<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
EMI1.2
<Desc/Clms Page number 2>
Unter Kathodenkern"ist in dieser Beschreibung sowohl ein Kerndraht wie auch ein als Träger der wirksamen Schicht dienender Körper anderer Gestalt zu verstehen.
Für den Kern kann ein Metall mit nicht zu niedrigem Schmelzpunkt verwendet werden, das leicht entgast werden kann, z. B. Nickel oder ein Edelmetall. Gute Ergebnisse hat man mit einem gegebenenfalls mit Kupfer überzogenen Kern aus Platin-Rhodium erzielt.
Das vorherige oberflächliche Oxydieren des Kernes hat den Vorteil, dass die Oberfläche rauh wird, so dass ein sehr gutes Anhaften der wirksamen Schicht erzielt wird. Überdies kann eine Oxydschicht auf dem Kern die Oxydation des mit dem Kern in Berührung kommenden Erdalkalimetalldampfes unterstützen. Es hat sich sogar herausgestellt, dass bei genügender Oxydation der Kernoberfläche ein besonderer Oxydationsprozess des Erdalkalimetalles überflüssig wird. Dies hängt ab von der Zersetzbarkeit des an der Kernoberfläche vorhandenen Oxyds und von der Dicke der benötigten Erdalkalimetallschicht.
Ist der Kathodenkern nicht oxydiert oder ist die durch die Oxydschicht des Kernes erhaltene Oxydation des Erdalkalimetalles nicht genügend, so kann ein. wenig Sauerstoff in die Röhre eingelassen und die Kathode, wenn nötig, erhitzt werden, worauf der überflüssige Sauerstoff durch weitere Entlüftung der Röhre entfernt werden kann.
Die Herstellung von Entladungsröhren der beschriebenen Art kann noch dadurch verein- facht werden, dass man gemäss der Erfindung die Zersetzung der Erdalkaliverbindungen und die Verdampfung des Erdalkalimetalles während der Entgasung der mit diesen Verbindungen bedeckten Elektroden vor sich gehen lässt.
Es hat sich herausgestellt, dass in Entladungsröhren, die mit einer Oxydkathode, einer oder mehreren Anoden und einer oder mehreren gitterförmigen Elektroden versehen sind, die letzteren, insbesondere wenn sie die Form einer Spirale aufweisen, nicht gut durch eine Hochfrequenzerhitzung entgast werden können Die Erfindung bietet nun ein einfaches Mittel.
um diesen Übelstand zu beheben, nämlich dadurch, dass die Erdalkaliverbindungen auf einer oder mehreren Anoden angebracht und dass während oder nach der Verdampfung des Erdalkalimetalles eine oder mehrere der gitterförmigen Elektroden auf ein positives Potential in bezug auf die Anode oder Anoden gebracht werden, wobei letztere von einem Hochfrequenzmagnetfeld derart erhitzt werden, dass die auf den Anoden vorhandenen Erdalkalimetallverbindungen eine genügende Menge von Elektronen aussenden, um die gitterförmigen Elektroden durch Elektronenbombardierung zu entgasen. Zweckmässig geschieht diese Entgasung nachdem die Verdampfung des Erdalkalimetalles stattgefunden hat.
Es hat sich nämlich herausgestellt, dass sogar bei einer Erhitzung von langer Dauer die Erdalkaliverbindungen nicht ganz von der Anode oder den Anoden entfernt werden, sondern dass ein Teil wahrscheinlich durch Reaktion mit aus der Anode frei werdenden Stoffen in mehr stabile Erdalkaliverbindungen umgewandelt werden. Beim Erhitzen der mit diesen Verbindungen versehenen Anoden zeigt es sich, dass ein von diesen Verbindungen erzeugter kräftiger Elektronenstrom von der Anode ausgeht. Um die Kathode vor dem Auftreffen von Elektronen zu schützen, kann sie gemäss der Erfindung während der Bombardierung einer oder mehrerer gitterförmigen Elektroden auf das Potential der Anoden gebracht werden.
Die nach einem Verfahren gemäss der Erfindung hergestellte Entladungsröhre hat den Vorteil, dass die Elektroden sehr gut entgast sind und dass die Kathode ein. hohes Emissionsvermögen hat, das sie lange Zeit beibehält. Der Erdalkalimetalldampf, der durch die Hochfrequenzerhitzung von einer oder mehreren Elektroden in der Röhre erzeugt wird, setzt sich nicht nur auf der Kathode, sondern auch auf anderen Teilen innerhalb der Röhre ab. Es hat sich aber herausgestellt, dass dieses Absetzen für das Funktionieren der Röhre keine Nachteile bietet. Im Gegenteil, das abgesetzte Metall kann die Eigenschaften der Röhre noch verbessern, da es sowohl in Vakuumröhren wie in gasgefüllten Röhren Unreinigkeiten aufnimmt.
Gute Ergebnisse hat man mit dem folgenden Verfahren zur Herstellung von Dreielektrodenröhren für drahtlose Telephonie erzielt. Ein Draht aus Platin-Rhodium, gegebenenfalls mit einem Kupfermantel, der an der Luft oxydiert sein kann, sowie eine Anode und eine Gitterelektrode werden in einer Entladungsröhre angeordnet. Das Gitter kann z. B. schraubenlinienförmig sein und den Draht umhüllen, und die als zylindrische Platte gestaltete Anode kann ihrerseits das
Gitter umhüllen. Auf der Anode ist auf der inneren Seite ein Tropfen in Wasser gelöstes Erdalkaliazid, z. B. Bariumazid aufgebracht, aus dem das Wasser zweckmässig vor dem Einführen der Anode in die Entladungsröhre verdampft wird.
Die Entladungsröhre wird darauf an eine Vakuumpumpe angeschlossen und vorläufig entlüftet, wobei die Röhre zweckmässig erhitzt wird.
Darauf wird die Anode von einem Hochfrequenzmagnetfeld auf Glühhitze gebracht, wobei erst das Bariumazid wenigstens grossenteils zersetzt und darauf das frei werdende Barium- metall verdampft wird. Ein Teil davon trifft den Draht und setzt sich auf diesem ab, gegebenen- falls schon in der Form von Bariumoxyd, das durch Reduktion der Kupferoxydschicht oder
<Desc/Clms Page number 3>
durch eine Reaktion mit in der Röhre vorhandenen Restgases gebildet werden kann. Ein anderer Teil des Bariums setzt sich an andern Stellen, wie auf dem Gitter und auf der Röhrenwand, ab. Wenn nötig, kann sodann ein wenig Sauerstoff in die Röhre eingelassen werden, um das auf der Kathode vorhandene Bariummetall zu oxydieren.
Auf der Platte bleibt ein Teil des Bariummetalles zurück, der wahrscheinlich von in der Röhre vorhandenen Verunreinigungen gebunden ist, die stabile Verbindungen mit dem Barium bilden. Hierauf wird das Gitter mit dem positiven Pol und die Anode und zweckmässig auch die Kathode mit dem negativen Pol einer Stromquelle von etwa 150 bis 200 Volt verbunden. Die Anode wird nun abermals hochfrequent erhitzt und sendet dabei einen intensiven Elektronenstrom aus, der grossenteils das Gitter trifft. Die Röhre bleibt unterdessen an die Vakuumpumpe angeschlossen. Die Kathode kann gegebenenfalls erhitzt werden, so dass sie auch in geringem Masse Elektronen aussendet, wodurch sie gegen das Auftreffen von Elektronen geschützt wird.
Das Gitter wird so lange bombardiert, bis es in genügendem Masse'entgast ist, was aus dem Verschwinden von Lichterscheinungen während der Bombardierung geschlossen werden kann, das auf die Entfernung von Restgasen aus der Röhre deutet.
Darauf wird die Röhre zugeschmolzen. Es empfiehlt sich, die Entladungsröhre zu altern". Zu diesem Zwecke wird der Glühfaden allmählich, gegebenenfalls absatzweise, z. 13. mittels eines elektrischen Stromes auf Glühhitze gebracht. Das Altern"hat zur Folge, dass das Emissionsvermögen der Oxydkathode wesentlich erhöht wird.
In der Zeichnung ist eine Entladungsröhre gemäss der Erfindung, u. zw. eine Drcielektrodenröhre für drahtlose Telephonie beispielsweise dargestellt. In der Zeichnung bezeichnet 1 die Oxydkathode} 2 die Anode und 3 das Gitter. Diese Elektroden sind auf einem Füsschen aufgestellt, das in eine Röhre 4 eingeschmolzen ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Entladungsröhren mit Oxydkathoden, dadurch gekenn- zeichnet, dass ein gegebenenfalls an der Oberfläche ganz oder teilweise oxydierter, als Träger der wirksamen Oxydschicht der Kathode dienender Metallkörper und eine oder mehrere Elektroden, auf denen eine Verbindung oder eine Mischung von Verbindungen vorhanden ist, aus der bei Erhitzung eines oder mehrere der Erdalkalimetalle frei werden, in einer Entladungsröhre angeordnet werden, worauf diese Elektroden von einem Hochfrequenzmagnetfeld derart erhitzt werden, dass Zersetzung der Verbindungen stattfindet und das Erdalkalimetall verdampft und auf den Metallkörper niedergeschlagen wird, wo es einem Oxydationsprozess unterworfen wird.