(xlühkathode für thermionische Röhren und für Vorrichtungen mit Elektronenemission. Die Erfindung bezieht sich auf Glüh- kathoden für Entladungsröhren.
Es ist bekannt, dass ein Kathodefaden, der aus einem hochschmelzenden Metall her gestellt ist, das einen geringen Prozentsatz Thorium enthält, auf verhältnismässig nie driger Temperatur, in genügendem Masse Elektronen aussendet. \Meran der Thorium- gehalt weniger als ein gewisser Prozentsatz beträgt, so können aus einem solchen Stoff durch Ziehen Glühfäden hergestellt werden; um aber befriedigende Resultate zu erzielen, müssen solche Gemische einem schwierigen Heizverfahren unterworfen werden, um eine Art Diffusionswirkung des Thoriums nach der äussern Schicht des Fadens herbeizufüh ren.
Um diese Schwierigkeit zu umgehen, hat man versucht, Glühkathoden dadurch herzustellen, dass ein als Kern dienender Glühfaden aus hochschmelzendem Stoff zum Beispiel auf elektrolytischem Wege mit einer Thoriumschicht überzogen wird, die mit dem Kernfaden wohl oder nicht ein Gan zes bildet. Gemäss der Erfindung wird ein dünnes Röhrchen, gebildet, das aus einem Metall mit hohem Schmelzpunkt und aus einer gewissen Menge eines Stoffes besteht, der dem Gemisch in hohem Masse die Eigenschaft verleiht, Elektronen auszusenden. Dieses Röhrchen umgibt einen Kern aus einem hochschmel zenden Metall.
Der Kern kann zum Beispiel ein Wolframdraht oder Molybdändraht sein und das diesen umgebende Röhrchen kann zum Beispiel aus einem Gemische von Mo lybdän und Thorium bestehen. Die nicht von dem Röhrchen umgebenen Enden des Glüh fadens können einen grösseren Durchmesser aufweisen als der von dem Röhrchen um schlossene Teil.
Die Erfindung sei anhand eines Bei spiels näher beschrieben. Der als Kern die nende Glühfaden sei ein Wolframdraht, der in derselben Weise wie die Glühfäden Für Entladungsröhren oder Glühlampen durch Ziehen hergestellt sein kann, und das Ge misch, von dem man bei der Herstellung des Röhrchens ausgeht, besteht zum Beispiel aus b1olybdän- oder Wolframpulver mit bis 6 oder 7 Gewichtsprozenten Thoriumoxyd. Das Röhrchen kann dadurch hergestellt werden, dass man den Wolfram oder das Molybdän in metallischer Form, zum Bei spiel mit Thoriumoxyd und einem orga nischen Bindemittel, wie Kollodium oder Gummi, vermischt,
dieses Gemisch durch eine Matrize von richtiger Form spritzt und das so entstandene Röhrchen darauf in Wasser stoff bis auf eine hohe Temperatur erhitzt, so da.ss Sintern stattfindet. Während dieses Vorganges wird das Bindemittel karboni siert und das Röhrchen gesintert und der Kohlenstoff wirkt dazu mit, das Thorium- oxyd zu Thorium zu reduzieren. Der, wie gesagt, zweckmässig aus Wolfram bestehende Kerndraht wird darauf von Hand durch das Röhrchen gesteckt. Das Ende, das in das Röhrchen gesteckt wird, kann zuvor zuge spitzt werden, zum Beispiel in der bekannten Weise, nämlich durch Eintauchen dieses En des in geschmolzenes Natriumnitrit.
Es empfiehlt sich, den Durchmesser des von dem Röhrchen umgebenen Teils des Glühfadens in irgend einer geeigneten Weise zu verkleinern, zum Beispiel durch Ätzung des Wolframs oder durch teilweise Lösung mittelst Natriumnitrit. Dies ist erwünscht, da, sonst die Hitze von dem mittleren Teile schneller abgeführt werden würde als von den nicht umschlossenen Enden, und diese würden dadurch leicht zu viel erhitzt und wegbrennen können.
Bei Verwendung von gemäss der Erfindung hergestellten Glüh- kathoden braucht man den Kerndraht nur auf eine verhältnismässig niedrige Tempera tur zu bringen, um das den Glühfaden um gebende Röhrchen derart zu erhitzen, dass es imstande ist, zum Betrieb der Röhre, in der der Glühfaden angeordnet ist, in genügendem Masse Elektronen auszusenden.
(xlühkathode for thermionic tubes and for devices with electron emission. The invention relates to hot cathodes for discharge tubes.
It is known that a cathode thread made of a high-melting metal that contains a small percentage of thorium emits a sufficient amount of electrons at a relatively low temperature. If the thorium content is less than a certain percentage in Meran, filaments can be made from such a substance by drawing; In order to achieve satisfactory results, however, such mixtures must be subjected to a difficult heating process in order to bring about a kind of diffusion effect of the thorium towards the outer layer of the thread.
In order to avoid this difficulty, attempts have been made to manufacture hot cathodes by coating a filament made of high-melting material, which serves as a core, for example by electrolytic means with a thorium layer that may or may not form a whole with the core filament. According to the invention, a thin tube is formed which consists of a metal with a high melting point and a certain amount of a substance which gives the mixture a high degree of the property of emitting electrons. This tube surrounds a core made of a high-melting metal.
The core can, for example, be a tungsten wire or molybdenum wire and the tube surrounding this can consist, for example, of a mixture of molybdenum and thorium. The ends of the incandescent filament not surrounded by the tube can have a larger diameter than the part enclosed by the tube.
The invention will be described in more detail using a case of game. The filament used as the core is a tungsten wire, which can be made by drawing in the same way as the filaments for discharge tubes or incandescent lamps, and the mixture from which the tube is made consists, for example, of molybdenum or tungsten powder with up to 6 or 7 percent by weight thorium oxide. The tube can be made by mixing the tungsten or molybdenum in metallic form, for example with thorium oxide and an organic binder such as collodion or rubber,
this mixture is injected through a die of the correct shape and the resulting tube is then heated in hydrogen to a high temperature, so that sintering takes place. During this process, the binding agent is carbonized and the tube sintered and the carbon helps to reduce the thorium oxide to thorium. The core wire, which is suitably made of tungsten, is then pushed through the tube by hand. The end that is inserted into the tube can be pointed beforehand, for example in the known manner, namely by immersing this en in molten sodium nitrite.
It is advisable to reduce the diameter of the part of the filament surrounded by the tube in some suitable way, for example by etching the tungsten or by partially dissolving it with sodium nitrite. This is desirable because otherwise the heat would be dissipated more quickly from the central part than from the unenclosed ends, and these would thereby easily be overheated and burn away.
When using incandescent cathodes produced according to the invention, the core wire only needs to be brought to a relatively low temperature in order to heat the tube surrounding the filament in such a way that it is capable of operating the tube in which the filament is arranged is to send out enough electrons.