DE1073635B

DE1073635B - Indirectly heated supply cathode and method for making the same

Info

Publication number: DE1073635B
Application number: DENDAT1073635D
Authority: DE
Inventors: Budapest Dipl.-Ing. Ernö Winter und Dipl.-Ing. Imre Gäl
Original assignee: Egyesült Izzolämpa es Villamossägi Reszvenytärsasäg, Budapest
Publication date: 1960-01-21

Description

Die Erfindung betrifft indirekt geheizte, vorteilhaft als Flachkathode ausgeführte Vorratskathoden mit einem Vorratsraum, welcher an einer Seite durch einen aus Drahtstückchen bestehenden Migrationsmantel aus hochschmelzendem Metall abgeschlossen ist, dessen dem Vorratsraum abgekehrte Fläche gleichzeitig auch die aktive Fläche der Kathode bildet.The invention relates to indirectly heated supply cathodes which are advantageously designed as flat cathodes a storage room, which is characterized on one side by a migration jacket consisting of pieces of wire refractory metal is completed, the area facing away from the storage room at the same time forms the active surface of the cathode.

Es ist schon eine ,Vorratskathode vorgeschlagen worden, bei der der den Vorrat bildende Stoff durch einen Migrationsmantel bedeckt ist, welcher mit dem Kathodenkörper in unmittelbarem Kontakt steht, dessen Oberfläche die aktive Fläche der Kathode bildet und bei der der Vorratsstoff aus dem unter dem Mantel liegenden Vorratsraum durch Migration, d. h. Oberflächenwanderung auf die aktive Oberfläche gelangt, wobei dieser Mantel au^einer dicht gewickelten Drahtspirale, aus einem netzartigen Körper oder aus mit Löchern versehenen Scheiben od. dgl. besteht. Hierbei besteht der Mantel aus mindestens zwei Schichten. Nach einem Verbesserungsvorschlag dazu kann der Mantel auch durch eine einzige Schicht gebildet sein.A supply cathode has already been proposed in which the substance forming the supply passes through a migration jacket is covered, which is in direct contact with the cathode body, the Surface forms the active surface of the cathode and in which the supply material from the under the jacket lying storage room due to migration, d. H. Surface migration reaches the active surface, This jacket is made from a tightly wound wire spiral, from a net-like body or from with Discs provided with holes or the like. The jacket consists of at least two layers. According to a suggestion for improving this, the jacket can also be formed by a single layer.

Es sind auch indirekt- geheizte Vorratskathoden bekannt, bei denen der- den Vorratsraum abschließende Mantel eine Vielzahl parallel nebeneinanderliegender senkrecht zur aktiven fläche der Kathode stehender Drahtstückchen enthält. Abgesehen davon, daß bei allen Migrationsmäntejn mit geordnet vorgesehenen Organen, z. B. Drahtstückchen, die Oberflächenwanderungswege für das arts'; dem Vorratsraum zur aktiven Oberfläche gelangende Material verhältnismäßig lang sind und der Arbeitsaufwand zur Herstellung solcher Mäntel, bei denen nur eine Oberflächenwanderung stattfinden kann, erheblich ist, besteht bei den letztgenannten bekannten 'Mänteln die Gefahr, daß leicht direkte Übertrittspfade für das Material vorhanden sind, was für derartige, 'Migrationsmäntel unbedingt vermieden werden muß, \. Indirectly heated storage cathodes are also known in which the jacket closing off the storage space contains a large number of pieces of wire lying parallel to one another and perpendicular to the active surface of the cathode. Apart from the fact that in all Migrationsmäntejn with properly provided organs, z. B. Bits of wire, the surface migrations for the arts'; The material reaching the storage space for the active surface are relatively long and the work involved in producing such jackets, in which only surface migration can take place, is considerable, there is a risk with the latter known 'jackets that there are easily direct crossover paths for the material, which for such 'migration coats' must be avoided at all costs, \.

DieErfindung betrifft daher eine weitere Ausbildung dieser Migrationsvorratskathoden, und zwar in erster Linie eine indirekt geheizte flache Kathode, welche auch in den sogenannten »electron guns« verwendet werden kann.The invention therefore relates to a further development of these migration supply cathodes, in the first place Line an indirectly heated flat cathode, which is also used in the so-called »electron guns« can be.

Es sind bereits Migrationsmäntel vorgeschlagen worden, die für zylindrische Kathoden aus dünnsten Fäden gewickelt sind bzw. aus einem Netz solcher Fäden bestehen. Diese Ausführungsform entspricht jedoch für flache Kathoden nicht immer den Anforderungen. Die für Flachkathoden bekannte Ausführungsform, bestehend aus einer mit Löchern versehenen Scheibe, ist bei Kathoden kleiner Abmessungen, z. B. bei Kathoden, deren Breite in der Größenordnung von 1 mm liegt, nur schwer ausführbar.Migration jackets have already been proposed which are made of the thinnest possible for cylindrical cathodes Threads are wound or consist of a network of such threads. This embodiment corresponds however, not always the requirements for flat cathodes. The embodiment known for flat cathodes, consisting of one with holes Disc, is for cathodes of small dimensions, z. B. in cathodes whose width is of the order of magnitude 1 mm is difficult to implement.

Die Aufgabe der Erfindung ist deshalb die Anfertigung eines Migrationsmantels, bei welchem sowohl die Indirekt geheizte Vorratskathode und Verfahren zur Herstellung derselbenThe object of the invention is therefore to produce a migration jacket in which both the Indirectly heated supply cathode and method for making the same

Anmelder:Applicant:

Egyesült IzzolampaEgyesüles Izzolampa

es Villamossägi Reszvenytärsasäg,es Villamossägi Reszvenytärsasäg,

BudapestBudapest

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Meissner,Representative: Dipl.-Ing. W. Meissner,

Berlin-Grunewald, Herbertstr, 22,Berlin-Grunewald, Herbertstr, 22,

und Dipl.-Ing. H. Tischer, München 2, Patentanwälteand Dipl.-Ing. H. Tischer, Munich 2, patent attorneys

Beanspruchte Priorität: Ungarn vom 24. April 1956Claimed priority: Hungary from April 24, 1956

Dipl.-Ing. Ernö Winter und Dipl.-Ing. Imre Gäl,Dipl.-Ing. Ernö Winter and Dipl.-Ing. Imre Gäl,

Budapest,
sind als Erfinder genannt worden -"■ -■Budapest,
have been named as inventors - "■ - ■

vorerwähnten Nachteile als auch die obigen HerstellungssGhwierigkeiten vermieden-werden können und durch den sich weitere Vorteile ergeben. So ist es z. B. erwünscht, daß man den Wolframdraht, aus welchem der Migrationsmantel auf die vorteilhafteste Weise hergestellt wird, vorher an seiner Oberfläche reinigen kann. Auf einer solchen gereinigten Oberfläche adsorbiert der aus Barium bestehende aktivierende Stoff gut, und es können größere Spitzenemissionen erreicht werden als mit vorher nicht gereinigten Oberflächen. Eine solche Reinigung verursacht hingegen bei dem filzartigen Mantel nach der Erfindung keine Schwierigkeiten, so daß Kathoden mit außerordentlich vorteilhaften Eigenschaften hergestellt werden können.the aforementioned disadvantages as well as the above manufacturing difficulties can be avoided and which result in further advantages. So it is z. B. It is desirable to use the tungsten wire from which the migration jacket is made in the most advantageous manner is produced, can clean on its surface beforehand. Adsorbed on such a cleaned surface the barium activating agent works well, and larger peak emissions can be achieved than with previously uncleaned surfaces. Such cleaning, however, causes the felt-like Jacket according to the invention no difficulties, so that cathodes with extremely advantageous Properties can be produced.

Nach der Erfindung ist eine indirekt geheizte, vorteilhaft als Flachkathode ausgeführte Vorratskathode mit einem Vorratsraum, welcher an einer Seite durch einen aus Drahtstückchen bestehenden Migrationsmantel aus hochschmelzendem Metall abgeschlossen ist, dessen dem Vorratsraum abgekehrte Oberfläche gleichzeitig auch die aktive Fläche der Kathode bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der Migrationsmantel, dessen Stärke vorteilhaft von der Größenordnung eines Zehntelmillimeters ist, aus einem aus Drahtstückchen filzartig aufgebauten porösen Körper besteht, in welchem sich die Drahtstückchen in ungeordnetem Zustand befinden.According to the invention, there is an indirectly heated supply cathode which is advantageously designed as a flat cathode with a storage room, which is closed on one side by a migration jacket made of high-melting metal consisting of pieces of wire, whose surface facing away from the storage space also simultaneously forms the active surface of the cathode, thereby characterized in that the migration jacket, the strength of which is advantageously of the order of magnitude Tenth of a millimeter consists of a porous body made up of pieces of wire in a felt-like manner, in which the pieces of wire are in a disordered state.

909 710/433909 710/433

Die Stärke der den filzartig aufgebauten Migrationsmantel bildenden Drahtstückchen ist vorzugsweise von der Größenordnung eines Mikrons und ihre Länge von der Größenordnung eines Zehntelmillimeters.The thickness of the wire pieces forming the felt-like migration jacket is preferably of the order of a micron and their length of the order of a tenth of a millimeter.

Ein Verfahren zur Herstellung einer Vorratskathode nach der Erfindung kann darin bestehen, daß vorteilhaft im voraus gereinigter Wolframdraht zerstückelt und aus den Drahtstückchen durch Pressen und Wärmebehandlung ein Formkörper hergestellt wird und daß die Kathode aus diesem Formkörper, ferner aus einem zylindrischen Kathodenkörper, aus aktivierendem Stoff und aus einer Trennwand in an sich bekannter Weise zusammenmontiert, mit einem Heizkörper versehen, in die Röhre eingebaut und aktiviert wird, oder daß die Drahtstückchen auch schon in der Öffnung des Kathodenkörpers zu einem Formkörper gepreßt und durch Wärmebehandlung mit diesem vereinigt sind.A method for producing a supply cathode according to the invention can consist in that advantageous Tungsten wire cleaned in advance and cut up from the wire pieces by pressing and heat treatment a shaped body is produced and that the cathode from this shaped body, also from a cylindrical cathode body, made of an activating substance and a partition in a known manner Way assembled, provided with a radiator, built into the tube and activated, or that the wire pieces are already pressed into a shaped body in the opening of the cathode body and are united with this by heat treatment.

Die Wärmebehandlung der Drahtstückchen nach dem Pressen erfolgt zweckmäßig bei 1200 bis 1600° C.The heat treatment of the wire pieces after pressing is expediently carried out at 1200 to 1600 ° C.

Eine Ausführungsform der Kathode nach der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.An embodiment of the cathode according to the invention is shown in the drawing.

In der Figur, die einen Längsschnitt durch die Kathode zeigt, ist mit 1 der Kathodenkörper bezeichnet, mit 2 der filzartig aufgebaute Migrationsmantel, mit 3 der im Vorratsraum angeordnete aktivierende Stoff, mit 4 die diesen Stoff von dem Heizkörper trennende Wand und mit 5 der Heizkörper der Kathode.In the figure, which shows a longitudinal section through the cathode, 1 denotes the cathode body, with 2 the felt-like migration coat, with 3 the activating substance arranged in the storage room, with 4 the wall separating this substance from the radiator and with 5 the radiator of the cathode.

Der filzartig aufgebaute Migrationsmantel 2 besteht aus einer ungeordneten Menge von Drahtstückchen von einigen Zehntelmillimetern Länge. Für diesen Zweck wird am vorteilhaftesten ein Wolframdraht von einigen Mikron Durchmesser verwendet, welcher zweckmäßig vorher an seiner Oberfläche sorgfältig gereinigt ist. Die Stärke des Migrationsmantels ist von der Größenordnung eines Zehntelmillimeters.The felt-like structure of the migration jacket 2 consists of a disordered amount of pieces of wire from a few tenths of a millimeter in length. For this purpose, a tungsten wire will be most beneficial by some Micron diameter is used, which is expediently carefully cleaned on its surface beforehand. The thickness of the migration jacket is on the order of a tenth of a millimeter.

Die Kathode kann so hergestellt werden, daß man einen entsprechend vorgereinigten, z. B. aus Wolfram hergestellten Draht von einigen Mikron Durchmesser zu Stückchen von etwa ein Zehntelmillimeter zerschneidet, sodann eine Menge dieser Drahtstückchen in den Zylinder 1 hineinpreßt und dann in einer reduzierenden Atmosphäre bei etwa 1200 bis 1600° C eine Ausglühung vornimmt. Sodann wird der aktivierende Stoff in dem Vorratsraum untergebracht und ein Abschlußorgan angeordnet, welches jedoch nicht notwendigerweise ein innerer Zylinder gleicher Länge ist, wie der äußere Kathodenzylinder, sondern bloß ein Plättchen 4 bildet, das in dem Kathodenzylinder 1 mit Hilfe seines umgebördelten Randes befestigt werden kann. Sodann wird der Heizkörper 5 im Innern des Kathodenzylinders angordnet, die Kathode in an sich bekannter Weise in eine Elektronröhre montiert und danach in bekannter Weise aktiviert.The cathode can be manufactured in such a way that an appropriately pre-cleaned, e.g. B. made of tungsten cut the manufactured wire with a diameter of a few microns into pieces of about a tenth of a millimeter, then a lot of these pieces of wire pressed into the cylinder 1 and then in a reducing Atmosphere at about 1200 to 1600 ° C carries out an annealing. Then the activating Substance housed in the storage space and arranged a closure member, which, however, not necessarily an inner cylinder of the same length as the outer cathode cylinder, but just a plate 4 forms, which can be fastened in the cathode cylinder 1 with the help of its flanged edge. The heating element 5 is then arranged in the interior of the cathode cylinder, the cathode in a manner known per se Mounted in an electron tube and then activated in a known manner.

Im Gegensatz zu den einen porösen Körper aufweisenden Kathoden erfolgt der Nachschub des aktivierenden Stoffes bei der Kathode nach der Erfindung aus dem Vorratsraum durch Migration, d. h. Oberflächenwanderung durch den Mantel 2 zur Oberfläche der Kathode, sobald von dieser Oberfläche die im Laufe des Aktivierens dort entstandene molekulare bzw. atomare aktive Stoffschicht infolge der Belastung der Kathode abreißt. Als aktivierender Stoff kann ein beliebiger der bei Vorratskathoden üblichen aktivierenden Stoffe mit gutem Ergebnis verwendet werden.In contrast to the cathodes, which have a porous body, the activating one is replenished Substance in the cathode according to the invention from the storage space by migration, d. H. Surface migration through the jacket 2 to the surface of the cathode as soon as this surface is in the course the molecular or atomic active substance layer formed there as a result of the loading of the Tears off the cathode. Any of the activating substances customary in supply cathodes can be used as the activating substance Substances are used with good results.

An Stelle von Wolfram kann man auch einen anderen Stoff bzw. eine andere Legierung verwenden, und zwar zweckmäßig solche Stoffe, die bisher zur Anfertigung der porösen Körper bzw. Migrationsmäntel von Vorratskathoden allgemein verwendet werden. Die Kathode kann auch so hergestellt werden, daß man zuerst den Migrationsmantel herstellt und diesen in die Kathode einbaut.Instead of tungsten one can also use another material or another alloy, and although appropriate such substances that were previously used for the production of the porous body or migration coats of Supply cathodes are commonly used. The cathode can also be made so that one first produces the migration jacket and builds it into the cathode.

Claims

Patent claims:

1. Indirectly heated, advantageously designed as a flat cathode supply cathode with a Storage room, which is covered on one side by a migration jacket made of pieces of wire from refractory metal is completed, the surface facing away from the storage space at the same time also forms the active surface of the cathode, characterized in that the migration jacket, whose thickness is advantageously of the order of magnitude of a tenth of a millimeter is made from a porous, felt-like structure of pieces of wire Body consists in which the pieces of wire are in a disordered state.

2. Cathode according to claim 1, characterized in that the strength of the felt-like structure Small pieces of wire of the order of one micron and their length of the order of one micron forming the migration cladding Tenths of a millimeter is.

3. A method for producing a supply cathode according to any one of the preceding claims, characterized in that advantageously previously cleaned tungsten wire is chopped up and a shaped body is produced from the wire pieces by pressing and heat treatment and that the cathode is made from this shaped body, furthermore from a cylindrical cathode body, assembled from activating material and from a partition wall in a manner known per se, provided with a radiator, built into the tube and activated, or that the Wire pieces already pressed into a shaped body in the opening of the cathode body and are united with this by heat treatment.

4. The method according to claim 3, characterized in that the heat treatment of the wire pieces takes place after pressing at 1200 to 1600 ° C.

Considered publications:
Swiss Patent No. 284 922;
French patent specification No. 1 075 330,
081 416.

1 sheet of drawings