DE1098624B

DE1098624B - Electric discharge tubes with a cathode activated by alkaline earth metal compounds

Info

Publication number: DE1098624B
Application number: DEN10157A
Authority: DE
Inventors: George Andrew Espersen
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1954-02-08
Filing date: 1955-02-04
Publication date: 1961-02-02

Description

Elektrische Entladungsröhre mit einer durch Erdalkalimetallverbindungen aktivierten Kathode Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Entladungsröhre mit einer durch Erdalkalimetallverbindungen aktivierten Kathode, in der die Steuerelektrode und/oder die Anode an der Oberfläche aus einem Material bestehen, das die Primäremission infolge des auf diesen Elektroden niedergeschlagenen Aktivierungsmaterials verhütet.Electric discharge tube with an alkaline earth metal compound activated cathode The invention relates to an electric discharge tube with a cathode activated by alkaline earth metal compounds in which the control electrode and / or the anode on the surface consist of a material that has the primary emission due to the activation material deposited on these electrodes.

Die bekannten elektrischen Entladungsröhren für Dezimeter- und Zentimeterwellen weisen im allgemeinen sehr geringe Abstände zwischen der Anode bzw. dem Gitter und der Kathode auf. Da außerdem die Stromdichte im allgemeinen hoch ist, wird auch die Temperatur dieser Elektroden hoch, während insbesondere beim Gitter im allgemeinen keine ausreichenden Maßnahmen zur Abkühlung getroffen werden können. Dies hat zur Folge, daß das Aktivierungsmaterial der Kathode auf der nicht für die Emission bestimmten Elektrode zur Emission veranlaßt.The well-known electric discharge tubes for decimeter and centimeter waves generally have very small distances between the anode or the grid and the cathode on. In addition, since the current density is generally high, so will the temperature of these electrodes is high, while particularly with the grid in general no adequate cooling measures can be taken. This has to The result is that the activating material of the cathode is not intended for emission Electrode caused to emit.

Wenn vorstehend von durch Erdalkalimetallverbindungen aktivierten Kathoden die Rede ist, werden sowohl die üblichen Oxydkathoden, in denen eine Schicht aus Erdalkalioxyden auf einem Träger vorgesehen ist, als auch die sogenannten Vorratskathoden gemeint, in denen die Erdalkalimetallverbindungen in oder hinter einem porösen Metallkörper untergebracht sind. Besonders letztere Kathoden veranlassen infolge ihrer hohen Temperatur zu einer verhältnismäßig großen Zufuhr von Aktivierungsmaterial zu den nicht emittierenden Elektroden.When above activated by alkaline earth metal compounds Cathodes we are talking about are both the usual oxide cathodes, in which a layer is provided from alkaline earth oxides on a carrier, as well as the so-called storage cathodes meant in which the alkaline earth metal compounds in or behind a porous metal body are housed. Especially the latter cause cathodes due to their high Temperature to a relatively large supply of activation material to the non-emissive electrodes.

Die Verwendung von Zinn, Silber und Gold zum Verhüten von Gitter- oder Anodenemission ist bekannt. Diese Metalle sind jedoch verhältnismäßig flüchtig, und außerdem ist Gold sehr teuer.The use of tin, silver and gold to prevent lattice or anode emission is known. However, these metals are relatively volatile, and besides, gold is very expensive.

Die Erfindung bezweckt, einen Stoff zu schaffen, der nicht erwünschte Emission in hohem Maße unterdrückt und außerdem mit Rücksicht auf die Herstellung und den Preis Vorteile besitzt.The invention aims to provide a substance that is undesirable Emission suppressed to a high degree and also with regard to manufacturing and the price has advantages.

Bei einer elektrischen Entladungsröhre mit einer durch Erdalkalimetallverbindungen aktivierten Kathode, in der die Steuerelektrode und/oder die Anode an der Oberfläche aus einem Material bestehen, das die Primäremission infolge des auf diesen Elektroden niedergeschlagenen Aktivierungsmaterials verhütet, besteht gemäß der Erfindung die Oberflächenschicht um mindestens 90 Volumprozent aus Titan.In the case of an electric discharge tube with an alkaline earth metal compound activated cathode in which the control electrode and / or the anode on the surface consist of a material that reduces the primary emission as a result of these electrodes Prevents precipitated activation material, there is according to the invention Surface layer of at least 90 percent by volume made of titanium.

Für ein Gitter kann ausgeglühter, biegsamer Titandraht verwendet werden, da auf diese Weise alle zusätzlichen Bearbeitungen vermieden werden und da sich dieser Stoff außerdem zur Wicklung des Gitters sehr gut eignet. Es ist jedoch auch möglich, Wolfram oder Molybdändraht zu verwenden, der mit einer Titanschicht von mindestens 10 ,u überzogen ist. Dieses Überziehen kann mittels eines üblichen, elektrolytischen Verfahrens durchgeführt werden, das z. B. in »Transactions of the electrochemical society«, 93, S. 271 bis 285, 1948, angegeben ist.Annealed, flexible titanium wire can be used for a grid, because in this way all additional edits are avoided and there this fabric is also very suitable for winding the lattice. However, it is too possible to use tungsten or molybdenum wire covered with a titanium layer of at least 10, u is coated. This coating can be carried out by means of a conventional electrolytic Process are carried out, the z. B. in "Transactions of the electrochemical society ", 93, pp. 271 to 285, 1948.

Das Titan darf bis zu 10 Volumprozent Wolfram, Molybdän oder Rhenium enthalten.The titanium may contain up to 10 percent by volume tungsten, molybdenum or rhenium contain.

Es hat sich ergeben, daß die Eigenschaften einer Röhre nach der Erfindung noch wesentlich verbessert werden können, wenn dafür gesorgt wird, daß die Oberfläche der mit Titan überzogenen Elektroden rein und hochglänzend ist. Dies läßt sich dadurch erzielen, daß der Gitterdraht entweder in massiver oder in legierter oder in überzogener Form in einer nicht angreifenden Atmosphäre, z. B. in einem Edelgas, gezogen wird.It has been found that the properties of a tube according to the invention Can still be significantly improved if the surface is taken care of which is pure and shiny with titanium coated electrodes. This can be done through this achieve that the wire mesh either in solid or in alloy or in coated Form in a non-aggressive atmosphere, e.g. B. in a noble gas is drawn.

Die Erfindung wird an Hand beiliegender Zeichnung und nachfolgender Daten näher erläutert.The invention is illustrated with reference to the accompanying drawing and the following Data explained in more detail.

Bei einer üblichen Hochfrequenztriode mit einer Vorratskathode des imprägnierten Typs, der in der deutschen Auslegeschrift 1 089 483 beschrieben ist, wurden eine Anzahl von Gitterstoffen erprobt. Zwischen der Kathode und der Anode wurde eine Impulsspannung mit einem Maximalwert von 600V und einer Impulsbreite von 100,usec und mit einer relativen Belastungsdauer von 0,006 Sekunden angelegt. Die Gitteremission bei verschiedenen Gittertemperaturen ergibt sich aus der nachfolgenden Zahlentafel: Gitter- Gittenrrom Gittermaterial tenrnperatur in' C in mA Wolfram ........... 775 3,40, Wolfram ....~ ...... 900 56,00 Molybdän mit Gold ..@ 300 7,50 Molybdän mit Gold ... 800 5,80 Titan .............. 300 0,98 Titan .@..,......... 800 0,90 Titan .............. 900 0,36 Molybdän mit Titan.. 300 0,98 Molybdän mit Titan. . 900 0,36 Aus der Zahlentafel ist ersichtlich, daß das mit Titan überzogene Molybdän noch eine bessere Unterdrückung der Emission des Gitters ergibt als das mit Gold überzogene Molybdän.A number of scrims were tested in a conventional high-frequency triode with a supply cathode of the impregnated type, which is described in German Auslegeschrift 1,089,483. A pulse voltage with a maximum value of 600 V and a pulse width of 100 μsec and with a relative load duration of 0.006 seconds was applied between the cathode and the anode. The grid emission at different grid temperatures results from the following table of figures: Lattice trellis Grid material temperature in 'C in mA Tungsten ........... 775 3.40, Tungsten .... ~ ...... 900 56.00 Molybdenum with gold .. @ 300 7.50 Molybdenum with gold ... 800 5.80 Titanium .............. 300 0.98 Titan. @ .., ......... 800 0.90 Titanium .............. 900 0.36 Molybdenum with titanium .. 300 0.98 Molybdenum with titanium. . 900 0.36 From the table of figures it can be seen that the molybdenum coated with titanium gives even better suppression of the emission of the grid than the molybdenum coated with gold.

In der beiliegenden Zeichnung bezeichnet 1 die Glaswand einer Hochfrequenztriode mit einer Gitterscheibedurchführung 5. Die Kathode ist mit 2 bezeichnet; sie ist von dem vorerwähnten imprägnierten Typ. Die massive Anode ist mit 4 bezeichnet, und die Gitterdrähte sind mit 6 bezeichnet. Diese Gitterdrähte bestehen aus massivem Titan.In the accompanying drawing, 1 denotes the glass wall of a high-frequency triode with a grid plate bushing 5. The cathode is denoted by 2; she is of the aforementioned impregnated type. The solid anode is labeled 4, and the grid wires are indicated by 6. These grid wires are made of solid Titanium.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Electric discharge tube with an alkaline earth metal compound activated cathode, in: the control electrode and / or the anode on the surface consist of a substance that causes the primary emission as a result of these electrodes Prevents precipitated activation material, characterized in that the The surface layer consists of at least 90 percent by volume titanium.

2. Electric Discharge tube according to claim 1, characterized in that the grid is made of annealed, flexible titanium wire.

3. Electric discharge tube according to the claims 1 and 2, characterized in that the titanium is a maximum of 10 percent by volume of tungsten, Contains molybdenum or rhenium.

4. Electrical discharge tube according to claim 1 or .2, characterized in that the surface of the non-emitting electrodes is high-gloss. Considered publications: German Patent Nos. 574 752, 849'734; French Patent No. 934178; Book "Material Science of High Vacuum Technology" by E spe and K no 11, 1936, p. 270.