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Verfahren zur Herstellung von Glühkathoden für elektrisehe Entladungsröhren.
Zur Herstellung von Glühkathoden für elektrische Entladungsröhren, deren Elektronen emittierende Substanz im Wesen aus reinen Metallen der Erdalkaligruppe, Barium, Strontium, Kalzium oder Legierungen dieser Metalle, besteht, hat man leicht zersetzliche Verbindungen derselben, wie Azide, verwendet, welche bei Erhitzung zerfallen, wobei das entstehende Metall verdampft, sich auf den kühleren Teilen der Rohre niederschlägt und dabei einen Überzug auf dem Trägermetall der Kathode bildet.
Das Arbeiten mit diesen Verbindungen bedarf wegen der damit verbundenen Explosionsgefahr grosser Sorgfalt. Ausserdem war es bei der Herstellung von Glühkathoden für elektrische Entladungsröhren bekannt, die als Emissionssubstanz dienenden Erdalkalimetalle durch Erhitzen von sauerstoffhaltigen Erdalkalimetallverbindungen mit einem Reduktionsmittel in der Röhre freizumachen, das Emissionsmetall zu verdampfen und auf der Kathode niederzuschlagen.
Es wurde nun gefunden, dass Glühkathoden für elektrische Entladungsröhren mit aus Metallen der Erdalkaligruppen oder Legierungen derselben bestehenden Emissionskörper dadurch in sehr einfacher Weise hergestellt werden können, dass man das Oxyd dieser Metalle einzeln oder im Gemenge untereinander oder im Verein mit andern Verbindungen, wie z. B. Carbonaten, Formiaten u. dgl. mit Silizium zur Reaktion bringt, wobei eine Reduktion der Erdalkalioxyde bzw. Verbindungen zu Metall stattfindet.
Beispielsweise wird Bariumoxyd, welches auch gänzlich oder teilweise durch ein oder mehrere Oxyde der andern Erdalkalimetalle oder reduzierbarer Verbindungen ersetzt werden kann, mit einer äquivalenten Menge Silizium, vorzugsweise in kristalliner Form, aber fein verteilt, innig gemischt und etwa durch Pressung in die Form einer Tablette oder sonstigen Formkörpers gebracht. Letzterer wird in die Röhre eingeführt, um alsdann durch eine geeignete Erhitzung auf die notwendige Temperatur von über 1000 C erwärmt zu werden, bei welcher die Reaktion stattfindet. Das dabei entstehende metallische Barium verdampft und schlägt sich auf die kühleren Teile der Röhre nieder und bildet einen festhaftenden Überzug auf der Kathode.
Es ist nicht unbedingt nötig, wenn auch zweckmässig, die im Wesen aus Erdalkalioxyd und Silizium bestehende Mischung mit chemisch äquivalenten Mengen ihrer Bestandteile herzustellen, da weder ein Überschuss an ersterem noch an letzterem eine merklich schädigende Wirkung auf die Emissionsfähigkeit nach sich zieht.
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Process for the production of hot cathodes for electric discharge tubes.
For the production of hot cathodes for electric discharge tubes, the electron-emitting substance of which essentially consists of pure metals of the alkaline earth group, barium, strontium, calcium or alloys of these metals, easily decomposable compounds of the same, such as azides, have been used, which decompose when heated, whereby the resulting metal evaporates, is deposited on the cooler parts of the tubes and forms a coating on the carrier metal of the cathode.
Working with these connections requires great care because of the associated risk of explosion. In addition, it was known in the manufacture of hot cathodes for electrical discharge tubes to liberate the alkaline earth metals, which serve as emission substances, by heating oxygen-containing alkaline earth metal compounds with a reducing agent in the tube, to evaporate the emission metal and to deposit it on the cathode.
It has now been found that hot cathodes for electrical discharge tubes with the same emission body consisting of metals of the alkaline earth groups or alloys can be produced in a very simple manner that the oxide of these metals individually or in a mixture with each other or in combination with other compounds, such. B. carbonates, formates and. Like. Reacts with silicon, with a reduction of the alkaline earth oxides or compounds to metal.
For example, barium oxide, which can also be completely or partially replaced by one or more oxides of the other alkaline earth metals or reducible compounds, is intimately mixed with an equivalent amount of silicon, preferably in crystalline form, but finely divided, and for example by pressing into the form of a tablet or other shaped body brought. The latter is introduced into the tube in order to then be heated by suitable heating to the necessary temperature of more than 1000 ° C. at which the reaction takes place. The resulting metallic barium evaporates and settles on the cooler parts of the tube and forms a firmly adhering coating on the cathode.
It is not absolutely necessary, albeit expedient, to prepare the mixture, which essentially consists of alkaline earth oxide and silicon, with chemically equivalent amounts of its components, since neither an excess of the former nor the latter has a noticeably damaging effect on the emission capacity.
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