DE1068818B

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Info

Publication number: DE1068818B
Application number: DENDAT1068818D
Authority: DE
Priority date: 1954-06-16
Publication date: 1959-11-12
Also published as: US2913812A; GB782138A; NL102345C

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung des emittierenden Teiles gesinterter Kathoden.

Es ist bekannt, den emittierenden Teil von Kathoden bestimmter Typen entweder mit einem Bündel feiner Metalldrähte oder mit einem Überzug zu versehen, welcher durch Aufspritzen mittels einer Shoopschen Spritzpistole von in einer Flüssigkeit suspendierten Metallteilchen erhalten wird, wobei die Flüssigkeit dann anschließend verdampft wird. Es ist auch bekannt, eine elektronenemittierende Mischung von Erdalkalikarbonaten in Wolframpulver einzutauchen und das Ganze dann unter hohem Druck zu pressen.

Die beiden erstgenannten Verfahren besitzen den Nachteil, daß man nicht immer die gewünschte Porosität erzielen kann, während die zweite Methode auch noch den Nachteil besitzt, die Kathode mit dem von den Metallteilchen eingeschlossenen verbrannten Gas zu vergiften. Das letztere Verfahren ergibt Kathoden, in denen der Vorrat an emittierendem Stoff infolge des großen Metallvolumens verhältnismäßig gering ist, die inhomogen sind und dadurch bei hohen Temperaturen örtliche Verdampfungen ergeben und die deshalb, insbesondere bei hohen Stromdichten, nur eine kurze Lebensdauer besitzen.

Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung emittierender flacher Preßkörper für gesinterte Kathoden, d. h. von solchen, welche man durch Pressen und Sintern einer Mischung emittierender Pulver erhält, wobei dieses Verfahren keinen der vorstehend genannten Nachteile besitzt.

Daher ist das Verfahren zur Herstellung eines Preßkörpers zur Verwendung als emittierender Teil einer gesinterten Kathode für Elektronenentladungsröhren, bei dem der Preßkörper die Mischung eines die Elektronenemission fördernden Stoffes mit einem Metallpulver enthält und durch Druckanwendung und Sinterung erhalten wird, nach der Erfindung gekennzeichnet durch die Anwendung von zwei Preßstufen, durch deren erste die in einer Form befindliche Mischung und durch deren zweite eine in der gleichen Form auf die vorgepreßte Mischung aufgebrachte Metallpulverschicht aus dem gleichen Metall wie in der elektronenemittierenden Mischung gepreßt wird, deren Dicke nur einen Bruchteil derjenigen der vorgepreßten Mischung beträgt. Die die Preßkörper nach der Erfindung enthaltenden Kathoden können bei einer Dichte von 5 A/cm² bis zu 100 Stunden verwendet wenden, was bei den bisherigen nicht möglich war.

Weitere Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung an Hand eines Beispieles ersichtlich.

Es wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in welcher schematisch ein Längsschnitt durch eine

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Verfahren
zur Herstellung eines Preßkörpers
zur Verwendung als emittierender Teil
einer gesinterten Kathode

Anmelder:
Compagnie Generale de Telegraphie
sans Fil_r Paris

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Prinz, Patentanwalt,
München-Pasing, Bodenseestr. 3 a

Beanspruchte Priorität:
Frankreich, vom 16. Juni 1954

Harry Huber, Jean Freytag und Jean Reynaud, Paris, sind als Erfinder genannt worden

Kathode nach der Erfindung gezeigt ist. Diese Kathode wird auf die folgende Weise hergestellt:

Eine Bariumverbindung (3 BaO + WO₃), Aluminium- und Wolframpulver werden vermischt und mehrere Stunden unter Bildung einer innigen Mischung gemahlen. Die molekularen Mengenverhältnisse sind die folgenden: 5 (3BaO+W0₃)+15 Al + 80W.

Die Größe der Teilchen der fertigen Mischung beträgt zwischen 1 und 30 Mikron. Der hohle Teil einer Form 1 wird mit dieser Mischung gefüllt, so daß man eine etwa 2 mm dicke, emittierende Schicht 2 erhält. Diese emittierende Mischung wird mittels einer einen Druck zwischen 1 und 30 t/cm² erzeugenden Presse in der Form stark zusammengepreßt.

Die emittierende Mischung wird dann mit einer etwa 100 Mikron dicken Schicht 4 aus Wolframpulver bedeckt und das Ganze wird noch einmal mittels einer Presse, welche einen Druck zwischen 1 und 30 t/cm² ausüben kann, stark zusammengepreßt. Die so erhaltene Kathode wird in einer Argonatmosphäre bei einer Temperatur zwischen etwa 1320 und 1800° C während einer Zeit zwischen 3 Stunden und 5 Minuten gesintert.

Die Form wird dann entlang der Ebene 5-5 abgeschnitten, und der Teil 6 des Metallpulverüberzugs 4, welcher sich über der Ebene 5-5 befindet, wird abgeschliffen. Die Oberfläche 5-5 wird tadellos poliert und eben gemacht. Man erhält so eine Kathode, welche aus einer Form 1 besteht, die eine Menge 2 eines emittierenden Stoffes in einer Schichtdicke von etwa

909- 648/324

Claims

1 bis 2 ram enthält und mit einem 10 bis 20 Mikron dicken Film 7 aus zusammengepreßtem Metallpulver bedeckt ist.

Die Porosität des Metallpulverüberzugs hängt weitgehend von der Höhe des darauf ausgeübten Druckes ab. Dieser Druck wird daher so gewählt, daß man die gewünschte Porosität für den beabsichtigten Anwendungszweck erzielt.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Ausführungsform noch auf die angegebenen Stoffe, Drücke und Sinterungsbedingungen beschränkt. Das für den überzug gewählte Metall hängt wesentlich von der Beschaffenheit der emittierenden bariumhaltigen Mischung ab. Ferner kann die Form der Kathode jede beliebige Gestalt besitzen, sie richtet sich nach den besonderen Anwendungszwecken.

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung eines Preßkörpers zur Verwendung als emittierender Teil einer ge-

sinterten Kathode für Elektronenentladungsröhren, bei dem der Preßkörper die Mischung eines die Elektronenemission fördernden Stoffes mit einem Metallpulver enthält und durch Druckanwendung und Sinterung erhalten wird, gekennzeichnet durch die Anwendung von zwei Preß stufen, durch deren erste die in einer Form befindliche Mischung und durch deren zweite eine in der gleichen Form auf die vorgepreßte Mischung aufgebrachte Metallpulverschicht aus dem gleichen Metall wie in der elektronenemittierenden Mischung gepreßt wird, deren Dicke nur einen Bruchteil derjenigen der vorgepreßten Mischung beträgt.

In Betracht gezogene Druckschriften:

österreichische Patentschriften Nr. 164 450,
924.

In Betracht gezogene ältere Patente:
ao Deutsches Patent Nr. 1 015 941.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen