DE1279236B - Verfahren zur Herstellung einer als Roentgenaufnahmeroehre verwendbaren Elektronenroehre - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

HOIl

Deutsche Kl.: 21 g - 29/01

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

P 1279 236.8-33 (G 25773)

21. November 1958

3. Oktober 1968

Die Hauptpatentanmeldung G 23900 VIIIc /21g (deutsche Auslegeschrift 1052 001) betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Elektronenröhren mit einer Bleioxidschicht als Photoleiter durch Aufdampfen eines Gemisches der tetragonalen (roten) und orthorhombischen (gelben) Modifikation in Gegenwart von Sauerstoff, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Bleioxid auf eine vorgewärmte Unterlage aufgedampft und die gebildete Schicht auf eine Temperatur von 495 bis 888° C zur Um-Wandlung der roten Modifikation in die gelbe Modifikation erwärmt wird. Die Unterlage soll auf eine Temperatur zwischen 300 und 500⁰C vorgewärmt sein. Nach dem Verfahren des Hauptpatents gelingt die Herstellung von Elektronenröhren verschiedenster Anwendungsgebiete, wie von Bildröhren und Aufnahmeröhren, mit einer Empfindlichkeit im sichtbaren Spektralbereich und daran anschließende unsichtbare Spektralbereiche.

Vorliegende Erfindung bringt nun eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens nach der Hauptpatentanmeldung für spezielle Elektronenröhren, nämlich für Röntgenkameraröhren, wobei in der lichtempfindlichen Schicht eine Umsetzung des Röntgenbildes in übertragbar elektrische Signale erfolgt.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung einer Elektronenröhre, die als Röntgenaufnahmeröhre Verwendung findet, mit einer Bleioxidschicht als Photoleiter durch Aufdampfen eines Gemisches der tetragonalen (roten) und orthorhombischen (gelben) Modifikation des Bleioxids in Gegenwart von Sauerstoff auf eine vorgewärmte Unterlage und Umwandlung der roten Modifikation in die gelbe Modifikation durch Erhitzen auf eine Temperatur zwischen. 495 und 888° C nach Patentanmeldung G 23900 VIIIc/21g. Die Erfindung ist nun dadurch gekennzeichnet, daß das Bleioxid auf eine Zwischenschicht aus einem Metalloxid aufgedampft wird, welches eine höhere Leitfähigkeit als die Bleioxidschicht besitzt. Diese Oxidschicht ist vorzugsweise die Oxidhaut auf Stahl, Kupfer, Nickel oder Chrom. Diese Metalle können als Bleche vorliegen oder eine dünne Schicht auf einer Unterlage, wie Aluminium, sein. Die Oxidhaut kann gleichzeitig mit dem Aufdampfen des Bleioxids gebildet werden.

Die Röntgenaufnahmeröhren, hergestellt nach der Erfindung, zeichnen sich durch hohe Lichtintensität und guten Kontrast aus. Durch die Zwischenschicht werden weiche Streustrahlungen ausgefiltert und gleichzeitig durch Emission der Metallschicht eine gewisse Bildverstärkung erreicht. Die erfindungsgemäß hergestellten Röntgenaufnahmeröhren eignen Verfahren zur Herstellung einer als
Röntgenaufnahmeröhre verwendbaren
Elektronenröhre

Zusatz zur Anmeldung: G 23900 VIIIc/21 g-Auslegeschrift 1052 001

Anmelder:

General Electric Company, Schenectady, N. Y.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls
und Dr. E. Frhr. v. Pechmann, Patentanwälte,
8000 München 90, Schweigerstr. 2

Als Erfinder benannt:

Harold Berger, West Allis, Wis.;

John Edward Jacobs, Haies Corners, Wis.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 21. November 1957
(697 823)

sich z.B. für energiereiche Röntgenstrahlung aus einer Röntgenröhre für über 100 kV.

Die Zwischenschicht kann die Oxidhaut auf einem Metall sein, dessen Oxid einen elektrischen Widerstand von maximal 10^βΏ · cm aufweist. Damit wird eine gute Stromleitung zwischen Unterlage und Photoschicht und eine hohe Gleichmäßigkeit über die gesamte Schirmfläche gewährleistet.

Die Auswahl des Materials für die Zwischenschicht soll im Hinblick auf den Wärmeausdehnungskoeffizienten geschehen. Es soll nämlich kein beträchtlicher Unterschied zwischen den Wärmeausdehnungskoeffizienten der Zwischenschicht und der Photoschicht bestehen, damit es weder während des Aufbaus der Elektronenröhre noch während des Betriebes zu einem Abschälen oder Abblättern des Photoleiters kommen kann. Verschiedene korrosionsbeständige Stähle, insbesondere AISI430, haben sich als besonders geeignet erwiesen. Da selbsttragende

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Bleche aus Stahl für Röntgenstrahlen ziemlich undurchlässig sind, wird vorzugsweise auf eine Unterlage aus z. B. Aluminium oder einem anderen Leichtmetall die Metallschicht für die Zwischenschicht, z.B. durch Elektroplattieren, aufgebracht. Außer dem bereits erwähnten korrosionsbeständigen Stahl kann man auch Kupfer- Nickel und Chrom sowie deren Legierungen als Werkstoff für die Metallzwischenschicht heranziehen.

und zum Temperaturausgleich 30 min auf dieser Temperatur gehalten. Anschließend wird Bleioxid aufgedampft, vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 980° C in etwa 5 min. Nach dem Bedampfen wird der Schirm noch etwa 30 min in einer Sauerstoffatmosphäre heruntergekühlt, aus dem Vakuumgefäß genommen, in einen Ofen mit 600° C übergeführt und dort zur Umwandlung der roten Modifikation in die gelbe Modifikation des Bleioxids etwa

Im Sinne der Hauptpatentanmeldung wird auf die io 90 min auf dieser Temperatur belassen.
Zwischenschicht Bleioxid aufgedampft. Durch die Nun kann man auf diesen Schirm in ähnlicher

Anwesenheit von Sauerstoff oxidiert sich oberfläch- Weise eine zweite Bleioxidschicht auftragen. Die lieh die Metallschicht und bildet eine Oxidhaut, Schichtdicke von 2 Schichten soll etwa 0,2 mm bederen spezifischer Widerstand geringer als der von tragen. Der spezifische Widerstand- der Photoleiter Bleioxid, vorzugsweise nicht über 10^β Ω · cm liegt. 15 beträgt etwa 1O^-11 Ω · cm.

Die angewandten Werkstoffe für die Metallschicht Es zeigte sich, daß eine Vorwärmung der Untersollen ein Erhitzen an der Luft bis zu etwa 700° C lage auf zumindest 200° C, vorzugsweise etwa während einiger Stunden aushalten, ohne daß es zu 350° C, zweckmäßig ist. Die Abklingzeit eines einem Schmelzen oder Durchhängen kommt. Der solchen Schirms ist sehr gering, so daß es zu keinem Wärmeausdehnungskoeffizient soll weitgehend an ao Verschwimmen der bewegten Bilder in der Auf-

den des Bleioxids angepaßt sein, so daß es zu keinem Abschälen des Photoleiters kommt. Die angewandten Materialien besitzen diese Eigenschaften und sind darüber hinaus leicht bearbeitbar, unmagnetisch und zeigen eine gute Röntgenstrahlendurchlässigkeit. Eine bevorzugt angewandte Stahlschicht kann auch als Elektronenvervielfacher und damit als Verstärker dienen. -Die erfindungsgemäß hergestellten Schirme zeichnen sich durch hohe Fehlerlosigkeitund Fleckenlosigkeit gegenüber den bekannten Schirmen aus. Die Abidingzeit des Photoleiters ist so gering, daß man auch bei bewegten Objekten einwandfreie Bilder erhält.

Wie oben bereits erwähnt, kann man z. B. eine Metallschicht auf eine Unterlage, wie Aluminium aufbringen, wenn sie z. B. bei korrosionsbeständigem Stahl nicht selbsttragend ist. Es ist jedoch auch möglich, selbsttragende Metallschichten anzuwenden, die dann gleichzeitig als Unterlage wirken und die wirksame Zwischenschicht eigentlich nur die Oxidhaut ist. Zu beachten ist, daß Aluminiumoxid, wie es häufig als Unterlage für Elektronenröhren dient, einen Widerstand wesentlich größer als Bleioxid besitzt und damit nicht im Sinne der Erfindung brauchbar ist.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Unterlage mit einer durch Elektroplattieren oder Spritzen aufgetragenen Metallschicht oder ein selbsttragendes Blech oder auch als Überzug in ein Vakuumgefäß eingebracht und ein Druck von etwa 10~¹⁴ bis 10~^s mm Hg aufrechterhalten. Es wird dann in das Vakuumgefäß trockener Sauerstoff bis auf einen Druck- von 3 bis 5 · 10~^s mm eingeleitet und dieser Sauerstoffdruck 5 bis 10 min konstant gehalten. Nun wird die Metallschicht auf etwa 360 bis 380° C vorgewärmt nahmeröhre kommt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer als Röntgenaufnahmeröhre verwendbaren Elektronenröhre mit einer Bleioxidschicht als Photoleiter durch Aufdampfen eines Gemisches der tetragonalen (roten) und orthorhombischen (gelben) Modifikation des Bleioxids in Gegenwart von Sauerstoff auf eine vorgewärmte Unterlage und Erwärmen der gebildeten Schicht auf eine Temperatur von 495 bis 888° C zur Umwandlung der roten Modifikation in die gelbe Modifikation nach Patentanmeldung G 23900 Vmc/21g (deutsche Auslegeschrift 1052 001), dadurch gekennzeichnet, daß das Bleioxid auf eine Zwischenschicht aus einem Metalloxid aufgedampft wird, dessen Leitfähigkeit besser ist als die der Photoschicht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht die sich beim Aufdampfen bildende Oxidschicht auf Stahl, Kupfer, Nickel oder Chrom oder deren Legierungen ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Zwischenschicht auf einem Blech oder einem Überzug dieser Metalle auf einer Unterlage, wie Aluminium, befindet.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 918 098;

Journal of the Optical Society of America, 47 (1957), S. 887 bis 894;

Proceedings of the IRE, 45 (1957), S. 1358 bis 1364.

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