AT154634B - Quecksilberkathodenentladungsröhre mit teilweise im Kathodenquecksilber eingetauchtem Verankerungskörper. - Google Patents

Description

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    Quecksilberkathodenentladungsröhre   mit teilweise im Kathodenquecksilber eingetauchtem Ver-   ankerungskörper.   



   Die Erfindung betrifft eine   Quecksilberkathodenentladungsröhre   mit teilweise im Kathodenquecksilber   eingetauchtem Verankerungskörper   zum Festhalten des Kathodenflecks. 



   Es ist im allgemeinen gebräuchlich, derartige Verankerungskörper aus einem Metall herzustellen, dessen   Oberfläche   von dem Kathodenquecksilber entweder durch Amalgamierung oder vermöge der ausserordentlich grossen Reinheit seiner Oberfläche benetzt wird. 



   Einerseits gibt es also Werkstoffe, deren Oberfläche amalgamiert werden kann, jedoch nur, nachdem die sich sehr leicht ausbildende Oxydschicht auf sorgfältige Weise entfernt worden ist, anderseits gibt es schwer oxydierende Werkstoffe, welche unter allen Umständen, z. B. auch nach irgendeiner Bearbeitung der Röhre bei hoher Temperatur, ihr Ankerungsvermögen behalten. Die letztgenannten Werkstoffe gehören aus begreiflichen Gründen zur Gruppe der Edelmetalle und sind verhältnismässig teuer. 



   Es wäre möglich, die hohen Kosten für das Edelmetall wenigstens teilweise zu vermeiden, wenn man nur die Oberflächenschicht des Verankerungskörpers aus diesem herstellen würde, den inneren Teil des Körpers hingegen aus einem beliebigen billigeren Werkstoff. Man wäre dann jedoch genötigt, das Edelmetall in einer verhältnismässig dicken Schicht anzuordnen, da sonst die Gefahr vorliegen würde, dass die Entladung in verhältnismässig kurzer Zeit die Deckschicht beschädigen und dadurch den sich nicht von vornherein zum Festhalten des   Kathodenfleckes   eignenden Kern freilegen würde. 



    Ausserdem würden sich   bei der verhältnismässig grossen Dicke der Edelmetallsehicht immer noch Schwierigkeiten in der Herstellung und ein erheblicher Gestehungspreis des Verankerungskörpers ergeben. 



   Gemäss der Erfindung wird der Verankerungskörper derart ausgeführt, dass auf einer aus einem gutankernden, jedoch bei hohen Temperaturen leicht oxydierenden Werkstoff bestehenden Unterlage, eine dünne Deckschicht eines ebenfalls gut ankernden, jedoch bei hohen Temperaturen nichtoxydierenden Werkstoffes, wie z. B. Platin, vorgesehen ist. 



   An Stelle von Platin können auch andere Edelmetalle, z. B. Iridium, Palladium oder Rhodium verwendet werden. 



   Obige Massnahme bietet den Vorteil, dass der Verankerungskörper während der Herstellung der Entladungsröhre, d. h. auch während des Anschmelzen und Entgasens, oxydfrei bleibt, so dass es nicht erforderlieh ist, durch das Einschmelzen und Entgasen der Röhre herbeigeführte Verunreinigungen der Oberfläche, z. B. mittels eines Reduktionsverfahrens zu entfernen. 



   Für die erfindungsgemässe Massnahme genügt es vollkommen, das Edelmetall in einer dünnen, nur einige Mikron dicken Schicht aufzubringen, da es nicht die Absicht ist, dass diese auch während des normalen Betriebes der einmal fertiggestellten Röhre unversehrt bleibt. Wenn nämlich das Kernmaterial freikommt, kann sich dieses im Vakuum der Röhre nicht mehr oxydieren und es bietet ebenfalls eine Oberfläche mit guter Ankerwirkung. Sobald also die Röhre mit nichtoxydiertem Verankerungskörper fertiggestellt worden ist, kann das Verlorengehen der Deckschicht aus Edelmetall der Ankerwirkung nicht mehr schaden. 



   Die Vorteile der erfindungsgemässen Massnahme lassen sich auf besonders günstige Weise erzielen, wenn man den Verankerungskörper aus einem mit einer Platinschicht überzogenen Nickelkern herstellt ; Nickel bietet nämlich den Vorteil, dass es bei reiner Oberfläche durch Quecksilber amalgamiert werden kann und dennoch mit so geringer Geschwindigkeit von dem Quecksilber und dem Kathodenfleck 

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 angegriffen wird, dass eine vollkommen befriedigende Lebensdauer des Verankerungskörpers und dadurch der Röhre erzielt werden kann. 



   Die erwähnte geringe Angriffsgeschwindigkeit ermöglicht es, zwecks weiterer Herabsetzung der Herstellungskosten den Kern des Verankerungskörpers aus einem beliebigen Metall herzustellen und erst auf diesem die dünne Edelmetallschicht unter Zwischenschaltung einer dicken Nickelschicht anzuordnen. Hiedurch werden auch die fabrikatorischen Schwierigkeiten verringert, da man jetzt in der Lage ist, den manchmal sehr dicken Kernkörper aus einem besonders gut formbaren Metall, etwa durch Ziehen oder Pressen herzustellen. 



   Bei einem aus mehr als zwei Metallen zusammengesetzten Verankerungskörper der soeben beschriebenen Art ist es besonders vorteilhaft, den Kernkörper aus Kupfer herzustellen. Es ist nämlich für die gute Wirkung des Verankerungskörpers sehr wesentlich, dass eine möglichst gute Wärmeabfuhr von der die Ankerwirkung ausübenden Oberfläche an das Innere des Körpers und von diesem letzteren an seine gegebenenfalls künstlich gekühlte Unterlage vorhanden ist, so dass der Verankerungsstelle möglichst viel Wärme entzogen wird. Kupfer eignet sich durch sein vorzügliches Wärmeleitungsvermögen besonders gut dazu als Kern eines Verankerungskörpers verwendet zu werden. 



   Es ist für die Lebensdauer des Verankerungskörpers vollkommen hinreichend, wenn die zwischengefügte Nickelschicht eine Dicke von 1 mm aufweist. Eine erheblich weitere Verstärkung der Schicht ist garnicht ratsam, besonders bei der Verwendung eines Kupferkernes wird die Wärmeabfuhr durch das geringere Wärmeleitungsvermögen der dicken Nickelschicht unnötigerweise verschlechtert. 



   Man kann die aus Edelmetall bestehende, sehr dünne   Oberflächenschicht   sowohl mittels der bekannten galvanischen Verfahren als auch durch Kathodenzerstäubung herstellen. 



   Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispieles näher erläutert. 



   In der Figur ist der Unterteil einer   Quecksilberkathodenentladungsröhre   abgebildet, von der ein Teil des aus Chromeisen hergestellten Kathodengefässes 1 und ein Teil des dasselbe umgebenden Wasserkühlmantels 2 mit Anschlussrohr 3 sichtbar dargestellt ist. In der Mitte des Bodens des Kathodengefässes 1 ist an der Aussenseite ein Kupferbolzen 4 angelötet, der gleichzeitig zur Befestigung des Kühlmantels 2 und der Kathodenleitung 5 dient. An der Innenseite des Bodens ist der Verankerungskörper 6 aufgelötet, der aus einem Kupferkern, einer 1 mm dicken Zwischenschicht 7 aus Nickel und einer ungefähr 5 Mikron dicken   Oberflächenschicht   8 aus Platin besteht.

   Weiter befindet sich im Unterteil des Kathodengefässes 1 ein aus Molybdän hergestellter zylindrischer Ring 9, der teilweise aus dem Kathodenquecksilber 10 herausragt und verhindern soll, dass der Kathodenfleck, falls er sich, z. B. infolge von Überbelastung, von dem Verankerungskörper loslösen sollte, an der Quecksilberoberfläche entlang die Innenwand des Kathodengefässes 1 erreichen und an dieser emporwandern könnte. Der Kathodenfleck wird jedoch innerhalb des normalen Strombelastungsgebietes in bekannter Weise an der Berührungslinie des Kathodenquecksilbers 10 und der freien Oberfläche des Verankerungskörpers 6 eine linienförmige Ansatzstelle bilden, deren Länge der Stärke des Entladungsstromes porportional ist. Die Platinschicht 8 ist nach dem Auflöten des vernickelten Kernes auf den Boden des Kathodengefässes 1 auf galvanischem Wege aufgebracht worden. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :' 
 EMI2.1 
 Verankerungskörper zum Festhalten des Kathodenfleckes, dadurch gekennzeichnet, dass an der Oberfläche des Verankerungskörpers auf einer aus einem bei hohen Temperaturen leicht oxydierbaren und den endgültigen Verankerungskörper bildenden Werkstoff mit guter Ankerwirkung bestehenden Unterlage eine während des Herstellungsvorganges der Röhre als   Oberflächenschutz   dienende dünne Deckschicht eines bei hohen Temperaturen nicht oxydierenden Werkstoffes mit gleichfalls guter Ankerwirkung, wie z. B. Platin, vorgesehen ist.

Claims (1)

1. 2. Quecksilberkathodenentladungsröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht oxydierbare Oberflächenschicht des Verankerungskörpers eine Dicke von der Grössenordnung von einigen Mikron aufweist.

   3. Quecksilberkathodenentladungsröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verankerungskörper aus einem mit einer Platinschieht überzogenen Nickelkern besteht.

   4. Quecksilberkathodenentladungsröhre nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern des Verankerungskörpers aus einem beliebigen Metall besteht und von einer mit einer dünnen Platinschicht überzogenen dicken Nickelschicht umgeben ist.

   5. Quecksilberkathodenentladungsröhre nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nickelschicht mindestens 1 mm dick ist.

   6. Quecksilberkathodenentladungsröhre nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern des Verankerungskörpers aus Kupfer besteht.