DE1060499B

DE1060499B - Vorratskathode mit in einem getrennten Raum befindlichen aktiven Stoffen und Reduziermitteln

Info

Publication number: DE1060499B
Application number: DEE7294A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ernoe Winter
Original assignee: Egyesuelt Izzolampa es Villamossagi Rt
Current assignee: Egyesuelt Izzolampa es Villamossagi Rt
Priority date: 1952-05-31
Filing date: 1953-05-27
Publication date: 1959-07-02
Also published as: CH320915A

Description

Vorratskathode mit in einem getrennten Raum befindlichen. aktiven Stoffen und keduziermitteln Es sind bereits Vorratskathoden bekannt, die einen Heizraum, eine den Heizraum vom aktiven Stoff trennende 1VIetallplatte, einen den aktiven Stoff enthaltenden Raum und eine diesen Raum vom Vakuumraum trennende poröse, gesinterte Wolframschicht aufweisen, bei der die Teilchen des aktiven Stoffes nur durch die Poren auf die Oberfläche der Kathode gelangen können und die einen aktiven Stoff aufweist, aus welchem sich während des Betriebes der Kathode wenigstens ein Erdalkalimetall, vorzugsweise Barium, durch ein in dem Vorratsraum vorhandenes Reduziermittel ständig freisetzt.
Bei den bekannten Kathoden werden als aktiver Stoff Thoriumdioxyd oder Bariumverbindungen verwendet. Die Aktivierung der letztgenannten Kathoden wurde in der Weise vorgenommen, daß man in dem den aktiven Stoff enthaltenden Raum der Kathode Bariumkarbonat vorsah und diese Verbindung dann durch Glühen in Bariumoxyd umwandelte. Das Bariumoxyd verwandelt sich dann während des Betriebes der Kathode kontinuierlich in metallisches Barium und gelangt so, durch die Poren auf die Oberfläche der Kathode.
Dieses Verfahren ist jedoch zur Herstellung hochwertiger Kathoden nicht geeignet. Das bei der Zersetzung der Karbonate zurückbleibende Kohlendioxyd verunreinigt die Poren der Kathode. Dabei entstehen auch verschiedene Wolframoxyde und sogar Bariumsubwolframat-Verbindungen. Das Verfahren benötigt auch eine lange Zeit und ergibt eine Kathode, deren Reinheit den Erwartungen nicht entspricht. Demzufolge erhöht sich die Arbeitstemperatur der Kathode wesentlich, denn nur dadurch können die durch die Verunreinigungen verursachten Nachteile kompensiert werden. Solche Kathoden arbeiten nicht selten bei 1200° C. Diese hohe Arbeitstemperatur bedingt jedoch einen weiteren Nachteil, der darin besteht, daß das metallische Barium sich schnell verflüchtigt und demzufolge das als Vorrat vorgesehene Bariumoxyd so, schnell aufgebraucht wird, daß die Lebensdauer der Kathode recht kurz ist. Die längste Lebensdauer derartiger Kathoden beträgt ungefähr 2000 Stunden.
Die vorstehenden bekannten. Nachteile können bei der Gattung der eingangs erwähnten Kathoden völlig vermieden werden, wenn nach der Erfindung der aktive Stoff aus den Aluminaten und/oder Beryllaten der Erdalkalimetalle und aus einem oder mehreren der im Überschuß vorhandenen metallischen Reduziermittel Aluminium, Magnesium, Zirkon, Titan, Thorium, Chrom oder Wolfram besteht.
Es wird also nicht Bariumkarbonat in dem aktiven Raum angeordnet, das man bisher durch eine nachträgliche Behandlung zersetzt hat, sondern Aluminate und/oder Beryllate der Erdalkalimetalle und eines der genannten, im Überschuß vorhandenen Reduziermittel. Sehr vorteilhaft ist es, wenn der aktive Stoff aus der Mischung von Barium- und/oder Strontium und/oder Kalziumaluminat und das Reduziermittel aus im Überschuß verwendetem metallischem Aluminium besteht.
Der aktive Stoff kann jedoch auch aus der Mischung von Barium- und/oder Strontium- und/oder Kalziumberyllat und das Reduziermittel aus im Überschuß verwendetem metallischem Aluminium bestehen.
Das Reduziermittel, z. B. metallisches Aluminium, dient nicht nur zum Reduzieren z. B. des Bariumaluminats, also nicht nur zur Herstellung des metallischen Bariums, sondern durch die Veränderung der Menge des Reduziermittels kann auch das Verdampfen des metallischen Bariums eingestellt und dadurch die Arbeitsweise der Kathode geregelt werden. Es sei allgemein darauf hingewiesen, daß durch die Erhöhung der Menge des Reduziermittels das Verdampfen des metallischen Bariums verringert wird.
Die die aktive Mischung enthaltende Kathode nach der Erfindung arbeitet bei einer niedrigen Temperatur. Sie wird nicht verunreinigt, da die Mischung des aktiven Stoffes als eine rein kontinuierliche Quelle von z. B. metallischem Barium dient.
Die Lebensdauer einer Kathode mit einer aktiven Mischung nach der Erfindung beträgt gegenüber der maximalen Lebensdauer von 2000 Stunden bei bisher bekannten Kathoden nach durchgeführten Versuchen mindestens das Vierfache, d. h. etwa 8000 bis 10000 Stunden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorratskathode, die einen Heizraum, eine den Heizraum vom aktiven Stoff trennende Metallplatte, einen den aktiven Stoff enthaltenden Raum und eine diesen Raum vom Vakuumraum trennende poröse, gesinterte Wolframschicht aufweist, bei der die Teilchen des aktiven Stoffes nur durch die Poren auf die Oberfläche der Kathode gelangen können und die einen aktiven Stoff aufweist, aus welchem sich während des Betriebes der Kathode wenigstens ein Erdalkalimetall, vorzugsweise Barium, durch ein in dem Vorratsraum vorhandenes Reduziermittel ständig freisetzt, dadurch gekennzeichnet, daß der aktive Stoff aus den Aluminaten und/oder Beryllaten der Erdalkalimetalle und aus einem oder mehreren der im Überschuß vorhandenen metallischen Reduziermittel Aluminium, Magnesium, Zirkon, Titan, Thorium, Chrom oder Wolfram besteht.
2. Kathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aktive Stoff aus der Mischung von Barium- und/oder Strontium- und/oder Kalziumaluminat und das Reduziermittel aus im Überschuß verwendetem metallischem Aluminium besteht.
3. Kathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aktive Stoff aus der Mischung von Barium- und/oder Strontium- und/oder Kalziumberyllat und das Reduziermittel aus im Überschuß verwendetem metallischem Aluminium besteht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 659,072; schweizerische Patentschrift Nr. 274 440.