CH228761A - Elektronenröhre mit einer Photokathode und einer Sekundäremissionselektrode, sowie Verfahren zur Herstellung einer solchen Röhre. - Google Patents

Description

  Elektronenröhre mit einer Photokathode und einer     Sekundäremissionselektrode,     sowie Verfahren zur Herstellung einer solchen Röhre.    Die     Erfindung    bezieht sich auf eine Elek  tronenröhre mit     einem        Elektrodensystem,    das       ,venigatens    eine     plhoto,elektrische    Elektrode       und        wenigstens        eine        S-ekundäremissionselek-          trode        aufweist,        ,

  sowie    auf     ein    Verfahren zur       Herstellung        einer        solchen.    Röhre.  



  Röhren,     die        eine        Photokathode    und     eine     oder     mehrere        Sekundäremissionselektroden     enthalten, sind     bekannt    und werden im     allge-          meinen    dazu verwendet,     auf'einfa.che,    Weise  eine grosse Verstärkung zu     erhalten.    Die     Se-          kundäremissionselektroden        in,

          solchen    Röhren  bestehen meist     auo    einer Unterlage irgend  eines     ,geeigneten        Metalles,    z. B. Nickel, auf       ,die    eine aktive     .Schicht,    die die eigentliche       Sekundäremissionsfähigkeit    hat, aufgebracht  ist.

   Die wirksame Schicht auf     eolchen    Elek  troden kann aus sehr verschiedenen Stoffen       bestehen;    einer der     bekanntesten    ist das     Cä-          siummetall.    Es ist aber .auch     bekannt,    Oxyde  anderer     Alkalimetalle    oder Oxyde der     Erd-          alkalimetalle    zu verwenden.

       Photoaktive     Elektroden werden im     allgemeinen    und auch    in solchen     Sekundäremissionsröhrendadurch     hergestellt, -dass auf einer Unterlage     eines        .ge-          eignetem        Metalles,    z. B.

   Silber, eine zum Bei  spiel aus einem der     Alkalimetalle,    insbeson  dere     Cäsium,        bestehende    wirksame Schicht       angeordnet        wird.        Vielfach        wird    die Unterlage  vor dem     Aufbringen    des     eigentlichen        emittie-          renden.    Stoffes nach     oxydiert.        Hierdurch    wird  beim     Aufbringen    des emittierenden Stoffes  ein Teil davon in Oxyd übergeführt werden.

    Die     vollständige        Elektrode        besteht    dann aus  einer     metallenen        Unterlage,    einer     Oxydschicht     und einer aus dem     emittierenden    Metall zu  sammen     mit,dem    Oxyd dieses     Metallers        beste-          henden    wirksamen Schicht.

   Wie aus Obigem  hervorgeht,     ist    es sowohl für     photoelektrische     Elektroden als auch für     Siekundäremissons-          elektraden    möglich, den gleichen wirksamen  Stoff, z. B.     Alkalimetall,    zu verwenden. Die       Aktivierung        wurde    daher in     einer        einzigen.     Bearbeitung in der ,gleichen Röhre ausge  führt.

   Es ergab sich .aber,     dass    die     Anforde-          rungen,    die an     eine    Sekundäremissionselek-           trolle    in bezug auf ihre Zusammensetzung     ge-          stellt        werden    sollen, nicht .ganz die gleichen  wie die an     eine    photoelektrische Elektrode  zu     stellenden        sind.    Dadurch,

       dass    die Aktivie  rung der beiden     Elektrodenarten    in einer ein  zigen Röhre     in    deiner einzigen Bearbeitung       ausgeführt    wurde, blieb entweder die Photo  emission oder die Sekundäremission gering.  



  Die Elektronenröhre nach der Erfindung  hat ein     Elektrodensystem,        .das        wenigstens    eine       photoelektrische    Elektrode und wenigstens  eine     Sekundäremissionselektrode    enthält, und  bei dem sich auf der Unterlage dieser beiden       Elektrodenarten    eine Schicht aus einer     Le:gie-          rung    befindet, die aus mindestens einem -der       Elemente    mit Atomnummern höher als 15 der  Gruppe     Vb    :

  des periodischen Systems der Ele  mente und     mindestens    einem der     Alkalime-          talle        besteht,    und zwar     derart,        da,ss    auf der       photoelektrischen    Elektrode     dass    Verhältnis  der Gesamtmenge     Alkalimetall    zur Gesamt  menge des     andern        Legierungsbestandteils    grö  sser als auf der     Sekundäremissionselektrode     ist.  



  Die Elemente mit Atomnummern höher  als 15 der Gruppe     Vb    des periodischen Sy  stems der Elemente sind Arsen, Antimon und       Wismuth.     



  Durch das Legierendes,     Alkalimetalle.s.    mit  Antimon,     Artyen    oder     Wismuth    und die Wahl  des     Verhältnis:sies,        wie    oben beschrieben, wird  der Vorzug erzielt,     dass    sowohl die Sekundär  emission, als .auch die     Plhotoemission    einen ho  hen     Wert    erlangen, und     dass    trotzdem eine  sehr einfache     Herstellungsweise    möglich ist.  



  Vorteilhaft wird das Verhältnis der Ge  samtmenge     Alkalimetall    zur     Gesamtmenge        d@esandern        Legierungsbestandteils    für die     photo-          elektrL:che,(n)        Elektrode(n)    zweimal so gross  als, für die     @ekundäremi;ssionselektrode(n)          gewählt.     



  Gemäss     demVerfahren    der Erfindung     wird     die Unterlage der     Sekundäremis:sionselek-          trode(n)    und der     photoelektri        chen        Elek-          trodei(n)    mit einer aus mindestens einem der  Elemente mit Atomnummern höher als 15 der  Gruppe     Vb    des     periodischen    Systems der     Ele-          mente    bestehenden Schicht überzogen.

   Das  
EMI0002.0067     
  
    Überziehen <SEP> kann <SEP> ausserhalb <SEP> der <SEP> eigentlichen
<tb>  Elektronenröhre <SEP> erfolgen. <SEP> Es <SEP> wird <SEP> dabei <SEP> Sorge
<tb>  getragen, <SEP> dass <SEP> die <SEP> Elektroden, <SEP> die <SEP> als <SEP> Sekun  däremisson.se@ektroden <SEP> fungieren <SEP> müssen,
<tb>  eine <SEP> stärkere <SEP> Schicht <SEP> als <SEP> die <SEP> Elektroden <SEP> er  halten, <SEP> die <SEP> als <SEP> Photoelektroden <SEP> dienen <SEP> werden.
<tb>  Man <SEP> kann <SEP> zum <SEP> Beisspiel <SEP> eine <SEP> Anzahl <SEP> Elek  troden <SEP> von <SEP> der <SEP> einen <SEP> Art <SEP> in <SEP> eine <SEP> besondere
<tb>  Röhre <SEP> einbauen <SEP> und <SEP> .sie <SEP> darin, <SEP> zum <SEP> Beispiel
<tb>  durch <SEP> Aufdampfen <SEP> mit <SEP> einer <SEP> Schicht <SEP> Arsen,

  
<tb>  Wismuth <SEP> oder <SEP> Antimon <SEP> bestimmter <SEP> Stärke
<tb>  überziehen. <SEP> Die <SEP> andern <SEP> Elektroden <SEP> werden
<tb>  vorzug:;-#vei,se <SEP> in <SEP> einer <SEP> andern <SEP> Röhre <SEP> mit <SEP> einer
<tb>  Schicht <SEP> verschiedener <SEP> Stärke <SEP> überzogen. <SEP> Als
<tb>  Unterlage <SEP> für <SEP> die <SEP> Elektroden <SEP> kann <SEP> zum <SEP> Bei  spiel <SEP> Nickel <SEP> verwendet <SEP> werden.
<tb>  Die <SEP> Stärlze <SEP> der <SEP> Aren-, <SEP> Antimon- <SEP> oder
<tb>  @,\rismuthschicht <SEP> für <SEP> -die <SEP> Sekundäremission.s  elektrode <SEP> wird <SEP> vorteilhaft <SEP> zweimal <SEP> so <SEP> gross
<tb>  als <SEP> die <SEP> Stärke <SEP> der <SEP> Schicht <SEP> für <SEP> die <SEP> photoelek  trischen <SEP> Elektroden <SEP> gewählt.

   <SEP> Sehr <SEP> geeignete
<tb>  -Werte <SEP> sind <SEP> zum <SEP> Beisspiel <SEP> eine <SEP> Stärke <SEP> von
<tb>  500 <SEP> Ä <SEP> für <SEP> die <SEP> photoelektrische <SEP> Elektrode <SEP> und
<tb>  1000 <SEP> Ä <SEP> für <SEP> die <SEP> Sekundäremissionselektroden.
<tb>  Nachdem <SEP> Überziehen <SEP> mit <SEP> der <SEP> Wismuth-,
<tb>  Arsen- <SEP> oder <SEP> Antimonschicht <SEP> können <SEP> die <SEP> Elek  troden <SEP> in. <SEP> der <SEP> eigentlichen <SEP> Elektronenröhre
<tb>  angeordnet <SEP> und <SEP> darin <SEP> in <SEP> einer <SEP> einzigen <SEP> Be  arbeitung <SEP> sämtliche <SEP> Elektroden, <SEP> also <SEP> sowohl
<tb>  photoelektrische <SEP> als <SEP> auch <SEP> Sekundäremis@sions  elektroden <SEP> aktiviert <SEP> werden.

   <SEP> Diese <SEP> Aktivie  rung <SEP> wird <SEP> zum <SEP> Beispiel <SEP> wie <SEP> folgt <SEP> ausgeführt.
<tb>  Die <SEP> Elektroden <SEP> röhre <SEP> vaird <SEP> sehr <SEP> hoch <SEP> ev" <SEP> huier  und <SEP> eis <SEP> wird <SEP> dann <SEP> ein <SEP> Alkalimetall, <SEP> z. <SEP> B. <SEP> Cä  sium, <SEP> in <SEP> <B>der</B> <SEP> Röhre <SEP> frei@emach.

   <SEP> S,2r <SEP> Cäsium  dampf <SEP> schlägt <SEP> sieh <SEP> auf <SEP> die <SEP> aktivierenden
<tb>  Elektroden <SEP> nieder, <SEP> wobei <SEP> die <SEP> Temperatur <SEP> die  ser <SEP> Elektroden <SEP> so <SEP> hoch <SEP> gehalten <SEP> wird, <SEP> dass <SEP> ,dass
<tb>  Alkalimetall <SEP> mit <SEP> der <SEP> aus <SEP> ArFen, <SEP> Antimon
<tb>  oder <SEP> 'Wismuth <SEP> oder <SEP> einer <SEP> Mischung <SEP> von <SEP> zwei
<tb>  oder <SEP> drei <SEP> dieser <SEP> Elemente <SEP> bestehenden <SEP> Schicht
<tb>  eine <SEP> Legierung <SEP> eingeht. <SEP> Diese <SEP> Temperatur
<tb>  kann <SEP> über <SEP> einem <SEP> grossen <SEP> Gebiet, <SEP> und <SEP> zwar
<tb>  von <SEP> Ziminertemlieratt:

  r <SEP> an <SEP> nis, <SEP> zei <SEP> etwa-200  <SEP> C.
<tb>  v <SEP> arieren.
<tb>  Vor <SEP> dem <SEP> Freimachen <SEP> des <SEP> Alkalimetalles
<tb>  kann <SEP> die <SEP> Elektronenröhre <SEP> mit <SEP> dein <SEP> ganzen
<tb>  Elektrodensystem <SEP> zur <SEP> Entgasung <SEP> während         einiger Zeit, z. B. 4     biss    10 Minuten, auf einer  Temperatur von etwa 150  C     .gehalten.    werden.  



       Nachdem        das        Alkalimetall    auf die     Elek-          troden    aufgedampft     worden    ist, wird dis  Röhre während einer     bestimmten    Zeit auf  einer ziemlich hohen Temperatur gehalten.  Vorzugsweise wird eine Temperatur von 150  bis 170  C ,gewählt. Die Zeit,     während:    der die  Elektroden auf dieser Temperatur     gehalten          werden,    wird derart gewählt, dass die Photo  emission ihren Höchstwert erreicht hat.

   Durch  die Wahl der     verschiedenen        Stärhan    der  Arsen-, Antimon- oder     Wismuthschicht    ist  dann auch die     Sekundäremission    der dazu be  stimmten Elektroden auf das Maximum     ge-          la.ngt.    Man kann natürlich auch die     S,ekundIr-          emi,ssion    als Mass     nehmen    und das     sogernannte     "Backen" der Röhre so     lange    fortsetzen,     bis          ,diese        maximal    geworden ist.

   Die beiden Ver  fahren     liefern    das     ,gleiche    Ergebnis.  



  Es hat sich gezeigt, dass     die    von der       Arsien-,    Antimon- oder     Wismuthschicht        ab-          sorbierte,    Menge     Alkalimetall        unabhängig    von  der Stärke     dieser    Schicht ist. Wenn also beim  Aktivieren eine bestimmte Menge     Alkali-          Aampf    in der Röhre vorhanden ist, so werden  sowohl die Photoelektroden als auch die Se  kundäremissionselektrode n eine bestimmte  gleiche Menge     Alkalidampf    aufnehmen.

   Weil  die Stärke der Arsen-, Antimon- oder     Wis-          muthschicht    der     Sekundäremissionselektroden     grösser als die der     photoelektrischen    Elek  troden ist, ist die     relative    Menge Cäsium bei  den erstgenannten     Elektroden    kleiner als bei  den photoelektrischen Elektroden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRüCHE I. Elektronenmöhre mit einem Elektroden- system mit wenigstens einer photo@elektris,ch-en Elektrode und wenigstens einer Sekun.där- emissioniselekirode,dadurch gekeinnzeichnet, dass auf der Unterlage der beiden Elektroden- arten eine Schicht aus einer Legierung vor handen ist, die ausi mindestens einem der Al kalimetalle und mindestens einem d,

   eir Ele mente mit Atomnummern höher als 15 der Gruppe Vb des periodischen Systems der Ele mente besteht, und zwar derart, dass das Ver- hältnis der Gesamtmeinge Alkalimeball zur Gesamtmenge des andern. Legierungsbestand- teils auf der photoelektristhen Elektrode grö sser als auf der Siekundäremssionselektrode ist.

   II. Verfahren zum Herstellung einer Elek- tronenrö!hre nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet,,dass die Unterlage der zu ak- tivierenden. Elektroden mit einer Schicht. min destens eines der Elemente mit Atomnummern höher als 15 der Gruppe Vb des:

   periodischen Systems ,der Elemente überzogen wird, .derart, .dass die Unterlage der nachher als Sekundär-, emissionselektrode wirkenden Elektrode mit einer stärkeren Schicht als die Unterlage der als photoelektrische Elektrode. dienenden Elektrode überzogen wird.

   UNTERANSPRüCHE 1. Elektronenrähre nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Gesamtmenge Alkalimetall zur Gesamt- menge,des andern Leg erungssbestandteils auf der photoelektrisühen Elektrode zweimal so , gross als auf der Seikundäremissionselektrode ist.

   2. Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass -das Überziehen der Unterlage der verschiedenen Elektroden mit . einer Schicht mindestens eines der genannten Elemente der Gruppe Vb des periodischen Systems vor dem Einhau dieser Elektroden in die eigentliche Elektronenröhre erfolgt. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch II und F Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke -dieser Schicht für die Sekun- däremissionselektro,de zweimal so gross alss,die Stärke der Schicht der photoaktiven Elek trode gemacht wird.

   4. verfahren nach Patentanspruch II und den Unteransprüchen 2 und 3, dadurch gekenn zeichnet, dass @dme Stärke dieser Schicht für die Sekundgremissioneielektrod'e 1000 A und für die ph otoaktive Elektrode 500 Ä beträgt. f 5.

   Verfahren nach Patentanspruch II und ,den Unteransprüchen 2 bis 4, dadurch ge- kennzeichnet"dass auf diese Schichtender bei den Elektrodenarten mindestens ein Alkali- metall in der Elektronenröhre selbst aufge dampft wird.

   6. Verfahren nach Patentanspruch II und den 2 bis 5, dadurch ge- kennzeichmet, d@a.ss die Aktivierung bei einer zwischen Zimmertemperatur und 200 C lie; "enden Temperatur erfolgt, so dass da;s auf gedampfte Alkalimetall mit dem Schicht- material eine Legierung bildet. 7.

   Verfahren nach Patentanspruch II und den Unteransprüchen 2 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, dass nach dem Aufdampfen von Alkalimetall die Elektroden während einiger Zeit auf einer solchen Temperatur gehalten werden, bis die photoaktive Elektrode eine Maximalemission aufweist.

   B. Verfahren nach Patentanspruch 1I und den Unteransprüchen 2 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, @dass nach dem Aufdampfen von Al- kalixnetall die Elektroden während einiger Zeit auf einer solchen Temperatur gehalten -,verden, bis die Sekundä.remissionselektrode eine Höchstemission aufweist.