CH283606A - Elektrische Entladungsröhre mit einem Leuchtstoff und Verfahren zu deren Herstellung. - Google Patents

Description

  Elektrische Entladungsröhre mit einem Leuchtstoff und Verfahren zu deren     Herstellung.       Die vorliegende Erfindung bezieht. sich  auf eine elektrische Entladungsröhre mit  einem Leuchtstoff und auf ein Verfahren zu  deren Herstellung. Elektrische     Entlad-angs-          röhren    dieser Art. sind in vielerlei     Ausfüh-          rungsformen    bekannt. Einer der wichtigsten       Vertreter    ist die Kathodenstrahlröhre, die  u. a. für     Fernsehzweeke    vielfach Anwendung  findet. Insbesondere für die letztere Anwen  dung ist es von Bedeutung, dass das       Lumineszenzlieht    eine für das Auge an  genehme Farbe hat, z. B. weiss ist.

   Man war  daher bestrebt, Leuchtstoffe zusammenzu  setzen, die bei einer Anregung mit Elek  tronen weisses Licht aussenden. Die bisher  am meisten verwendete Lösung war die An  wendung eines     Gemis2'hes    von zwei     Leueht-          stoffen    mit hohem Wirkungsgrad, die je einen  solchen Teil des Spektrums     ausstrahlen,        da.ss     die Kombination der beiden einen weissen  Eindruck ergibt. Die Stoffe, welche bei der  Umsetzung der Energie von Elektronen in  Licht den höchsten Wirkungsgrad ergeben,  sind die Zinksulfide,     Zink-Cadmiumsulfide     und die entsprechenden     Sulfoselenide,    die  mit einem oder mehreren schweren Metallen  aktiviert sind.

   Da es durch eine geeignete  Wahl der Aktivatoren möglich ist, diese  Stoffe derart herzustellen, dass sie beim Auf  treffen von Elektronen Licht verschiedener  Farbe aussenden, wurde vorgeschlagen, in  Röhren für Fernsehzwecke einen Leucht-    schirm anzubringen, der Zink- und     Zink-Cad-          miumsulfide    oder     Sulfoselenide    enthält, die  mit solchen Metallen aktiviert sind, dass zwei  oder     mehrLichtfarben    ausgestrahlt werden, die  zusammen den Eindruck von weissem Licht er  geben. Zu diesem Zweck können z. B. mit Silber  oder Gold aktiviertes Zink- oder     Zink-Cad-          miumsulfid    verwendet werden.

   Wird ein Ge  misch von mit Silber aktiviertem Zinksulfid  und mit Gold aktiviertem     Zink-Cadmium-          sulfid    verwendet, so kann ein Schirm erhalten  werden, der bei Elektronenbombardement  nahezu weisses Licht ausstrahlt.  



  Die oben erwähnten Stoffe werden gewöhn  lich in der     ZVeise    hergestellt,     da.ss    die Sulfide  samt einer kleinen Menge eines Salzes der  Aktivatoren unter Zusatz einer Halogenver  bindung erhitzt werden.  



  Untersuchungen, die zu der Erfindung ge  führt haben, ergaben, dass weder mit Gold  und Silber aktiviertes Zinksulfid noch mit  Gold und Silber aktiviertes     Zink-Cadmium-          sulfid    ohne weitere Hilfsmittel weisses Licht  ergeben kann.  



  Die elektrische Entladungsröhre nach der  Erfindung enthält einen bei Elektronenauf  prall, weissleuchtenden Stoff, der die Elemente  Zink, Cadmium, Schwefel, Gold, Silber und  Aluminium in solchen Mengen enthält, dass  folgende Bedingungen erfüllt sind:       n)    Das Atomverhältnis zwischen Zink und  Cadmium liegt zwischen 97 : 3 und 84 :16;      b) Pro 100 Atome Zink plus Cadmium sind  10-5 bis 2 X 10-2 Atome Gold     plus    Silber  vorhanden;  c) Das Atomverhältnis zwischen Gold und  Silber liegt zwischen 3 :1 und 1 :4;

         rd)    Die Zahl der Aluminiumatome ist wenig  stens gleich der Summe der Gold- und       Silberatomzahlen    und höchstens gleich 0,1  der Zahl der Zink- plus     Cadmiumatome;     e) Die Schwefelmenge entspricht einer sol  chen Menge, die genügen     würde,    um von  sämtlichen genannten Metallen Sulfide zu  bilden.  



  Neben den oben erwähnten Elementen  kann der     Leuchtstoff    zur Verwendung in  einer Entladungsröhre nach der Erfindung  noch Halogen enthalten.  



  Mit den oben beschriebenen Stoffen sind  Leuchtfarben erhältlich, die in dem Weiss  gebiet des I. C.     I.-Farbendreiecks    liegen, wie  es von dem Joint.     Electron    Tube Engineering       Coiincil        (J.    E. T. E. C.) am 12. Dezember 1946  definiert und in      Prodeedings    of     the    Institute  of Radio     Engineers     vom August 1948, Seiten  <B>1.028</B> und 1029, beschrieben wurde.  



  Zur Verdeutlichung der Erfindung wird  nachstehendes Beispiel der Herstellung eines  Gold, Silber und Aluminium enthaltenden       Zink-Cadmiumsulfides    gegeben.  



  81g     ZnS    werden mit 21 g     CdS    und mit  5 g     ZnS,    auf welches aus einer Lösung       l0-3    Atome Au je Molekül als Sulfid nieder  geschlagen ist, gemischt. Das Gemisch wird  mit 50     em3    einer     wässrigen        AgNOs-Lösung     (10-3 normal) und 30     cm3    einer     wässrigen     Al     (NO3)3-Lösung    (10-2 normal) feucht ge  macht, tüchtig vermischt und bei 105  C ge  trocknet.

   Nach dieser Trocknung wird noch  mals tüchtig gemischt; das trockene Gemisch  wird darauf während 1/2 bis 1 Stunde in  einem Quarzbecher in einer Atmosphäre von       HsS    auf 1100  C erhitzt.  



  Die Stoffe im oben erwähnten Beispiel  sind völlig frei von Halogen. Wie bereits er  wähnt, darf aber auch Halogen vorhanden  sein. Das Gold kann daher auch als Chlorid  lösung zugesetzt werden.    Zur Begünstigung der     Kristallisierung     kann nötigenfalls ein die Kristallisation för  derndes Mittel verwendet werden. Zu diesem  Zweck eignen sich die     Fluoride    von Alu  minium, Beryllium, Magnesium,     Caleium,          Strontium    oder Barium.  



  Gegebenenfalls kann der Leuchtstoff noch  ein Element oder eine Verbindung enthalten,  welche das Nachleuchten ohne Änderung der  Fluoreszenz herabsetzt. Als solches eignet sich  z. B. Nickel in einer Konzentration von etwa       l0-4    Atome je 100 Atome Zink plus Cadmium.  



  Obzwar im vorhergehenden die Tatsache  betont wurde, dass der Leuchtstoff bei Er  regung durch Elektronen Licht ausstrahlt,  wird darauf hingewiesen,     da.ss    er gleichfalls  bei Erregung mit.     Ultraviolettstrahlen    oder  Röntgenstrahlen aufleuchtet.

Claims (1)

1. PATENTANSPRCCHE: I. Elektrische Entladungsröhre mit. einem bei Elektronenaufprall weissleuchtenden Stoff, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Leucht- stoff die Elemente Zink, Cadmium, Schwe fel, Gold, Silber und Aluminium in solchen Mengen enthält, dass folgende Bdingungen erfüllt sind a) Das Atomverhältnis zwischen Zink und Cadmium liegt zwischen 97 : 3 und 84 :16; b) Pro 100 Atome Zink plus Cadmium sind 10-5 bis 2 X 10-2 Atome Gold plus Silber vorhanden; c) Das Atomverhältnis zwischen Gold und Silber liegt zwischen 3 :1 und 1 :4;

   d) Die Zahl der Aluminiumatome ist wenig stens gleich der Summe der Gold- und Silberatomzahlen und höchstens gleich 0,1 der Zahl der Zink- plus Cadmiumatome; e) Die Schwefelmenge entspricht einer sol chen Menge, die genügen würde, um von sämtlichen genannten Metallen Sulfide zu bilden. Il.

   Verfahren zur Herstellung einer elek trischen Entladungsröhre nach Patentan spruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Leuchtstoff der Entladungsröhre durch Mischen von Zinksulfid, Cadmitimsulfid und Verbindungen zubereitet wird, die die Ele- mente Gold, Silber und Aluminium enthalten, welche 3lischung in einer Atmosphäre von Schwefelwasserstoff erhitzt wird und wobei ein solches Mengenverhältnis angewendet wird, dass der erhaltene Leuchtstoff den im Patentanspruch I genannten Bedingungen entspricht. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Elektrische Entladungsröhre nach Pa tentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Leuchtstoff nebst den bereits erwähnten Elementen noch Halogen enthält. 2. Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass Zinksulfid mit Cadmiumsulfid und mit einer Zinksulfid menge, auf welche Gold als Sulfid nieder geschlagen ist, gemischt wird, worauf das Gemisch mit einer wässerigen Silbernitrat lösung und einer wässerigen Aluminium nitratlösung feucht gemacht, die erhaltene Masse gerührt und nach Trocknung in der Schwefelwasserstoffatmosphäre erhitzt wird. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass ein aus Zink sulfid und Cadmiumsulfid bestehendes Ge misch mit wässerigen Lösungen von Silber nitrat, Ahiminiumnitrat und Goldchlorid feucht gemacht, die erhaltene Masse gerührt und nach Trocknung in der Scliwefelwasser- stoffatmosphäre erhitzt wird. 4. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Kristalli sation förderndes Mittel mitverwendet wird. 5.

   Verfahren nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass als Kristalli- sationsmittel Aluminiumfluorid verwendet. wird. 6. Verfahren nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass als Kristallisa- tionsmit.tel Berylliumfluorid verwendet wird. 7. Verfahren nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass als Kristalli sationsmittel Magnesiumfluorid verwendet wird. B.

   Verfahren nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass als Kristalli- sationsmittel Caleiumfluorid verwendet wird. 9. Verfahren nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass als Kristallisa- tionsmittel Strontiumfluorid verwendet wird. 10. Verfahren nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass als Kristalli- sationsmittel Bariumfluorid verwendet wird.