Leuchtschirm. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Leuchtschirm.
Leuchtschirme finden für manche Zwecke Anwendung. So wird zum Beispiel in der Röntgentechnik ein Leuchtschirm zur Beob achtung von Röntgenbildern (sogenannter Durchleuchtungsschirm) und zur Verstär kung der Einwirkung der Röntgenstrahlen auf photographisches Material verwendet.
In Kombination mit elektrischen Ent ladungsröhren werden Leuchtschirme zum Beispiel in Braunsehen Röhren und zur Um setzung einer durch elektrische Entladung er zeugten Strahlung in Strahlung mit einer längeren Wellenlänge verwendet. Bei Braun sehen Röhren befindet sich der Schirm im allgemeinen innerhalb der Röhre, da die Elek tronenabsorption der Röhrenwand gross ist und die durchgelassene Elektronenmenge zur Erzeugung eines deutlichen Bildes auf einem ausserhalb der Röhre angeordneten Leucht schirm im allgemeinen zu gering wäre. In einer Entladungsröhre, in der eine Strahlung erzeugt wird, von der ein Teil vom Leucht schirm umgesetzt wird, kann der Schirm sich auch ausserhalb der Röhre, z.
B. auf einem Reflektor, befinden, da es möglich ist, Röh rengefässe anzufertigen, die wenigstens einen Teil der in der Entladung erzeugten Strah lung mit einer verhältnismässig geringen Ab sorption durchlassen. Ein Beispiel eines sol chen Röhrengefässes ist eine Quecksilber dampfentladungsröhre, in der eine grosse Menge von Ultraviolettstrahlen erzeugt wird; wird die Wand der Röhre zum Beispiel aus Quarz angefertigt, so wird ein wesentlicher Teil. dieser Strahlung durchgelassen, der dann einen ausserhalb der Röhre angeordne ten Leuchtschirm erregen kann.
Es sind bereits viele Leuchtstoffe zur Verwendung in solchen Schirmen bekannt, aber eine Erweiterung dieser Stoffzahl ist erwünscht, da jeder Stoff eine spezifische Lumineszenz und ausserdem andere Eigen schaften aufweist, so dass er für einige Zwecke besonders geeignet und für andere Zwecke weniger geeignet ist.
Stellt man sieh ein be stimmtes Ziel vor Augen, wobei man einen Leuchtschirm verwenden will, so wird natur gemäss vor allem darauf geachtet, ob sich der ; zu verwendende Stoff mit. der verfügbaren Strahlung (worunter auch Korpuskularstrah- len verstanden werden) erregen lässt; ferner wird man auch auf die Farbe der Aufleueh- tung, auf den Wirkungsgrad und auf die; Temperaturabhängigkeit achten. Sind für diese Eigenschaften die Anforderungen fest gesetzt, so ist man bereits in der Zahl der verwendbaren Leuchtstoffe beschränkt. Au sserdem müssen noch andere chemische oder e physikalische Eigenschaften, die solchen Stof fen inhärent sind, berücksichtigt werden, z.
B. die Beständigkeit gegen die Strahlung oder gegen die Entladung und die Möglich keit der Auftragung einer guten gleiehmässi- c gen Schicht; ferner ist eine einfache Herstel- lungsweise der Stoffe erwünscht. Aus dem Vorhergehenden geht daher deutlich hervor, dass es erwünscht ist, eine grosse Zahl von Stoffen zur Verfügung zu haben, die einer seits mehrere gemeinsame Eigenschaften haben, anderseits aber bestimmte Unter schiede aufweisen.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Leuchtschirm, der mindestens ein kristallini sches Phosphat wenigstens eines Erdalkali- metalles enthält, wobei Wismut als Aktivator vorhanden ist.
Neben Erdalkalimetallen kann noch Alu minium vorhanden sein; auch Alkalimetalle können zusammen mit den Erdalkalimetallen und gegebenenfalls mit Aluminium vorkom men.
Es ist bereits bekannt, dass Wismut ver schiedenen Stoffen Leuchteigenschaften ertei len kann. So wurde unter anderem bereits be schrieben, dass mit Wismut aktiviertes Alii- miniumoxyd unter der Einwirkung von Ka thodenstrahlen blau oder rot aufleuchtet.
Ferner sind bereits Glassorten bekannt, in denen wenigstens<I>20</I> Jo Phosphorpentoxyd und nebst den Elementen Barium, Alumi nium und Magnesium Wismut als aktivieren des Metall vorhanden ist. Eine aus einer sol chen Glassorte angefertigte Quecksilberdampf- Entladungsröhre luminesziert blauartig weiss.
Leuchtschirme nach der Erfindinig wei sen, im Gegensatz zu leuchtenden Glassorten, insbesondere gute Wirkungsgrade in Katho denstrahlröhren auf.
Eine besonders vorteilhafte Eigenschaft, die mit der Verwendung kristallinischer Phosphate verbunden ist, besteht noch darin, dass die Verarbeitungstemperatur der Leucht- stoffe verhältnismässig niedrig gewählt wer , den kann.
In Phosphaten, die in einem erfindungs gemässen Schirm vorhanden sind, kann das Verhältnis zwischen der Siunme der Erd- alkalimetalle, und gegebenenfalls Aluminium, und der Phosphorsäure in einem Gebiet mit weit verschiedenen Grenzen gewählt werden. So können zum Beispiel sowohl Orthophos- phate, Pyrophosphate als auch Metaphosphate verwendet werden.
Sind neben den Erdalkali- metallen und Aluminium auch noch Alkali-,5 metalle vorhanden, so wird man zur Berech nung der Phosphorsäuremenge die Summe der Erdallialimetalle, des Aluminiums und der Alkalimetalle berücksichtigen.
Sehr vorteilhaft ist zum Beispiel mit Wis- e mut aktiviertes Calciumpyrophosphat, das eine starke rote Lumineszenz bei Elektronen bombardement aufweist und folglich für Par- bensehzwecke von Bedeutung ist.
Das Emis sionsspektrum dieses Stoffes liegt grössten- e teils zwischen 6000 und 6500A. Ausserdem weist der Stoff eine sehr gute Temperatur abhängigkeit auf, das heisst dass auch bei höherer Temperatur, sogar bis etwa 2500 C, seine Lichtausbeute wenig nachlässt. , Auch mit Wismut aktiviertes Calcium- metaphosphat und Strontiummetaphosphat ergeben bei Elektronenbombardement eine rote Lumineszenz, ebenso wie Strontiumpyro- phosphat; von letzterem ist aber die Intensi- tät der Lumineszenz etwas geringer.
Die erforderliche Aktivatormenge kann innerhalb weiter Grenzen geändert werden. So ergibt zum Beispiel Calciumpyrophosphat, das auf 100 000 Moleküle mit 1 Atom Wismut aktiviert ist, bereits eine deutlich wahrnehm bare Lumineszenz bei Elektronenbombarde ment. Bei niedrigeren Wismutgehalten nimmt die Intensität der Aufleuchtung ab, während zwischen 10 und 10 000 Atomen Wismut pro 100 000 Moleküle Calciumpyrophosphat die Lichtstärke vom Wismutgehalt wenig abhän gig ist. Ein 30 Atome Wismut auf 100 Mole küle Phosphat enthaltendes Präparat ergibt wieder eine wesentlich geringere Lumineszenz.
In dem beschriebenen Leuchtschirm kön nen nebst den oben beschriebenen Phosphaten auch noch weitere Leuchtstoffe vorhanden sein.
Luminescent screen. The present invention relates to a fluorescent screen.
Luminous screens are used for some purposes. In X-ray technology, for example, a fluorescent screen is used to observe X-ray images (so-called fluoroscopic screen) and to intensify the effect of the X-rays on photographic material.
In combination with electrical discharge tubes, fluorescent screens are used, for example, in Braunsehen tubes and to convert radiation generated by electrical discharge into radiation with a longer wavelength. In Braun tubes see the screen is generally inside the tube, since the electron absorption of the tube wall is large and the amount of electrons allowed to generate a clear image on a luminescent screen arranged outside the tube would generally be too small. In a discharge tube in which radiation is generated, part of which is converted from the fluorescent screen, the screen can also be outside the tube, for.
B. on a reflector, because it is possible to make Röh rengefäß that allow at least part of the radiation generated in the discharge treatment with a relatively low absorption from. An example of such a tubular vessel is a mercury vapor discharge tube in which a large amount of ultraviolet rays is generated; for example, if the wall of the tube is made of quartz, it becomes an essential part. this radiation is transmitted, which can then excite a fluorescent screen arranged outside the tube.
Many phosphors are already known for use in such screens, but an expansion of this number of substances is desirable, since each substance has a specific luminescence and also other properties, so that it is particularly suitable for some purposes and less suitable for other purposes.
If you see a certain goal in front of your eyes, where you want to use a fluorescent screen, then naturally the main focus is on whether the; substance to be used with. the available radiation (which also includes corpuscular rays) can be excited; Furthermore, one will also look at the color of the lighting, the efficiency and the; Pay attention to temperature dependence. If the requirements for these properties are fixed, the number of phosphors that can be used is limited. In addition, other chemical or physical properties inherent in such substances must be taken into account, e.g.
B. the resistance to radiation or to the discharge and the possibility of applying a good uniform layer; Furthermore, a simple way of producing the substances is desirable. From the foregoing it is therefore clear that it is desirable to have a large number of substances available, which on the one hand have several common properties, but on the other hand have certain differences.
The invention relates to a luminescent screen which contains at least one crystalline phosphate of at least one alkaline earth metal, bismuth being present as an activator.
In addition to alkaline earth metals, aluminum can also be present; alkali metals can also occur together with the alkaline earth metals and optionally with aluminum.
It is already known that bismuth can impart luminous properties to various substances. It has already been described, for example, that alumina activated with bismuth lights up blue or red when exposed to cathode rays.
Furthermore, types of glass are already known in which at least <I> 20 </I> Jo phosphorus pentoxide and, in addition to the elements barium, aluminum and magnesium, bismuth is present to activate the metal. A mercury vapor discharge tube made from such a type of glass is luminescent blue-like white.
Luminescent screens according to the invention wei sen, in contrast to luminous types of glass, especially good efficiencies in cathode ray tubes.
Another particularly advantageous property associated with the use of crystalline phosphates is that the processing temperature of the phosphors can be selected to be relatively low.
In phosphates that are present in a screen according to the invention, the ratio between the Siunme of the alkaline earth metals, and optionally aluminum, and the phosphoric acid can be selected within a range with widely different limits. For example, both orthophosphates, pyrophosphates and metaphosphates can be used.
If, in addition to the alkaline earth metals and aluminum, alkali metals are also present, the sum of the alkaline earth metals, aluminum and alkali metals will be taken into account to calculate the amount of phosphoric acid.
Calcium pyrophosphate activated with bisse- mute, for example, is very advantageous, as it has a strong red luminescence when bombarded with electrons and is therefore of importance for parbenic purposes.
The emission spectrum of this substance is mostly between 6000 and 6500A. In addition, the substance has a very good temperature dependency, which means that even at higher temperatures, even up to around 2500 C, its light yield decreases little. , Calcium metaphosphate and strontium metaphosphate activated with bismuth also produce red luminescence when bombarded with electrons, as does strontium pyrophosphate; of the latter, however, the intensity of the luminescence is somewhat lower.
The required amount of activator can be changed within wide limits. Calcium pyrophosphate, for example, which is activated per 100,000 molecules with 1 atom of bismuth, already produces a clearly perceptible luminescence when electron bombarded. At lower bismuth contents, the intensity of the illumination decreases, while between 10 and 10,000 atoms of bismuth per 100,000 molecules of calcium pyrophosphate, the light intensity is little dependent on the bismuth content. A preparation containing 30 atoms of bismuth per 100 moles of phosphate again produces significantly lower luminescence.
In addition to the phosphates described above, other luminescent substances can also be present in the luminescent screen described.