AT119601B - Herstellungsverfahren für Glühkathoden. - Google Patents

Description

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   lierstellungs, verfahren für Glühkathoden.   



   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Glühkathoden, bei denen die elektronenmittierende Schicht im wesentlichen von dem Heizfaden getrennt ist. Solehe Glühkathoden werden beispielsweise in der Weise hergestellt, dass man auf einem den Heizfaden   umschliessenden   Isolierrohr eine Metallschicht anbringt, von der dann die elektronenmittierende Substanz getragen wird. Man hat vorgeschlagen, diese Metallschicht durch das bekannte Metallspritzverfahren auf dem Isoliermateria niederzuschlagen. Dieses Verfahren ist aber sehr kostspielig, auch halten in der Regel die dünnen Röhrchen den Anprall der Metallteilchen nicht aus. Man erhält deshalb bei der Herstellung von   Glübkathoden   viel Ausschuss. 



   Es ist ausserdem bekannt, die Aufbringung der Metallschicht durch ein chemisches Verfahren vorzunehmen. Man hat hiebei jedoch das Metall in einer Chloridverbindung benutzt, wobei man genötigt ist, organische Bindemittel zu Hilfe zu nehmen. Durch das Herausbrennen dieser Bindemittel entsteht Kohlenstoff, der die Homogenität und Gleichmässigkeit des herzustellenden Überzuges stört. Ausserdem wirkt das sich entwickelnde Chlor bekanntlich stark emissionsvergiftend. 



   Gemäss der Erfindung werden diese Nachteile dadurch beseitigt, dass auf das Isoliermaterial eine Nitratverbindung des betreffenden Metal1es aufgebracht, getrocknet, unter Luftzutritt gesintert, in Oxyd übergeführt und zu Metall reduziert wird. Die Reduktion des Oxydes kann beispielsweise durch Erhitzen in Wasserstoff durchgeführt werden. Auf die so erhaltene Metallschicht wird dann in an sich bekannter Weise eine Elektronen emittierende Erdalkalimetallschicht aufgebracht. 



   Um eine Durchtränkung des ganzen Isoliermaterials mit der Lösung zu verhüten, was eine Herab- setzung des Isolierwertes zur Folge hätte, wird das Isoliermaterial zwecks Verkleinerung der Poren gesintert, oder es wird beim Aufbringen der ersten   Nitratsehicht   das Material erhitzt und das Lösungsmittel verdampft, so dass der   zurückbleibende   Rest die Poren verstopft. Für das Verfahren eignet sich besonders Nickelnitrat. 



   Will man das   umständliche   Reduzieren im Wasserstoffstrom vermeiden, so wird das in Form einer chemischen Verbindung, z. B. einer Nitratlösung, aufgetragene Trägermetall vor dem Aufbringen des Emmissionskörpers, mit Hilfe einer genügenden Menge eines Erdalkalimetalles reduziert. Dadurch wird nicht nur erreicht, dass die umständliche Reduktion mit Hilfe von Wasserstoff wegiällt, sondern ausserdem noch eine sehr innige Verbindung zwischen dem Trägermetall und dem Emissionskörper erzielt. 



  Es ist zweckmässig, die Menge des   Erdalkalimetal1es   oder der   Erdalkalimetallmischung,   falls eine solche angewendet wird, so zu bemessen, dass auch nach der Reduktion noch metallische Erdalkalimetall an der Kathode verbleibt. Das Erdalkalimetall bzw. die Erdalkalimetallmisehung wird zweckmässig in Form einer in der Hitze Erdalkalimetall abspaltenden Verbindung, beispielsweise eines Azides   (boa,   Sr   N6)   aufgetragen. Durch Erhitzen der Kathode auf etwa 200  C wird das Azid in das Erdalkalimetall umgewandelt und durch weitere Erhitzung auf etwa 800  C wird die Reduktion des Trägermetalloxydes eingeleitet und durchgeführt. 



   Die Abbildung zeigt als Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch eine Glühkathode, auf der als Trägermetall eine Nickelschicht benutzt wird. Mit 1 ist ein Heizdraht bezeichnet, der durch einen Isolierkörper 2, beispielsweise aus Porzellan, hindurchgeführt ist. 3 ist eine aus einem Metall, beispiels- 

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   Nach Bildung der Oxydschicht wird Erdalkalimetall aufgetragen, u. zw. zweckmässig in Form einer sieh in der Hitze zersetzenden Verbindung, da das Auftragen von metallischem Erdalkalimetall praktisch kaum möglich ist. Man kann beispielsweise die Schicht 3 mit einer Schicht 5 aus Bariumazid oder einem Gemisch von   Barium-und Strontiumazid   (Ba Na und Sr   Na)   überziehen und dann die Kathode in das Vakuumgefäss einbauen. Während des Evakuierens wird dann die Kathode mit Hilfe eines durch den Draht 1 geschickten Stromes auf etwa 200  C erhitzt und das Azid zersetzt. Durch weiteres Erhitzen auf etwa   8000 C   wird dann die Reduktion des Nickeloxydes durch das ausgeschiedene Erdalkalimetall eingeleitet und durch genügend lange Erhitzung durchgeführt.

   Durch geeignete Bemessung des Ver- hältnisses der Menge des Erdalkalimetalls zu der des Nickeloxydes kann man erreichen, dass Erdalkalii metall im   Überschuss   in metallischer Form auf der Kathode zurückbleibt. Dabei muss natürlich darauf geachtet werden, dass die Grundschicht aus metallischem Nickel dick genug ist, um einen Äquipotential- zylinder mit genügend geringem Eigenlängswiderstand zu bilden. Das Erdalkalimetall wird wegen der grossen Porosität der Grundschicht leicht festgehalten und kann unmittelbar Elektronen emittieren. 



   An Stelle von Nickel können natürlich auch andere Metalle, beispielsweise Kupfer, verwendet werden. An Stelle der Azide der Erdalkalimetalle können auch andere metallabspaltende Verbindungen benutzt werden. Der Vorteil des Verfahrens gemäss der Erfindung besteht darin, dass die unmittelbar als Träger und   Äquipotentialfläche   dienende Metallschicht trotz ihrer grossen Porosität mit dem eigent- lichen   Emissìonskörper   sehr innig verbunden ist und daher eine grosse mechanische Festigkeit besitzt. 



   Anstatt das Erdalkalimetall unmittelbar auf die zu reduzierende Metallschicht aufzutragen, kann man auch das Metall von einem geeigneten Punkte aus nach der Kathode in bekannter Weise über- destillieren, indem. man beispielsweise das Erdalkalimetall auf der Anode durch Zersetzen eines Erd- alkalimetallazides erzeugt und durch Weitererhitzung nach der kalten Kathode überdestilliert. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Glühkathoden, bei welchen auf einem aus Isoliermaterial bestehenden Träger eine Metallschicht auf chemischem Wege aufgebracht wird, die ihrerseits eine Elektronen emittierende Substanz trägt, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Isoliermaterial unter Frei- lassung der Ränder oder Enden eine Nitratlösung des betreffenden Metalls aufgebracht, getrocknet, unter Luftzutritt gesintert, in Oxyd übergeführt und zu Metall reduziert wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Poren des Isoliermaterials vor dem Aufbringen der Lösung durch Sinterung verkleinert werden, um eine Durchtränkung des ganzen Materials mit der Lösung zu verhüten.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aufbringen der ersten Schicht der Nitratlösung das Isoliermaterial erhitzt und das Lösungsmittel verdampft wird, um ein Verschliessen der Poren des Isoliermaterials durch den zurückbleibenden gelösten Stoff zu erzielen.

   4. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Metalloxydschicht mit Hilfe von Erdalkalimetall, insbesondere Barium, reduziert wird.

   5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Erdalkalimetall in Form einer in der Hitze das Metall abspaltenden Verbindung, z. B. Azid, aufgetragen wird. EMI2.2