DE1171546B - Verfahren zur Herstellung einer Bild-verstaerkerroehre - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. KI.: H Ol j

Deutsche Kl.: 21 g - 29/40

Nummer: 1171546

Aktenzeichen: A 35052 VIII c / 21;

Anmeldetag: 5. Juli 1960

Auslegetag: 4. Juni 1964

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Bildverstärkerröhre, die eine Hülle besitzt, die ein oder mehrere Röhrenelemente enthält, bei dem ein Röhrenelement in eine Hilfskammer eingesetzt wird, bei dem die Hilfskammer und die Hülle evakuiert werden und bei dem ein Dampf in die Hilfskammer eingeführt wird, um die Oberfläche des Röhrenelementes mit einer Schicht aus gewünschtem Material zu überziehen.

Bei der Herstellung von Bildverstärkerröhren ist es notwendig, Elektroden mit empfindlichen Oberflächen, wie z. B. Photokathoden zu verwenden. Eine derartige Oberflächenschicht wird durch Überziehen der Elektrode mit einem geeigneten Material, z. B. Antimon, hergestellt. Es ist notwendig, diesen Überzug in einem Vakuumprozeß niederzuschlagen, bei dem sich die Elektrode in einer evakuierten Kammer befindet. Dann kann Caesiumdampf eingeführt werden, um die gewünschten Teile der Oberfläche der Elektrode zu überziehen, so daß eine lichtelektrische Kathode gebildet wird.

Wenn andere Elektroden dem Caesiumdampf ausgesetzt werden, wird der Dampf dort niedergeschlagen und verursacht unerwünschte Effekte. Das Caesium vergiftet die Oberfläche der anderen Elektroden in einer unerwünschten Weise, was dazu führen kann, daß während des Betriebes der Röhre positive Caesiumionen erzeugt werden.

Bei gewissen Herstellungsverfahren ist es ferner notwendig, die evakuierte Röhre bei einer hohen Temperatur auszuheizen, bei der die photoempfindlichen Elektroden unter Umständen nicht temperaturbeständig sind.

Um die Oberfläche der Photokathode mit dem andere Elektroden vergiftenden Material zu überziehen, ist es bekannt, die Photokathode in einer Hilfskammer unterzubringen, welche von dem Teil der Röhre, der die anderen Elektroden enthält, abgeschlossen ist.

Es ist aus der deutschen Patentschrift 695 498 bekannt, die Hilfskammer von den übrigen Teilen der Röhre durch eine Membran zu trennen. Nachdem der Überzug hergestellt worden ist, wird die Membran zerstört, so daß die Photokathode in die gewünschte Lage gebracht werden kann. Aus der deutschen Patentschrift 1 040 139 ist es bekannt, daß die Photokathode selbst die Hilfskammer von den übrigen Teilen der Röhre trennt. Nach Herstellung des Überzuges wird die Photokathode umgedreht, so daß die mit dem Überzug versehene Fläche dem Teil der Röhre zugewendet ist, der die anderen Elektroden enthält.

Verfahren zur Herstellung einer Bildverstärkerröhre

Anmelder:

Associated Electrical Industries Limited, London

Vertreter:

Dr.-Ing. W. Reichel, Patentanwalt,

Frankfurt/M., Parkstr. 13

Als Erfinder benannt:

John Treagus Balkwill, Harlow, Essex,

James Robert Folkes, Enfield, Middlesex

(Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 6. Juli 1959 (23 148)

Die beiden bekannten Verfahren sind verhältnismäßig schwierig durchführbar und erfordern zusätzliche Apparaturen, entweder zur Zerstörung der Trennmembran und zum Entfernen der Bruchstücke dieser Membran oder zum Drehen der Photokathode. Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Bildverstärkerröhre auf einfacherem Wege herzustellen, wobei eine Beeinträchtigung der Oberflächen von anderen in der Röhre befindlichen Elektroden vermieden werden soll.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß zunächst die Hilfskammer an die Bildverstärkerröhre über eine lange Verbindungsleitung angeschlossen wird, die einen Querschnitt besitzt, der groß genug ist, ein Röhrenelement durch die Leitung hindurchzuführen, der aber klein ist im Vergleich zu der Länge der Leitung, so daß beim Bedampfen ein bemerkenswerter Durchfluß des Dampfes aus der Hilfskammer in die Bildverstärkerröhre nicht erfolgt, daß dann das Röhrenelement durch die Verbindungsleitung in die Bildverstärkerröhre gebracht wird, und daß schließlich die Leitung an einem Punkt in der Nähe des Bildverstärkerrohres abgeschmolzen wird.

Nach diesem Verfahren kann die Photokathode mit dem Dampf behandelt werden, ohne daß gasdichte Wände erforderlich sind, um eine Vergiftung der Elektroden zu vermeiden.

409 598/328

3 4

Die Röhre und die darin enthaltenen Elemente leitungen durch die Wand der Kammer verlaufen, können bei einer hohen Temperatur ausgeheizt wer- Ferner ist ein Behälter 24 vorgesehen, aus dem ein den, bevor irgendwelche hitzeempfindliche Elemente lumineszierendes Material mit Hilfe eines Heizdrahtes von der Hilfskammer in die Röhre hineingebracht 25, der durch die Wand der Kammer verläuft, abgewerden. 5 dampft werden kann. Die Behälter 19, 21 und 24

Zweckmäßigerweise besteht die Leitung aus einem sind so in der Kammer 11 gelagert, daß die ver-Glasrohr, das einen Querschnitt besitzt, der nur dampften Materialien je nach Wunsch auf einer oder etwas größer als der Querschnitt des Röhren- auf beiden der Oberflächen der Elektroden niederelementes ist. geschlagen werden können, um den gewünschten

Das Röhrenelement kann z. B. einen Rahmen be- ίο Überzug bzw. die gewünschten Überzüge auf der sitzen, der einen Schirm trägt, der als Bildverstärker- Elektrode zu bilden.

elektrode ausgebildet werden soll. Der zugesetzte in einer Aussparung 27 in der Wand der Kammer

Dampf kann Caesiumdampf sein. 11 befindet sich ein ferromagnetischer Stab 26, der

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher etwa denselben Querschnitt wie die Elektrode 18 beerläutert werden. Die Zeichnung zeigt einen Quer- 15 sitzt und deshalb durch die Leitung 12 verschoben schnitt durch eine Vervielfacherröhre. Die aus Glas werden kann.

bestehende Hülle 1 der Röhre enthält eine Elek- Die Hülle 1 der Vervielfacherröhre enthält einen

tronenquelle 2 und andere Elektroden 3, 4, 5 und 6, Halter 31, der die Elektrode 18 aufnehmen kann, die entlang der Röhre verteilt sind und jeweils mit Ferner kann ein Halter 32 für eine zweite Elektrode einer geeigneten Spannungsquelle verbunden werden 20 33 vorgesehen sein, die eine oder mehrere empfindkönnen. Die Vervielfacherröhre kann eine Bild- liehe Oberflächen erhalten soll. Die zweite Elektrode verstärkerröhre sein, bei der die das Bild tragende ist relativ zu einer zweiten engen Leitung 34 ausge-Strahlung, z. B. sichtbares Licht oder Röntgen- richtet, durch die die Elektrode eingeführt werden strahlen, auf die Endwand 7 der Röhre durch eine kann. Die Leitung 34 verbindet die Hülle 1 mit einer Linse 8 auffällt. 25 zweiten Hilfskammer, die ähnlich wie die Kammer 11

Die Röhre enthält ferner Elektroden, die z. B. als ausgebildet ist.

Fluoreszenzschirm, als photoemittierende Elektroden, Während der Herstellung einer Vervielfacherröhre

als Photoleiter, als sekundär emittierende Elektroden befindet sich die Elektrode 18 im Halter 17 in der oder sonstwie ausgebildet sind, wie dies bei bekann- Kammer 11. Die Behälter 19, 21 und 24 werden mit ten Bildverstärkern der Fall ist. Jede dieser Elek- 30 den gewünschten Materialien gefüllt. Die Hülle 1 und troden besitzt mindestens eine Oberfläche aus einem die Kammer 11 werden über die betreffenden Vaempfindlichen Überzug. Ein derartiger Überzug wird kuumleitungen evakuiert. Die gewünschten empfindz. B. durch das Niederschlagen einer Caesiumschicht liehen Überzüge werden dann auf die Oberfläche auf einer Grundlage aus Antimon gebildet. Diese Art oder die Oberflächen der Elektrode 18 durch Beheides Überzuges muß auf das Antimon in einer eva- 35 zung eines oder aller Behälter 19, 21 und 24 niederkuierten Kammer aufgebracht werden. Weil Caesium geschlagen. Die Beheizung kann nacheinander oder andere Oberflächen vergiftet, darf das Caesium nicht gleichzeitig erfolgen. Durch Beheizen eines dieser auf der Oberfläche anderer Elektroden innerhalb der Behälter wird z. B. Caesiumdampf erzeugt, der sich Röhre niedergeschlagen werden. als Schicht auf der Oberfläche der Elektrode 18

Während der Herstellung der Vervielfacherröhre 4° niederschlägt. Dieser Dampf diffundiert nicht entlang kann es notwendig sein, die Hülle 1 nach dem Eva- der Leitung 12 in die Hülle 1, weil der Druck in dem kuieren auszubeizen, um alle Gasspuren aus der Hülle ganzen evakuierten System sehr niedrig ist und weil zu entfernen. Dabei kann es jedoch vorkommen, daß der Querschnitt der Leitung 12 klein ist. Deshalb vereinige der empfindlichen Oberflächen der Elektroden giftet der Dampf nicht andere Oberflächen in der bei diesen Temperaturen nicht hitzebeständig sind, so 45 Hülle 1. Die geschlossene Klappe 15 ergibt zwar daß sie vor zu hohen Temperaturen geschützt werden keine gasdichte Abdichtung zwischen der Kammer 11 müssen. und der Leitung 12, jedoch trägt sie dazu bei, die

Die Hülle 1 kann über die Leitung 9 evakuiert Diffusion des Dampfes von der Kammer 11 in die werden. Die Hülle 1 ist über eine lange Leitung 12 Leitung 12 zu vermindern.

mit einer Hilfskammer 11 verbunden. Diese Leitung 5° Wenn die Hülle 1 und deren Inhalt ausgeheizt werbesitzt einen engen Querschnitt von zweckmäßiger- den müssen, um den Innendruck auf einen sehr weise rechteckiger Gestalt. Die Leitung 12 ist an niedrigen Betrag zu bringen, kann dies ohne Aufihren Enden mit der Hülle 1 und der Kammer 11 heizen der Kammer 11 und ihres Inhalts erreicht vakuumdicht verbunden und bildet dort die Öffnun- werden, weil sich die Kammer 11 in einiger Entfergen 13 und 14. Die Öffnung 14 kann durch eine 55 nung von der Hülle 1 befindet. Die Wärme wird von Metallklappe 15 verschlossen werden, die an einem der Leitung 12 nur schlecht weitergeleitet, insbeson-Ende drehbar gelagert ist, so daß sie von der Öff- dere wenn die Leitung aus Glas besteht. Die Eleknung 14 weggeklappt werden kann. trode 18 in der Kammer 11 wird deshalb durch das

Die Kammer 11 kann durch die Leitung 16 eva- Ausheizen nicht gefährdet.

kuiert werden. Die Kammer besitzt einen Halter 17 ^6o Nach Beendigung des Ausheizens und nach dem für eine Elektrode 18, die einen empfindlichen Über- Aufbringen der Überzüge auf die Oberfläche der zug erhalten soll. Die Elektrode 18 kann als dünner Elektrode 18 kann die Klappe 15 geöffnet werden. Schirm ausgebildet sein. Die Elektrode 18 ist relativ Das öffnen erfolgt entweder durch Kippen der ganzen zu der Leitung 12 ausgerichtet und besitzt eine solche Einrichtung oder mit Hilfe eines Magnets. In der Größe, daß sie durch die Leitung 12 hindurchgeführt 65 Nähe des Stabes 26 befindet sich außerhalb der werden kann. Die Kammer 11 enthält ferner Behälter Kammer 11 ein Magnet. Der Magnet wird so bewegt, 19 und 21, aus denen Metall mit Hilfe von Heiz- daß der Stab 26 sich in Richtung auf die Elektrode drähten 22, 23 verdampft werden kann, deren Zu- 18 hinbewegen muß. Dadurch wird die Elektrode 18

in die Leitung 12 gebracht, so daß durch die Bewegung des Stabes 26 die Elektrode durch die Leitung 12 in die Hülle 1 geführt wird und sich schließlich in dem Halter 31 in der gewünschten Lage in der Hülle 1 befindet. Die Elektrode kann in der Nähe der inneren Oberfläche der Endwand 7 in der Hülle untergebracht werden. Es wurde also eine Elektrode mit einer oder mehreren empfindlichen Oberflächen durch Niederschlagen eines vergiftenden Materials gebildet und in die Hülle der Vervielfacherröhre gebracht. Die empfindliche Oberfläche wurde ohne ein Vergiften anderer Oberflächen der anderen Elektroden gebildet. Auch wurde die Oberfläche der Elektrode durch Ausheizen bei einer hohen Temperatur nicht nachteilig beeinflußt.

Die zweite Elektrode 32 kann in einer zweiten Hilfskammer ähnlicher Konstruktion wie die Kammer 11 untergebracht werden. Nach der beschriebenen Behandlung kann die zweite Elektrode durch die Leitung 34 in die gewünschte Lage in der Hülle 1 ao gebracht werden.

Nachdem die Elektroden durch die Leitungen in die gewünschte Lage in der Hülle 1 gebracht wurden, werden die Leitungen an Stellen, die sich nahe der Oberfläche der Hülle befinden, so abgeschmolzen, daß die Stutzen nicht weiter über die Oberfläche der Hülle hinausragen als das Stutzende der Leitung 9, die zum Evakuieren der Hülle verwandt wird. Der Querschnitt entlang der Länge der Hülle wird also nicht bemerkenswert erhöht.

Das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung ermöglichen die Herstellung einer Bildverstärkerröhre mit empfindlichen Elektroden, ohne daß dabei die Möglichkeit besteht, daß das zur Herstellung des empfindlichen Überzuges verwandte Material andere Oberflächen vergiftet. Auch besteht dabei nicht die Gefahr, daß empfindliche Oberflächen durch Ausheizen nachteilig beeinflußt werden. Durch die Erfindung ist es ferner möglich, mehrere Elektroden in der Hülle eng benachbart unterzubringen und eine Elektrode nahe der Endwand der Hülle vorzusehen. Jede Elektrode wird in einer zweiten Kammer individuell behandelt, so daß mit diesem Verfahren sehr vorteilhafte Ergebnisse erzielt werden können.

45

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer Bildverstärkerröhre, die eine Hülle besitzt, die ein oder mehrere Röhrenelemente enthält, bei dem ein Röhrenelement in eine Hilfskammer eingesetzt wird, bei dem die Hilfskammer und die Hülle evakuiert werden und bei dem ein Dampf in die Hilfskammer eingeführt wird, um die Oberfläche des Röhrenelementes mit einer Schicht aus gewünschtem Material zu überziehen, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Hilfskammer an die Bildverstärkerröhre über eine lange Verbindungsleitung angeschlossen wird, die einen Querschnitt besitzt, der groß genug ist, ein Röhrenelement durch die Leitung hindurchzuführen, der aber klein ist im Vergleich zu der Länge der Leitung, so daß beim Bedampfen ein bemerkenswerter Durchfluß des Dampfes aus der Hilfskammer in die Bildverstärkerröhre nicht erfolgt, daß dann das Röhrenelement durch die Verbindungsleitung in die Bildverstärkerröhre gebracht wird, und daß schließlich die Leitung an einem Punkt in der Nähe des Bildverstärkerrohres abgeschmolzen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildverstärkerröhre und deren Inhalt auf eine hohe Temperatur aufgeheizt werden, bevor ein temperaturempfindliches Röhrenelement aus der Hilfskammer in die Hülle übergeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Dampf in die Hilfskammer eingeführt wird, um die Oberfläche des Röhrenelementes mit einer zweiten Schicht eines zweiten gewünschten Materials zu überziehen.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, die eine Hülle für die Bildverstärkerröhre enthält, eine Hilfskammer mit Mitteln zur Halterung eines Röhrenelementes, Mittel zur Halterung eines Röhrenelementes in der Bildverstärkerröhre, Mittel zum Evakuieren der letzteren und der Hilfskammer und Mittel zum Einführen von Dampf in die Hilfskammer, um die Oberfläche des Röhrenelementes mit einer Schicht eines gewünschten Materials zu überziehen, dadurch gekennzeichnet, daß eine lange Verbindungsleitung vorgesehen ist, die das Bildverstärkerrohr mit der Hilfskammer verbindet und einen Querschnitt besitzt, der groß genug ist, um das Hindurchführen des Röhrenelementes durch die Leitung zu ermöglichen, der aber klein im Vergleich zu der Länge der Leitung ist, um zu verhindern, daß eine störende Dampfmenge durch die Leitung in die Hülle gelangt, und daß Mittel vorgesehen sind, das Röhfenelement von der Halterung in der Hilfskammer durch die Leitung zu der Halterung in der Hülle der Röhre zu befördern.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hilfskammer eine Metallklappe vorgesehen ist, mit der die Austrittsöffnung der Leitung verschlossen werden kann.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Transport des Röhrenelementes ein ferromagnetischer Stab vorgesehen ist, der sich in der Hilfskammer befindet und geeignet ist, an die eine Seite eines Röhrenelementes anzustoßen, und daß ein Magnet an der Außenseite der Hilfskammer und der Leitung vorgesehen ist, mit dessen Hilfe der Stab zusammen mit dem Röhrenelement durch die Leitung bewegt werden kann.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 695 498; deutsche Auslegeschrift Nr. 1040139.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409 598/328 5.64 © Bundesdruckerei Berlin