DE815067C - Kathodenstrahlroehre mit einem auf einem Glastraeger angebrachten Leuchtschirm - Google Patents
Kathodenstrahlroehre mit einem auf einem Glastraeger angebrachten LeuchtschirmInfo
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Description
(WiGBl. S. 175)
AUSGEGEBEN AM 27. SEPTEMBER 1951
p 34977 VIILc I 2igD
ist als Erfinder genannt worden
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
Kathodenstrahlröhre mit einem auf einem Glasträger augebrachten Leuchtschirm.
Bei Kathodenstrahlröhren, in denen ein Bild auf einem Leuchtschirm aufgezeichnet wird, entweder
für Fernseh- oder Oszillographiezwecke, ist es seit längerer Zeit bekannt, Glas als Träger der Leuchtschicht
zu verwenden. Das Leuchtmaterial ist sehr häutig direkt auf einem Teil der Kolbenwand angebracht.
Während des Betriebs solcher Kathodenstrahlröhren tritt die unangenehme Tatsache- auf, besonders
bei Verwendung höherer Spannungen, daß eine Verfärbung des Glases auftritt. Wie bei Untersuchungen,
die zu der vorliegenden Erfindung geführt haben, festgestellt wurde, steht die Verfärbung
im Zusammenhang mit dem Elektronenbombardement sowohl der Leuchtschicht als auch des Trägerglases.
Der Mechanismus der Verfärbung ist noch nicht ganz klar, aber es wurde festgestellt, daß bei
Verwendung besonderer Glassorten die Verfärbung sehr gering wird.
Der Zusammensetzung des Glases vom Träger des Leuchtschirms wurde bisher nur insoweit Aufmerksamkeit
gewidmet, daß auf eine gute Lichtdurchlässigkeit und auf den mit der Erweichungstemperatur
zusammenhängenden Ausdehnungskoeffizienten geachtet wurde.
Bei Verwendung eines Glases, das neben den praktisch in jedem Glas erforderlichen Elementen,
wie Silicium, Kalium und Natrium, noch Cer enthält, kann bereits eine wesentliche Besserung erreicht
werden.
Der Zusatz von Cer zu Glas, welches für die Anfertigung
von Röntgenröhren bestimmt ist, ist bereits bekannt. Der Zusatz von Cer soll die Widerstandsfähigkeit
des Glases gegen große Potentialunterschiede verbessern, was sich dadurch bemerk-
bar macht, daß sich solche Cer enthaltenden Glassorten unter dem Einfluß von Röntgenstrahlen
nicht verfärben. Es ist nicht ausgeschlossen, daß in erfindungsgemäß ausgebildeten. Kathodenstrahlröhren
auch Röntgenstrahlen, welche z. B. infolge des Elektronenbombardements des Leuchtstoffs auftreten
können, eine Rolle spielen und daß dadurch der Zusatz von Cer die Verfärbung ides Glases herabsetzt.
Der Zusatz von Cer zu einem Normalglas ist aber ίο nicht hinreichend, · um die Verfärbung des Glases
von Kathodenstrahlröhren in dtem Maße zu unterdrücken, daß sie beim Betrieb der Röhre praktisch
nicht mehr als störend empfunden wird.
Die Erfindung bezweckt, eine Kathodenstrahlröhre mit einem farblosen Glasträger des Leuchtschirms
zu schaffen, die sich während des Betriebs praktisch nicht verfärbt.
Eine erfindungsgemäß ausgebildete Kathodenstrahlröhre ist mit einem auf einem farblosen, Cer
ao enthaltenden Glasträger angebrachten Leuchtschirm versehen und weist das Kennzeichen auf, daß das
Glas höchstens 1,00 Gewichtsprozent leicht reduzierbarer Verbindungen, wie Oxyde von Blei, Antimon
oder Arsen, enthält.
a$ Es wurde festgestellt, daß auch bei längerem Betrieb
einer erfindungsgemäß ausgebildeten Kathodenstrahlröhre praktisch keine Verfärbung des
Glasträgers auftritt.
Wie oben bereits mitgeteilt wurde, ist der Mechanismus
der Verfärbung und daher auch der Einfluß der Maßnahmen, die nach der Erfindung zur Vermeidung
der Verfärbung angewendet werden müssen, noch nicht völlig geklärt. Es liegen aber
Andeutungen vor, daß das Vorhandensein leicht reduzierbarer Verbindungen keine oder eine geringe
Verfärbung zur Folge hätte, wenn nicht gleichzeitig Elektrolyse im Glas auftreten würde.
Elektrolyseerscheinungen treten auf, wenn in einem Glas zwei Elektroden angebracht sind,
zwischen dienen ein Potentialunterschied besteht, oder wenn ein wenigstens eine Elektrode enthaltendes
Glas von einem Elektronenstrom beschossen wird. Bekanntlich sind diese Elektrolyseerscheinungen
nahezu völlig auf das in jedem praktisch brauchbaren Glas enthaltende Natrium zurückzuführen,
obzwar auch andere Ionen, z. B. von Kalium, einen gewissen, wenn auch wesentlich geringeren Einfluß
ausüben. Hierbei sieht man häufig das Entstehen eines sogenannten Bleibaums an einer oder mehreren
der im Glas angebrachten Elektroden oder eine dunkle Verfärbung des Glases in der Nähe dieser
Elektrode oder Elektroden. Das Entstehen dieses Bleibaums oder dieser dunklen Verfärbung könnte
durch die Annahme einer Reduktion der im Glas vorhandenen Bleiverbindungen und/oder weiterer
leicht reduzierbarer Verbindungen erklärt werden. Es ist aber nicht beschrieben und auch nicht klar,
daß ein Elektronenbombardement solcher Glassorten auch zur Bleibaumbildung oder zu einer
dunklen Verfärbung führen kann, wenn im Glas keine Elektroden enthalten sind. Wie aber bereits
bemerkt wurde, scheint ein Zusammenhang zwischen den elektTolytischen Eigenschaften eines leicht reduzierbare
Verbindungen enthaltenden Glases und der mehr oder weniger großen Verfärbung unter dem
Einfluß eines Elektronenbombardements zu bestehen. Je geringer die Elektrolyseerscheinungendes
Glases sind, um so geringer ist die auftretende Verfärbung. Es ist aber nicht möglich, ein keine Elektrolyse
aufweisendes Glas herzustellen.
Infolge der erfindungsgemäß gewählten Maßnahme, nach der die Menge leicht reduzierbarer Verbindungen
höchstens gleich 1,00 Gewichtsprozent gewählt wird, tritt auch bei Auftreten von Elektrolyse
des Glases praktisch keine Verfärbung auf.
Bei einer besonderen Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Kathodenstrahlröhre
wird für den farblosen Glasträger des Leuchtschirms ein eine geringe Elektrolyse aufweisendes
Glas verwendet.
Die genauen Mengen der leicht reduzierbaren Verbindungen und der die Elektrolyse beeinflussenden
Verbindungen sind von der Zusammensetzung des Glases abhängig. Ein Glas, welches eine sehr
geringe Elektrolyse aufweist und daher wenig Natrium enthält, wird naturgemäß eine größere Menge
leicht reduzierbarer Verbindungen ertragen. Die Gesamtmenge der zuletzt genannten Verbindungen
darf aber höchstens 1,00 Gewichtsprozent betragen. Andererseits ist in einem eine sehr geringe Menge
leicht reduzierbarer Verbindungen enthaltenden Glas eine größere Elektrolyse zulässig.
Das Glas enthält vorzugsweise höchstens 15 Gewichtsprozent
Natriumoxyd.
Die im vorstehenden erwähnten leicht reduzierbaren Bestandteile werden häufig einem Glas zugefügt
zwecks Herabsetzung des Schmelzpunktes oder als Läuterungsmittel.
Unter Berücksichtigung der Anforderungen, welche gemäß der Erfindung an das Glas gestellt n>°
werden müssen, können durch die Wahl der zusammensetzenden Bestandteile sowohl harte wie
weiche Glassorten hergestellt werden.
Unter weichen Glassorten sind dann diejenigen Glassorten zu verstehen, welche einen Ausdehnungskoeffizienten
größer als 55 X io~7 Grad—* aufweisen.
Die Erfindung wird an Hand nachstehender Beispiele näher erläutert.
Glaszusammensetzung:
66 Gewichtsprozent Si O2
5 - Na2O
5 - Na2O
10
2
15
2
2
K2O
B2O3
BaO
CeO,
B2O3
BaO
CeO,
Glaszusammensetzung:
66 Gewichtsprozent SiO
15
2
2
15
2 - CeO,
2 - CeO,
Na2O
B2O3
BaO
Glaszusammensetzung:
65 Gewichtsprozent SiO2
15 | Beispiel 4 | Na2O |
2 | Glaszusammensetzung: | B2O3 |
48 Gewichtsprozent | BaO | |
I | CeO2 | |
I | IO | PbO |
2 | ||
37 | ||
2 | SiO2 | |
Na2O | ||
K2O | ||
CaO | ||
PbO | ||
CeO2 |
Wenn von den in den Beispielen beschriebenen vier Glassorten Träger eines Leuchtschirmes angefertigt
werden, ergibt sich, daß bei völlig gleicher Behandlung, d. h. bei gleicher Beschießung mit
einem Elektronenstrahl während einer gleichen Zeit bei gleicher Temperatur, das Glas aus Beispiel 1
sich nicht verfärbt, das Glas aus Beispiel 2 sich gerade sichtbar verfärbt, und das Glas aus Beispiel
3 in höherem Maße als die beiden anderen Glassorten verfärbt ist. Das Glas aus Beispiel 2, in
dem das Kalium des Glases aus Beispiel 1 durch Natrium ersetzt ist, ist elektrolytisch wesentlich
schlechter als dasjenige von Beispiel 1. Da aber keine leicht reduzierbaren Verbindungen im Glas
enthalten sind, abgesehen von immer vorhandenen Spuren solcher Verbindungen, tritt trotz des hohen
Natriumgehalts und daher der schlechten elektrolytischen Eigenschaften nur eine sehr geringe Verfärbung
auf. Das Glas aus Beispiel 3 ist von gleicher Zusammensetzung wie das Glas aus Beispiel 2 mit
Ausnahme des Zusatzes von 1 °/o Pb O. Infolge dieses Zusatzes aber tritt eine größere Verfärbung
unter Elektronenbombardement auf.
Das Glas aus Beispiel 4 besitzt infolge des geringen Natriumgehalts sehr gute elektrolytische
Eigenschaften. Trotz-dem verfärbt es sich in hohem Maße, was dem hohen Bleioxydgehalt zugeschrieben
werden muß. Ein solches Glas ist daher in erfindungsgemäß ausgebildeten Kathodenstrahlröhren
nicht verwendbar.
Claims (5)
1. Kathodenstrahlröhre mit einem auf einem farblosen Cer enthaltenden Glasträger angebrachten
Leuchtschirm, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas höchstens 1,00 Gewichtsprozent
leicht reduzierbare Verbindungen, wie Oxyde von Blei, Antimon oder Arsen, enthält.
2. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas des Trägers
eine geringe Elektrolyse aufweist.
3. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas des Trägers
höchstens 15 Gewichtsprozent Natriumoxyd enthält.
4. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas des
Trägers einen Ausdehnungskoeffizienten größer als 55 X io~7 Grad—1 aufweist.
5. Kathodenstrahlröhre nach den Ansprüchen
i, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas des Trägers folgende Zusammensetzung
besitzt:
66 Gewichtsprozent SiO2
5 - Na2O
5 - Na2O
10 - KoO
15
K2O
B2O3
BaO
CeO,
B2O3
BaO
CeO,
® 1556 9.
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