CH119316A - Process for the manufacture of oxide cathodes. - Google Patents

Process for the manufacture of oxide cathodes.

Info

Publication number
CH119316A
CH119316A CH119316DA CH119316A CH 119316 A CH119316 A CH 119316A CH 119316D A CH119316D A CH 119316DA CH 119316 A CH119316 A CH 119316A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
alkaline earth
azide
core
oxide
wire
Prior art date
Application number
Other languages
German (de)
Inventor
Gloeilampenfabrieken N Philips
Original Assignee
Philips Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Nv filed Critical Philips Nv
Publication of CH119316A publication Critical patent/CH119316A/en

Links

Landscapes

  • Solid Thermionic Cathode (AREA)

Description

  

  Verfahren zur Herstellung von     Oxydkathoden.       Die Erfindung bezieht sich auf die Herstel  lung von unter dem Namen     "Oxydkathoden"     bekannten Elektroden     für    Entladungsröhren  wie zum Beispiel Sende- oder Empfangslam  pen für drahtlose Telegraphie oder     Telephonie     oder ähnliche Zwecke, Röntgenröhren und  Gleichrichter. Sie ist insbesondere auf Elek  troden anwendbar, welche sich für grosse  Emissionsströme eignen sollen.  



  Für die elektronenaussendende Schicht  werden häufig     Erdalkalioxyde    verwendet.  Man hat schon verschiedene Verfahren  zur Herstellung der     Oxydschicht    vorgeschla  gen. So ist es zum Beispiel bekannt, auf  einem metallenen gern eine Verbindung eines       Karbonates    oder eine organische Verbindung  wie zum Beispiel ein     Resinat    der     Erdalkali-          metalle    anzubringen, aus welchen     Stoffen     beim Erhitzen     Erdalkalioxyd    entsteht.  



  Bei der Herstellung und praktischen Ver  wendung von     Oxydkathoden    haben sich ver  schiedene Schwierigkeiten ergeben. So waren  das Abfallen der     Oxydschicht,    die nicht kon  stante Wirkung der Elektroden infolge un  gleichmässiger Erhitzung der Schicht und das    Verschwinden<B>-</B>des Oxyds von der Oberfläche  des Kerns während des Betriebes störend.  



  Diese Übelstände wurden schon durch die  Anwendung eines Verfahrens vermieden, wel  ches durch das Patent Nr. 111872     betroffen     wird. Gemäss diesem Verfahren wird ein Kern,  der an der Oberfläche aus einem mit den       Erdalkalimetallen        legierbaren    Metall oder aus  einer solchen Legierung besteht, mit einer  Schicht eines oder mehrerer     Erdalkalimetalle     überzogen, die mit dem Metallkern legiert  werden, worauf letzterer einem     Oxydations-          prozess    unterworfen wird.

   Weitere Unter  suchungen haben jedoch ergeben, dass die  erwähnten Übelstände in bedeutendem Masse  dadurch zu umgehen sind, dass ein Metall  kern aus unedlem Metall, abgesehen von der  Bildung einer Legierung oder einer sonstigen  Aufnahme des     Erdalkalimetalls    in den metal  lischen Kern, mit einer Schicht eines     Erd-          alkaliazids,    das heisst eines     Erdalkalimetall-          salzes    der     Stickstoffwasserstoffsäure,    bezie  hungsweise eines Gemisches solcher     Azide     überzogen wird,

   aus der beim Erhitzen eines  oder mehrere     Erdalkalimetalle    entstehen und      dass darauf der Kern auf die für die Zer  setzung des beziehungsweise der     Azide    erfor  derliche Temperatur erhitzt und schliesslich in  einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre erhitzt  wird, bis die gebildete     Erdalkalimetallschicht     wenigstens teilweise oxydiert ist.  



  Das durch Oxydation des so erhaltenen       Erdalkalimetalls    erhaltene Oxyd scheint besser  an der Oberfläche des Kerns zu haften als  dies der Fall ist, wenn das Anbringen des  Oxyds unmittelbar oder durch einen Zerset  zungsvorgang erfolgt, jedenfalls wird eine  kräftige     Anheftung    des gebildeten Oxyds am  Metallkern erzielt. Das Metall dieses Kerns  kann ein beliebiges sein, sofern es einen ge  nügend hohen Schmelzpunkt aufweist, um  beim Betrieb der     Oxydkathode    seine Festig  keit zu behalten und es sich auch übrigens  im Hinblick auf eine bequeme Entgasung  und dergleichen zur Verwendung in einer  Entladungsröhre eignet.

   Der Kern kann weiter  an der Oberfläche     wenigstens    teilweise oxy  diert werden, was den Vorteil mitbringt, dass  die Oberfläche rauh wird, wodurch in ein  facher Weise eine ausgezeichnete     Anhaftung     der     Oxydschicht    am Kern erhalten wird.  Häufig jedoch, so zum Beispiel wenn der be  nutzte Kern aus einem unedlen Metall besteht,  das in Drahtform vorrätig gehalten wird, in  welchem Falle es mit einer grossen Oberfläche  der Luft ausgesetzt ist, wird der Kern     schon     in genügendem Masse mit einer     Oxydschicht     versehen sein, um die hier gemeinte günstige  Wirkung zu erhalten.

   Dies wird zum Beispiel  bei der Verwendung von Nickeldraht als Kern  der Fall sein     können.    Es muss jedoch berück  sichtigt werden, dass auch mit einem blanken  Kerndraht sich gute Ergebnisse erzielen lassen.  



  Aus dem     Azid    eines oder mehrerer der       Erdalkalimetalle    wird schon bei verhältnis  mässig niedriger Temperatur (etwa 180 bis       250      C) das     Erdalkalimetall    frei. Die An  wendung dieser Verbindung ist auch deshalb  so vorteilhaft, weil gegebenenfalls zurückge  bliebene Stickstoffspuren für die Eigenschaften  einer Entladungsröhre weniger ungünstig sind  als die beim Zersetzen der für     Oxy        dkathoden     bekannten Verbindungen freiwerdenden Stoffe    und weil der     Stoff    in einfacher Weise auf  dem Kern aufgebracht werden kann.   Gute Ergebnisse hat man mit dem fol  genden Verfahren erzielt.

   Ein zum Beispiel  aus Nickel bestehender Draht wird gereinigt  und dann mit einer dünnen     Oxydschicht    ver  sehen, was zum Beispiel durch Erhitzung an  der Luft geschehen kann. Darauf wird eine  Lösung von     Bariumazid    oder eines Gemisches  von zwei oder mehreren     Erdalkaliaziden    auf  den Draht getröpfelt, wobei, um das     aufge-          tröpfelte        Azid    zu trocknen, der Draht mittelst  eines elektrischen Stromes oder in einer andern  eise erhitzt wird. Zumal bei einem oxy  dierten Draht fliesst das     Azid    gleichmässig  über die Drahtoberfläche.

   Der auf diese Weise  präparierte Draht wird als Kathode in der       Entladungsrühre    angeordnet, welche darauf  entlüftet wird. Die Temperatur der Kathode  wird dabei zum Beispiel durch einen elektri  schen Strom gesteigert bis sich das     Azid     zersetzt, worauf die Kathode etwas überhitzt  wird um den     Zersetzungsvorgang    zu vollen  den. Darauf wird ein wenig     Sauerstoff    in die  Röhre eingeführt und die Temperatur der  Kathode gesteigert bis das     Erdalkalimetall     oxydiert, welche Temperatur für Barium etwa  500   C beträgt. Dann wird die Rühre in     be-          karrnter    Weise entgast und von der Entlüf  tungsvorrichtung abgeschmolzen.

   Bei gasge  füllten Entladungsröhren geschieht das Ab  schmelzen natürlich nachdem die benötigte  Gasfüllung in die Röhre eingeführt worden  ist. Um eine gute Wirkung der     Oxydkathode     zu erzielen, empfiehlt es sich, den Draht zu       "altern".    Dies geschieht zum Beispiel da  durch, dass der Draht allmählich auf eine  hohe Temperatur erhitzt und einige Zeit auf  dieser Temperatur gehalten wird. Das emit  tierende Vermögen wird durch diese Bearbei  tung wesentlich erhöht.  



  Das Überziehen des Drahtes mit     Aziden     kann auch dadurch stattfinden, dass der Draht  mit diesem     Stoffe    bespritzt oder in eine  Lösung des     Azides    eingetaucht wird.  



  Zweckmässig kann das Erhitzen des Kerns  mit der Entlüftung der Entladungsröhre ver  bunden werden. Die dabei für die Entgasung      der Elektroden erforderliche Temperatur ge  nügt meistens schon sowohl zur Zersetzung  des     Azids    wie auch zur Oxydation des ent  standenen     Erdalkalimetalls.    Wenn nötig, kann  die Kathode überdies noch besonders erhitzt  werden, was bei einer     drahtförmigen    Kathode  dadurch geschehen kann, dass ein Strom  durch den Draht geführt. wird.  



  Die oxydierende Atmosphäre wird häufig  schon während des Entlüftungsverfahrens er  halten, da die aus den Elektroden und aus  der Wand der Entladungsröhre frei werden  den Gase zum Oxydieren des     Erdalkalime-          talls    in genügendem Masse     Sauerstoff    enthalten.  Es empfiehlt sich aber ein wenig Sauerstoff  oder     sauerstoffhaltiges    Gas wie zum Beispiel  Luft, in die Entladungsröhre einzulassen.  



  Aus dem vorstehenden ergibt sich, dass  das Verfahren gemäss der Erfindung eine  wesentliche Vereinfachung in der Herstellung  von     Oxydkathoden    bedeutet und die Erfah  rung mit in dieser Weise hergestellten Ka  thoden hat ergeben, dass sie hohen Anforde  rungen von Lebensdauer und Emissionsver  mögen genügen. Insbesondere für Röhren mit  Kathoden, mit denen grosse Emissionsströme  erhalten werden sollen und die demnach mit  einer verhältnismässig grossen Menge     Erdal-          kalioxyd    versehen sein müssen, ist das Ver-    fahren gemäss der Erfindung äusserst geeignet.  Die erhaltene     Oxydkathode    kann sowohl in  einer     Hochvakuumröhre    wie in einer Gasröhre  verwendet werden.



  Process for the manufacture of oxide cathodes. The invention relates to the manufacture of known under the name "Oxydkathoden" electrodes for discharge tubes such as transmitting or receiving lamps for wireless telegraphy or telephony or similar purposes, X-ray tubes and rectifiers. It is particularly applicable to electrodes which should be suitable for large emission currents.



  Alkaline earth oxides are often used for the electron-emitting layer. Various methods for producing the oxide layer have already been proposed. For example, it is known to attach a carbonate compound or an organic compound such as a resinate of the alkaline earth metals, from which substances alkaline earth oxide is formed when heated.



  Various difficulties have arisen in the manufacture and practical use of oxide cathodes. The falling off of the oxide layer, the inconsistent effect of the electrodes as a result of uneven heating of the layer and the disappearance of the oxide from the surface of the core during operation were bothersome.



  These inconveniences have already been avoided by using a method which is affected by patent No. 111872. According to this method, a core, the surface of which consists of a metal that can be alloyed with the alkaline earth metals or of such an alloy, is coated with a layer of one or more alkaline earth metals which are alloyed with the metal core, whereupon the latter is subjected to an oxidation process.

   However, further investigations have shown that the abuses mentioned can be circumvented to a significant extent in that a metal core made of base metal, apart from the formation of an alloy or other absorption of the alkaline earth metal in the metallic core, with a layer of an earth - alkali azide, i.e. an alkaline earth metal salt of hydrazoic acid, or a mixture of such azides is coated,

   from which one or more alkaline earth metals are formed during heating and that the core is then heated to the temperature required for the decomposition of the azide or azides and is finally heated in an oxygen-containing atmosphere until the alkaline earth metal layer formed is at least partially oxidized.



  The oxide obtained by oxidation of the alkaline earth metal thus obtained appears to adhere better to the surface of the core than is the case if the oxide is applied directly or by a decomposition process; in any case, the oxide formed adheres strongly to the metal core. The metal of this core can be any one as long as it has a sufficiently high melting point to keep its strength when the oxide cathode is operated and it is also suitable for use in a discharge tube in view of convenient degassing and the like.

   The core can further be at least partially oxidized on the surface, which has the advantage that the surface becomes rough, as a result of which an excellent adhesion of the oxide layer to the core is obtained in a multiple manner. Often, however, for example if the core used consists of a base metal that is kept in stock in wire form, in which case it is exposed to the air with a large surface, the core will already be provided with a sufficient amount of an oxide layer, to get the beneficial effect meant here.

   This will be the case, for example, when using nickel wire as the core. However, it must be taken into account that good results can also be achieved with a bare core wire.



  The alkaline earth metal is released from the azide of one or more of the alkaline earth metals at a relatively low temperature (around 180 to 250 C). The use of this compound is also so advantageous because any remaining traces of nitrogen are less unfavorable for the properties of a discharge tube than the substances released when the compounds known for oxy cathodes decompose and because the substance can be easily applied to the core. The following procedure has given good results.

   A wire made of nickel, for example, is cleaned and then covered with a thin layer of oxide, which can be done, for example, by heating it in air. A solution of barium azide or a mixture of two or more alkaline earth azides is then dripped onto the wire, the wire being heated by means of an electric current or some other means in order to dry the azide. Especially with an oxidized wire, the azide flows evenly over the wire surface.

   The wire prepared in this way is arranged as a cathode in the discharge tube, which is then vented. The temperature of the cathode is increased, for example, by an electrical current until the azide decomposes, whereupon the cathode is somewhat overheated in order to complete the decomposition process. A little oxygen is then introduced into the tube and the temperature of the cathode is increased until the alkaline earth metal oxidizes, which is around 500 ° C for barium. The stirrer is then degassed in a barrage manner and melted off by the venting device.

   In the case of gas-filled discharge tubes, the melting occurs naturally after the required gas filling has been introduced into the tube. In order to achieve a good effect of the oxide cathode, it is advisable to "age" the wire. This is done, for example, by gradually heating the wire to a high temperature and keeping it at this temperature for some time. This processing significantly increases the emitting assets.



  The wire can also be coated with azides by spraying the wire with this substance or by immersing it in a solution of the azide.



  The heating of the core can expediently be combined with the venting of the discharge tube. The temperature required for degassing the electrodes is usually sufficient both for the decomposition of the azide and for the oxidation of the alkaline earth metal formed. If necessary, the cathode can also be specially heated, which in the case of a wire-shaped cathode can be done by passing a current through the wire. becomes.



  The oxidizing atmosphere is often already maintained during the venting process, since the gases released from the electrodes and from the wall of the discharge tube contain sufficient oxygen to oxidize the alkaline earth metal. However, it is advisable to let a little oxygen or oxygen-containing gas such as air into the discharge tube.



  From the above it follows that the method according to the invention means a significant simplification in the production of oxide cathodes and experience with cathodes produced in this way has shown that they meet high requirements in terms of service life and emission capacity. The method according to the invention is particularly suitable for tubes with cathodes with which large emission currents are to be obtained and which accordingly have to be provided with a relatively large amount of alkaline earth oxide. The oxide cathode obtained can be used both in a high vacuum tube and in a gas tube.

 

Claims (1)

PATENTANSPRÜCW: I. Verfahren zur Herstellung von Oxydka- thoden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kern aus unedlem Metall, mit einem Über zug aus mindestens einem Erdalkalimetall- azid versehen wird, dann auf eine zum Zersetzen des Azids genügend hohe Tem peratur gebracht und schlieglich in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre erhitzt wird bis die gebildete Erdalkalimetallschicht wenigstens teilweise oxydiert ist. PATENT CLAIM: I. Process for the production of oxide cathodes, characterized in that a core made of base metal is provided with a coating of at least one alkaline earth metal azide, then brought to a temperature high enough to decompose the azide and finally in an oxygen-containing atmosphere is heated until the formed alkaline earth metal layer is at least partially oxidized. , II. Nach dem Verfahren gemäss Patentan spruch I hergestellte Oxydkathode. UNTERANSPRUCH: Verfahren gemäss Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Metallkerns vor dem Aufbringen des Azids, beziehungsweise der Azide; einer Oxydation unterworfen wird. , II. Oxyd cathode produced by the method according to patent claim I. SUBCLAIM: The method according to claim I, characterized in that the surface of the metal core prior to the application of the azide or the azides; is subjected to oxidation.
CH119316D 1924-12-24 1925-11-24 Process for the manufacture of oxide cathodes. CH119316A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL119316X 1924-12-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH119316A true CH119316A (en) 1927-03-01

Family

ID=19775343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH119316D CH119316A (en) 1924-12-24 1925-11-24 Process for the manufacture of oxide cathodes.

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH119316A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE817477C (en) Electron discharge device
DE465276C (en) Glow cathode for discharge tubes
DE667942C (en) Process for the manufacture of oxide cathodes, in particular glow cathodes for electrical discharge vessels
DE3819852A1 (en) CATHODE FOR AN ELECTRON TUBE
DE964793C (en) Electrode for electrical gas or vapor discharge apparatus
CH119316A (en) Process for the manufacture of oxide cathodes.
DE704595C (en) Method of manufacturing a photoelectric electrode
AT219166B (en) Process for the production of an impregnated cathode for electric discharge tubes
EP0098858B1 (en) Power supply conductor, essentially for vacuum apparatus, and manufacturing method thereof
DE659954C (en) Method of manufacturing an electron-emitting body
AT143970B (en) Method of making an electron emitting electrode.
AT105874B (en) Oxide cathode discharge tube and process for its manufacture.
DE615939C (en) Galvanic element
DE596877C (en) Process for the production of oxide cathodes for discharge tubes
AT100939B (en) Process for the manufacture of oxide cathodes.
DE470421C (en) Process for the manufacture of oxide cathodes
DE311102C (en)
DE443323C (en) Process for the manufacture of oxide cathodes
DE600129C (en) Oxide cathode
AT97876B (en) Process for the manufacture of oxide cathodes.
DE617546C (en) Incandescent electrode for gas-filled electrical discharge vessels, in particular electric light tubes, and process for their production
DE2246998A1 (en) COLOR CATHODE BEAM KINESCOPE TUBES AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF
AT102528B (en) Hot cathode for discharge tubes and processes in particular for the production of this hot cathode.
AT300970B (en) Process for preparing the surface of the carrier of the emission layer of oxide cathodes for electron tubes
CH120360A (en) Process for the production of oxide cathodes for discharge tubes and oxide cathode produced according to this process.