DE2641884B2 - Gettervorrichtung - Google Patents
GettervorrichtungInfo
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Description
20
125 μπι aufweist.
Unter Korngröße ist hier die maximale Abmessung eines Kornes zu verstehen. Bei einer vorgegebenen
Korngröße wird das Maß, in dem die Form der Körner von der reinen Kugelform abweicht, durch die
spezifische Oberfläche der Körner bestimmt. Weiterhin ist die spezifische Oberfläche für die Sauerstoffmenge
entscheidend, die während einer Erhitzungsbehandlung vom Nickelpulver aufgenommen wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das Nickelpulver eine Korngrößenverteilung mit einer
mittleren Korngröße zwischen 30 und 60 μπι auf.
In einer auch in bezug auf die übrigen Eigenschaften
der Gettervorrichtung besonderen Ausführungsform der Erfindung weis; das Nickelpulver die folgende
Korngrößenverteilung auf:
0Gew.-% 15 μπι
0,l-0,2Gew.-% 20 μπι
3-lOGew.-°/o 30 μπι
22-60Gew.-% 40 μπι
70-96 Gew.-% 50 μπι
86-99 Gew.-% 55 μπι
97-100Gew.-% 65 μπι
Durch passende Wahl der Korngrößenverteilung des Nickelpulvers kann die von der Gettervorrichtung
aufgenommene Sauerstoffmenge derart beschränkt werden, daß die Brauchbarkeit der Gettervorrichtung
erhalten bleibt In bezug auf diese Brauchbarkeit spielt weiter die Korngröße des Barium-Aluminium-Pulvers in
Verbindung mit der des Nickelpulvers eine wichtige Rolle. Diese Korngrößen sollen derart aufeinander
abgestimmt sein, daß die Bestandteile homogen vermischt werden können und eine gute Kontaktoberfläche
zwischen dem Barium-Aluminium und dem Nickel erhalten wird.
Dazu können nach der Erfindung 80 - 90 Gew.-% des Barium-Aluminium-Pulvers eine Korngröße von weniger
als 100 μπι aufweisen.
Eine Gettervorrichtung nach der Erfindung kann ohne Bedenken während mindestens einer Stunde einer
feuchten Atmosphäre von etwa 4500C ausgesetzt
werden. Eine derartige Gettervorrichtung eignet sich daher besonders gut zur Anwendung in einem
Verfahren zur Herstellung einer Farbfernsehbildröhre, bei dem die Gettervorrichtung in der Röhre montiert
wird, bevor der Glaskonus der Röhre an dem Frontglas befestigt wird. Die Eigenschaften des Pulvergemisches
sind in bezug auf die homogene Vermischung der Bestandteile, die Fließeigenschaften und die Bariumausbeute
beim Verdampfen derart günstig, daß die Anwendung der gesamten Gettervorrichtung Vorteile
im Vergleich zu den bekannten Gettervorrichtungen bietet, in denen Barium-Aluminium-Pulver mit einer
mittleren Korngröße zwischen 150 und 300 μπι und Nickelpulver mit einer spezifischen Oberfläche von
mehr als 0,15 mVg gebräuchlich sind.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine Gettervorrichtung mit einem ringförmi- t>o
gen Halter in axialem Schnitt,
F i g. 2 und 3 Korngrößenverteilungen von Nickelpulver bzw. Barium-Aluminium-Pulver, die die gestellte
Aufgabe erfüllen, und
Fig.4 einen axialen Schnitt durch eine Farbfernseh- en
bildröhre, die unter Verwendung der in F i g. 1 dargestellten Gettervorrichtung hergestellt ist.
Der Halter in F i g. 1 besteht aus einem U-Profil 1 aus Chrom-Nickel-Stahl, deren Schenkellänge h 2 mm,
deren Steglänge b = 5 mm und deren Wandstärke 0,25 mm betragen. In das U-Profil 1 ist ein pulverförmiges
Gemisch von 1 Gewichtsteil Barium-Aluminium (BaAU) und 1 Gewichtsteil Nickel gepreßt. Auch ist es
möglich, das Gemisch als einen vorgeformten Körper in den Halter zu pressen.
Die Korngröße des Nickelpulvers entspricht der in Fig.2 dargestellten Verteilung, während die des
Barium-Aluminium-Pulvers der in Fig.3 dargestellten Verteilung entspricht. Darin ist als Abszisse die
Korngröße in Mikrometer aufgetragen. Bei einer bestimmten Korngröße kann auf der senkrechten Achse
in Gew.-% jene Fraktion abgelesen werden, die Körner enthält, die kleiner als die betreffende Korngröße sind.
So gilt für den Punkt P auf der in F i g. 2 gezeigten Kurve, daß KGew.-% des Nickelpulvers aus Körnern
besteht, deren Korngröße kleiner als X μπι ist Auf
analoge Weise gilt für den Punkt P' auf der in F i g. 3 gezeigten Kurve, daß Y' Gew.-% des Barium-Aluminium-Pulvers
aus Körnern besteht, deren Korngröße kleiner als Χ'μτη ist
Die in Fig.4 schematisch dargestellte Farbfernsehbildröhre
enthält einen Hals 10, einen Konus 11 und ein Frontglas 12. Auf der Innenseite des Frontglases 12 ist
eine Schicht 13 rot, grün und blau aufleuchtender Gebiete angeordnet, die auf bekannte Weise ein
Streifenmuster oder ein Punktemuster bilden. Ferner weist die Röhre eine metallene Maske 15, die, wie eine
metallene magnetische Abschirmkappe 17, auf einem metallenen Tragrahmen 16 befestigt ist, auf.
Die Gettervorrichtung 21, die aus einem metallenen ringförmigen Halter 20 besteht, wird am Ende eines
Metallstreifens 19 festgeschweißt. Das andere Ende des Metallstreifens 19 wird bei 22 auf der Abschirmkappe 17
festgeschweißt. Mittels einem Glasemail 18 wird das Frontglas 12 an dem Konus 11 befestigt. Dazu wird das
Gebilde während einer Stunde in einem Ofen einer Temperatur von 450°C ausgesetzt
Dann wird das schematisch dargestellte Elektronenstrahlerzeugungssystem
14, mit dem drei Elektronenstrahlen erzeugt werden können, in dem Hals angeordnet und die Röhre wird evakuiert Schließlich
wird durch eine induktive Erhitzung der Gettervorrichtung die exotherm verlaufende Reaktion zwischen dem
Barium-Aluminium (BaAU) und dem Nickel in Gang gesetzt, wobei das Barium aus der Vorrichtung
ausgelöst wird und sich als eine dünne Schicht gasbindenden Metalls auf innerhalb des durch die
Maske 15 und die Abschirmkappe 17 gebildeten Raumes liegenden Oberflächen ablagert.
Die Lage und die Anordnung der Gettervorrichtung sind derart, daß der zwischen der mit 24 bezeichneten
Linie und dem Elektronenstrahlerzeugungssystem liegende Teil einer auf der Innenoberfläche der Röhre
angebrachten Widerstandsschicht 25 nicht mit Barium bedeckt wird. Eine derartige Widerstandsschicht bezweckt
nämlich, die schädlichen Folgen, die ein etwaiger Hochspannungsdurchschlag in der Röhre für bestimmte
Einzelteile in der mit ihr verbundenen Steuerschaltung haben kann, auf ein Mindestmaß zu beschränken. Bei
bekannten Befestigungen der Gettervorrichtung auf dem Elektronenstrahlerzeugungssystem oder auf einem
mit diesem Elektronenstrahlerzeugungssystem verbundenen
Element wurde diese Widerstandsschicht durch das niedergeschlagene Barium wieder kurzgeschlossen,
was nunmehr bei der Anordnung der Gettervorrichtung nach der Erfindung verhindert ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Gettervorrichtung mit einem in einen Metallhalter
gepreßten Pulvergemisch aus Nickel und einer Barium-Aluminium-Legierung, das zu 40 bis 60
Gew.-% aus Nickelpulver besteht und aus dem durch Erhitzung Barium als das gasbindende Metall
verdampft werden kann, dadurch gekennzeichnet,
daß das Nickelpulver eine spezifische Oberfläche von weniger als 0,15 mVg und eine
mittlere Korngröße von weniger als 80 μΐη, während
das Barium-Aluminium-Pulver eine mittlere Korngröße von weniger als 125 μπι aufweist.
2. Gettervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Nickelpulver eine Korngrößenverteilung
mit einer mittleren Korngröße zwischen 30 und 60 μπι aufweist
3. Gettervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Nickelpulver die folgende Korngrößenverteilung aufweist:
OGew.-°/o 15 μπι
0,l-0,2Gew.-% 20 μπι
3-10 Gew.-0
22-6OGew.-°/o
70-96 Gew.-%
86-99 Gew.-o/o
97-100 Gew.-%
22-6OGew.-°/o
70-96 Gew.-%
86-99 Gew.-o/o
97-100 Gew.-%
30 μπι
40 μπι
50 μπι
55 μπι
65 μπι
40 μπι
50 μπι
55 μπι
65 μπι
4. Gettervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
80 — 90Gew.-% des Barium-Aluminium-Pulvers eine
Korngröße von weniger als 100 μπι aufweist.
5. Verwendung einer Gettervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Herstellung einer
Farbfernsehbildröhre.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Gettervorrichtung mit einem in einen Metallhalter gepreßten
Pulvergemisch aus Nickel und einer Barium-Aluminium-Legierung, das zu 40 bis 60 Gew.-% aus Nickelpulver
besteht und aus dem durch Erhitzung Barium als das gasbindende Metall verdampft werden kann, sowie auf
die Verwendung dieser Gettervorrichtung zur Herstellung einer Farbfernsehbildröhre.
Eine derartige Gettervorrichtung ist z. B. aus der DE-OS 23 45 712 bekannt und hat bei der Herstellung
von Kathodenstrahlröhren, wie Farbfernsehbildröhren, Anwendung gefunden. Nachdem die Röhre evakuiert
ist, werden die darin zurückgebliebenen Restgase von einer auf der Innenseite der Röhrenwand angeordneten
Schicht eines gasbindenden Metalls gebunden. Zum Anbringen dieser Schicht eines gasbindenden Metalls
wird die Gettervorrichtung meistens durch induktive Erhitzung auf eine derart hohe Temperatur gebracht,
daß zwischen dem Nickel und der Barium-Aluminium-Legierung eine exotherm verlaufende Reaktion in Gang
gesetzt wird, bei der das Nickel das Aluminium bindet und bei der das Barium vtrdampft. Das verdampfte
Barium schlägt sich als eine dünne Schicht gasbindenden Metalls auf einem Teil der Innenoberfläche der Röhre
nieder und behält seine gasbindende Wirkung während der Lebensdauer der Röhre bei.
In bezug auf die Herstellung der Gettervorrichtung sowie auf deren Brauchbarkeit in einer Elektronenstrahlröhre
müssen eine Anzahl Bedingungen erfüllt werden:
Um serienmäßig Gettervorrichtungen in einem automatisierten Herstellungsvorgang fertigen zu können,
ist es notwendig, daß die pulverförmigen Bestandteile des Gemisches, mit dem der Halter der
Vorrichtung ausgefüllt wird, homogen vermischt werden können. Das Gemisch muß weiterhin derart
günstige Fließeigenschaften aufweisen, daß die Halter auf reproduzierbare Weise ausgefüllt werden können.
Aus den hergestellten Gettervorrichtungen muß eine reproduzierbare Menge Barium verdampft werden
können, während der Rückstand gut haftend in dem Halter zurückbleiben soll. Die Brauchbarkeit der
Gettervorrichtung wird außerdem zu einem wesentlichen Teil durch das Ausmaß der chemischen Beständigkeit
des Gemisches gegen die Einwirkung der Umgebungsatmosphäre bestimmt. Die chemische Zusammensetzung
des Gemisches soll sich nicht frühzeitig unter den während der Speicherung der Gettervorrichtung
vorherrschenden Bedingungen oder während der Herstellung der Röhren, in denen sie verwendet werden,
ändern.
Ein Beispiel, bei dem die Gettervorrichtung einer in dieser Hinsicht besonders ungünstigen Atmosphäre
ausgesetzt wird, ist in der GB-PS 12 26 728 beschrieben. Darin handelt es sich um ein Verfahren zur Herstellung
einer Farbfernsehbildröhre, bei dem notwendigerweise die Gettervorrichtung in der Röhre montiert wird,
bevor das Frontglas mittels eines Glasemails an dem Konus der Röhre befestigt wird. Das Miteinanderverbinden
dieser Umhüllungsteile erfolgt in einem Ofen bei einer Temperatur von etwa 450°C und dauert etwa
1 Stunde. Unter derartigen Bedingungen wird das Nickel der bekannten Gettervorrichtungen wenigstens
teilweise in Nickeloxid umgewandelt. Dieses Nickeloxid reagiert beim Erhitzen der Gettervorrichtung derart
heftig mit dem Barium-Aluminium, daß aus dem in den Halter gepreßten Gemisch Feststoffteilchen weggeschleudert
werden. Derartige Teilchen können Flecke auf dem Bildschirm herbeiführen oder einen Kurzschluß
zwischen den Elektroden des Elektronenstrahlerzeugungssystems zur Folge haben. Die bisher bekannten
Maßnahmen zur Lösung dieses Problems haben sich auf das Anbringen einer Schutzschicht oder -folie über die
freie Oberfläche des in den Halter gepreßten Gemisches beschränkt.
Aus der DE-OS 23 45 712 und auch der GB-PS 13 72 823 ist es bekannt, das Nickelpulver durch eine
Nickelverbindung mit größerer chemischer Beständigkeit, z. B. durch eine Nickel-Titanverbindung, zu
ersetzen. Obgleich diese Maßnahmen tatsächlich zu einer größeren Beständigkeit der Gettervorrichtung
gegen atmosphärische Einflüsse führen, wird im Vergleich zu einer Gettervorrichtung, bei der diese
Maßnahmen nicht getroffen sind, eine niedrigere Ausbeute an Barium erhalten, was in gewissen Fällen
unerwünscht sein kann.
Die Aufgabe der Erfindung bestand daher darin, eine Gettervorrichtung zu schaffen, bei der die Eigenschaften
des pulverförmigen Gemisches sowohl in bezug auf die Herstellung der Gettervorrichtung als auch in bezug
auf deren Brauchbarkeit in einer Elektronenröhre erheblich verbessert sind.
Zur Lösung dieser Aufgabe weist bei einer Gettervorrichtung der eingangs genannten Art nach der
Erfindung das Nickelpulver eine spezifische Oberfläche von weniger als 0,15 mVg und eine mittlere Korngröße
von weniger als 80 μΐη auf, während das Barium-Aluminium-Pulver
eine mittlere Korngröße von weniger als
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