DE815067C

DE815067C - Kathodenstrahlroehre mit einem auf einem Glastraeger angebrachten Leuchtschirm

Info

Publication number: DE815067C
Application number: DEP34977A
Authority: DE
Inventors: Johannes De Gier; Josephus Antonius Maria Smelt
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1948-03-15
Filing date: 1949-02-24
Publication date: 1951-09-27
Also published as: BE487887A; GB664769A; NL72664C; FR983146A; CH272937A; US2477329A

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.

Beispiel 1

Glaszusammensetzung:

66 Gewichtsprozent Si O₂
5 - Na₂O

10 2

15
2

K₂O
B₂O₃
BaO
CeO,

Beispiel 2

Glaszusammensetzung:

66 Gewichtsprozent SiO

15
2

15
2 - CeO,

Na₂O

B₂O₃

BaO

Beispiel 3

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

PATENTANSPRÜCHE:

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

10 - KoO

15

K₂O
B₂O₃
BaO
CeO,

® 1556 9.