DE2015995A1

DE2015995A1 - Verfahren zur Herstellung einer photoelektrischen Kathode

Info

Publication number: DE2015995A1
Application number: DE19702015995
Authority: DE
Inventors: Thomas Carshalton Surrey Murphy (Großbritannien)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1969-03-31
Filing date: 1970-03-31
Publication date: 1970-10-08
Also published as: US3666547A; GB1298362A; FR2040146A5

Description

PHB.31.959

JW/GVN

"Verfahren zur Herstellung einer photoelektrischen Kathode"

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Entladungsröhre mit einer photoelektrischen Kathode, wobei eine konzentrierte Menge photoelektrxschen Materials· in die Röhre gebracht wird, wonach die Röhre ausgeheizt und evakuiert wird, worauf die photoelektrische Kathode in der Röhre gebildet wird, indem man durch Erhitzung die konzentrierte Menge photoelektrischen Materials verdampfen lässt, bei welchem Verfahren das photoelektrische Material vor einer vorzeitigen Verdampfung während des Ausheizungsvorganges geschützt wird.

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Die Erfindung bezieht sich weiter auf eine aus photoelektrischem Material bestehen.de Perle auf einem elektrisch leitenden Draht zur Bildung einer photoelektrischen Kathode nach diesem Verfahren.

Beispiele derartiger gemäss dem genannten Verfahren hergestellter Röhren sind Bildwandlerröhren und Photovervielfacherröhren und Antimon ist ein typisches Beispiel eines Materials für photoelektrische Kathoden für derartige Röhren.

Es ist bekannt, dass bei der Konstruktion und der Herstellung von Photoemissionsanordnungen, bei denen Photokathoden aus Antimon verwendet werden, Probleme entstehen, weil bei der Temperatur, bei der die Anordnung ausgeheizt werden muss, das Antimon die Neigung hat, zu verdampfen. Die unerwünschte Verdampfung von Antimon kann mehrere Defekte wie Nebenemission, niedrige Isolation und in manchen Fällen einen Verlust des für die Photokathode erforderlichen Antimons verursachen.

Das Problem lässt sich weitgehend durch Unterdrückung der Verdampfung des Antimons lösen. Ein bekanntes Verfahren dazu ist, das Antimon mit Metallen, wie Gold, Platin oder Palladium zu legieren. Aber es wurde gefunden, dass derartige Legierungen die erzielbare Kathodenempfindlichkeit beeinträchtigen können.

Nach der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Entladungsröhre mit einer photoelektrischen Kathode, wobei eine konzentrierte Menge photoelek-

trischen Materials in die Röhre gebracht wird, wonach die

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Rühre ausgeheizt und evakuiert wird, worauf die photoelektrische Kathode in der Röhre dadurch geformt wird, dass man die konzentrierte Menge photoelektrischen Materials durch Erhitzung verdampfen lässt, wobei das photoelektrische Material vor einer vorzeitigen Verdampfung während des Ausheizungsvorganges geschützt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die konzentrierte Menge photoelektrischen Materials mit einer Schutzschicht bedeckt wird, welche die Empfindlichkeit der photoelektrischen Kathode nicht beeinträchtigt.

Der Erfindung liegen Versuche zugrunde, die gezeigt haben, dass eine geeignet gewählte Schicht die Verdampfung des photoelektrischen Materials während des Ausheizungsvorganges bei der dazu üblichen Temperatur äusserst wirksam schützt« ohne dass die Empfindlichkeit der nachher gebildeten Kathode beeinträchtigt wird.

In einer bevorzugten Durchführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens besteht die Schutzschicht aus einem Silikat. Versuche haben gezeigt, dass diese Verbindungen sehr nützliche Eigenschaften aufweisen. So lassen sich beispielsweise Kaliumsilikat, Natriummetasilikat und Aethylsilikat sehr gut verwenden.

Zur Anwendung des erfindungsgemäaeen Verfahrens kann zunächst eine Perle verwendet werden, die aus photoelektrischea Material hergestellt» auf einem elektrisch leitenden Draht angeordnet und mit einer S11ikatschicht bedeckt 1st. Die Perle kann in diesem Fall durch einen Stromimpuls durch den Draht verdampft werden.

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Eine bevorzugte Schicht für eine aus Antimon hergestellte Perle besteht aus Kaliumsilikat.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch die Perle

Fig. 2 eine Draufsicht der Perle,

Fig. 3 eine Seitenansicht einer Antimonperle mit den Verbindungen.

fc In diesen drei Figuren hat eine Antimonperle C zwei

Anschlüsse A und B aus Molybdändraht mit einer Dicke von beispielsweise 0.1 mm, welcher Draht einen geknickten Teil hat, auf dem die Perle C gebildet ist. Der Molybdändraht ist mit Platin beschichtet, das für das Antimon eine Affinität hat.

Die Perle C hat einen Durchmesser von ca. 1 mm und eine Schicht D aus Kaliumsilikat mit einer Dicke von 1 /um bis 5 /Um, die ebenfalls die Ausläufer des Antimons (bei E) auf beiden Seiten der Perle bedeckt.

" Die Schicht D der Perle C wird dadurch erhalten,

dass eine dünne Kaliumsilikatlösung auf die Perle aufgebracht wird, wonach man dies trocknen lässt. Auf zweckdienliche Weise vermeidet die Schicht eine Antimonverdampfung bis mindestens 400°C (und unter bestimmten Umständen sogar bei höheren Temperaturen) und vermeidet nicht die darauffolgende Verdampfung des Antimons. Ausserdem wurde gefunden, dass die aus solchen Perlen gebildeten Photokathoden von der Schicht nicht angegriffen werden und es wurden derart

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gute Photokathoden hergestellt, dass sich sagen lässt, dass die Schicht dazu beiträgt, eine Verunreinigung des Antimons während des Ausheizvorganges zu vermeiden.

Im wesentlichen stellt es sich heraus, dass die Schicht eine 'Verunreinigung (beispielsweise durch Oxydation) vermeiden kann, indem die Perle vor dem Ausheizen gelagert wird, wobei eine derartige Lagerung in Luft bei einer Temperatur von beispielsweise 10O⁰C um die Teile trocken zu halten erfolgen muss, (im wesentlichen kann die Schicht die Perle in Luft höherer Temperatur bis etwa 300°C schützen).

Bei der Herstellung einer Röhre mit Hilfe einer derartigen Perle, liegt die Perle an einer speziellen Stelle innerhalb des Röhrenkolbens, wobei die Drähte A und B mit äusseren Anschlussdrähten, die im Kolben vorgesehen sind, verbunden sind. Die Röhre wird dann evakuiert und ausgeheizt, beispielsweise bis 400°C, ohne dass die Silikatschicht abgebrochen wird, oder Antimon entweichen kann. Danach wird die Photokathode gebildet und zwar dadurch, dass ein starker Stromimpuls durch die Anschlüsse A und B hindurchgeführt wird, um die Perle auf eine Temperatur zu bringen, die viel höher ist als 400°C, wobei eine Verdampfung des Antimons zur gewünschten Fläche bzw. zu den gewünschten Flächen erfolgt, wobei eine derartige Verdampfung darauf gerichtet wird, beispielsweise auf bekannte ¥eise durch ein Schild bzw. durch Schilder, ι "

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Claims

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PATENTANSPRUECHE:

Γ 1.J Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Entladungsröhre mit einer photoelektrischen Kathode, wobei eine konzentrierte Menge photoelektrischen Materials in die Röhre gebracht wird, wonach die Röhre ausgeheizt und evakuiert wird, worauf die photoelektrische Kathode in der Röhre gebildet wird, indem man die konzentrierte Menge photoelektrischen Materials durch Erhitzung verdampfen lässt, bei welchem Verfahren das photoelektrische Material vor W einer vorzeitigen Verdampfung während des Ausheizungsvorganges geschützt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die konzentrierte Menge photoelektrischen Materials mit einer Schutzschicht bedeckt wird, welche die Empfindlichkeit der photoelektrischen Kathode nicht beeinträchtigt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht aus einem Silikat besteht.
3. Perle aus photoelektrischem Material auf einem elektrisch leitenden Draht zur Bildung einer photoelektrischen Kathode gemäss dem Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Perle mit einer Schicht aus einem Silikat bedeckt ist.

h. Perle nach Anspruch 3t deren photoelektrisches Material aus Antimon besteht, dadurch gekennzeichnet,

dass die Schicht aus Kaliumsilikat besteht. '

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