CH301206A - Elektronenstrahlröhre mit einem Lumineszenzschirm. - Google Patents

Description

      Elektronenstrahlröhre        mit    einem     Lumineszenzschirm.       Die Erfindung bezieht sich auf eine Elek  tronenstrahlröhre mit einem Lumineszenz  schirm, der mit mindestens einem blau- und       ultraviolettlumineszierenden,    mit     Cerium    akti  vierten Phosphat versehen ist.  



  Bei Elektronenstrahlröhren mit einem  Leuchtschirm ist es manchmal erforderlich,  dass das     Lumineszenzmaterial    eine Fluoreszenz  mit einer sehr kurzen     Abklingzeit    aufweist.  Dies trifft z. B. zu bei der Verwendung einer  Elektronenstrahlröhre als Lichtquelle in Gerä  ten für Fernsehsendungen von Filmen. Bei  solchen Geräten wird ein Filmbild punktweise  belichtet durch das Licht, das von dem sich  schnell verschiebenden Lichtfleck ausgeht, der  am Leuchtschirm einer Elektronenstrahlröhre  von dem sich bewegenden Elektronenstrahl       erzeugt    wird. Das durch das Filmbild hin  durchgehende Licht wird auf einer Photo  zelle aufgefangen und dort in einen elektri  schen Strom umgewandelt.

   Die Grösse dieses  Stromes ist naturgemäss von der Durchlässig  keit des vom Licht getroffenen Teils des Film  bildes abhängig. Selbstverständlich darf nur  ein einziger Punkt des Filmbildes vom Licht  getroffen werden, da sonst der Strom der  Photozelle nicht nur von der Durchlässigkeit  des Films an dem wiederzugebenden Punkt  abhängig wäre. Nur derjenige Punkt des       o        Lumineszenzschirmes,    der von dem Elektro  nenstrahl getroffen wird, darf also Licht aus  senden. Derjenige Punkt des     Lumineszenz-          schirmes,    der gerade zuvor getroffen war, muss  also ganz erloschen sein.

   Die     Abklingzeit    der    Fluoreszenz des     Lumineszenzmaterials    muss  also kürzer sein als die Zeit, in welcher der  Lichtfleck sich um einen vollen Durchmesser  verschiebt. In der Praxis läuft dies darauf  hinaus, dass diese Abfallzeit     kürzer    sein muss  als     10-6    Sekunden.  



  Als Leuchtstoff wurde bisher für diese  Anwendung grünlumineszierendes Zinkoxyd  verwendet, das eine Abfallzeit von etwa     10--6     Sekunden hat, oder auch blau- und ultraviolett  lumineszierendes Zinkoxyd mit einer Abfall  zeit von etwa 10-7 Sekunden. Ein Nachteil  des grünaufleuchtenden Zinkoxyds ist der,  dass die     Abfallzeit    zu gross ist. Die Abfallzeit  des blau- und     ultraviolettlumineszierenden     Zinkoxyds ist hinreichend kurz, aber dieser  Stoff hat einen geringen Wirkungsgrad. Au  sserdem weist dieses Oxyd eine grosse Selbst  absorption auf, was den Gesamtwirkungsgrad  noch schlechter macht. Um den Einfluss des  letzteren Faktors zu verringern, könnte die  Stärke der     Lumineszenzschicht    geringer ge  macht werden.

   Diese Stärkeverringerung  bringt jedoch den Nachteil mit sich, dass die  Gleichmässigkeit der     Lumineszenzschicht    in  folgedessen gefährdet wird; grosse Gleichmä  ssigkeit ist jedoch eine unumgängliche Anfor  derung, da sonst verschiedene Teile des Film  bildes mit verschiedenen Lichtintensitäten be  strahlt werden würden.  



  Obgleich die vorstehend beschriebene Ap  paratur für die     Abtastung    eines Filmbildes  als Beispiel für die Erörterung der Anforde  rung einer kurzen Abfallzeit für bestimmte      Leuchtstoffe gemeint ist, ist es selbstverständ  lich, dass es auch für andere Anwendungen,  z. B. auf dem Radargebiet, von grosser Be  deutung sein kann, ein Material zur Verfü  gung zu haben, das eine Fluoreszenz mit einer  Abfallzeit von weniger als     1.0-6    Sekunden hat  und das nicht die Nachteile der vorstehend  beschriebenen bekannten Stoffe aufweist.  



  Eine Elektronenstrahlröhre nach der Er  findung hat einen Leuchtschirm, der minde  stens ein blau- und     ultraviolettlumineszieren-          des,    mit dreiwertigem     Cer    aktiviertes Phos  phat mit der Formel ABP04 enthält, wobei  A mindestens ein     Alkalimetall,    insbesondere  Natrium, Kalium, Cäsium und     Rubidium,    und  B mindestens ein     Erdalkalimetall,    wie Cal  cium, Barium oder     Strontium,    ist und die Ab  fallzeit der Fluoreszenz weniger als 10-6  Sekunden beträgt.  



  In der britischen Patentschrift Nr. 512154  wird eine sehr grosse Anzahl von     Leuchtstof-          fen    der Zusammensetzung     M-P    beschrieben,  wobei M eines der Metalle     Lithium,    Natrium,  Kalium,     Rubidium,    Cäsium, Beryllium, Ma  gnesium, Zink,     Kadmium,        Calcium,        Stron-          tium,    Barium, Aluminium oder     Lanthan,    oder  ein Gemisch aus zwei oder mehr dieser Metalle  ist, und P eine     Boratgruppe,    eine Phosphat  gruppe oder ein Gemisch derselben bezeichnet.

         Die        Stoffe        werden        durch        mindestens    3     %        eines     Stoffes aktiviert, der     dieZusammensetzungA-P     hat, wobei A eines der Metalle Silber,     Thal-          lium,    Zinn, Blei,     Cer    oder Antimon oder ein  Gemisch aus zwei oder mehr dieser Metalle  ist.     Atis    der sehr grossen, in dieser Beschrei  bung umfassten Gruppe ist nur eine sehr  kleine Anzahl einzeln erwähnt.

   Von den mit       Cer    aktivierten Stoffen ist ausschliesslich gelb  leuchtendes     Calciumphosphat    angegeben. Über  mit     Cer    aktivierte Verbindungen, die mehr  als ein Metall aus der Gruppe M enthalten,  ist in der Patentschrift nichts angedeutet. Es  findet sich auch keine Angabe der Eigenschaf  ten der verschiedenen Stoffe (ausgenommen  die Farbe des Lichtes) ; es sind auch keine    Regeln angegeben, nach denen diese Eigen  schaften bei verschiedenen Zusammensetzun  gen abgeleitet werden könnten.

   Es war also  eine grosse Überraschung, dass Phosphate, die  mit dreiwertigem     Cer    aktiviert sind und die  Formel     ABP04    haben, vorzüglich von Elek  tronen angeregt werden können (in der briti  schen Patentschrift ist ausschliesslich die Rede  von Erregung durch Strahlung des Quecksil  berspektrums) und dabei eine Abfallzeit auf  weisen, die geringer ist als 10-6 Sekunden.  



  Bei einem in einem Leuchtschirm nach der  Erfindung verwendeten Stoff wird der     Cer-          gehalt    vorzugsweise zwischen 0,01 und 5     Mol-          prozent    gewählt. Ein vorzüglich verwendbarer  Stoff ist z. B.     NaBaP04,    aktiviert mit 0,2     Mol-          prozent    dreiwertigem     Cer.     



  Die vorstehend beschriebenen Stoffe, die  im Leuchtschirm einer Elektronenstrahlröhre  nach der Erfindung verwendet. werden, weisen  eine geringe Selbstabsorption auf und haben  einen Energiewirkungsgrad, der das fünf- bis  zehnfache des Wirkungsgrades von blauauf  leuchtendem Zinkoxyd ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Elektronenstrahlröhre mit einem Leucht schirm, der mindestens ein blau- und ultra- violettlumineszierendes, mit dreiwertigem Cer aktiviertes Phosphat mit einer Abfallzeit von weniger als 10-6 Sekunden enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das Phosphat. die Formel ABP04 hat, wobei A mindestens ein Alkali metall und B mindestens ein Erdalkalimetall ist. UNTERANSPRÜCHE: 1.

   Elektronenstrahlröhre nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Cer- gehalt des lumineszierenden Phosphats zwi schen 0,01 und 5 Molprozent liegt. 2. Elektronenstrahlröhre nach Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das himineszierende Phosphat aus NaBaP0,i be steht, das mit 0,2 Molprozent Cer aktiviert ist.