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Einrichtung zur Erzeuglmg von Metalldampf in Vakuumröhren.
Die Erfindung bezieht sich auf die Erzeugung von Metalldampf in vakuum-oder gasgefüllten Röhren. Sie findet hauptsächlich Anwendung auf dem Gebiete der Sende-, Verstärker-und Gleich-
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Hochemissionskathoden für solche Röhren werden neuerdings bekanntlich nach dem Metalldampfverfahren hergestellt, welches darin besteht, zur Herbeiführung der Hoehemission geeignete Metalldämpfe herzustellen, beispielsweise mischte man Bariumoxyd mit Aluminium oder Siliziumpulver.
Durch Glühen im Vakuum wird Barium freigemacht, das durch Steigerung der Temperatur zur Verdampfung gebracht werden kann. Bei Verwendung der genannten Materialien entsteht der Übelstand, dass sich neben reinem Barium auch Bariumaluminat bzw. Bariumsilikat bildet, welches die Hauptmenge des entstehenden Bariums bindet und hiedurch an der Verdampfung hindert.
Einen Vorteil gegenüber den obengenannten Materialien erhält man durch Verwendung von Magnesiumpulver, weil in diesem Falle keine Bindung von Barium durch die Magnesiumverbindung
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Vakuum verdampft. Da das Magnesium immer teilweise in dem Reaktionsgemisch verbleibt, so erhält man keinen reinen Bariumdampf, sondern ein Gemisch von Barium-und Magnesiumdampf. Dies ist häufig nicht erwünscht.
Es ist bereits vorgeschlagen, die Reaktion zwischen dem Bariumoxyd und den Reduktionmitteln ausserhalb der eigentlichen Vakuumröhre in einem getrennten Vakuumraum vorzunehmen und das vorreagierte Gemisch, welches bereits metallisches Barium enthält, unter irgendeinem Schutzmittel bis zum Gebrauch aufzubewahren, beispielsweise unter Paraffin. In der Vakuumröhre selbst wird dann zunächst das Paraffin abgedampft und durch weitere Erhitzung Bariumdampf freigemacht.
Erfindungsgemäss wird nun das letzterwähnte Verfahren mit Vorteil erweitert bei Verwendung von Magnesium als reduzierende Substanz. Die ausserhalb der eigentlichen Vakuumröhre stattfindende Vorreaktion wird derart durchgeführt, dass nicht nur die Bildung metallischen Bariums herbeigeführt wird, vielmehr wird sie durch Temperatursteigerung so weit getrieben, dass auch bereits der verdampfbare Rest an Magnesium aus der Reaktionsmasse herausgedampft wird. Auch dieser ganze Prozess wird unter Vakuum vorgenommen und das hergestellte Reaktionsgemisch unter einem Schutzmittel aufbewahrt. Es bringt hiebei keinen Nachteil, sondern kann gegebenenfalls zweckmässig sein, einen gewissen Rest an unverdampftem Magnesium in dem Reaktionsgemisch zu belassen.
Diese letzte Spur von Magnesium tritt dann in der definitiven Vakuumröhre, kurz vor der beginnenden Verdampfung des Bariums, als Magnesiumdampf in das Vakuum und bindet etwa dort noch vorhandene Gasreste, so dass das Barium in einem sehr vollkommenen Vakuum zerstäubt wird.
Was vorstehend als beispielsweise Ausführung bezüglich Barium erwähnt ist, gilt genau so bezüglich aller andern für die Herbeiführung der Hochemission geeigneten Metalle, wie z. B. Kalzium, Strontium, Barium, Beryllium, Cäsium usw. Ebenso gilt das, was vorstehend bezüglich Magnesium gesagt ist, in derselben Weise hinsichtlich jedes andern Reduktionsmittels, welches die Eigenschaft hat, früher zu verdampfen als das freizumachende hochemittierende Metall, beispielsweise bei Herstellung von Beryllium die Anwendung von metallischem Kalium.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Hochemissionskathoden, bei denen die emittierende Schicht aus einem Reaktionsgemisch unter Verwendung von Reduktionsmitteln aus der Dampfphase auf dem Kathodenkörper niedergeschlagen wird, dadurch gekennzeichnet, dass für die Bildung der hochemittierenden Schicht ein Stoff Verwendung findet, bei dem durch eine Vorreaktion in einem besonderen Vakuum nicht nur die Bildung des hochemittierenden Metalles bewirkt, sondern auch der Rest des Reduktionmittels ganz bzw. bis auf einen nur zur Gasbindung dienenden Bestandteil herausgedampft ist.
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Device for generating metal vapor in vacuum tubes.
The invention relates to the generation of metal vapor in vacuum or gas-filled tubes. It is mainly used in the field of transmission, amplifier and DC
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As is well known, high-emission cathodes for such tubes have recently been manufactured by the metal vapor process, which consists in producing suitable metal vapors to bring about the high emission, for example barium oxide is mixed with aluminum or silicon powder.
Glowing in a vacuum releases barium, which can be made to evaporate by increasing the temperature. When using the materials mentioned, the disadvantage arises that, in addition to pure barium, barium aluminate or barium silicate is also formed, which binds the majority of the barium produced and thus prevents it from evaporating.
An advantage over the above-mentioned materials is obtained by using magnesium powder, because in this case there is no binding of barium by the magnesium compound
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Vacuum evaporates. Since the magnesium always remains partially in the reaction mixture, no pure barium vapor is obtained, but a mixture of barium and magnesium vapor. This is often not desirable.
It has already been proposed to carry out the reaction between the barium oxide and the reducing agents outside the actual vacuum tube in a separate vacuum space and to store the pre-reacted mixture, which already contains metallic barium, under some protective agent until use, for example under paraffin. In the vacuum tube itself, the paraffin is then first evaporated and barium vapor is released by further heating.
According to the invention, the last-mentioned method is now advantageously extended when using magnesium as the reducing substance. The pre-reaction taking place outside the actual vacuum tube is carried out in such a way that not only the formation of metallic barium is brought about, but rather it is driven by increasing the temperature to such an extent that the evaporable residue of magnesium is already evaporated from the reaction mass. This entire process is also carried out under vacuum and the reaction mixture produced is stored under a protective agent. There is no disadvantage here, but it may be useful to leave a certain amount of non-evaporated magnesium in the reaction mixture.
This last trace of magnesium then enters the vacuum tube, shortly before the barium begins to evaporate, as magnesium vapor and binds any remaining gas there so that the barium is atomized in a very perfect vacuum.
What is mentioned above as an example embodiment with regard to barium, applies just as much with regard to all other metals suitable for bringing about the high emission, such as. B. calcium, strontium, barium, beryllium, cesium, etc. Likewise, what is said above with regard to magnesium applies in the same way with regard to any other reducing agent which has the property to evaporate earlier than the high-emitting metal to be freed, for example in the production of Beryllium the application of metallic potassium.
PATENT CLAIMS:
1. A method for the production of high-emission cathodes, in which the emitting layer is deposited from a reaction mixture using reducing agents from the vapor phase on the cathode body, characterized in that a substance is used for the formation of the high-emitting layer in which by a pre-reaction in A special vacuum not only causes the formation of the highly emissive metal, but also the rest of the reducing agent is evaporated out completely or except for a component serving only to bind gas.
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