Körper, dessen Oberfläche starke Sekundäremissionsfähigkeit aufweist und Verfahren zur Herstellung eines solchen Körpers. Die Erfindung bezieht sich auf einen Körper, dessen Oberfläche starke Sekundär- ernissionsfähigkeit aufweist und auf ein Ver fahren zur Herstellung eines solchen Kör pers.
Obwohl man im allgemeinen die Sekun däremission der Elektroden einer elektrischen Entladungsröhre, z. B. der Gitter und Ano den, auf das Geringstmass zu beschränken sucht, gibt es Fälle, in denen man gerade Elektroden mit starker Sekundäremission zu verwenden wünscht, z. B. Elektronenverstär- kerröhren, bei denen eine sehr hohe Verstär kung angestrebt wird, die sogenannten "Elek- tronenvervielfacher".
Zur Erreichung einer starken Sekundär emission ist es bekannt, Oberflächen mit einer Caesiumoxydschicht und an dieser ad sorbiertem Caesium zu versehen, wobei die Schicht gegebenenfalls mit sonstigen Oxyden oder Metallteilchen vermischt sein kann. Eine solche Schicht lässt sich aber nur in der Röhre bereiten und ihre Bereitung erfordert viele Bearbeitungen, wodurch die Gefahr des Misslingens verhältnismässig gross ist.
Anmelderin hat einen Körper erfunden, dessen Oberfläche ein sehr starkes Sekundär emissionsvermögen aufweist und auf ganz einfachem Wege hergestellt werden kann. Die Bereitung braucht nicht in der Röhre zu erfolgen, sondern kann als eine besondere Be arbeitung durchgeführt werden, wobei dieser Körper nachher in Entladungsröhren oder dergl. untergebracht werden kann.
Der Kör per nach der Erfindung ist dadurch gekenn zeichnet, dass die Oberfläche aus einer reinen Kohlenstoffschicht mit hohem Adsorptions- vermögen besteht, an der mindestens ein Me tall der zweiten Hauptgruppe des periodi schen Systems mit einer 4 übersteigenden Ordnungszahl adsorbiert ist.
In der zweiten Hauptgruppe des periodischen Systems fin den sich auch noch die Metalle Beryllium und Radium vor, aber diese Metalle sind nicht geeignet zur Verwendung auf einer Sekundäremissionselektrode, weil sie nicht gut von einer Kohlenstoffschicht adsorbiert werden können.
Ein Körper nach der vorliegenden Erfin dung kann zum Beispiel dadurch hergestellt werden, dass ein Trägerkörper mit einer Koh- lenstoffschicht überzogen wird und auf diese Schicht ein oder mehrere der vorge nannten Metalle aufgebracht werden. Beson ders gute Ergebnisse werden erhalten, wenn man eine Metalloberfläche in einer Atmo sphäre eines einfachen Kohlenwasserstoffes, vorzugsweise Acetylen, auf hochfrequentem Wege, erhitzt. Auf diese Weise entsteht durch Zersetzung des Kohlenwasserstoffes auf der Metalloberfläche eine reine Kohlen stoffschicht, welche Erdalkalimetalle vorzüg lich zu adsorbieren vermag.
Auf einer sol chen Schicht lässt man dann ein oder mehrere der vorerwähnten Metalle aus der Dampf phase adsorbieren.
Nach einer andern sehr günstigen Ar beitsweise wird ein Trägerkörper mit einer aus einem oder mehreren Oxyden oder Hydroxyden von Metallen der zweiten Hauptgruppe des periodischen Systems, zweckmässig mit. Magnesiumoxyd, bestehen den Schicht überzogen, auf welche man durch Hochfrequenzerhitzung in einer aus einem einfachen Kohlenwasserstoff bestehenden Atmosphäre Kohlenstoff niederschlägt, wor auf der auf diese Weise erhaltene Körper in einem Hochvakuum einige Zeit erhitzt wird. Als Kohlenwasserstoffe kommen z. B. Ace tylen, Methan oder dergl. in Betracht.
Die Erhitzung nach Anbringung des Kohlenstof fes kann zum Beispiel auf eine Temperatur von 900 bis<B>10000</B> C erfolgen. Sehr wahr scheinlich wird dabei das Oxyd teilweise re duziert und das gewonnene Metall an dem Kohlenstoff adsorbiert.
Durch die bequeme Herstellungsweise können Körper nach der vorliegenden Er findung sehr vorteilhaft in elektrischen Ent ladungsröhren, insbesondere in sogenannten "Elektronenvervielfachern" zur Verwendung kommen. Es hat sich gezeigt, dass ein solcher Kör per eine sehr starke Sekundäremissionsfähig- keit aufweisen kann, welche in manchen Fäl len von der Grössenordnung von 5 Sekundär elektronen per Primärelektron sein kann.
Das Verfahren zur Herstellung eines Körpers nach der Erfindung kann wie folgt durchgeführt werden.
Eine aus Nickel bestehende Elektrode wird mit einer Magnesiumoxydschicht über zogen, was auf bekannte Weise, z. B. durch Spritzen, erfolgen kann. Eine auf diese Weise behandelte Elektrode wird in eine Acetylenatmosphäre eingeführt und dann die Elektrode durch Hochfrequenzerhitzung mit einer Kohlenstoffschicht überzogen. Die Dauer einer solchen Bearbeitung kann zum Beispiel einige Minuten betragen. Die Elek trode wird dann zusammen mit andern Tei len in den Kolben einer Entladungsröhre eingeführt, wonach die Röhre entlüftet wird. Es wird sodann der erhaltene Körper einige Augenblicke auf eine Temperatur von etwa <B>900'</B> C erhitzt, was ebenfalls durch Hoch frequenzerhitzung erfolgen kann.
Es hat sich herausgestellt, dass bei einem auf diese Weise hergestellten Körper eine Sekundäremission von der Grössenordnung von sechs Sekundär elektronen per Primärelektron bei einer Span nung von 500 V erreicht werden kann.
Body, the surface of which has strong secondary emissivity, and method for producing such a body. The invention relates to a body, the surface of which has strong secondary emissivity, and to a process for producing such a body.
Although one generally däremission of the electrodes of an electric discharge tube, z. B. the grid and Ano seeks to limit to the lowest level, there are cases in which you just want to use electrodes with strong secondary emission, z. B. Electron amplifier tubes in which a very high gain is sought, the so-called "electron multipliers".
To achieve a strong secondary emission, it is known to provide surfaces with a cesium oxide layer and cesium adsorbed on this, it being possible for the layer to be mixed with other oxides or metal particles. Such a layer can, however, only be prepared in the tube and its preparation requires a great deal of work, which means that the risk of failure is relatively high.
Applicant has invented a body, the surface of which has a very strong secondary emissivity and can be manufactured in a very simple way. The preparation does not have to take place in the tube, but can be carried out as a special process, whereby this body can be housed afterwards in discharge tubes or the like.
The body according to the invention is characterized in that the surface consists of a pure carbon layer with high adsorption capacity, on which at least one metal of the second main group of the periodic system with an atomic number exceeding 4 is adsorbed.
The second main group of the periodic table also contains the metals beryllium and radium, but these metals are not suitable for use on a secondary emission electrode because they cannot be adsorbed well by a carbon layer.
A body according to the present invention can be produced, for example, in that a carrier body is coated with a carbon layer and one or more of the aforementioned metals are applied to this layer. Particularly good results are obtained if a metal surface is heated in an atmosphere of a simple hydrocarbon, preferably acetylene, at high frequency. In this way, the decomposition of the hydrocarbon creates a layer of pure carbon on the metal surface, which is able to adsorb alkaline earth metals.
One or more of the aforementioned metals can then be adsorbed from the vapor phase on such a layer.
According to another very favorable working method, a carrier body with one of one or more oxides or hydroxides of metals of the second main group of the periodic table is expediently with. Magnesium oxide, consists of a layer on which carbon is deposited by high-frequency heating in an atmosphere consisting of a simple hydrocarbon, on which the body obtained in this way is heated for some time in a high vacuum. As hydrocarbons, for. B. acetylene, methane or the like. Consider.
The heating after the application of the carbon can take place, for example, to a temperature of 900 to 10000 C. It is very likely that the oxide will be partially reduced and the metal obtained will be adsorbed on the carbon.
Due to the convenient method of manufacture, bodies according to the present invention can be used very advantageously in electrical discharge tubes, especially in so-called "electron multipliers". It has been shown that such a body can have a very strong secondary emissivity, which in some cases can be of the order of magnitude of 5 secondary electrons per primary electron.
The method of manufacturing a body according to the invention can be carried out as follows.
An electrode made of nickel is coated with a magnesium oxide layer, which in a known manner, for. B. by spraying can be done. An electrode treated in this way is placed in an acetylene atmosphere, and then the electrode is coated with a layer of carbon by high frequency heating. Such processing can take a few minutes, for example. The electrode, along with other parts, is then inserted into the bulb of a discharge tube, after which the tube is vented. The body obtained is then heated for a few moments to a temperature of about <B> 900 '</B> C, which can also be done by high-frequency heating.
It has been found that with a body produced in this way, a secondary emission of the order of magnitude of six secondary electrons per primary electron can be achieved at a voltage of 500 V.