DE1113269B - Verfahren zur Herstellung einer indirekt geheizten Kathode fuer elektrische Entladungsroehren - Google Patents

Description

BSrrERNAT.KL. HOIj

DEUTSCHES

PATENTAMT

M30748Vmc/21g

ANMELDETAG: 9. JUNI 1956

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 31. AUCUST 1961

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer indirekt geheizten, scheiben- oder rohrförmigen Kathode für elektrische Entladungsröhren, die aus einem Metallkörper besteht, in dem ein oder mehrere Hohlräume zur Unterbringung einer Heizwendel vorhanden sind.

Es ist bereits ein derartiges Verfahren zur Herstellung einer indirekt geheizten Kathode bekannt, bei dem zuerst ein Heizdraht mit Aluminiumoxyd besprüht und gesintert, also unter Anwendung hoher Temperaturen mit einer Aluminiumoxydschicht versehen wird. Dann wird dieser überzogene Heizdraht mechanisch in einen porösen Sinterkörper aus Wolfram oder Molybdän eingelagert, indem er in den Sinterkörper hineingepreßt und danach mit demselben unter einer nochmaligen Anwendung hoher Temperaturen gesintert wird.

Außerdem ist ein Verfahren bekannt, bei dem eine Heizwendel zuerst auf einen Dorn aufgezogen wird, der dann später in Magnesiumoxyd übergeführt wird. Mit einem solchen Verfahren läßt sich schlecht eine Heizwendel isolieren, die mehrere Krümmungen aufweist, und bei dem eine Isolation zwischen der Wendel der sie tragenden Metallplatte hergestellt werden muß, um Kurzschlüsse mit der Metallplatte auszuschließen.

Bei einem weiteren bekannten Verfahren wird ein gerader Stift oder Draht mit einem nicht allzu dicken Überzug aus reinem Magnesium versehen, das dann mit erhitztem Wasserdampf in Magnesiumoxyd umgewandelt wird. Diese Isolierschicht besitzt eine ausreichende Festigkeit, um den Metallstift oder -draht von einem dünnen Metallüberzug auf der Isolierschicht zu trennen. Es ist jedoch fraglich, ob dieses Verfahren verwendbar ist, um eine in sich stabile Heizwendel isolierend in Hohlräumen einer Metallplatte unterzubringen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, etwaige Beschädigungen der Isolation des Heizdrahtes beim Einsetzen in den Kathodenkörper und somit einen Kurzschluß mit anderen Metallteilen auf jeden Fall zu vermeiden. Hierbei ist ferner dafür zu sorgen, daß eine möglichst gleichmäßige Verteilung eines durch eine bekannte exotherme chemische Reaktion entstandenen Verbrennungs-Produktes in dem Raum zwischen der Heizwendel und dem Kathodenkörper erzielt wird, in dem das Verbrennungsprodukt als Isolationskörper dienen soll.

Daher werden bei einem Verfahren zur Herstellung einer indirekt geheizten, scheiben- oder rohrförmigen Kathode für elektrische Entladungsröhren, Verfahren zur Herstellung
einer indirekt geheizten Kathode
für elektrische Entladungsröhren

Anmelder:

Metropolitan -Vickers

Electrical Company Limited,

London

Vertreter: Dr.-Ing. W. Reichel, Patentanwalt,
Frankfurt/M. 1, Parkstr. 13

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 10. Juni 1955 (Nr. 16 796/55)

John Heywood Ludlow, Bowdon, Cheshire,
und Peter Henry Dawson, Bath, Somerset

(Großbritannien),
sind als Erfinder genannt worden

die aus einem Metallkörper besteht, in dem ein oder mehrere Hohlräume zur Unterbringung einer Heizwendel vorhanden sind, gemäß der Erfindung in die Hohlräume zunächst rinnenförmig ausgebildete, metallische Magnesiumteile, darauf eine Heizwendel und auf diese wieder Magnesiumteile mit einem gewissen Spielraum eingebracht, gegebenenfalls wird zum Abschließen der Hohlräume eine Deckplatte auf die zweite Magnesiumschicht aufgelegt, und danach wird in an sich bekannter Weise das metallsiche Magnesium durch Einwirkung von Wärme und Dampf in Hydroxyd und anschließend in Magnesiumoxyd umgewandelt, so daß die Heizwendel in einer isolierenden Masse eingebettet wird.

Im Falle einer scheibenförmigen Kathode mit einer vorderen emittierenden Fläche, die eben oder schalenförmig ist, und einer Rückseite, in der eine Anzahl von kreisförmigen Rinnen konzentrisch angeordnet ist, ist der Heizfaden schraubenförmig gewendelt in diesen Rinnen untergebracht, und seine Teile sind miteinander verbunden, um die gewünschte Kombination zu ergeben. Die Abschnitte des gewendelten Heizfadens sind vorzugsweise in Reihe geschaltet, so daß das Heizelement mit einer verhält-

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nismäßig hohen Spannung bei entsprechend niedrigem Strom betrieben werden kann.

Die Erfindung ist sowohl bei scheibenförmigen Kathoden als auch bei zylindrischen Kathoden anwendbar, wobei im letzteren Fall die Heizfäden in Nuten auf der Innenfläche des Zylinders oder in Gängen in der Wand des Zylinders untergebracht sind. ...

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun zur Erläuterung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.

Fig. 1 ist ein Querschnitt durch eine Längsachse einer scheibenförmigen Kathode gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ist eine Ansicht von unten nach der Linie II-II der Fig. I₃" die die Kathode im halbfertigen Zustand zeigt, d.h. bevor das Magnesium um die Heizfäden herum oxydiert worden ist;

Fig. 3 ist ein Teilschnitt durch eines der Elemente vor der Oxydation in vergrößertem Maßstab;

Fig. 4 ist eine ähnliche Ansicht, die den Zustand nach der Oxydation zeigt;

Fig. 5 ist ein senkrechter Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 6, der eine zylindrische Kathode darstellt;

Fig. 6 ist eine Draufsicht auf die Kathode der Rg. 5.

In der Zeichnung ist ein Kathodenkörper 1 dargestellt, der aus geeignetem Metall, z. B. Nickel, besteht und eine vordere elektronenemittierende Oberfläche 2 aufweist, die tellerförmig vertieft ist. Die Rückseite, die in der Zeichnung die untere Seite bildet, ist mit einer Reihe von kreisförmigen Nuten versehen, die konzentrisch liegen und schraubenförmig gewendelte Drähte 3, 4 und 5 aufnehmen. Die Nuten werden von Rippen 6, 7, 8 und 9 begrenzt, wobei die Rippe 6 einen mittleren Teil bildet, während die äußere Rippe 9 die gesamte Anordnung umgibt.

In der dargestellten Anordnung sind die gewendelten Drähte in Serie geschaltet, und die Enden der inneren und äußeren Drähte sind mit Zuleitungen 10 und 11 an eine geeignete, nicht dargestellte Spannungsquelle angeschlossen. Die Drähte sind ringsherum mit einem hitzebeständigen Material 12 umhüllt, das aus Magnesiumoxyd besteht, welches in situ erzeugt wird; sie sind durch Deckplatten 13 abgedeckt.

Fig. 3 zeigt den Vorgang der Herstellung einer Kathode. In dieser ^igur, die das äußere Heizelement darstellt, ist ein rinnenförmiger Teil 14 aus Magnesium in die äußere Nut zwischen den Rippen 8 und 9 eingesetzt, worauf das Heizelement 3 in die Rinne 14 eingelegt wird; hierauf wird ein zweiter rinnenförmiger Teil 15 umgekehrt wie der Teil 14 auf das Element 3 gelegt. Hierauf wird eine Metalldeckplatte 13 in fester Lage aufgebracht, und schließlich wird Dampf durch die Nuten geleitet, um das metallische Magnesium in Oxyd zu verwandeln. Der Zustand der dann eintritt, ist in Fig. 4 dargestellt; das Heizelement 3 ist von Magnesiumoxyd 12 umgeben, wobei das Oxyd eine hitzebeständige isolierende Hülle bildet.

Während die Fig. 1 bis 4 eine flache Kathode darstellen, kann die Erfindung auch auf zylindrische Kathoden angewendet werden.

Fig. 5 und 6 zeigen eine Anordnung, bei der die Heizwendel 3' in Bohrungen 16 angeordnet ist, die parallel zur Achse eines zylindrischen Kathodenkörpers 17 verlaufen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung einer indirekt geheizten, scheiben- oder rohrförmigen Kathode für elektrische Entladungsröhren, die aus einem Metallkörper besteht, in dem ein Hohlraum oder mehrere Hohlräume zur Unterbringung einer Heizwendel vorhanden ist/sind, dadurch gekenn zeichnet, daß in die Hohlräume zunächst rinnenförmig ausgebildete, metallische Magnesiumteile (14), darauf eine Heizwendel (3) und auf diese wieder Magnesiumteile (15) mit einem gewissen Spielraum eingebracht werden, daß gegebenenfalls zum Abschließen der Hohlräume eine Deckplatte (13) auf die zweite Magnesiumschicht aufgelegt wird, und daß danach in an sich bekannter Weise das metallische Magnesium durch Einwirkung von Wärme und Dampf in Hydroxyd und anschließend in Magnesiumoxyd umgewandelt wird, so daß die Heizwendel in einer isolierenden Masse eingebettet wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   Deutsche Patentschriften Nr. 625 602, 666739, 280, 890 390, 890 999, 905 517;

   schweizerische Patentschriften Nr. 172 489,
   907;

   französische Patentschrift Nr. 884 863;

   Herrmann—Wagener: »Die Oxydkathode«,
   II. Teil, 2. Auflage, Leipzig, 1950, S. 47, 48.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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