Leuchtschirm. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Leuchtschirm.
Leuchtschirme finden für manche Zwecke Anwendung. So wird z. B. in der Röntgen technik ein Leuchtschirm zur Beobachtung von Röntgenbildern (sogenannter Durchleuch tungsschirm) und zur Verstärkung der Ein wirkung der Röntgenstrahlen auf photogra phisches Material verwendet.
In Kombination mit elektrischen Entla dungsröhren werden Leuchtschirme z. B. in Braunschen Röhren und zur Umsetzung einer durch elektrische Entladung erzeugten Strah lung in Strahlung mit einer längeren Wellen länge verwendet. Bei Braunschen Röhren be findet sich der Schirm im allgemeinen inner halb der Röhre, da die Elektronenabsorption der Röhrenwand gross ist und die durchge lassene Elektronenmenge zur Erzeugung eines deutlichen Bildes auf einem ausserhalb der Röhre angeordneten Leuchtschirm im allge meinen zu gering wäre. In einer Entladungs röhre, in der eine Strahlung erzeugt wird, von der ein Teil vom Leuchtschirm umgesetzt wird, kann der Schirm sich auch ausserhalb der Röhre, z.
B. auf einem Reflektor, befinden, da es möglich ist, Röhrengefässe anzufertigen, die wenigstens einen Teil der in der Entla dung erzeugten Strahlung mit einer verhält nismässig geringen Absorption durchlassen. Ein Beispiel eines solchen Röhrengefässes ist eine Quecksilberdampfentladungsröhre, in der eine grosse Menge von Ultraviolettstrahlen er- zeugt wird; wird die Wand der Röhre z. B. aus Quarz angefertigt, so wird ein wesent licher Teil dieser Strahlung durchgelassen, der dann einen ausserhalb der Röhre angeord neten Leuchtschirm erregen kann.
Es sind bereits viele Leuchtstoffe zur Ver wendung in solchen Schirmen bekannt, aber eine Erweiterung dieser Stoffzahl ist er wünscht, da. jeder Stoff eine spezifische Lu mineszenz und ausserdem andere Eigenschaf ten aufweist, so dass er für einige Zwecke besonders geeignet und für andere Zweckc weniger geeignet ist.
Stellt man sich 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 Aufleuch- 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 physikalische Eigenschaften, die solchen Stof fen inhärent sind, berücksichtigt werden, z. B.
die Beständigkeit gegen die Strahlung oder gegen die Entladung und die Möglichkeit der Auftragung einer guten gleichmässigen Schicht; ferner ist eine einfache Herstel lungsweise der Stoffe erwünscht. Aus dem Vorhergehenden geht daher deutlich hervar, dass es erwünscht ist, eine grosse Zahl von Stoffen zur Verfügung zu haben, die einer seits mehrere gemeinsame Eigenschaften ha ben, anderseits aber bestimmte Unterschiede aufweisen.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Leuchtschirm, der mindestens ein kristallini sches Phosphat von Aluminium enthält, wobei Wismut als Aktivator vorhanden ist. Auch können Alkalimetalle mit Aluminium zusam men vorkommen.
Es ist bereits bekannt, dass Wismut ver schiedenen Stoffen Leuchteigenschaften er teilen kann. So wurde u. a. bereits beschrie ben, dass mit Wismut aktiviertes Aluminium- oxyd unter der Einwirkung von Kathoden strahlen blau oder rot aufleuchtet.
Ferner sind bereits Glassorten bekannt, in denen wenigstens 20 a Phosphorpentoxyd und nebst den Elementen Barium, Aluminium und Magnesium Wismut als aktivierendes Me tall vorhanden ist. Eine aus einer solchen Glassorte angefertigte Quecksilberdampfent- ladungsröhre luminesziert blauartig weiss.
Leuchtschirme nach der Erfindung weisen, im Gegensatz zu leuchtenden Glassorten, ins besondere gute Wirkungsgrade in Kathoden- Strahlröhren auf.
Eine besonders vorteilhafte Eigenschaft, die mit der Verwendung kristallinischer Phos phate verbunden ist, besteht noch darin, dass die Verarbeitungstemperatur der Leuchtstoffe verhältnismässig niedrig gewählt werden kann.
In Phosphaten, die in einem erfindungs gemässen Schirm vorhanden sind, kann das Verhältnis zwischen Aluminium und der Phosphorsäure in einem Gebiet mit weit ver schiedenen Grenzen gewählt werden. So kön nen z. B. sowohl Orthophosphate, Pyrophos- phate als auch Metaphosphate verwendet werden.
Sind neben Aluminium auch noch Alkali inetalle vorhanden, so wird man zur Berech- nttng der Phosphorsäuremenge die Summe des Aluminiums und der Alkalimetalle be rücksichtigen.
Ein Stoff, der in einem Leuchtschirm An wendung finden kann, der in Verbindung mit einer Quecksilber-Dampfentladungsröhre ver wendet wird, ist mit Wismut aktiviertes Alu miniumorthophosphat. Dieser Stoff kann von der Quecksilberlinie mit einer Wellenlänge von 2537 A erregt werden und ergibt dabei eine gelbgrüne Lumineszenz.
Die erforderliche Aktivatormenge kann innerhalb weiter Grenzen geändert werden. So ergibt z. B. 1 Atom Wismut auf 100 000 Moleküle Phosphat bereits eine deutlich wahrnehmbare Lumineszenz bei Elektronen bombardement. Bei niedrigeren Wismutgehal- ten nimmt die Intensität der Aufleuchtung ab, während zwischen 10 und.<B>10</B> 000 Atomen Wismut pro 100 000 Moleküle Phosphat 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 obenbeschriebenen Phosphaten auch noch weitere Leuchtstoffe vorhanden sein.
Luminescent screen. The present invention relates to a fluorescent screen.
Luminous screens are used for some purposes. So z. B. in X-ray technology, a fluorescent screen for observing X-ray images (so-called Durchleuch processing screen) and used to amplify the effect of the X-rays on photographic material.
In combination with electrical discharge tubes, luminous screens z. B. Braun tubes and used to implement a radiation generated by electrical discharge radiation in radiation with a longer wave length. In Braun tubes, the screen is generally located inside the tube, since the electron absorption of the tube wall is large and the amount of electrons passed through would generally be too small to generate a clear image on a luminescent screen arranged outside the tube. In a discharge tube in which radiation is generated, part of which is converted by the fluorescent screen, the screen can also be outside the tube, for.
B. on a reflector, because it is possible to make tubular vessels that let through at least part of the radiation generated in the discharge with a relatively low absorption behaves. An example of such a tubular vessel is a mercury vapor discharge tube in which a large amount of ultraviolet rays is generated; the wall of the tube z. B. made of quartz, so a wesent Licher part of this radiation is transmitted, which can then excite a screen angeord Neten outside the tube.
There are already many phosphors for use in such screens are known, but an expansion of this number of substances is what he wants. every substance has a specific luminescence and other properties, so that it is particularly suitable for some purposes and less suitable for others.
If you have a certain goal in mind, where you want to use a luminescent screen, then, of course, the main focus is on whether the substance to be used is compatible. the available radiation (which also includes corpuscular rays) can be excited; you will also pay attention to the color of the lighting, the efficiency and the temperature dependency. 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.
resistance to radiation or to discharge and the possibility of applying a good even layer; Furthermore, a simple production mode of 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 aluminum, bismuth being present as an activator. Alkali metals can also occur together with aluminum.
It is already known that bismuth can share luminous properties with various substances. So was u. a. It has already been described that aluminum oxide activated with bismuth lights up blue or red when exposed to cathode rays.
Furthermore, types of glass are already known in which at least 20 a phosphorus pentoxide and, in addition to the elements barium, aluminum and magnesium, bismuth is present as an activating metal. A mercury vapor discharge tube made from such a type of glass is luminescent blue-like white.
In contrast to luminous types of glass, luminous screens according to the invention have particularly good efficiencies in cathode ray tubes.
A 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 aluminum and the phosphoric acid can be selected in an area with widely differing limits. So can nen z. B. both orthophosphates, pyrophosphates and metaphosphates can be used.
If alkali metals are also present in addition to aluminum, then the sum of aluminum and alkali metals will be taken into account to calculate the amount of phosphoric acid.
A substance that can be used in a fluorescent screen that is used in conjunction with a mercury vapor discharge tube is bismuth-activated aluminum orthophosphate. This substance can be excited by the mercury line with a wavelength of 2537 A and produces a yellow-green luminescence.
The required amount of activator can be changed within wide limits. So z. B. 1 atom of bismuth for 100,000 molecules of phosphate already produces a clearly perceptible luminescence when bombarded with electrons. At lower bismuth contents, the intensity of the illumination decreases, while between 10 and 10 000 atoms of bismuth per 100 000 molecules of phosphate 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.