AT128604B - Verfahren zur Herstellung einer hochemittierenden Glühkathode für Gasentladungsgefäße. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung einer   hoehemittierenden   Glühkathode für   Gasentladungsgef sse.   



   Es ist bekannt, Glühkathoden herzustellen, bei denen die wirksame Elektronenemission vom Thorium ausgeht. Verschiedene Verfahren werden angewandt auf der Oberfläche eines   Trägerkörpers.   z. B.   Wolframdrahtes,   eine Thorschicht zu erhalten. Das bekannteste Verfahren besteht darin, einen thorhaltigen Wolframdraht durch ein geeignetes Wärmeverfahren in einen hochaktiven, elektronenemittierenden Zustand zu versetzen. Dieses Verfahren setzt voraus, dass die Kathode im fertigen Rohr auf etwa 3000  C erhitzt wird. Eine derartige Erhitzung ist aber nicht immer möglich, da durch den dafür notwendigen Heizstrom namentlich bei starken   Wolframdrähten   die   Einschmelzuugen   der Kathodenzuleitungen zerstört werden.

   Ferner ist es bisher noch nicht geglückt, eine Wolframthorfilmkathode obiger Art in der Edelgasatmosphäre eines Gleichrichters betriebsfähig zu erhalten. Gerade bei Gleichrichtern besteht auch die Schwierigkeit in der Anwendung des Wärmeverfahrens, da der betriebsmässige Heizstrom an sich schon sehr hoch ist. 



   Es ist weiter bekannt, an der Oberfläche des Trägerdrahtes Anreicherungen an Thor zu erzielen. 



   So hat man ähnlich wie bei den Oxyd (Wehnelt) kathoden auf die Oberfläche eine Pasteschicht, welche Thor, Uran od. dgl. enthielt, aufgebracht. Weiter hat man versucht, die Oberfläche in eine Legierung umzuwandeln mit einem hochprozentigen Anteil eines die Elektronenemission erhöhenden Metalls. 



   Bei der Herstellung derartiger Kathoden treten aber Schwierigkeiten auf. Erfolgt die Anreicherung an der Oberfläche von innen, d. h. von dem Trägerdraht aus, so ist die Menge des zur Verfügung stehenden Emissionsmaterials beschränkt, da ein höherer Thorgehalt als 20/o im Trägerdraht unzulässig ist ; mit steigendem Thorgehalt nimmt nämlich die Duktilität schnell ab. Bei einem andern Verfahren wird auf den Trägerdraht Thoroxyd aufgebracht, welches dann zu metallischem Thor reduziert wird. Auch dieses Verfahren weist Mängel auf. So werden beispielsweise bei der Reduktion des Thoroxydes durch Kohlenstoft erhebliche Gasmengen frei, deren Bindung eine nachträgliche Getterung notwendig macht. 



   Gemäss der Erfindung besteht nun ein Verfahren zur Herstellung einer hochemittierenden Glühkathode für Gasentladungsgefässe, insbesondere Gleichrichter, bei denen auf eine hochschmelzende Unterlage eine hochemittierende Schicht von Thorium aufgebracht wird, darin, dass auf die   Wolframunterlage Thoriumnitrat,   mit einem Flussmittel, wie Borax, versetzt, aufgetragen wird. 



   Bei dem Verfahren gemäss der Erfindung wird kein reines Thoroxyd verwendet, sondern ein Thornitrat : Diese Verbindung besitzt den wesentlichen Vorteil gegenüber dem Oxyd, dass sie sehr leicht wasserlöslich ist, so dass ihr Zusätze anderer Art, wie weiter unten beschrieben, zugeführt werden können. Das reine Thoriumoxyd ist dagegen wasserunlöslich. Nach dem   erfindungsgemässen   Verfahren wird nun, um das Thornitrat auf dem Wolfram so zu zersetzen, dass eine metallische Thorschicht resultiert, ein Flussmittel, z. B. Borax, zugesetzt. Dieser Borax   lässt sich infolge seiner Wasscriöslickeit innigst   mit den) Thornitrat vermischen und in Form 

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 einer wässrigen Lösung, die an der Luft ohne Erhitzung auftrocknet, auf den   Trägerdrahl   aufbringen.

   Nachdem eine derartig gegebenenfalls mehrfach bestrichen Kathode in das Gefäss eingebaut und dieses evakuiert worden ist, wird der Draht auf die Betriebstemperatur der Thorkathode erhitzt, wobei eine Reaktion stattfindet, die zur Erzeugung einer hochemittierenden Schicht ans metallischem Thorium führt. Ein besonderes Verfahren zur Reinigung des Vakuums entfällt hiebei vollständig. 



   Es wird besonders darauf hingewiesen, dass der Borax nicht etwa als Reduktionsmittel anzusehen ist. 



   Diese Kathode eignet sich insbesondere zur Anwendung in Gleichrichtern mit Edelgasoder   Quecksilberdampffüllung.   Eine besonders hohe Lebensdauer ist bei hohem Dampfdruck (1-100 mm Quecksilbersäule) beobachtet worden.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUCH : Verfahren zur Herstellung einer hochemittierenden Glühkathode für Gasentladungsgefässe, insbesondere Gleichrichter, bei dem auf eine hochschmelzende Unterlage eine hochemittierende Schicht von Thorium durch Zersetzung von Thoriumnitrat aufgebracht wird, dadurch gekenn- zeichnet, dass auf die Wolframunterlage Thoriumnitrat, mit einem Flussmittel ; wie Borax, versetzt, aufgetragen wird.