Queeksilberkathodenentladungsröhre mit teilweise im Nathodenqueeksilber eingetauchtem Veranker ungskörper. Die Erfindung betrifft eine Q,uecksilber- kathodenentladungsröhre mit teilweise im Kathodenquecksilber eingetauchtem Veranke- rungskörper zum Festhalten des Kathoden fleckes.
Es ist im allgemeinen gebräuchlich, der artige Verankerungskörper aus einem Metall herzustellen, dessen Oberfläche von dem Ka thodenquecksilber entweder :durch Amalga- mierung 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 9xyd.schicht auf sorgfältige Weise entfernt worden ist, anderseits gibt es schweroxydie rende Werkstoffe, welche unter allen Um ständen, z. B. auch nach irgend einer Be arbeitung der RöLca bei hoher Temperatur, ihr Ankerungsvermö.gen behalten. Die letzt- Ird%nannteu Werkstoffe .gehören aus begreif- liehen Gründen zur Gruppe der Edelmetalle und sind verhältnismässig teuer.
Es wäre möglich, :die hohen Kosten für das Edelmetall wenigstens teilweise zu ver meiden, wenn man nur die Oberflächen- schioht des Verankerungskörpers aus :diesem herstellen würde, den innern Teil des Kör pers hingegen aus einem beliebigen billigeren Werkstoff.
Man wäre :dann jedoch genötigt, das Edelmetall in einer verhältnismässig dicken :Schicht anzubringen, da sonst die Ge fahr vorliegen würde, dass die Entladung in verhältnismässig kurzer Zeit .die Deckschicht beschädigen und dadurch den sich nicht von vornherein zum Festhalten des Kathoden- fleckes eignenden gern freilegen würde.
Ausserdem würden sich bei der verhältnis mässig grossen Dicke der Edelmetallsehicht immer noch Schvdierigkeiten in der Herstel lung und ein erheblicher Gestehungspreis des Verankerungskörpers ergeben.
Gemäss der Erfindung wird der Veranke- rungskörper derart ausgeführt, dass an seiner Oberfläche, auf einer aus einem gutankern den, jedoch bei hohen Temperaturen leicht oxydierenden Werkstoff bestehenden, den endgültigen Verankerungskörper darstellen den Unterlage eine Deckschicht eines eben falls gutankernden, jedoch bei hohen Tempe raturen 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 Her stellung der Entladungsröhre, das heisst auch während des Anschmelzens und Entgasens, oxydfrei bleibt, so dass es nicht erforderlich ist, durch das Einschmelzen und Entgasen der Röhre herbeigeführte Verunreinigungen der Oberfläche zum Beispiel mittels eines Reduktionsverfahrens zu entfernen.
Für die erfindungsgemässe Massnahme ge nügt es vollkommen, das Edelmetall in einer dünnen, nur einige Mikron dicken Schicht aufzubringen, da es nicht notwendig ist, dass diese auch während des normalen Betriebes der einmal fertiggestellten Röhre unversehrt bleibt.
Wenn nämlich das Kernmaterial frei kommt, kann sich dieses im Vakuum der Röhre nicht mehr oxydieren, und es bietet ebenfalls eine Oberfläche mit guter Anker- v#rirkung. Sobald also die Röhre mit nicht oxydiertem Verankerungskörper feTtigge- @stellt worden ist, kann das Verlorengehen der Deckschicht aus Edelmetall der Ankerwir kung nicht mehr schaden.
Die Vorteile der erfindungsgemässen Mass nahme lassen sich auf besonders günstige ureise erzielen, wenn man den Verankerungs- körper 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 angegriffen wird, dass eine vollkommen befriedigende Lebensdauer des Verankerungskörpers und dadurch der Röhre erzielt werden kann.
Die erwähnte geringe Angriffsgeschwin digkeit ermöglicht es, zwecks weiterer Her absetzung der Herstellungskosten den Kern des Verankerungskörpers aus einem belie bigen Metall herzustellen und erst auf die sem die dünne Edelmetallschicht unter Zwischenschaltung einer dicken Nickelschicht anzubringen.
Hierdurch 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 her zustellen.
Es ist nämlich für die gute Wir kung des Verankerungskörpers sehr wesent lich, dass eine möglichst gute Wärmeabfuhr von der die Ankerwirkung ausübenden Ober fläche' an das Innere des Körpers, und von diesem letzteren an seine gegebenenfalls künstlich gekühlte Unterlage, vorhanden ist, so da.ss der Verankerungsstelle möglichst viel Wärme entzogen wird. Kupfer eignet sich durch sein vorzügliches Wärmeleitungsver- mögen besonders gut dazu,
als Kern eines Verankerungskörpers verwendet zu werden.
Es ist für die Lebensdauer des Veranke- rungskörpers vollkommen hinreichend, wenn die zwischengefügte Nickelschicht eine Dicke von 1 mm aufweist. Eine erhebliche weitere Verstärkung der Schicht ist sogar nicht rat sam,
denn besonderes bei der Verwendung eines Kupferkernes würde man die Wärme abfuhr durch das .geringere Wärmeleitungs- vermö,gen der dicken, Nickelschicht unnötiger- weise veTSchlechtern.
Man kann die aus Erdmetall bestehende, sehr dünne Oberflächenschicht sowohl mit tels der bekannten galvanischen Verfahren, als auch durch Kathodenzerstäubung her stellen.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbei- spiels näher erläutert.
In der Figur ist der Unterteil einer Quecksilberkathodenentladungsröhre abgebil det, von der ein Teil des aus Chromeisen hergestellten Kathodengefässes 1 und ein Teil des dasselbe inngebenden Wasserkühlman- tels 2 mit Anschlussrohr 3 sichtbar dar- gestellt ist. In der Mitte des Bodens des Kathodengefässes 1 ist an der Aussenseite ein Kupferbolzen 4 angelötet, der bleich zeitig zur Befestigung des Kühlmantels und der Kathodenleitung -5 dient.
An der Innenseite des Bodens ist der Verankerungs- körper 6 aufgelötet, der aus einem Kupfer kern, einer 1 mm dicken Zwischenschicht 7 # al as Nickel und .einer ungefähr -5 Mikron dicken Oberflächenschicht 8 aus Platin be steht.
Weiter befindet sich im Unterteil des Kathodengefässes 1 ein aus Molybdän her bestellter 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 be kannter Weise an der Berührungslinie des Kathodenquecksilbers 10 und der freien Oberfläche des Verankerungskörpers 6 eine linienförmige Ansatzstelle bilden deren Länge der Stärke des
Entladungs.strome;s proportional ist: Die Platinschicht 8 ist nach dem Auflöten des vernickelten Kernes auf dem Boden des Kathodengefässes 1 auf ,gal vanischem Wege aufgebracht worden.