CH255239A

CH255239A - Mit einem Oberflächenüberzug versehene Elektrode für elektrische Entladungsröhren und Verfahren zur Herstellung derselben.

Info

Publication number: CH255239A
Authority: CH
Inventors: Reszvenytarsasag Villamossagi
Original assignee: Egyesuelt Izzolampa
Priority date: 1944-08-31
Filing date: 1946-10-12
Publication date: 1948-06-15

Description


  <B>Mit</B> einem Oberflächenüberzug versehene Elektrode für elektrische Entladungsröhren  <B>und</B> Verfahren zur Herstellung derselben.    Die     Erfindung    betrifft     :eine    mit einem       siliziumhaltigen    Oberflächenüberzug     verse-          liene    Elektrode, in erster Linie Gitter oder       @@        fier    Anode, für     elektrische        EntladungSröii-          ren,        ha.uptszichlich    für Elektronenröhren für  Ra     diozweelie.     



  Zum Vermindern, beziehungsweise zurr       Ausschalten    der. thermischen und sekundären  Gitteremission, welche bei mit einer     Thorium-          kathode        versehenen    Senderöhren auftritt, ist  das Überziehen der     Gitter    dieser Röhren mit       Zirkonmetall    bekannt. Ein weiterer Vorteil  dieses Überzuges ist, dass mit Rücksicht auf       rlie        gasbindende    Wirkung des     Zirl,:on.s    auch  eine     Gitterwirkun-    vorhanden ist.

   Bei     Ent-          laduiigsröliren,        hauptsächlich    bei Senderöh  ren, deren spezifische Gitter- und     Anoden-          bela:stung    hoch ist, verwendet man üblicher  weise an Stelle des     Zirkonmetallüberzuges     einen     Zirkonkarbidüberzug.    Diese Überzüge  werden so hergestellt, dass die mit     Zirkon-          meta.ll        überzozene    Elektrode in einem in Gas  phase befindlichen Kohlenwasserstoff erhitzt  wird,

   oder aber auf die     Zirkonmetallschicht     feste Kohle oder     Kohleverbindungen    aufge  tragen werden und sodann die in     dieserWeise     vorbehandelte Elektrode erhitzt wird, in wel  chem Falle auf derselben dann ein     Zirkon-          karbidüberzug    entsteht.  



  Es wurde gefunden, dass ihrer Bestim  mung besser entsprechende, das heisst vom       ljesichtspunkte    des     Vermei:dens    von thermi-         scher    und sekundärer Emission     vorteilhaftere     Gitter und stärker belastbare Anoden erzielt  werden können, falls dieselben mit einem,  ausser     Zir:kon    auch metallisches Silizium ent  haltenden Oberflächenüberzug versehen wer  den, da     ,die        Elektronenaustrittsarbeit    von  Silizium bekanntlich hoch .ist und dasselbe  selbst auf hoher Betriebstemperatur auf der  Elektrode verbleiben kann.

   Der     erfindungs-          gemä,sse    Überzug enthält das Silizium zweck  mässig in Legierung mit     Zirkon,        zusammen     mit     Zirkonoxyd,    wobei der Überzug     Zirkon-          ilizi-d    und     metallisches    Silizium enthalten  kann.  



  Ein wichtiger Vorteil solcher Überzüge  ist, dass ihr     Gasbindungsvermö.gen    recht gut  ist und ihre Herstellung einfacher als die -der       Zirkonkarbidüberzüge    ist.  



  Die Überzüge der erfindungsgemässen  Elektroden können auf der Elektrode selber  in der Weise hergestellt werden, dass auf der  zweckmässig aus einem Metall höheren  Schmelzpunktes als Nickel, z. B. aus     Molyb-          dän    und Wolfram, hergestellten Elektrode,       durch    auf entsprechende Temperatur erfol  gende Erhitzung :derselben, metallisches     Zir-          kon    und eine     Siliziumverbindung,    zweck  mässig     Siliziumoxyd,    miteinander in Reaktion  gebracht werden.

   Dies erfolgt zweckmässig       ,so,    dass .die Elektrode mit einem zusammen  hängenden, metallischen     Zirkonüberzug    ver  sehen; wird, die     Siliziumverbindung    auf     die-,         sen Überzug in. Form     eines.    neuen Überzuges  aufgebracht wird, und die so vorbereitet < ;  Elektrode, zweckmässig im Vakuum, auf eine  für die in Rede     stehende    Reaktion nötige  Temperatur erhitzt wird.  



  Im Falle der Verwendung von     Siliziur.-          oxyd    geht die Reaktion offenbar so vor sich,  dass das     Zirkon    das     Siliziumoxyd    unter gleich  zeitigem Entstehen von metallischem Silizium  und     Zirkonoxyd    reduziert, wobei etwa noch  zurückbleibendes überschüssiges     Zirkonmetall     mit einem Teil des metallischen Siliziums       Zirkonsilizid    bilden kann.

   Das Mengenver  hältnis der     Überzugstoffe    ist zweckmässig so  zu wählen,     dass    das     Zirkon,        sauf    Kieselsäure  bezogen, im     Überschuss    vorhanden ist. Durch  entsprechende Wahl der Temperatur und der       Dauer,der    Erhitzung während und nach der  Reaktion kann wiederum beeinflusst werden,  wieviel     Zirkonoxyd    und     metallisches    Silizium  der     endgültige    Überzug ausser dem etwaigen       Zirkonsilizid    enthalten soll, worauf aber  natürlich auch das ursprüngliche Mengen  verhältnis der Reaktionskomponenten einen  Einfluss hat.  



  Ein metallischer     Zirkonüberzug    auf der       Elektrode    kann zweckmässig auch so her  gestellt werden, dass die     Metallelektrode        kata-          phoretisch    oder in irgendeiner andern ent  sprechenden     Art    und     Weise,    z.

   B. durch     Be-          sprühung    mit     Zirkon        überzagen    wird und  die Elektrode sodann im Vakuum auf eine so  hohe Temperatur erhitzt wird,     :

  dass    das     Zir-          kon    auf derselben zu einem     zusammenhIn-          gen.den,    silberfarbigen Metallüberzug     zusiam-          menschrumpft.    Die Farbe des auf diesen  Überzug aufgetragenen     Siliziumoxydüber-          zug    es ist weiss., und es kann der richtig     eV    erlauf  der     obenerwähntenReaktion,beziehungsweise          Glühung    .durch Beobachtung     der    Überzugs  farbe kontrolliert werden.

   Die erfindungs  gemässen Überzüge sind nämlich meist     @dun-          kelgrau,    ihre Farbe weicht also von der     ur-          eprünglichen    Farbe .der     ohenerwähnten    Über  züge ab.  



  Die erwähnten Erhitzungen der Elektro  den oder zumindest eine derselben kann     an-          statt        im,        Vakuum,    auch in einer Edelgasatmo-         @sph:äre    vor sich gehen und kann noch weiter  die     Siliziumverbindung    mit     Zirkon    auch durch  Verwendung einer andern     entsprechenden          Siliziumverbindung,    z. B. Aluminiumsilikat,  in     Reaktion    gebracht werden.  



  Es ist zweckmässig, bei der Durchführung  des     Verfahrens    .das     Zirkon    und die Silizium  verbindung auf die Elektrode frei von Binde  mitteln aufzutragen. Die     Verwendung    von  Bindemitteln wäre zwar     vorteilhaft,    damit  die aufgetragenen Stoffe an der Elektroden  oberfläche besser haften;

   trotzdem ist aber  von ihrer Verwendung abzusehen, da, die  Erfahrung zeigt,     class    selbst von den am  besten zu vertreibenden Bindemitteln, und  zwar auch von     Nitrozellulose,    auf der Elek  trQde, beziehungsweise auf .den Überzügen  immer ein wenig Kohle zurückbleibt,  welche .die     Zirkonkörnchen    umgibt und ver  meidet,     .dass    dieselben zu einer zusammenhän  genden Oberfläche zusammenschrumpfen;  auch     wird    die     Reaktion    zwischen     Zirkon-          metall    und der     Siliziumverbindung    erschwert.

         Beispiel:     Eine aus     Molyb,dän        hergestellte    Elektrode,  z. B. Gitter oder Anode, wird nach entspre  chender Reinigung     kataphoretisch    mit metal  lischem     Zinkon    überzogen; die vorausbe  stimmte Menge wird durch Gewichtsmessung  kontrolliert.

   Hierauf wird die Elektrode in  Hochvakuum so lange und auf solche Tem  peratur erhitzt, bis .das     Zirkon    zu einem  zusammenhängenden und die Elektroden  oberfläche lückenlos überdeckenden silberfar  bigen Überzug     zusammenschrumpft.    Auf die  so vorbehandelte Elektrode,     beziehungsweise     auf deren     Zirkonüberzug    wird hierauf     kata-          phoretisch    oder durch Besprühung eine     Sili-          ziwmoxydschicht    aufgetragen, .deren voraus  bestimmte Menge durch     Gewichtsmessung     kontrolliert wird;

   alsdann wird die Elektrode  in gutem Vakuum auf eine zum Hervorrufen  .der Reaktion nötige Temperatur erhitzt. Es  sei bemerkt, dass die erste Erhitzung in einem  Vakuum von     ungefähr        10-5    bis     10-6        Milli-          meter    Quecksilber und bei einer Temperatur  von ungefähr 1600  C, je nach Elektroden-           dimension        ?2    bis 5 Minuten, die zweite Er  h_tzung ebenfalls in einem Vakuum 10-5  bis     W-6    mm Hz und bei einer Temperatur  von ungefähr 1600  C, je nach     Qualität    des  herzustellenden Überzuges ungefähr 5 bis 10       bl:nuten    dauern kann.

    



  Die in obiger Weise     hergestellten    Gitter  sind von einer schädlichen Emission, selbst  in stark belasteten, mit in kleinem Abstand  von denselben     untergebrachtenThoriumkatho-          den    versehenen Senderöhren, praktisch frei.  Die so hergestellten Anoden sind, infolge  ihrer dunkelbraunen Farbe, von einer guten  Wärmeausstrahlung, sind demnach     ,stark    be  lastbar und verfügen über sehr gute .gas  bindende Eigenschaften, so     dass    sie also für  die Verwendung in Elektronenröhren grosser  Belastung, ohne die Verwendung eines be  sonderen Gitters, äusserst geeignet sind.

Claims

<B>PATENTANSPRÜCHE:</B> I. Mit einem zirkonhaltigen Oberflächen überzug versehene Elektrode für elektrische Entladungsröhren, .dadurch gekennzeichnet, dass dieser Überzug metall-ische@s Silizium enthält. II. Verfahren zur Herstellung einer Elek trode nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass durch Erhitzung der Elek trode metallisches Zirkon und eine Silizium- verbindung auf derselben miteinander in Reaktion gebracht werden. UN TERAN- SPRüCHE 1.

Elektrode nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass im Überzug das Sa:zium mit Zirkon legiert ist. ?. Elektrode nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass der Überzug Zir- konsilizi.d und metallisches Silizium enthält. 3. Elektrode nach Patentanspruch I, .da durch gekennzeichnet, dass der Überzug Zir- konsilizid, metallisches Silizium und Zirkon- oxyd enthält. 4.

Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass das metaTlische Zirkon auf die Elektrode in Form einer zu sammenhängenden Metallschicht aufgetragen und die Siliziumverbindung auf diesen Über zug aufgetragen wird. 5. Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass auf die Elektrode aufgetragenes Zirkon durch Erhitzung der Elektrode zu einem zusammenhängenden Überzug zusammenschrumpfen gelassen wird. 6.

Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass das Zirkon auf die Elektrode kataphoretisch aufgetragen wird. 7. Verfahren nach Patentanspruch 1I, da .durch gekennzeichnet, dass das Zirkon auf -die Elektrode durch Besprühung aufgetragen wird. B. Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Erhitzung -der Elektrode im Vakuum erfolgt. 9.

Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass das Zirkon und die Siliziumverbindung auf die Elektrode in Form von bindemittelfreien Schichten auf getragen und durch im Vakuumerfolgende Erhitzung der Elektrode miteinander in Reaktion gebracht werden.

10. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das Zirkon und die Siliziumverbindung auf die Elektrode in solchem Mengenverhältnis aufgetragen wer den, dass dureh die Erhitzung der Elektrode, auf derselben ein Zirkonsilizid enthaltender Überzug entsteht.