-
Leuchtschirm Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Leuchtschirme
und auf die Kombination solcher Schirme mit einer elektrischen Entladungsröhre.
-
Leuchtschirme finden für manche ZweckeAnwendung. So wird z. B. in
der Röntgentechnik ein Leuchtschirm zur Beobachtung von Röntgenbildern (sog. Durchleuchtungsschirm)
und zur Verstärkung der Einwirkung der Röntgenstrahlen auf photögraphisches Material
verwendet.
-
In Kombination mit elektrischen Entladungsröhren werden Leuchtschirme
z. B. in Braunsehen Röhren und zur Umsetzung einer durch elektrische Entladung erzeugten
Strahlung in eine Strahlung mit längeren Wellenlängen verwendet. Bei Braunsehen
Röhren befindet sich der Schirm im allgemeinen innerhalb der Röhre, da die Elektronenabsorption
der Röhrenwand groß ist und die durchgelassene Elektronenmenge zur Erzeugung eines
deutlichen Bildes auf einem außerhalb der Röhre angeordneten Leuchtschirm im allgemeinen
zu gering wäre. In einer Entladungsröhre, in der eine Strahlung erzeugt wird, von
der ein Teil vom Leuchtschirm umgesetzt wird, kann der Schirm sich auch außerhalb
der Röhre, z. B. auf einem Reflektor, befinden, da es möglich ist, Röhrengefäße
anzufertigen, die wenigstens einen Teil der in der Entladung erzeugten Strahlung
mit einer verhältnismäßig geringen Absorption durchlassen. Ein Beispiel eines solchen
Röhrengefäßes ist eine Quecksilberdampfentladungsröhre, in der eine große Menge
von Ultraviolettstrahlen erzeugt werden; wird die Wand der Röhre z. B. aus Quarz
angefertigt, so wird ein wesentlicher Teil dieser Strahlung durchgelassen, der dann
einen außerhalb der Röhre angeordneten Leuchtschirm erregen kann.
-
Es sind bereits viele Leuchtstoffe zur Verwendung in solchen Schirmen
bekannt, aber eine Erweiterung ihrer Zahl ist trotzdem erwünscht, da jeder Stoff
eine spezifische Lumineszenz und außerdem andere Eigenschaften aufweist, so daß
er für einige Zwecke besonders geeignet und für andere Zwecke weniger geeignet ist.
Stellt man sich einen
bestimmten Verwendungszweck für einen Leuchtschirm
vor, so wird naturgenräB vor allem darauf geachtet, daß sich der zu verwendende
Stoff mit der verfügbaren Strahlung (worunter auch Korpuskularstrahlen verstanden
werden) erregen läßt, und ferner auf die Farbe der Aufleuchtung, auf den Wirkungsgrad
und auf die Temperaturabhängigkeit. Sind für diese Eigenschaften die Anforderungen
festgesetzt, so ist man bereits in der Zahl der verwendbaren Leuchtstoffe beschränkt.
Außerdem müssen noch andere chemische oder physikalische Eigenschaften, die solchen
Stoffen inhärent sind, berücksichtigt werden, z. B. die Beständigkeit gegen die
Strahlung öder gegen die Entladung und die Möglichkeit der Auftragung einer guten
gleichmäßigen Schicht; ferner ist eine einfache Darstellungsart der Stoffe erwünscht.
Aus dem Vorhergehenden ergibt sich daher deutlich, daß es erwünscht ist, eine große.Zahl
von Stoffen zur Verfügung zu haben, die einerseits mehrere Eigen-' schaften gemein
haben, andererseits aber bestimmte Unterschiede aufweisen.
-
Die Erfindung bezieht sich auf einen Leuchtschirm, der einen Leuchtstoff
enthält, der aus einem oder mehreren kristallinischen Phosphaten wenigstens eines
Erdkalimetalls und/oder von Aluminium, gegebenenfalls mit einem oder mehreren Alkalimetallen
aufgebaut ist, wobei als Aktivator Wismut vorhanden ist: Wo im vorstehenden angegeben
ist, daß gegebenenfalls Alkalimetalle vorhanden sein können, ist damit gemeint,
daß die Alkalimetalle nur zusammen mit den Erdalkalimetallen und/oder Aluminium
vorkommen können: Es ist bereits bekannt, daß Wismut verschiedenen Stoffen Leuchteigenschaften
erteilen kann. So wurde u. a. bereits beschrieben, daß mit Wismut aktiviertes Aluminiumoxyd
unter der Einwirkung von Kathodenstrahlen blau oder rot aufleuchtet.
-
Ferner sind bereits Glassorten bekannt, in denen wenigstens 20% Phosphorpentoxyd
und neben den Elementen Barium, Aluminium und Magnesium, Wismut als aktivierendes
Metall vorhanden ist. Eine aus einer solchen Glassorte angefertigte Quecksilberdampfentladungsröhre
luminesziert blaustichig weiß.
-
Die vorliegende Erfindung ist auf Leuchtschirme beschränkt, in denen
sich die Leuchtstoffe im kristallinischen Zustand befinden.
-
Leuchtschirme nach .der Erfindung weisen, im Gegensatz zu leuchtenden
Glassorten, insbesondere gute Wirkungsgrade in Kathodenstrahlröhren auf.
-
Eine besonders vorteilhafte Eigenschaft, die mit der Verwendung kristallinischer
Phosphate verbunden ist, besteht noch darin, daß die Temperatur bei der Herstellung
der Leuchtstoffe verhältnismäßig niedrig gewählt werden kann.
-
In Phosphaten, die in einem erfindungsgemäß ausgebildeten Schirm vorhanden
sind, kann das Mengenverhältnis zwischen der Summe der Erdalkalimetalle und/oder
Aluminium, zu denen auch die etwa vorhandenenAlkalimetalle zu rechnen sind, und
der Phosphorsäure in einem Gebiet mit weiten Grenzen gewählt werden. So können z.
B. sowohl Orthophosphate, Pyrophosphate als auch Metaphosphate verwendet werden.
-
Sehr wesentlich ist z. B. mit Wismut aktiviertes Calciumpyrophosphat,
das eine starke rote Lumineszenz bei Elektronenbombardement aufweist und folglich
für Farbenfernsehzwecke von Bedeutung ist. Das Emissionsspektrum dieses Stoffes
liegt größtenteils zwischen 6ooo und 65oo AE. Außerdem weist seine Lumineszenz eine
sehr geringe Temperaturabhängigkeit auf, d. h. daß auch bei höherer Temperatur,
sogar bis etwa 25o° C, seine Lichtausbeute wenig nachläßt.
-
Auch mit Wismut aktiviertes Calciummetaphosphat und Strontiummetaphosphat
ergeben bei Elektronenbombardement eine rote Lurnineszenz, ebenso wie Strontiumpyrophosphat;
bei letzterem ist aber die Intensität der Lumineszenz etwas geringer.
-
Ein Stoff, der in einem Leuchtschirm in Verbindung mit einer Quecksilberdampfentladungsröhre
verwendet werden kann, ist mit Wismut aktiviertes Aluminiumorthophosphat. Dieser
Stoff kann von der Quecksilberlinie mit einer Wellenlänge von 2537 AE erregt werden
und ergibt dabei eine gelbgrüne Lumineszenz.
-
Die erforderliche Aktivatormenge kann innerhalb weiter Grenzen geändert
werden. So ergibt z. B. mit o,ooi Mol.-Prozent Wismut aktiviertes Calciumpyrophosphat
bereits eine deutlich wahrnehmbare Lumineszenz bei Elektronenbombardement. Bei niedrigerem
Wismutgehalt-nimmt die Intensität der Aufleuchtung ab, während zwischen o,oi und
io% die Lichtstärke vom Wismutgehalt wenig abhängig ist. Ein 30°/o Wismut enthaltendes
Präparat ergibt wieder eine wesentlich geringere Lumineszenz.
-
In einem erfindungsgemäß ausgebildeten Leuchtschirm können nebst den
obenbeschriebenen Phosphaten auch noch weitere Leuchtstoffe vorhanden sein.