DE1051991B - Process for producing an electrical discharge tube with at least one electrode with low thermal emission and electrical discharge tubes produced by this process - Google Patents

Process for producing an electrical discharge tube with at least one electrode with low thermal emission and electrical discharge tubes produced by this process

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DE1051991B
DE1051991B DEN14252A DEN0014252A DE1051991B DE 1051991 B DE1051991 B DE 1051991B DE N14252 A DEN14252 A DE N14252A DE N0014252 A DEN0014252 A DE N0014252A DE 1051991 B DE1051991 B DE 1051991B
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Germany
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electrode
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tube
carbide
cathode
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DEN14252A
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Inventor
Johannes Wilhelmus Antoni Krol
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Entladungsröhre mit mindestens einer thermisch hochbelastbaren Elektrode, die eine große Wärmeausstrahlung und eine geringe thermische Emission hat. Weiter bezieht sich die Erfindung auf eine elektrische Entladungsröhre mit mindestens einer solchen Elektrode.The invention relates to a method for manufacturing an electrical discharge tube with at least one thermally highly resilient electrode, which has a high level of heat radiation and a low level has thermal emission. The invention also relates to an electrical discharge tube at least one such electrode.

Es ist bekannt, daß der Überzug einer Elektrode mit einer S chi cht aus einem Edelmetall der Gruppe VIII des Periodischen Systems die thermische Emission stark herabsetzt. Um Legieren oder Diffundieren des Edelmetalles in das Kernmaterial der Elektrode zu verhüten, wurde eine Zwischenschicht aus Metallkarbid angebracht. Diese Karbidschicht wurde da durch erhalten, daß die Elektrode in einer kohlenstoffhaltigen Atmosphäre oder in einem Topf mit Kohlenstoffpulver erhitzt wurde. Auf der Karbidschicht wurde eine dünne Schicht aus Platmpulver angebracht. Die Elektrode wurde darauf erhitzt, so daß die Platinteilchen schmolzen und aneinander und an der Karbidschicht festsinterten.It is known that the coating of an electrode with a layer of a noble metal of Group VIII of the periodic table greatly reduces the thermal emission. To alloy or diffuse the To prevent precious metal from getting into the core material of the electrode, an intermediate layer of metal carbide was used appropriate. This carbide layer was obtained by the fact that the electrode in a carbonaceous Atmosphere or in a saucepan with carbon powder. On the carbide layer a thin layer of platinum powder was applied. The electrode was heated on it, like this that the platinum particles melted and sintered to each other and to the carbide layer.

Es ist auch bekannt, in einer Röhre mit einer Thoriumoxydkathode eine aus Molybdän bestehende Elektrode zunächst mit vorproduziertem Zirkonkarbid zu überziehen, um darauf Kohlenstoff auf der Elektrode anzubringen. DieserKohlenetoffkonnte dabei den aus der Elektrode ausgelösten Sauerstoff binden, bevor die Kathode angegriffen wurde. Die Karbidschicht wurde dermaßen stark erhitzt, daß die Karbidteilchen schmolzen und eine gut haftende Schicht bildeten. Auf der Karbidschicht wurde dann noch eine Schicht aus einem Edelmetall der Gruppe VIII des Periodischen Systems, z. B. Platin, angebracht. It is also known to use a tube made of molybdenum in a tube with a thorium oxide cathode First of all to coat the electrode with pre-produced zirconium carbide in order to put carbon on the To attach the electrode. This carbon could bind the oxygen released from the electrode, before the cathode was attacked. The carbide layer was heated to such an extent that the Carbide particles melted and formed a well adhering layer. On the carbide layer was then another layer of a noble metal from Group VIII of the Periodic Table, e.g. B. platinum attached.

Es war weiter bekannt, bei einer aus Molybdän bestehenden Elektrode eine solche Karbidschicht dadurch zu bilden, daß ein Gemisch aus Zirkonium- und Kohlenstoffpulver angebracht wurde, wobei der Kohlenstoff in Übermaß vorhanden war, welches Gemisch über 1700° C erhitzt wurde, so daß Karbid gebildet wurde. Der Kohlenstoff wandelte auch einen Teil des Kernmetalles in Karbid um, so daß Kohlenstoff in einem Überschuß vorhanden sein mußte. Auf der Karbidschicht konnte dann eine Platinschicht oder eine Kohlenstoffschicht angebracht werden.It was also known to have such a carbide layer in an electrode made of molybdenum to form that a mixture of zirconium and carbon powder was attached, the Carbon was in excess, which mixture was heated above 1700 ° C, so that carbide was formed became. The carbon also converted some of the core metal to carbide, making carbon had to be present in excess. A layer of platinum or a carbon layer can be applied.

Die erwähnten, bekannten Verfahren haben jedoch ernsthafte Nachteile, da es sich gezeigt hat, daß, wenn der Kern teilweise in Karbid umgewandelt wird, das Kernmaterial spröde wird. Dies ist auch der Fall, wenn so hoch erhitzt wird, daß Karbide schmelzen, wozu die Temperatur erheblich höher als 2000° C sein muß. Außerdem entsteht eine glatte Oberfläche, so daß die Wärmeausstrahlung der auf dieser Oberfläche angebrachten Edelmetallschicht geringer seinHowever, the mentioned, known methods have serious disadvantages, since it has been shown that if the core is partially converted into carbide, the core material becomes brittle. This is also the case when heated so high that carbides melt, for which the temperature is considerably higher than 2000 ° C have to be. It also creates a smooth surface, so that the heat radiation on this surface attached precious metal layer be lower

Verfahren zur Herstellung
einer elektrischen EntladungsröhreMethod of manufacture
an electric discharge tube

mit mindestens einer Elektrode
mit geringer thermischer Emission
und durch dieses Verfahren hergestellte elektrische Entladungsröhrewith at least one electrode
with low thermal emission
and an electric discharge tube manufactured by this method

Anmelder:Applicant:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)NV Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Netherlands)

Vertreter: Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt, Hamburg 1, Mönckebergstr. 7 Representative: Dr. rer. nat. P. Roßbach, patent attorney, Hamburg 1, Mönckebergstr. 7th

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 29. Oktober 1956Claimed priority:
Netherlands 29 October 1956

Johannes Wilhelmus Antonius Krol, Eindhoven (Niederlande), ist als Erfinder genannt wordenJohannes Wilhelmus Antonius Krol, Eindhoven (Netherlands), has been named as the inventor

wird. Weiter entsteht keine homogene Karbidschicht, wenn sie durch Erhitzung eines Metall-Kohlenstoff-Gemisches gebildet wird. Es zeigt sich, daß die Metallteilchen nur oberflächlich in Karbide umgewandelt werden, während eine nicht feststellbare Karbidbildung des Kernmetalls stattfindet.will. Furthermore, no homogeneous carbide layer is created if it is heated by a metal-carbon mixture is formed. It turns out that the metal particles are only superficially converted into carbides while an undetectable carbide formation of the core metal takes place.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, die erwähnten Nachteile dadurch zu vermeiden, daß bei der Herstellung solcher Elektroden mit geringer thermischer Emission, welche Elektroden aus einem Kernmaterial bestehen, auf dem ein Karbid eines hochschmelzenden Metalls angebracht ist, das erhitzt und darauf selbst mit einer Edelmetallschicht überzogen wird, auf dem Kernmaterial der Elektrode eine Karbidschicht einesIt has already been proposed to avoid the disadvantages mentioned in that during manufacture such electrodes with low thermal emission, which electrodes are made of a core material consist on which a carbide of a refractory metal is attached, which heats and on itself is coated with a noble metal layer, a carbide layer is provided on the core material of the electrode

4-5 hochschmelzenden Metalls als solches angebracht wird, welche Karbidschicht durch Erhitzung der Elektrode in einem Ofen in einer neutralen Atmosphäre gesintert wird, jedoch ohne daß einschmelzen der Karbide eintritt, worauf auf der Karbidschicht eine Edelmetailschicht angebracht wird. Die Elektrode kann dann getrocknet und gegebenenfalls im Vakuum erhitzt und entgast werden. Die Temperatur während der Sinterung des Karbids beträgt etwa 1700 bis 2000° C. 4-5 refractory metal is applied as such, which carbide layer is sintered by heating the electrode in a furnace in a neutral atmosphere, but without the carbides melting down, whereupon a noble metal layer is applied to the carbide layer. The electrode can then be dried and, if necessary, heated and degassed in vacuo. The temperature during the sintering of the carbide is around 1700 to 2000 ° C.

809 768/407809 768/407

Claims (2)

Es hat sich ergeben, daß auf diese Weise eine sehr gut haftende Karbidschicht mit rauher Oberfläche erhalten wird, wodurch die darauf angebrachte Edelmetallschicht, die an sich vorzugsweise rauh sein soll, eine sehr große Oberfläche hat. Außerdem wird das Kernmetall, z. B. Molybdän, nicht spröde, sondern hat nach der Bearbeitung der Elektrode eine große Duktilität, so daß die Ausdehnung sogar 30 bis 40% betragen kann. Als Metallkarbid wird vorzugsweise Zirkonkarbid oder Tantalkarbid verwendet, und als Oberflächenschicht wird eine Platinschicht bei Röhren mit einer Thoriumkathode verwendet, bei denen die Elektroden schwer belastet werden. Eine solche Oberflächenschicht aus Platin ist jedoch sehr teuer, was besonders bei großen Elektroden, z.B.Gittern für große Senderöhren, ein Nachteil ist. Weiter liegt die Gefahr vor, daß die Platinschicht bei zeitweiliger Überlastung der Röhre schmilzt, wodurch die Oberfläche der Elektrode glatt und die Wärmeausstrahlung geringer wird, mit der Folge, daß die Elektrode eine höhere Temperatur annimmt und Überlastung somit noch eher auftreten wird. Diese Nachteile werden dadurch vermieden, daß bei einem Verfahren, bei dem zunächst auf dem Kernmaterial der Elektrode eine Schicht aus Zirkonkarbid als solches angebracht und diese Karbidschioht durch Erhitzung der Elektrode in einem Ofen in neutraler Atmosphäre gesintert wird, wonach die Elektrode gemeinsam mit einer Wolfram-Thoriumoxyd-Kathode in eine Röhre eingebaut wird, erfindungsgemäß nach Entlüftung der Röhre die Kathode stark erhitzt wird, so lange, bis die thermische Emission der Elektrode auf mindestens ein Hundertstel verringert ist. Es zeigt sich, daß in diesem Falle, wahrscheinlich weil auf die Karbidschicht eine atomare Thorium- und/ oder Kohlenstoffschicht aufdampft, die mit dem Karbid eine Doppelschicht bildet, die thermische Emission einen außerordentlich niedrigen Wert erreichen kann, der im Betrieb der Röhre beibehalten bleibt und sich nach kurzzeitiger Überlastung der Elektrode wiederherstellt. Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung und eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt eine Senderöhre mit einem Gitter nach der Erfindung. Die in der Zeichnung dargestellte Senderöhre hat eine Anode 1, ein Gitter 2 und eine Kathode, deren Zuführungsleiter mit 3 bezeichnet sind. Das Gitter 2 besteht aus Molybdändrähten von 300 μ, die nach der Gestaltung der Gitterelektrode und dem Schweißen verschiedener Punkte zunächst leicht gesandstrahlt werden, um Oxyde von der Oberfläche zu entfernen, worauf sie im Vakuum bei 1400° C entgast werden. Darauf werden die Gitter kataphoretiseh mit ZrC überzogen, das als solches in Form eines Pulvers käuflich erhältlich ist. Die ZrC-Schicht kann eine Stärke von 32 bis 38 μ haben. Das Gitter wird darauf in einem Ofen im Vakuum auf 1700 bis 2000° C während etwa IOMinuten erhitzt, wobei die ZrC-Schicht gesintert, jedoch nicht geschmolzen wird. Darauf werden die Gitter gemeinsam mit einer Wolfram-Thoriumoxyd-Kathode in eine Röhre eingebaut. Die Elektroden werden dann während der Entlüftung der Röhre erhitzt und entgast, und die Röhre wird zugeschmolzen. Darauf wird die Kathode während etwa einer Minute auf etwa die doppelte Heizspannung gebracht, wobei Thorium und/oder Kohlenstoff aus der Kathode auf die Oberfläche der Karbidschicht der Gitterelektrode gelangt und die thermische Emission dieser Schicht, die anfangs unzulässig hoch ist, auf ein Hundertstel bis ein Tausendstel verringert wird. DieRöhre ist dann betriebsfertig. Patentansprüche:It has been found that in this way a very well adhering carbide layer with a rough surface is obtained, as a result of which the noble metal layer applied thereon, which should preferably be rough, has a very large surface. In addition, the core metal, e.g. B. molybdenum, not brittle, but has a great ductility after machining the electrode, so that the expansion can even be 30 to 40%. Zirconium carbide or tantalum carbide is preferably used as the metal carbide, and a platinum layer is used as the surface layer in tubes with a thorium cathode in which the electrodes are heavily loaded. However, such a surface layer made of platinum is very expensive, which is a disadvantage, especially with large electrodes, e.g. grids for large transmitter tubes. There is also the risk that the platinum layer will melt if the tube is temporarily overloaded, whereby the surface of the electrode becomes smooth and the heat radiation is lower, with the result that the electrode will assume a higher temperature and overload will occur even sooner. These disadvantages are avoided in a method in which a layer of zirconium carbide as such is first applied to the core material of the electrode and this carbide layer is sintered by heating the electrode in a furnace in a neutral atmosphere, after which the electrode together with a tungsten Thorium oxide cathode is built into a tube, according to the invention, after venting the tube, the cathode is strongly heated until the thermal emission of the electrode is reduced to at least one hundredth. It turns out that in this case, probably because an atomic thorium and / or carbon layer is vapor-deposited on the carbide layer, which layer forms a double layer with the carbide, the thermal emission can reach an extremely low value, which is maintained during operation of the tube and restores itself after a brief overload of the electrode. The invention is explained in more detail using a drawing and an exemplary embodiment. The drawing shows a transmission tube with a grating according to the invention. The transmitter tube shown in the drawing has an anode 1, a grid 2 and a cathode, the supply conductors of which are denoted by 3. The grid 2 consists of molybdenum wires of 300 μ, which are first lightly sandblasted after the design of the grid electrode and the welding of various points in order to remove oxides from the surface, after which they are degassed in a vacuum at 1400 ° C. The grids are then coated cataphoretically with ZrC, which is commercially available as such in the form of a powder. The ZrC layer can have a thickness of 32 to 38 μ. The grid is then heated in a vacuum oven to 1700 to 2000 ° C. for about 10 minutes, the ZrC layer being sintered but not melted. The grids are then installed in a tube together with a tungsten-thorium oxide cathode. The electrodes are then heated and degassed while the tube is being vented, and the tube is sealed. The cathode is then brought to about twice the heating voltage for about a minute, with thorium and / or carbon from the cathode reaching the surface of the carbide layer of the grid electrode and the thermal emission of this layer, which is initially unacceptably high, to a hundredth to one Thousandth is reduced. The tube is then ready for use. Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Entladungsröhre mit mindestens einer Elektrode mit geringer thermischer Emission, welche Elektrode aus einem Kernmaterial besteht, auf dem eine Schicht Zirkonkarbid als solches angebracht und diese Karbidschicht durch Erhitzung der Elektrode in einem Ofen in neutraler Atmosphäre gesintert wird, wonach die Elektrode gemeinsam mit einer Wolfram-Thoriumoxyd-Kathode in eine Röhre eingebaut wird; dadurch gekennzeichnet, daß nach Entlüftung der Röhre die Kathode stark erhitzt wird, so lange, bis die thermische Emission der Elektrode auf mindestens ein Hundertstel verringert ist.1. A method for producing an electrical discharge tube with at least one electrode with low thermal emission, which electrode consists of a core material on which a layer of zirconium carbide applied as such and this carbide layer by heating the Electrode is sintered in a furnace in a neutral atmosphere, after which the electrode is joint is installed in a tube with a tungsten thorium oxide cathode; characterized, that after venting the tube, the cathode is heated strongly, until the thermal Emission of the electrode is reduced to at least one hundredth. 2. Elektrische Entladungsröhre, die durch das Verfahren nach Anspruch 1 hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode eine Gitterelektrode ist.2. An electric discharge tube made by the method of claim 1 thereby characterized in that the electrode is a grid electrode. In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschriften Nr. 304 526, 298 665, 298 664, 217 145, 209 022.Considered publications:
Swiss patents No. 304 526, 298 665, 298 664, 217 145, 209 022. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings ©■809 768/407,2.59© ■ 809 768 / 407,2.59
DEN14252A 1956-10-29 1957-10-26 Process for producing an electrical discharge tube with at least one electrode with low thermal emission and electrical discharge tubes produced by this process Pending DE1051991B (en)

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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH209022A (en) * 1937-09-06 1940-03-15 Lorenz C Ag Process for the production of coatings with high heat radiation capacity and low secondary emission in discharge tubes.
CH217145A (en) * 1939-03-18 1941-09-30 Lorenz C Ag Process for the production of coatings with high heat radiation capacity and low secondary emission in discharge tubes.
CH298665A (en) * 1951-02-05 1954-05-15 Philips Nv Electric discharge tube with at least one grid made of refractory metal.
CH298664A (en) * 1951-02-02 1954-05-15 Philips Nv An electric discharge tube with a tungsten-thorium hot cathode and at least one grid which is provided with a coating which reduces grid emissions.
CH304526A (en) * 1951-05-23 1955-01-15 Standard Telephone & Radio Sa Method of manufacturing a non-emissive electrode.

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH209022A (en) * 1937-09-06 1940-03-15 Lorenz C Ag Process for the production of coatings with high heat radiation capacity and low secondary emission in discharge tubes.
CH217145A (en) * 1939-03-18 1941-09-30 Lorenz C Ag Process for the production of coatings with high heat radiation capacity and low secondary emission in discharge tubes.
CH298664A (en) * 1951-02-02 1954-05-15 Philips Nv An electric discharge tube with a tungsten-thorium hot cathode and at least one grid which is provided with a coating which reduces grid emissions.
CH298665A (en) * 1951-02-05 1954-05-15 Philips Nv Electric discharge tube with at least one grid made of refractory metal.
CH304526A (en) * 1951-05-23 1955-01-15 Standard Telephone & Radio Sa Method of manufacturing a non-emissive electrode.

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