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Vorrichtung zum Aufdampfen eines Metalles im Vakuum
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufdampfen eines Metalles im Vakuum und be- sonders zum Bedecken eines rechteckigen lumineszierenden Schirmes einer Elektronenstrahlröhre mit einer dünnen Aluminiumschicht.
Es hat sich gezeigt, dass es nicht einfach ist, eine Metallschicht gleichmässiger Stärke auf einem rechteckigen Schirm aufzubringen. Es sind schon viele Formen von Glühkörpern zum Erhitzen des zu ver- dampfenden Metalles bekannt. Zum Beispiel ist es bekannt, den Schirm einer Elektronenstrahlröhre durch
Verdampfung von Aluminium aus einem korbförmigen Erhitzungselement mit einer Metallschicht zu be- decken. Der Erhitzungsdraht hat dabei die Form einer kegeligen Spirale, in der der geschmolzene Alu- miniumtropfen während des Verdampfens durch Kapillarkräfte festgehalten wird. Weiter sind zum Metal- lisieren von Glühlampenkolben schraubenlinienförmige oder spiralförmige Glühkörper verwendet worden.
Es zeigt sich, dass mit diesen bekannten Ausführungsformen die Metallschicht über dem Erhitzungs- körper am dicksten wird und dass die Stärke in der Richtung der Ränder des Schirmes schnell abnimmt. Besonders in den Ecken eines rechteckigen Schirmes wird die Stärke der Metallschicht nur etwa ein Drittel derjenigen in der Mitte des Schirmes. Dies gilt besonders für Elektronenstrahlröhren mit grossen Ablenkungswinkeln (mehr als 900), da in diesem Falle der Abstand vom Schirm bis zum Röhrenhals geringer ist und das Erhitzungselement näher an dem Schirm angeordnet werden soll.
Nach vielen Untersuchungen hat sich ergeben, dass bei einer Vorrichtung zum Aufdampfen eines Metalles auf einen rechteckigen Schirm einer Elektronenstrahlröhre im Vakuum, bei der der Kolben der Röhre senkrecht und der Schirm nach oben angeordnet ist und wobei ein drahtförmiger Erhitzungskörper in der Röhre angeordnet ist, auf dem sich das zu verdampfende Metall befindet, die genannten Nachteile beträchtlich herabgesetzt werden können, wenn, gemäss der Erfindung, der Erhitzungskörper wenigstens zwei gerade, senkrecht angeordnete Teile aufweist, deren obere Enden über einen Teil ihrer Länge parallel zu sich selbst scharf zurückgebogen sind, wobei der Raum zwischen dem senkrechten Teil und dem zurückgebogenen Teil mit dem zu verdampfenden Metall, das während des Verdampfens längs des senkrechten Teiles herabfliesst, ausgefüllt wird.
Um zu verhüten, dass gegebenenfalls im Überschuss vorhan denes, zu verdampfendes Metall beim Herabfliessen auf die Anschlussklemme des Erhitzungsdrahtes gelangt, ist der senkrechte gerade Teil am unteren Ende über einen S-förmig abgebogenen Teil mit der Anschlussklemme verbunden. Der Überschuss an flüssigem Metall wird durch diesen S-förmigen Teil festgehalten. Indem der obere Knick des S, ebenso wie der Knick des zurückgebogenen Teiles des Erhitzungkörpers, möglichst scharf gemacht wird, füllt das flüssige Metall den Raum zwischen den von dem Knick verbundenen Drahtteilen, wodurch diese Teile kurzgeschlossen werden und also eine niedrigere Temperatur erhalten. Das flüssige Metall wird dadurch an jener Stelle festgehalten.
Am oberen Ende des geraden Teiles dient das bei dem Knick festgehaltene Metall als Vorratsgefäss, der S-förmig abgebogene untere Teil wirkt dann als Auffanggefäss für den Überschuss des flüssigen Metalles.
Weiters sind die zurückgebogenen Drahtteile mittels eines waagrechten Drahtteiles miteinander verbunden. Eine gleichmässigere Schichtstärke, besonders in der Mitte des Schirmes, kann man jedoch erzielen, wenn der Verbindungsteil der zurückgebogenen Drahtteile die Form eines umgekehrten V hat.
Der Erhitzungskörper besteht dabei aus einer Anzahl, z. B. drei, miteinander verdrillten Drähten, so dass das zu verdampfende flüssige Metall durch Kapillarwirkung längs dieser Drähte fliesst.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der Fig. 1 einen Erhitzungskörper nach
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der Erfindung zeigt und Fig. 2 einen Schnitt durch diesen Körper darstellt, während in den Fig. 3, 4,5 und 6 gezeigt ist, wie das zu verdampfende Metall während des Verdampfungsverfahrens längs des Erhitzungskörpers fliesst. Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform nach der Erfindung. Fig. 8 zeigt schematisch eine Vorrichtung nach der Erfindung.
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0,6 mm aufweisen und miteinander verdrillt sind. Der Querschnitt ist in Fig. 2 dargestellt.
Der Erhitzungskörper nach Fig. l weist zwei senkrechte gerade Teile 2 auf, die beide an dem oberen Ende mit einem scharfen Knick 4 über einen Abstand 3 parallel zu sich selbst zurückgebogen sind.
Die beiden zurückgebogenen Teile 3 sind durch einen waagrechten Teil 7 verbunden.
An dem unteren Ende sind die geraden Teile 2 über S-förmige Teile mit dem Zuführungsleiter 7 ver-. bunden. Im allgemeinen bildet man die Teile 6,2, 3 und 7 aus einem Ganzen.
Das zu verdampfende Metall, z. B. Aluminium, wird in Form von Reitern 9 (Fig. 3) über den Teil 7 gehängt. Nachdem das Erhitzungselement in dem Kolben einer Elektronenstrahlröhre angeordnet ist, wie in Fig. 8 gezeigt, und der Kolben entlüftet ist, wird das Erhitzungselement erhitzt, so dass das Metall 9 schmilzt und längs der verdrillten Drähte 1 über den Teil 7 zu den Teilen 2 und 3 fliesst und den Raum zwischen dem abgebogenen Teil 3 und dem senkrechten geraden Teil 2 ausfüllt. Indem der Knick 4 jetzt kurzgeschlossen ist, wird die Temperatur hier niedriger, während diejenige des übrigen Teiles der Teile 2 höher wird (Fig. 4). Es zeigt sich, dass das Metall 9 jetzt im wesentlichen auf der Grenzebene dieses Metalles und des Teiles 2 verdampft, wie mit Pfeilen in Fig. 4-6 gezeigt ist.
Auch der Teil 7 wird wärmer als die kurzgeschlossenen Knicke 4, so dass bei 7 ebenfalls eine Verdampfung auftritt, wodurch im we-
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dort als eine genügend starke Schicht niederschlägt. Es zeigt sich, dass die Stärke der Schicht in den Ecken des Schirmes 10 jetzt sogar dicker sein kann als in der Mitte. Es hat sich sogar als erforderlich ergeben, die Länge des Teiles 7 zu vergrössern und diesem Teil die Form eines umgekehrten V zu geben, wie in
Fig. 7 mit 8 bezeichnet ist, um die Schicht in der Mitte des Schirmes genügend stark zu machen. Die
Knicke 4 auf den oberen Enden der senkrechten Drahtteile 2 können senkrecht zu den Knicken auf deren unteren Enden stehen.
Bei der bekannten Ausführungsform der Erhitzungskörper, bei denen Schleifen und
Spiralen verwendet werden, zeigt sich, dass die Schichtstärke in den Ecken höchstens 30 - 350/0 derjenigen in der Mitte des Schirmes werden kann.
Wie aus Fig. 5 hervorgeht, fliesst das Metall 9 längs der senkrechten Teile 2 herab und wird schliesslich durch die scharfen Knicke 5 des S-förmig abgebogenen Teiles aufgefangen, so dass es nicht weiter längs der Teile 6 fliesst, da dann die Schichtstärke schon ausreicht und die Erhitzung eingestellt werden kann. Es zeigt sich, dass eine Schichtstärke von 125 mg in etwa 1 - 2 min erhalten werden kann. Das Abschalten der Erhitzung erfolgt, wenn die Schichtstärke den richtigen Wert erhalten hat.
Obwohl in den Figuren nur Erhitzungskörper gezeigt sind, die zwei senkrechte gerade Teile für die Verdampfung aufweisen, ist es auch möglich, nur einen senkrechten Teil zu verwenden, oder mehr als zwei. Es hat sich weiter gezeigt, dass Formen, bei denen z. B. Schleifen und spiralförmige Teile im Erhitzungskörper angeordnet sind, immer eine ungleichmässigere Verteilung der Schichtstärke über dem Schirm ergeben.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung-zum Aufdampfen eines Metalles auf einen rechteckigen Schirm einer Elektronenstrahlröhre im Vakuum, bei der der Kolben der Röhre senkrecht und der Schirm oben angeordnet ist und wobei ein drahtförmiger Erhitzungskörper, auf dem sich das zu verdampfende Metall befindet, in der Röhre angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Erhitzungskörper aus wenigstens zwei miteinander verdrillten Drähten besteht und wenigstens zwei gerade, senkrecht angeordnete Teile aufweist, deren obere Enden über einen Teil ihrer Länge parallel zu sich selbst scharf zurückgebogen und durch einen sich waagrecht erstreckenden Drahtteil miteinander verbunden sind, wobei der Raum zwischen dem senkrechten Teil und dem zurückgebogenen Teil mit dem zu verdampfenden Metall, das während des Verdampfens längs des senkrechten Teiles herabfliesst, ausgefüllt ist.