Verfahren zur Herstellung von ltathoden von elektrisehen Entladungsgefässen. Es ist üblich, die als Emissionsmassen von Kathoden dienenden Verbindungen auf mechanische Art, zum Beispiel durch Tau chen oder Spritzen, oder auf elektrischem Wege, zum Beispiel mittels Elektrophorese, auf die zu bedeckenden Flächen bezw. Kör per aufzutragen. Diese Arbeitsverfahren be dingen, dass die Emissionsmassen in der ver wendeten Suspension eine gewisse Feinheit haben müssen, die durch entsprechende Mahl- oder Fällungsverfahren erzielt wird.
Es hat sich nun gezeigt, dass die Formier- und Pumpdaten der Röhren sowie das Emis sionsvermögen der Kathoden bei gleicher chemischer Zusammensetzung weitgehend von der Korngrösse abhängig sind. Bei der nähe ren Untersuchung der nach den bekannten Mahl- oder Fällungsverfahren erhältlichen Korngrössen hat sich gezeigt, dass der Anteil an grösserem und kleinem Korn im Verhält nis zu dem auftretenden Mittelwert der Korn grösse recht bedeutend sein kann.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Ka thoden für elektrische Entladungsgefässe, ge mäss welchem man eine Suspension einer Emissionsmasse einer iSedimentation unter wirft, um eine gewünschte Zusammensetzung der Körnung der Emissionsmasse zu erzielen, und dann auf einen Träger aufbringt.
Angenommen; es Beien beispielsweise bei der Herstellung einer Emissionsmasse nach der Fällung ohne ,Sedimentation bezw. Zen- trifugierung folgende Korngrössen vorhanden:
Der Anteil der Körner in einer Grösse unter 1 ,u betrage 212e,5 %, der Anteil -der Körner in der Grösse von 1 bis 2 ,u betrage 50 %, der Anteil der Körner in der Grösse von 2 bis 3 ,cc betrage 210% und der Anteil der Körner in der Grösse von 3 bis 5 ,u betrage 7,5 %.
Durch eine fraktionierte, das heisst wiederholte S'edi- mentation -wird zum Beispiel der Anteil der Körner mit einer Grösse von über 2 ,u restlos entfernt, so dass die Sedimentationsmasse dann folgende Zusammensetzung hat: Der Anteil der Körner in der Grösse von 1 bis 9:,u beträgt 80 % und der Anteil der Körner unter 1 ,u beträgt 20%.
Durch weitere Fraktionie- rung kann noch eine weitergehende Verein heitlichung der Korngrösse erzielt werden. was aber im allgemeinen nicht erforderlich ist.
Der numerische Wert der günstigsten Korngrössen ist je nach der Art der aufzu tragenden Emissionsmasse, dem Auftragsver fahren und dem Verwendungszweck ausser ordentlich verschieden; er liegt zwiselien 50,u bis 10 /c. Nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Emissionskathoden zeigen ein ausgezeichnetes Emissionsvermö gen.
und eine besondere Gleiehmässigl@eit in den Formier- oder Einbrenndaten, weil man durch die, vorzugsweise fraktionierte, Sedi- mentation die gewiinschte Zusammensetzung der Körnung der Emissionsmasse erzielt. Da bei ist es möglich, durch Auswahl der Korn grösse die Formier- oder Einbrennzeit wesent lich abzukürzen.
Im folgenden wird beispielsweise ein < > Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens beschrieben. Beryllium-Strontium- Karbonat-Pulver, das als Mischkristall vor liegt, wird mit Äthylalkohol aufgesehwämmt, so dass eine 5- bis 8 % ige Suspension entsteht; hierbei ist darauf zu achten, dass durch Schütteln eine völlig homogene Suspension erhalten wird.
Aus der Höhe der Sedimenta- tion im Sehlämmzylinder, aus der Viskosität des Aufschlämmungsmittels und der Dichte desselben sowie aus der Dichte der Dliscli- kristalle lässt sich die Fallgeschwindigkeit bezw. die mittlere Fallgeschwindigkeit nach den Gesetzen von Stokes berechnen.
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dabei ist - die Fallgeschwindigkeit der Teileben in Dl - die Dichte der Teilehen in g!orn-3, Dw = die Dichte des S'uspensionsmittels in g/cm-3, g = die Erdbeschleunigung = 981 cm/sek-2' r = der Radius des Teilchens in cm und die Viskosität des Suspensionsmittels in gjcm-i/sek-i.
Mit Hilfe dieser Formel wird errechnet, wann der zu entfernende Anteil der Teilchen (beispielsweise alle Körner, die grösser sind als 3 p) abgesunken ist. Der überstehende Anteil der Suspension wird mit Hilfe eines Hebers vorsichtig abgehebert und beispiels weise durch Spritzen auf dem Kathodenträ ger aufgebracht. Man kann den abgeheberten Anteil vor dem Anspritzen noch einer oder mehreren weiteren Sedimentationen unterwer fen (fraktionierte Sedimentation). Dieses Arbeitsverfahren wird zweckmässig durch lichtelektrische Messung der Trübung von Proben der sedimentierenden Suspension überwacht.
Entsprechend kann die fraktionierte Sedi- nientation durch Zentrifugierung durchge führt werden, die erheblich schneller vor sich geht als die Sedimentation durch Schwer kraft.
Process for the production of cathodes for electrical discharge vessels. It is customary, the compounds serving as emission masses of cathodes in a mechanical manner, for example by dipping or spraying, or by electrical means, for example by means of electrophoresis, on the surfaces to be covered BEZW. Body to apply. These working processes require that the emission masses in the suspension used must have a certain degree of fineness, which is achieved by appropriate grinding or precipitation processes.
It has now been shown that the formation and pumping data of the tubes and the emissivity of the cathodes are largely dependent on the grain size with the same chemical composition. A closer examination of the grain sizes obtainable by the known grinding or precipitation processes has shown that the proportion of larger and smaller grains in relation to the occurring mean value of the grain size can be quite significant.
The present invention relates to a process for producing cathodes for electrical discharge vessels, according to which a suspension of an emission mass is subjected to sedimentation in order to achieve a desired composition of the grain size of the emission mass, and then applied to a carrier.
Accepted; it Beien, for example, in the production of an emission mass after precipitation without sedimentation respectively. Centrifugation the following grain sizes available:
The proportion of grains below 1, u is 212e, 5%, the proportion of grains in the size 1 to 2, u is 50%, the proportion of grains in the size 2 to 3, cc is 210 % and the proportion of grains in the size of 3 to 5, u is 7.5%.
By fractional, that is to say repeated, sedimentation, for example, the proportion of grains with a size of more than 2 u is completely removed so that the sedimentation mass then has the following composition: The proportion of grains with a size of 1 to 9:, u is 80% and the proportion of grains below 1, u is 20%.
A further standardization of the grain size can be achieved by further fractionation. but this is generally not necessary.
The numerical value of the most favorable grain sizes varies considerably depending on the type of emission mass to be applied, the application process and the intended use; it is between 50, u to 10 / c. Emissive cathodes produced by the process according to the invention exhibit excellent emissivity.
and a special equilibrium in the formation or baking data, because the desired composition of the grain size of the emission mass is achieved through the preferably fractional sedimentation. Since it is possible to shorten the forming or baking time by selecting the grain size.
For example, an embodiment of the method according to the invention is described below. Beryllium strontium carbonate powder, which is available as a mixed crystal, is washed up with ethyl alcohol, so that a 5 to 8% suspension is formed; Care must be taken to ensure that a completely homogeneous suspension is obtained by shaking.
From the level of sedimentation in the slurry cylinder, from the viscosity of the slurry agent and the density of the same and from the density of the Dliscli- crystals, the speed of fall or. calculate the mean rate of fall according to Stokes' laws.
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where - the speed of fall of the part planes in Dl - the density of the parts in g / orn-3, Dw = the density of the suspension medium in g / cm-3, g = the acceleration due to gravity = 981 cm / sec-2 'r = the radius of the particle in cm and the viscosity of the suspending agent in gjcm-i / sec-i.
This formula is used to calculate when the fraction of the particles to be removed (for example all grains larger than 3 p) has sunk. The supernatant portion of the suspension is carefully siphoned off with the aid of a siphon and, for example, applied to the Kathodenträ by spraying. The siphoned-off portion can be subjected to one or more further sedimentations before injection (fractional sedimentation). This working method is expediently monitored by photoelectric measurement of the turbidity of samples of the sedimenting suspension.
Correspondingly, the fractionated sedimentation can be carried out by centrifugation, which takes place considerably faster than the sedimentation by gravity.