DE806268C

DE806268C - Verfahren zur Herstellung von Elektronenentladungsvorrichtungen

Info

Publication number: DE806268C
Application number: DEP35327A
Authority: DE
Inventors: Alfred Sommer
Original assignee: EMI Ltd
Current assignee: EMI Ltd
Priority date: 1935-04-29
Filing date: 1949-02-28
Publication date: 1951-06-14

Description

Verfahren zur Herstellung von Elektronenentladungsvorrichtungen 1)ic Erfindung betrifft ein Verfahren zum Tlerstellett von h.lelarimcnentla<lungsvorriclituneu mit einer Elektrode, welch(- derart empfindlich gemacht ist, dali sie photoelektrisch wirksam ist oder Sekundärelektronen emittiert. Derartige Vorrichtungen sind z. l3. lihotoelektrische "Zellen und 1?lektronenvervielfacher sowie Fernschsenderröhren mit lichtempfindlichen Kathoden oder lichtempfindlichen N'fosaikschirmen.
Bei einem Verfahren ztim Herstellen solcher lichtempfindlicher Elektroden wird, nachdem die Hülle der l'orrichtung evakuiert und erhitzt worden ist, eine Ablagerung eines geeigneten Metalls, z. 13. Antimon, angebracht. worauf man auf das 1Tetall eine aktiviereiuie Substanz, z. 13. Caesitim. zur Einwirkung bringt. Es wurde gefunden, daß erheblich gering=ere f:mlitindlichl:eit ct-halten wird, wenn ein(, \ntinumal@lagerun g vor dein Aktiviel-cll der Atillosph:irc anse.etzt wird, im Vergleich mit dünjenigen F@illen. in welchen die Atmosphäre nicht zur Einwirkung gelangt.
13eisl>ielsweise ist. wenn die Kathode einer photoelektrischen Zelle durch Ablagerung eitler Antiniottschicht Bach cier endgültigen I?vakuierung der Hülle hergestellt wird und man erst dann Caesiuni auf das Antimon einwirken läßt, die Empfindlichkeit der Kathode gew;@linlich zwischen 5o und ioo Mikroamp. pro Luinen einfallendes Licht. Wenn jedo:lt die Antintonablagerung vor der Aktivierung durch Caesium der Atmosphäre ausgesetzt wird, werden erheblich geringere I?nipfindlichkeiten erlAten. Durch eine Reihe von \"ersuchen wurde festgestellt. daß, wenn ciie Ablagertmg vor der Aktivierun- w:ihrcnd etwa 1 j 1Tinuten der Atmosphäre ausgesetzt worden war, die endgültige Empfindlichkeit weniger als 20 Mikroamp. pro Lumen betrüg. Man darf annehmen, daß diese schädliche Wirkung von einer Oberflächenoxydation der Antimonablagerung herrührt.
Es ist jedoch oft erwünscht, bei der Herstellung solcher Vorrichtungen die Ablagerung der Atmosphäre auszusetzen, und die Erfindung bezweckt daher es zu ermöglichen, daß eine Ablagerung der Atmosphäre ausgesetzt wird, ohne daß hierdurch die schließliche photoelektrische Empfindlichkeit oder der Sekundäremissionskoeffizient der Elektrode erheblich beeinträchtigt wird.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Elektronenentladungsvorrichtungen der eingangs beschriebenen Art, bei welcher die Elektrode. eine Metallablagerung aufweist, welche der Atmosphäre ausgesetzt wurde. Gemäß der Erfindung wird die schädliche Wirkung, welche sonst hierdurch auftreten würde, dadurch zum mindesten verringert, daß man die Ablagerung einer Entladung im Wasserstoff unterwirft und sie dann, ohne sie nochmals der Atmosphäre auszusetzen, im Vakuum aktiviert.
Zweckmäßig enthält die Metallablagerung Antimon, und die zum Aktivieren des Metalls verwendete Substanz Caesium. Die besten Resultate werden erhalten, wenn die Vorrichtung nach der Entladung in Wasserstoff keiner Erhitzung unterworfen wird.
Beispielsweise kann bei der Herstellung einer photoelektrischen Zelle eine Antimonschicht auf einem Träger abgelagert werden, welcher darauf in die Hülle der Zelle eingeschmolzen wird, um eine photoelektrische Kathode zu bilden, während welcher Maßnahme die Antimonschicht natürlich der Atmosphäre ausgesetzt ist. Die die Antimonschicht enthaltende Hülle wird im Vakuum auf eine Temperatur zwischen 250 und 300° C erhitzt, und nach dem Abkühlen wird Wasserstoff in die Hülle der Zelle bis zum Erreichen eines geeigneten Drukkes, z. B. in der Größenordnung von i!io mm Hg, eingebracht. Die Antimonschicht wird dann mit der negativen Klemme einer Spannungsquelle verbunden und eine zweite Elektrode in der Hülle an ein positives Potential angelegt, so daß eine Entladung in dem Wasserstoff auftritt. Die Spannung, welche zwischen den genannten Elektroden erforderlich ist, hängt von verschiedenen Faktoren, z. B. dem in der Hülle herrschenden Druck, ab, sie kann beispielsweise 500 Volt betragen. Diese Entladung wird während kurzer Zeit, z. B. i Minute oder weniger, aufrechterhalten, und der Wasserstoff wird dann durch Evakuieren aus der Hülle entfernt. Während das Vakuum aufrechterhalten wird, wird die Aktivierung dadurch vorgenommen, daß man. Caesium auf das Antimon einwirken läßt, ohne daß vorher eine weitere Erhitzung erfolgt.
Es wurde gefunden, daß nach diesem Verfahren hergestellte photoelektrische Zellen eine Empfindlichkeit von über 5o Mikroamp. pro Lumen besitzen, so daß schädliche Wirkungen durch die Einwirkung der Atmosphäre auf das Antimon weitgehend vermieden wurden.
Anstatt eine Spannungsdifferenz zwischen der Kathode und einer zweiten Elektrode anzulegen, um die Entladung in Wasserstoff erfolgen zu lassen, kann diese Entladung auch dadurch eingeleitet werden, daß man die Vorrichtung in ein mittels eines Hochfrequenzoszillators erzeugtes Hochfrequenzfeld einbringt.
Während das erfindungsgemäße Verfahren für die Herstellung von photoelektrischen Zellen beschrieben wurde, kann es auch für die Herstellung von Elektronenvervielfältigern, deren Elektroden derart aktiviert sind, daß sie zur Sekundärelektronenemission geeignet sind, sowie auf die Herstellung von Fernsehsenderröhren mit Photokathoden oder lichtempfindlichen Mosaikschirmen angewendet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Herstellen von Elektronenentladungsvorrichtungen mit einer Elektrode, welche derart empfindlich gemacht ist, daß sie photoelektrisch wirksam ist oder Sekundärelektronen emittiert und eine Metallablagerung aufweist, welche der Atmosphäre ausgesetzt wurde, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallablagerung einer Entladung in Wasserstoff unterworfen und dann, ohne sie nochmals der Atmosphäre auszusetzen, im Vakuum aktiviert wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Metallablagerung ein Metall verwendet wird, welches Antimon enthält.
3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallablagerung mittels Caesium aktiviert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladung in Wasserstoff dadurch herbeigeführt wird, daß eine Spannungsdifferenz zwischen der Metallablagerung und einer anderen Elektrode derart angelegt wird, daß diese letztgenannte Elektrode an dem höheren Potential anliegt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladung in Wasserstoff dadurch erfolgt, daß die Metallablagerung einem Hochfrequenzfeld ausgesetzt wird.
6. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß keine Erhitzung der Elektrode nach der Entladung in der Wasserstoffatmosphäre und vor der Aktivierung durch das Alkalimetall stattfindet.