmltteln beim Antennenstreifen, nahe dem Verbindungspunkt mit Behälter für das Gettermaterial. Das Hinzufügen von Verstärkungsmitteln erhöht den Widerstand gegen Verformungen des Streifens, wenn dieser durch die Wärmeübertragung vom Getterbehälter beim "Abschießen" des Gettermaterials thermisch erweicht wird. Auf diese Weise kann das vorbeschriebene Problem von Hitzesprüngen der Röhre, welches bei konventionellen Gettereinheiten, die einen nicht verstärkten Antennenstreifen verwenden, auftreten kann, auf billige Weise weitgehend reduziert oder beseitigt werden.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert, wobei

die Flg. 1 einen Teilschnitt durch den Hals- und Trichterteil einer Fernsehbildröhre darstellt, bei der eine typische bekannte Gettereinheit verwendet wird,

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die Pig. 2 einen Schnitt ähnlich der Fig. 1 darstellt, wobei der bekannte Antennenstreifen thermisch in Richtung der Röhrenwandung verformt ist und einen direkten Kontakt zwischen dem vorderen Ende des Streifens und der Glaswandung des Trichterteils der Röhre bewirkt, ~ '

die Fig. 3 einen Schnitt ähnlich der Fig. 1 darstellt, wo-■ bei der bekannte Antennenstreifen thermisch weg von der Röhrenwandung verformt ist und einen direkten' Kontakt zwischen dem das Gettermaterial enthaltenden Behälter und der Glaswandung des Trichterteils der Röhre bewirkt, .

die Fig. 4 einen Schnitt ähnlich der Fig. 1 darstellt, wobei die Röhre mit einer bevorzugten.Ausführungsform der verbesserten Gettereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung versehen ist und

die Fig. 5 eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht . entlang der Linie 5-5 der Fig. 4 zeigt. .

Die Zeichnung, insbesondere die Fig. 1, zeigt einen Teilschnitt einer typischen Elektronenröhre aus Glas,, im vorliegenden Fall einer Fernsehbildröhre 10 eines Fernsehempfängers. Eine solche Röhre weist drei Hauptteile auf, d. h. den Halsteil 11, den Trichterte!! 12 und den Kolben oder Hauptröhrenteil 13, von welchem nur ein Teil dargestellt ist. Im Hals 11 der Röhre ist eine Elektronenkanone Ik angeordnet, wobei die Achse der Elektronenkanone im wesentlichen parallel zu derjenigen des Röhrenhalses ist.

Die in Fig. 1 gezeigte Gettereinheit ist konventionell und · umfaßt ein ringkanalförmiges Teil, d. h. einen Gettermäterialbehälter oder Ring 15, in welchen das Gettermaterial "eingepreßt ist. Der Getterbehälter 15 wird vom äußeren Rand

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des Vorderteiles der Elektronenkanone l4 freitragend durch eine thermisch leitende, federartige Antenne oder Haltestreifen 17 gehalten, der sich in den Trichterteil 12 der Röhre nahe der Glaswandung der Röhre, jedoch im Abstand von ihr, erstreckt. Wie die Fig. 1 zeigt, ist dieser konventionelle Antennenstreifen 17, welcher vorzugsweise aus Stahl besteht, im wesentlichen flach und von rechtwinkligem Querschnitt, besteht aus einem länglichen Streifen mit einem ersten oder rückwärtigen Ende 17a, aas durch Schweißen oder andere geeignete Mittel mit der Elektronenkanone 14 verbunden ist, und einem gegenüberliegenden zweiten oder Vorderende 17b, welches sich in den Tunnelteil 12 nahe der Glaswandung der Röhre, jedoch im Abstand von ihr, erstreckt. Das zweite oder vordere Ende 17b des Antennenstreifens ist mit einem kurzen Metallstreifen 18 verbunden, der seinerseits mit dem Bodenteil des kanalförmigen Gettermaterialbehälters 15 verbunden ist. Diese Verbindungen werden durch Schweißen oder andere geeignete Befestigungsmittel hergestellt.

Die Fig. 1 zeigt die konventionelle bekannte Gettereinheit in ihrer ursprünglichen Einbaulage. In dieser Einbaulage 1st der Kontakt zwischen der Gettereinheit und der Wandung des Trichterteils 12 der Röhre begrenzt, wobei zwischen der Wand und dem kleinen metallischen Fuß 19, der durch Schweißen oder andere geeignete Befestigungsmittel mit dem Unterteil des Getterbehälters 15 verbunden ist, eine Punktberührung herrscht

Unglücklicherweise bleibt der Kontakt zwischen der konventionellen Gettereinheit und der Röhrenwandung nicht immer so wünschenswert begrenzt, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, nachdem das Gettermaterial im Getterbehälter 15 erhitzt ist. Die Hitze, welche durch das "Abschießen" des Gettermaterials im Behälter 15 erzeugt wird, wird infolge Wärmeleitung über den kurzen Streifen 18 auf den Teil 17b des antennenförmigen Tragstreif ens übertragen, der unmittelbar dem Verbindungspunkt zum Behälter 15 benachbart ist. Weiterhin findet eine direk-

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te Wärmestrahlung von der Behälterunterseite auf das vordere Ende 17b des Streifens statt. Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, kann die Wärmeübertragung ein Erweichen des. zweiten oder vorderen Endes 17 des Antennenstreifens 17 bewirken, wobei eine Deformation entweder in Richtung (Fig. 2) oder weg (Fig. 3) von der Glaswandung des Trichterteiles der Röhre auftritt. .'"-..

Wie die Fig. 2 zeigt, kann die Deformation des vorderen Endes 17b des thermisch erweichten konventionellen Antennenstreifens in Richtung der Glasröhre einen direkten.Kontakt zwischen dem heißen Streifenende 17b und der Wandung des ,

■Trichterteils 12 der Röhre bewirken. Wie die Fig. 3 zeigt, " kann eine Deformation des vorderen Endes 17b des thermisch erweichten konventionellen Antennenstreifens weg von der Röhrenwandung bewirken, daß der Behälter 15 für das Gettermaterial um seinen Fuß 19 schwenkt und einen direkten Kontakt zwischen dem Behälter 15 und der Glaswandung des Trichterteils 12 der Röhre ergibt. In jedem Fall wird der direkte Kontakt zwischen dem heißen Vorderende 17b des Streifens (Fig. 2) oder dem heißen Getterbehälter 15 (Fig. 3) und der Glaswandung des Trichterteiles 12 der Röhre Hitzerisse in der Glaswandung bewirken, so daß die Röhre 10 einen Ausfall darstellt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, daß diese vorbeschriebenen Probleme der Deformation des Getterantennenstreifens und folglich das Springen der Röhre ohne Kosten beseitigt oder wesentlich reduziert werden können, indem die bekannten Gettereinheiten, wie sie in Fig. 1 bis 3 gezeigt sind, ersetzt werden durch eine verbesserte Gettereinheit, wie sie in den Fig. 4 und 5 gezeigt.ist.

Wie die Fig. 4 und 5 zeigen, ist die verbesserte Getter- * einheit gemäß der Erfindung im allgemeinen ähnlich der bekannten Gettereinheit nach Fig. 1 insofern, daß sie

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einen im wesentlichen ringkanalförmigen Teil oder Behälter 25 umfaßt, der dazu dient, aas Gettermaterial 26, welches in ihn eingepreßt ist, aufzunehmen und weiterhin ein Tragstreifen oder Antenne 27 vorhanden 1st, aie aus einem federartigen, thermisch leitenden Material, wie beispielsweise Stahl, besteht. Der Streifen 27 hat ein erstes oder rückwärtiges Ende 27a, welches durch Schweißen oder andere geeignete Befestigungsmittel mit der Elektronenkanone 1*1 verbunden ist und der weiterhin ein gegenüberliegendes zweites oder vorderes Ende 27b besitzt, welches sich in den Trichterteil 12 der Röhre nahe der dortigen Glaswandung, jedoch im Abstand zu ihr, erstreckt. Wie die Fig. 4 und 5 zeigen, ist das zweite oder vordere Ende 27b der verbesserten Gettereinheit gemäß aer Erfindung verbunden mit einem kurzen Streifen 28, der seinerseits mit dem Unterteil des Getterbehälters 25 verbunden ist. Die Verbindungen können durch Schweißen oder andere geeignete Befestigungsmittel erfolgen. Der Getterbehälter 25 der verbesserten Gettereinheit berührt die Röhrenwandung des Trichterteiles 12 nur punktförmig über den kleinen Fuß 29, der ebenfalls durch Schweißen oder andere geeignete Befestigungsmittel am Unterteil des Getterbehälters befestigt ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung jedoch vermeidet die verbesserte in Fig. *t und 5 dargestellte Gettereinheit die vorbeschriebenen Probleme der thermischen Deformation, welche bei der bekannten Gettereinheit nach Fig. 1 bis 3 auftreten, indem Verstärkungsmittel in Form einer oder mehrerer Rippen 30 am zweiten oder vorderen Ende 27b des verbesserten Antennenstreifens 27 vorgesehen sind. Wie in Fig. 4 und 5 gezeigt 1st, bestehen die Rippenmittel aus einer einzigen Rippe, welche am Antennenstreifen 27 einstückig mit diesem angeformt ist. Das Anbringen der Rippe kann durch Prägen der oberen Oberfläche des zweiten oder vorderen Streifenendes 27b durch einen Stanzvorgang er-

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folgen, wobei die Rippe mit der langen Achse des Antennenstreifens 27 fluchtet. Der verbesserte Antennenstreifen 27 weist in seinen typischen Abmessungen eine Gesamtlänge von ungefähr 10 cm (4 ") auf, wobei die Rippe 30 an einem Punkt etwa 7 mm (1/4 ") hinter der vordersten Kante des Streifens, d. h. dem zweiten Ende 27b beginnt, etwa 20 mm (3/4 ") lang ist, eine Breite von etwa 1 mm (0,04 ") und eine Tiefe von etwa 0,5 mm (0,02 ") aufweist.

Das Hinzufügen der Verstärkungsrippe 30 gemäß der vorliegenden Erfindung bewirkteeiaen^Widerstand gegen eine Verformung des vorderen oder zweiten Endes 27b des Antennen- . Ί Streifens 27t wenn dieser durch die Wärmeübertragung vom Getterbehälter 25 thermisch erweicht wird, wenn ein "Abschießen" des Gettermaterials 26 erfolgt'. Hierdurch sind die zuvor beschriebenen Probleme thermischer Risse oder Sprünge der Röhre 10 eliminiert oder weitgehend vermindert.

Aus der vorbeschriebenen Beschreibung wira deutlich, daß bestimmte Aspekte der vorliegenden Erfindung nicht begrenzt sind auf die besonderen Einzelheiten der dargestellten Ausführungsform. Es ist ersichtlich, daß verschiedene andere Modifikationen oder Anwendungsfälle im Rahmen der Erfindung vorgesehen werden bzw. auftreten können. Beispielsweise i

kann die Rippe 30 durch mehr als eine Rippe ersetzt werden oder die Rippen können getrennt ausgebildet und demgemäß durch geeignete Befestigungsmittel am Vorderende 27b des Antennenstreifens befestigt werden anstelle der gezeigten einstückigen Ausführungsform. Die anschließenden Ansprüche umfassen derartige Modifikationen und Änwendungsfalle, ohne vom Wesen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

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Claims

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Ansprüche

. Gettereinheit, bestehend aus einem das Gettermaterial enthaltenden Behälter, der freitragend von einer im Halsteil einer Elektronenröhre aus Glas angeordneten Elektronenkanone getragen wird durch einen federartigen, thermisch leitenden Tragstreifen, der ein erstes mit der Elektronenkanone verbundenes Ende und ein zweites in den Trichterteil der Röhre sich erstreckendes Ende aufweist, welches nahe der Glaswandung des Trichterteils, jedoch im Abstand zu ihr, angeordnet 1st und das mit dem Jk das Gettermaterial enthaltenden Behälter verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß nahe dem zweiten Ende (27b) des Streifens (27) Verstärkungsmittel (30) vorgesehen sind, die eine Verformung des Streifens relativ zur Glaswandung des Trichterteils (12) aufgrund eines thermischen Weichwerdens des Streifens (27) infolge Wärmeübertragung vom das Gettermaterial (26) enthaltenden Behälter (25) bei einem "Abschießen" des Gettermaterials verhindern.
2. Gettereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Verstärkungsmittel (30) ein Bestandteil des Streifens (27) selbst sind,

P d.h. mit ihm einstückig sind.
3. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Verstärkungsmittel Rippen mittel (30) aufweisen.
4. Einheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Rippenmittel (30) einen Bestandteil des Streifens (27) bilden, d. h. mit ihm einstückig auegebildet sind.

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5. Einheit nach Anspruch 3, dadurch g e -

k e η η ζ e 1 c h η e t , daß die Rippenmittel auß einer einzigen Rippe (30.) bestehen.
6. Einheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die. einzige Rippe (30) einen Bestandteil des Streifens (27) bildet, d. hy mit ihm einstückig ausgeführt ist.

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