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Glühkathode.
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Der Kathodenzylinder wird dann mit seinem Heizkörper in der Röhre 8 untergebracht, die durch das Rohr 11 ausgepumpt wird. Sobald ein gutes Vakuum erreicht ist, wird die Temperatur der Kathode schrittweise gesteigert bis zu einer Temperatur, die erheblich über 10000 liegt, ohne dabei den Pumpvorgang zu unterbrechen. Dabei wird von der Kathode Gas abgegeben, das offenbar zum grössten Teil aus Kohlendioxyd besteht, das das Carbonat in das Oxyd zerfällt. Sobald die Temperatur der Kathodenmasse etwa 10500 übersteigt, tritt eine Änderung an der Oberfläche des Überzuges ein. Die Temperatur wird am besten so hoch getrieben, wie es möglich ist, ohne dass das Nickel schmilzt. Es verschwindet dann die weisse, charakteristische Oxydkruste, und die Oberfläche des Nickels wird durchscheinend und erhält metallisches Aussehen.
Die Röhre wird nun durch den Hahn 12 von der Pumpe abgeschlossen und kann durch ein Rohr 13 mit einem gewünschten Gas, z. B. Argon, Neon, Wasserstoff od. dgl., gefüllt werden, oder es kann etwas Quecksilber, wie bei 14 angedeutet, zur Erzeugung eines ionisierbaren Dampfes mit oder ohne Zusatz anderer Gase vorgesehen sein. Die Röhre wird dann bei 15 abgeschmolzen.
Die Wärmebehandlung kann statt im Vakuum auch in einer Wasserstoff-, Argon-oder Stiekstoffatmosphäre vorgenommen werden, z. B. kann man eine überzogene Kathode in Wasserstoff etwa 10 Minuten lang auf etwa 12000 erhitzen und sie dann in Wasserstoff abkühlen lassen.
Sind die Elektroden in einer Gasatmosphäre aktiviert, so sind sie hinterher noch einer Wärmebehandlung im Vakuum zu unterwerfen, damit sie entgast werden.
Nach ihrer Formierung wird die Kathode bei einer Temperatur betrieben, die erheblich unterhalb der Formierungstemperatur liegt, also etwa bei 1000 , und zeigt dann dabei eine lange Lebensdauer.
Die Anordnung in Fig. 2 stellt einen Doppelweggleiehrichter mit zwei Anoden 16 und 17 dar und mit einer Kathode 18, die gemäss der Erfindung hergestellt ist. Die Röhre 19 kann evakuiert sein oder nur Quecksilberdampf, wie in Fig. 1 dargestellt, enthalten, oder ein neutrales Gas, z. B. Argon.
Die Anodenzuleitungen 20 und 21 und Kathodenzuleitungen 22 und 23 sind in die Röhrenwand eingeschmolzen und aussen mit den üblichen Kontaktstiften versehen.
Fig. 4 zeigt eine gemäss der Erfindung hergestellte Kathode, die während des Betriebes mit einem Schirm 25 versehen ist. Ein solcher Schutzschirm ist besonders vorteilhaft bei Gleichrichtern mit mehreren Anoden 16 und 17.
Der Schirm 25 kann mit der Kathode durch einen eingeschmolzenen Leiter 26 verbunden sein, kann aber auch gegebenenfalls von der Kathode isoliert sein. Der Schirm verhindert das Niederschlagen von losgelösten Kathodenteilchen auf der Anode. Dies ist besonders wichtig bei Verwendung der Anoden 16 und 17 zur Doppelweggleichrichtung. In diesem Falle ist nämlich eine der Anoden während des Betriebes abwechselnd auf einem höheren negativen Potential als die Kathode.
Die gemäss der Erfindung hergestellten und konstruierten Kathoden besitzen eine Oberflächenschicht grosser Emissionsfähigkeit, die an dem Trägermetall fest haftet und fest mit ihm verbunden ist, so dass sie nicht abblättert und im Betriebe grosse Gleichförmigkeit zeigt.
Das Verhalten der Kathoden lässt die Vermutung zu, dass die elektronenemittierende Oberflächensehieht aus einer Legierung oder komplexen Verbindung des Trägermetalls mit einem Zerfallsprodukt des Überzugmaterials besteht.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Glühkathoden mit durchscheinenden, auf einen Trägerkörper aufgebrachten, hochemissionsfähigen Schichten aus mit Karbonaten der Erdalkalien überzogenen Trägermetallen durch Erhitzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhitzung bei Temperaturen über 10500 C vorgenommen und so lange durchgeführt wird, bis ein durchscheinender Überzug erhalten ist.