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Verfahren zur Herstellung elektrischer Entladungsröhren.
In elektrischen Enlladungsröhren ist mitunter die Anwesenheit eines oder mehrerer
Alkalimetalle oder Erdalkalimetalle in metallischer Form oder in Form von Verbindungen, wie z. B. als Oxyd erforderlich, sei es, dass diese Metalle oder Metallverbindungen als Bestandteil der Elektronen emittierenden Schicht einer Glühkathode dienen, sei es, dass sie zur Entfernung von Gasresten aus Röhren mit hohem Vakuum oder zur Reinigung der Füllung in gasgefüllten
Entladungsröhren oder zur Herabsetzung des Kathodenfalls oder zu anderen Zwecken ge- braucht werden.
Derartige Metalle lassen sich jedoch wegen ihrer Affinität zu Sauerstoff sehr schwer in die Entladungsröhre bringen, da es nicht möglich ist, sie beim Einbringen oder während des Herstellungsprozesses der Luft auszusetzen. Es ist deshalb bereits vorgeschlagen worden, das
Einbringen in die Röhre in der Form vorzunehmen, dass eine leicht zersetzliche Verbindung der genannten Metalle eingebracht wird, deren Zersetzung erst innerhalb der Röhre durch Erwärmung erfolgt. Auch wurden Alkalimetalle gelegentlich in der Weise in eine Entladungröhre eingebracht, dass Verbindungen dieser Metalle zusammen mit einem Azid, z. B. mit Bariumazid, erhitzt werden.
Bei der Erzeugung von Alkali-oder Erdalkalimetallen oder ihren Verbindungen in der oben angegebenen Weise, bei der eine Zersetzung von Verbindungen innerhalb der Röhre stattfindet, ist jedoch stets das Haupterfordernis aufzustellen, dass die Zersetzung keine Bestandteile liefern darf, welche das Vakuum der Entladungsröhre oder die Reinheit der Gasfüllung in irgendeiner Weise beeinträchtigen.
Die Erfindung besteht nun in einem Verfahren, welches die Herstellung der Alkali-oder Erdalkalimetalle in sehr einfacher Weise gestattet. ohne dass der oben erwähnte Nachteil auftritt. Dieses Verfahren besteht darin, dass im Vakuum der Röhre eine oder mehrere Verbindungen der Alkali-oder Erdalkalimetalle in Berührung mit einem oder mehreren der Metalle der vierten Hauptgruppe Hafnium, Zirkonium, Thorium oder Titanium zur Reaktion temperatur erhitzt werden. Durch diese Erhitzung werden die genannten Verbindungen der Alkali-oder Erdalkalimetalle von dem zweckmässig im Überschuss vorhandenen Metall der vierten Hauptgruppe reduziert.
Hiebei werden vorteilhaft die Verbindungen der Alkali-oder Erdalkalimetalle derart gewählt, dass bei Erhitzung derselben zusammen mit einem der oben genannten Metalle der vierten Hauptgruppe Verbindungen dieser letzteren entstehen, die wenig oder nicht flüchtig sind.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens besteht darin, die Verbindungen der Alkali oder Erdalkalimetalle in einer Kapsel unterzubringen, die eine oder mehrere Öffnungen aufweist, und die ganz oder teilweise aus einem oder mehreren der Metalle Hafnium.
Zirkonium, Titanium und Thorium besteht. Die miteinander reagierenden Stoffe sind hier also nicht miteinander vermischt.
Die Stoffe, die gemäss dem hier beschriebenen Verfahren verwendet werden, können jedoch auch gemischt, z. B. als pulverförmiges Gemisch in die Röhre eingebracht werden.
Auch ist es möglich, ein derartiges Gemisch in eine zusammenhängende Form zu bringen. also es etwa in die Form von Stäbchen oder Pastillen zu pressen.
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Als ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel sei die Herstellung von Cäsium er- wähnt, die vorteilhaft dadurch erfolgen kann, dass Cäsiumverbindungen in die Rohre einge- bracht und durch Zirkonium allein oder unter Mitwirkung anderer Metalle reduziert werden.
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Sulfaten, Nitriten. Bisulfaten und Bichromaten. zweckmässig aus Verbindungen bestehen. die bei Erhitzung mit den vorhandenen Metallen der vierten Hauptgruppe Verbindungen dieser Metalle ergeben, die bei der Temperatur, bei der sie gebildet werden, nicht oder sehr wenig flüchtig sind.
Das erfindungsgemäss in eine Entladungsröhre eingebrachte freie Metall der vierten Hauptgruppe besitzt die günstige Eigenschaft, dass es als Einbringstoff (Getter) wirken kann, ebenso wie auch die bei Erhitzung der Röhre durch Reduktion mit diesen Metallen erhaltenen Alkalioder Erdalkalimetalle. Letztere unterscheiden sich von dem zu diesem Zweck allgemein üblichen Magnesium in günstigem Sinne dadurch, dass sie eine höhere Verdampfungstemperatur besitzen als dieses Metall, das in vielen Fällen schon verdampft, bevor die Elektroden und andern Teile der Röhre in genügendem Masse von eingeschlossenen Gasen befreit worden sind.
Die erfindungsgemäss. z. B. in einem Schiffchen oder einer Kapsel oder in der Form eines aus einem Gemisch gepressten Stäbchens oder einer Pastille, in eine Entladungsröhre eingebrachten Stoffe können an einer E1ektrodenstütze, an einer besonderen Stütze oder aber an einer Elektrode selbst befestigt sein. Die Befestigung kann derart sein. dass die Erhitzung der Stoffe unabhängig von der Erhitzung der Elektroden stattfindet. Die Erhitzung der Stoffe kann durch Wirbelströme erfolgen, aber auch durch direkte Erhitzung der Röhre oder durch Wärmeleitung von einer Elektrode oder einem andern metallenen Röhrenteil her, mit d''r bzw. mit dem sie durch einen Wärmeleiter verbunden sind. Der letztere Fall ist z.
B. ge- geben, wenn an einer der Elektroden, z. B. der Anode, ein Stückehen Zirkonium befestigt ist. auf das ein wenig Bariumhydroxyd aufgebracht ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung elektrischer Entladungsröhren, dadurch gekennzeichnet, dass im Vakuum der Röhre eine oder mehrere Verbindungen der Alkali- oder Erdalkalimetalle in Berührung mit einem oder mehreren der Metalle Hafnium, Zirkonium, Thorium oder Titanium zur Reaktionstemperatur 'rhitzt werden.