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Verfahren zur Herstellung von doppelseitigen Photozellenmosaikplatten
und Mosaikplatten nach diesem Verfahren Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Herstellung von photoelektrischen Mosaikplatten, wie sie z. B. beim Fernsehen besonders
in Bildsenderöhren Verwendung finden. Die Erfindung bezweckt, die Herstellung besonders
in den Fällen zu erleichtern, in denen die Platte doppelseitig ausgebildet ist,
d.li. in denen von der einen Seite das licht- oder elektronenoptische Bild des zu
sendenden Gegenstandes und von der anderen Seite der abtastende Elektronenstrahl
auf die Mosaikplatte gelangt. Diese doppelseitige Ausbil-(lung, bei der die Mosaikelemente
durch die Mosaikplatte bzw. die als Netz oder Träger ausgebildete Signalelektrode
quer hindurchgehen, hat wesentliche Vorteile gegenüber der einseitigen Ausbildung,
bei der auf der einen Seite eines isolierenden Blatts das Photozellenmosaik und
auf der anderen Seite die homogene Signalelektrode sich befindet.
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Es sind verschiedene Vorschläge gemacht worden, die die Herstellung
einer derartigen Mosaikplatte ermöglichen sollten. Bei genügender Feinheit der Rasterung,
d. h. wenn etwa ro3 Elemente pro Ouadratzentimeter oder mehr untergebracht werden
sollen, sind aber die bisher vorgeschlagenen Verfahren nicht brauchbar. So ist es
z. B. technisch undurchführbar, ein Drahtnetz genügender Feinheit erst zu isolieren
und dann die Poren des Netzes mit leitendem Material auszufüllen, da die Öffnungen
des -Netzes durch das Isoliermaterial zum mindesten verstopft werden und das Mosaik
nicht die erforderliche Gleichmäßigkeit aufweist. Auch die Herstellung aus einem
Bündel gegenseitig isolierter Drähte nach Art eines Vielfachkabels, von dem eine
Platte abgeschnitten wird, ist schwierig, weil es außerordentlich zeitraubend ist,
die erforderliche große Anzahl einzelner Drahtelemente zu einem Bündel genügend
großen Ouerschnitts zu vereinigen, und weil die so hergestellte Platte als Ganzes
nicht die genügende mechanische Festigkeit aufweist.
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Gemäß .der Erfindung wird die Mosaikplatte dadurch hergestellt, daß
stab- oder drahtförmige Mosaikelemente nebeneinander isoliert auf einem oder mehreren
leitenden Bändern befestigt werden, die die Gegenelektrode bilden und durch Aufeinanderschichten
oder Wickeln zur Mosaikplatte vereinigt werden. Es wird also in einem ersten Arbeitsgang
eine lineare Aneinanderreihung von Mosaikelementen vorgenommen, und das in dem ersten
Arbeitsgang gewonnene Elementenband wird in einem zweiten Arbeitsgang zu der mit
Elementen besetzten Mosaikplatte zusammengefügt. Eine derartige Platte hat den Vorteil,
daß auch die Signalelektrode die Platte quer durchsetzt. Die Kapazität zwischen
den Elementen und der Signalelektrode kann daher durch entsprechend breite Ausführung
des Bandes bzw. entsprechend große
Dicke der Platte verhältnismäßig
groß gemacht werden. Sie ist jedenfalls größer als bei einer Platte, die nur auf
einer oder beiden Flächen ein Netz als Signalelektrode trägt; Es werden zweckmäßig
mehrere Bänder: gleichzeitig mit den Mosaikelementen vex@' sehen, oder es werden
die stabförmigen Elemente auf ein Blatt des Trägermaterials aufgebracht, dessen
Breite ein Mehrfaches der Streifenbreite beträgt, und es werden die Einzelstreifen
durch Zerschneiden dieses Blattes mit den darauf befindlichen Mosaikelementen hergestellt.
Die Mosaikelemente werden zweckmäßig auf dem Band z. B. durch Klebemittel oder durch
Druck so befestigt, daß sie fest darauf haften.
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Das Band kann entweder mit den stabförmigen Elementen belegt werden
oder es wird ein Webeverfahren benutzt, bei dem die Mosaikelemente als Schußfäden
mit Kettenfäden zu einem Band vereinigt werden. Besonders vorteilhaft ist es, ein
Wickelverfahren zu benutzen, bei dem die Mosaikelemente als Draht entweder direkt
auf das leitende Band oder mit Hilfe eines Wickelkörpers gleichzeitig auf mehrere
Bänder aufgewickelt werden.
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Die Zusammenfügung der einzelnen Bänder zu der Platte erfolgt entweder
durch Aufeinanderschichten oder durch mäanderförmige oder spiralförmige Aufwicklung
des Bandes, wobei die Schmalseiten .der Bänder die Seitenflächen der Mosaikplatte
ergeben.
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In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt: Fig. i bis 6 zeigen Einzelbänder verschiedener Art in stark vergrößertem
Maßstab. Fig. 7 gibt eine Darstellung des Wickelverfahrens.
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Fig.8 zeigt eine Draufsicht auf ein Band mit überstehenden Elementen,
und Fig. g und io zeigen schematisch den Aufbau der ganzen Platte.
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In Fig. i ist ein Trägerband i .dargestellt, das z. B. aus mit einer
Oxydschicht versehenem Aluminium oder einem anderen leitenden Material mit oder
ohne Isolierschicht besteht. Auf diesem Band befinden sich .die Mosaikelemente 2,
die zweckmäßig mit einer isolierenden Schicht 3 versehen sind. Die Elemente bestehen
beispielsweise aus Silber, .das als Trägermaterial für die lichtempfindliche Schicht
besonders geeignet ist. Die Elemente sind auf dem Band i festgeklebt oder gekittet,
z. B. mit Hilfe von Wasserglas oder Silberjodid. In dem Wasserglas kann beispielsweise
Calciumcarbonat enthalten sein. Das Klebemittel kann isolierend sein oder auch leitend,
je nachdem ob die Kapazität zwischen den Elementen und dem benachbarten leitenden
Trägerband, das als Signalelektrode dient, größer oder kleiner gemacht werden soll.
Es ist in jedem Fall zweckmäßig, ein -.vakuumbeständiges und ausheizbares Klebe-'.anittel
zu verwenden, da die Mosaikplatte in cläs Innere einer evakuierten Röhre eingebaut
wird. Zur Isolation der Mosaikelemente können auch isolierende Zwischenlagen q.,
wie sie z. B. in Fig. 3 gezeigt sind, verwendet werden.
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Fig. 2 zeigt ein Mosaik, bei dem jedes einzelne Mosaikelement auf
allen Seiten von der Signalelektrode umgeben ist. Die Signalelektrode bildet eine
Wabe, in deren einzelnen Zellen je ein Mosaikelement sitzt. Das Band i ist derart
gewellt, daß es zusammen mit einem Teil des benachbarten Bandes die geschlossene
Wabe bildet.
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Der O_uerschnitt der einzelnen Mosaikelemente kann rund, rechteckig,
quadratisch, sechseckig usw. sein. Die eckige Form, die in Fig. 3 dargestellt ist,
hat den Vorteil, daß die einzelnen Elemente sich leichter auf das Band legen lassen
und daß der Querschnitt der Platte besser ausgefüllt ist. Der runde Querschnitt
ist vorteilhaft, weil Draht dieses Querschnittes im allgemeinen leichter herstellbar
ist und sich leichter wickeln läßt. Die Mosaikelemente können über die Breite des
Tragbandes nach einer oder beiden Seiten herausragen (Fig.8). Dies erleichtert die
Isolation von der Signalelektrode sowie auch die Isolation der Elemente untereinander.
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Zur besseren Raumausnutzung können die Mosaikelemente nach der Herstellung
des Bandes oder auch beim Herstellungsvorgang in das Tragband eingepreßt werden,
oder es kann von vornherein ein gewelltes oder gerieftes Tragband verwendet werden,
in dessen Vertiefungen die einzelnen Mosaikelemente hineinpassen. Fig. q. zeigt
ein derartig z ewelltes Band, das auf beiden Seiten mit den Mosaikelementen z belegt
ist.
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Die Mosaikelemente können auch zwischen Bänder eingelegt werden, die
eine Längsnut haben, um die Mosaikelemente in ihrer Lage besser zu sichern. Die
Elemente sind dann zweckmäßig nicht als glatte Stifte ausgebildet, sondern haben
eine quer liegende Rippe, mit der sie in die Nut des Trägerbandes hineinpassen.
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Um die Herstellung weiter zu vereinfachen, ist es zweckmäßig, entweder
mehrere Lagen von Mosaikelementen auf ein Band aufzubringen und/oder mehrere Bänder
gleichzeitig nebeneinander herzustellen. Im letzteren Falle können die Tragbänder
entweder schon vor dem Aufbringen der Mosaikelemente die Bandform besitzen, oder
sie werden erst zusammen mit den Mosaikelementen zu Bändern oder Streifen zerschnitten.
Das zuerst
genannte Verfahren hat den Vorteil, daß ein unerwünschter
Kontakt zwischen den Signalelementen und dem Tragband durch den Schneidevorgang
nicht so leicht zustande kommt.
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Für die technische Durchführung des ersten Arbeitsganges, nämlich
die Herstellung .des Bandes, kommen hauptsächlich drei Verfahren in Betracht. Das
Band kann in .der erforderlichen Breite oder auch in mehrfacher Breite gewebt werden,
indem die Mosaikeleinente als quer zum Band liegende Schußfäden 5 und die Trägerelemente
als Längs-oder Kettenfäden 6 dienen (Fig. 5). Ein derartig gewebtes Band läßt sich
leicht zu einer Mosaikplatte formen, bei der die schmalen Kanten des Bandes die
beiden Seiten der Platte bilden. Die Kettenfäden können dabei auch bandförmig sein,
so daß sie eine geringe Querschnittshöhe haben, die zur Erreichung kleiner Abstände
der Elemente von Reihe zu Reihe notwendig ist. Außerdem läßt sich ein so gewebtes
Band leichter beschneiden. Aus dem gleichen Grunde soll der Querschnitt der Schußfäden
größer sein als der der Kettenfäden. Zweckmäßig werden entweder die Schußfäden oder
die Kettenfäden vor dem Weben isoliert.
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Ein ähnliches Band ergibt sich, wenn die Mosaikelemente durch Zusammennähen
verbunden werden oder wenn zwei Bänder jeweils zu beiden Seiten eines Drahtelements
nach Fig. 6 z. B. durch Schweißung miteinander verbunden werden.
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Ein zweites Verfahren ist das Auflegen der Photoelemente passender
Länge auf das Tragband. Auch hierbei können gleichzeitig mehrere Bänder parallel
zueinander hergestellt werden. Um das Auflegen zu erleichtern, kann das Band vorher
gewellt sein, wie dies bereits im Zusammenhang mit Fig..4 beschrieben wurde.
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Ein drittes besonders vorteilhaftes Verfahren besteht in dem Aufwickeln
von Elementendraht auf das Tragband selbst gegegebenenfalls mit Hilfe eines besonderen
Wickelkörpers (Fig. 7). Dieser trägt ein Blatt leitenden Materials, das um ihn heruingelegt
ist und auf das Elementendraht aufgewickelt wird. Die ein- oder mehrlagige Wicklung
wird dann entweder auf dem Wickelkörper oder, nachdem sie von diesem heruntergenominen
ist, in Streifen quer zur Drahtrichtung geschnitten. An Stelle des den ganzenWickelkörper
umgebenden Trägermaterials können Einzelstreifen i, die zweckmäßig eben sind; auf
den Wickelkörper aufgebracht werden. Der Wickelkörper hat dann die Form eines Vielecks,
und man vermeidet den Nachteil, daß die Bänder nach dem Wickeln geebnet werden müssen.
Die Herstellung der Platte aus den Bändern kann durch einfaches Aufeinanderschichten
von Streifen entsprechender Länge vorgenommen werden (Fig. 9) oder auch durch mäanderförmiges
oder spiraliges Aufwickeln eines Einzelbandes (Fig. io). Es ist zweckmäßig, die
Schichten nach dem Zusammenfügen zusammenzupressen und einen Rahmen um die Platte
zu legen, der der Platte genügenden Halt gibt. Die Platte ist an sich bereits sehr
stabil, da die die Platte durchsetzenden Bänder verhältnismäßig große Steifigkeit
aufweisen.
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Nach dem Zusammensetzen wird die Platte zweckmäßig auf einer oder
beiden Seiten abgeschliffen, und zwar je nach den Erfordernissen entweder eben oder
auch konvex oder konkav .gekrümmt. Bei einer Ausführung nach Fig. 8, bei der die
Mosaikelemente über die Bänder herausragen, bleibt die Isolation auch nach dem Abschleifen
besser erhalten. Die auf dieseWeise mechanisch fertiggestellte Platte wird dann
auf einer oder beiden Seiten auf an sich bekannteWeisephotoelektrisch gemacht, z.
B. durch Aufbringen einer Caesiumoxvd- und Caesiumschicht.