專利名稱：堿金屬蒸氣發(fā)放器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種借助于加熱來釋放堿金屬蒸氣的器件。
上述器件(發(fā)放器)可用于諸如包含有光陰極的管子(亮度增強(qiáng)器、X射線像增強(qiáng)器)和光電倍增管，在這些管子中，例如，設(shè)置有一薄層銫，以降低電子的逸出功。這類發(fā)放器也可用于包含有半導(dǎo)體陰極的顯示管。
GB1，265，197號(hào)專利描述了本文第一段中所提到的那種類型的器件，這種器件中的粉末含有堿金屬的鉻酸鹽。當(dāng)加熱所示例子中含有鉻酸銫的粉末時(shí)，此鉻酸鹽分解，從而釋放出純銫。
這樣一種器件的缺點(diǎn)之一是鉻酸鹽的粉末狀顆粒如此之小，以致它們?cè)诔淙雰?chǔ)蓄器時(shí)，是無規(guī)律的(流動(dòng)性差)。這使得很難按可重復(fù)的方式來生產(chǎn)發(fā)放器。
第二個(gè)缺點(diǎn)是在提供堿金屬期間，有不希望有的氣體析出。事實(shí)上這種發(fā)放器中除了有鉻酸鹽外，還往往含有硅和鋯-鋁，用以束縛住在分解反應(yīng)中釋出的氧氣，但是在各種堿金屬鉻酸鹽的分解溫度下(700～800℃)鋯-鋁顯著地放出烴和氧氣，與此同時(shí)，通常由鎳-鉻鋼組成的管殼也放出這些氣體，特別是放出含碳?xì)怏w;尤其是后面所說的那些氣體對(duì)光陰極和半導(dǎo)體陰極的工作有有害的影響。
此外，堿金屬是在分解溫度下提供的，所以堿金屬的提供是很難控制的，或完全是不可控的。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種在第一段中所述類型的、能以更為可重復(fù)方式大量生產(chǎn)的器件。
本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供一種堿金屬蒸氣的釋放可被控制的器件。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是盡可能減少不希望有的氣體的析出。
本發(fā)明基于這樣一種認(rèn)識(shí)，即本發(fā)明能通過借助于擴(kuò)散來釋放堿金屬而實(shí)現(xiàn)，而不是借助于分解反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)釋放堿金屬。
本發(fā)明還基于這樣一種認(rèn)識(shí)，即不用粉末狀的配料也能產(chǎn)現(xiàn)這種釋放方法。
為此，根據(jù)本發(fā)明的一種器件的特征在于該器件包括一種至少部分是由粒子組成的載體，這些粒子含有硅堿金屬化合物(或鍺堿金屬化合物)。
載體最好為線狀。在硅-銫化合物(估計(jì)可能是CsSi4)場(chǎng)合下，銫在約530℃下釋放出來并擴(kuò)散至外部。擴(kuò)散速率及從而銫的供應(yīng)能借助于加熱的溫度來得到控制。
因?yàn)槌涮钸^程現(xiàn)已由載體材料中堿金屬的擴(kuò)散過程來取代，所以這樣的發(fā)放器可以以重復(fù)的方式來制造。
此外，由于工作溫度較低，大大地降低了不希望有的氣體的析出。
適用于作載體的金屬有鋁、銀、銅、鐵、鉑、鈦、釩、和鎢，而堿金屬以選鈉、鉀和釕為宜。
鈉、鉀和銣?zhǔn)诌m用于諸如包含有光陰極的亮度增強(qiáng)器和X射線增強(qiáng)器，而銫特別適用于光電倍增管和基于半導(dǎo)體陰極的(顯示)管子。
為了獲得蒸氣的定向釋放，在載體上可至少部分地設(shè)置上一層不能被堿金屬所穿透的物質(zhì)，例如鉻。這對(duì)于以本申請(qǐng)人名字提出的第8700486號(hào)荷蘭專利申請(qǐng)(PHN12.047)中所建議的器件是格外有利的，在該器件中，并排安裝有多個(gè)半導(dǎo)體陰極，所以，在銫發(fā)放器中，可以面對(duì)著這排陰極采用一條縫型孔隙。此外，該附加層保護(hù)此線免遭熔化，堿金屬的定向釋放也可通過把載體置于具有所希形狀孔隙(例如隙縫或多個(gè)定向孔隙)的儲(chǔ)蓄器中來獲得。
現(xiàn)將參照一實(shí)例和附圖對(duì)本發(fā)明作更詳細(xì)的描述。在這些附圖中，

圖1圖示出了第一實(shí)施方案，以及圖2圖示出了第二實(shí)施方案。
從一個(gè)含有高達(dá)10%重量的銀或鋁的最好為線狀的儲(chǔ)蓄器出發(fā)可獲得根據(jù)本發(fā)明的一種器件。因?yàn)檩d體材料不與或幾乎不與硅起反應(yīng)，所以硅主要出現(xiàn)在沿著載體顆粒的邊界上。此硅與銫可按照一種方式形成一種硅銫化合物(例如CsSi4)，這種方式類似于與本專利申請(qǐng)同時(shí)遞交的第……號(hào)專利申請(qǐng)(PHN12.657)中的方式，在這種方式中，儲(chǔ)蓄器在合適的場(chǎng)合下(一個(gè)大氣壓的氬壓，T＝28℃)覆蓋以金屬銫，并隨后予以加熱。在加熱期間，銫沿著顆粒邊界擴(kuò)散并被硅所鍵聯(lián)(例如CsSi4)。擴(kuò)散的持續(xù)期取決于所用溫度(在550℃下幾小時(shí))。由此形成的這些化合物是與它們的外界環(huán)境隔絕的，所以該器件在化學(xué)方面基本上是穩(wěn)定的。
這樣一種線狀銫源(發(fā)放器)(圖1)可裝在真空管(未示出)內(nèi)，例如與第8700486號(hào)荷蘭專利申請(qǐng)(PHN12.047)中描述的一排半導(dǎo)體陰極相對(duì)地安裝在管內(nèi)。在加熱期間，銫在約530℃下從CsiS4中釋放出來，并通過顆粒邊界擴(kuò)散到外部。通過調(diào)節(jié)溫度，可以控制擴(kuò)散速率并由此控制銫的供應(yīng)量。該線(載體)可以同時(shí)是加熱線。
在線1表面大部分區(qū)域的覆以鉻，可在保護(hù)層2中留有一狹縫3，作供應(yīng)銫之用，這樣，就能獲得銫的定向供應(yīng)。此外，因?yàn)槿埸c(diǎn)約在600℃，所以現(xiàn)在線得到了較好的保護(hù)不致熔化。為了阻止在供銫期間產(chǎn)生不希望有的氣體，隙縫上可以設(shè)置上一薄層金或電鍍鎳。這些材料可讓銫通過，但阻擋住氧化氣體。
這樣一種供應(yīng)也可通過下法來實(shí)現(xiàn)(圖2)，即將線1的大部分或全部置于-鎳-鉻外殼4內(nèi)，外殼4在所希通路上設(shè)有一個(gè)或一個(gè)以上的孔隙(例如隙縫5)。
當(dāng)然，本發(fā)明并不限于所描述的實(shí)例。其它導(dǎo)電的但在高達(dá)約600℃時(shí)不與銫起反應(yīng)的金屬也可選作載體。例如，鎳、銅、鐵、鉑、鈦、釩和鎢都能滿足這些要求。
可以不用銫，而另外選用其它的堿金屬，例如，鈉或鉀，而硅可用鍺來取代。制造條件當(dāng)然要改變，同時(shí)載體金屬也不需要相同。
除了所述的細(xì)真空管實(shí)例外，根據(jù)本發(fā)明的堿金屬源也可十分滿意地用于其它電子管(高亮度槍)、包含有光陰極的器件(亮度增強(qiáng)器、X射線像增強(qiáng)器)以及光電倍增管中。
在真空管中出現(xiàn)的合適的金屬線或其它金屬部件，例如，搭接片或半導(dǎo)體陰極之間的連接線，也可用作載體。
權(quán)利要求
1.一種以加熱手段來釋放堿金屬蒸氣的器件，其特征在于所述器件包括一個(gè)金屬載體，所述金屬載體至少部分地由硅堿金屬化合物或鍺堿金屬化合物組成。
2.一種如權(quán)利要求1中所述的器件，其特征在于所述載體是線狀的。
3.一種如權(quán)利要求1或2中所述的器件，其特征在于所述載體實(shí)質(zhì)上包括鋁、銀、銅、鐵、鉑、鈦、釩和鎢這些金屬中的一種金屬。
4.一種如前面的權(quán)利要求的任一項(xiàng)中所述的器件，其特征在于所述堿金屬屬于鈉、鉀、銣和銫中的一種。
5.一種如前面的權(quán)利要求的任一項(xiàng)中所述的器件，其特征在于所述載體至少部分地有一不能被堿金屬所穿透的敷層。
6.一種如權(quán)利要求1中所述的器件，其特征在于所述載體在所述不可穿透層的孔隙區(qū)域處設(shè)置有可讓堿金屬通過的材料。
7.一種如權(quán)利要求5或6中所述的器件，其特征在于所述不可穿透層包括鉻。
8.一種如權(quán)利要求5或6中所述的器件，其特征在于所述可讓堿金屬通過的材料包括金或錫。
9.一種如在權(quán)利要求1至8的任一項(xiàng)中所述的器件，其特征在于所述載體存在于具有至少一個(gè)孔隙的儲(chǔ)蓄器中。
10.一種如在權(quán)利要求9中所述的器件，其特征在于所述孔隙是隙縫型的。
11.一種電子管，其特征在于它包括一種如權(quán)利要求1至10的任一項(xiàng)中所述的器件。
12.一種電子管，其特征在于它包括一個(gè)半導(dǎo)體陰極或一個(gè)光電陰極以及一種如權(quán)利要求1至10的任一項(xiàng)中所述的器件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶有金屬載體的銫發(fā)放器，其中沿著載體材料(例如，鋁或銀)顆粒邊界存在著硅堿金屬化合物或鍺堿金屬化合物。
文檔編號(hào)H01J9/395GK1040702SQ8910665
公開日1990年3月21日 申請(qǐng)日期1989年8月30日 優(yōu)先權(quán)日1988年9月2日
發(fā)明者科尼利斯·范德馬雷爾, 阿諾爾達(dá)斯·德克·約翰納斯·斯穆倫堡 申請(qǐng)人:菲利浦光燈制造公司