DE1141388B

DE1141388B - Cathode heater for electron tubes

Info

Publication number: DE1141388B
Application number: DER30772A
Authority: DE
Inventors: William Augustine Hassett
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1960-08-19
Filing date: 1961-07-18
Publication date: 1962-12-20
Also published as: GB922440A; US3195004A; ES269986A1; NL268393A

Description

Die Erfindung betrifft Kathodenheizer für Elektronenentladungseinrichtungen mit einem Überzug aus einer hochisolierenden Innenschicht und einer Außenschicht, die einen die Wärme gut abstrahlenden hitzebeständigen und dunkel aussehenden Stoff enthält. The invention relates to cathode heaters for electron discharge devices with a cover made of a highly insulating inner layer and a Outer layer that contains a heat-resistant, dark-looking fabric that radiates heat well.

Ein seit langem bekanntes Problem bei der Herstellung von Elektronenröhren mit indirekt geheizten Kathoden ist die Isolierung der Kathode vom Heizer. Eine häufig verwendete Konstruktion besteht darin, den Heizdraht mit einer dünnen Schicht eines isolierenden Werkstoffes zu überziehen und dann zuzulassen, daß der isolierte Heizdraht die Kathodenwand berührt. Diese Anordnung gewährleistet erne schnelle Aufheizung der Kathode, da die Berührung der dünnen Schicht mit der Kathode eine Wärmeübertragung durch Leitung auf die Kathode ermöglicht, bevor sich der Heizer so weit erwärmt hat, daß die Wärmeübertragung durch Strahlung wirksam wird.A long-known problem in the manufacture of electron tubes with indirectly heated Cathode is the isolation of the cathode from the heater. A common construction is to to cover the heating wire with a thin layer of an insulating material and then to allow it, that the insulated heating wire touches the cathode wall. This arrangement ensures fast Heating of the cathode, since the contact of the thin layer with the cathode causes heat transfer made possible by conduction to the cathode before the heater has heated up to such an extent that the Heat transfer by radiation becomes effective.

Ein Nachteil der mit überzogenen Heizdrähten ao arbeitenden Konstruktionen besteht jedoch darin, daß es schwierig ist, einen Überzugwerkstoff zu finden, der sich zur Verwendung in Elektronenröhren eignet. In modernen Elektronenröhren arbeiten die Kathoden beispielsweise bei Temperaturen in der Nähe von 800° C, und die Heizertemperatur ist dementsprechend noch höher. Bei der Herstellung und Formierung der Röhren kann die Temperatur des Heizers außerdem auf Werte in der Größenordnung von 2000° C steigen.However, a disadvantage of the constructions working with covered heating wires is that it is difficult to find a coating material suitable for use in electron tubes. In modern electron tubes, for example, the cathodes operate at temperatures close to 800 ° C, and the heater temperature is accordingly even higher. In the manufacture and formation the tubes can also reduce the temperature of the heater to values of the order of magnitude 2000 ° C rise.

Die Bedingungen bei diesen Temperaturen führen zu außergewöhnlich strengen Forderungen bezüglich der Eigenschaften der Werkstoffe, die als Isolierüberzüge für den Heizer verwendet werden sollen.The conditions at these temperatures lead to exceptionally stringent requirements regarding the properties of the materials to be used as insulating coatings for the heater.

Man hat eine große Anzahl von Werkstoffen für isolierende Überzüge von Heizfäden entwickelt und versucht, die meisten haben sich jedoch als ungeeignet erwiesen. Der in der Praxis in fast allen Röhren verwendete Werkstoff für Heizfadenüberzüge ist Aluminiumoxyd. Dieser Werkstoff besitzt jedoch den Nachteil eines geringen thermischen Emissionsvermögens. A large number of materials have been developed and used for insulating filament coatings tried, but most have proven unsuitable. In practice in almost all tubes The material used for filament covers is aluminum oxide. However, this material has the Disadvantage of low thermal emissivity.

Das thermische Emmisionsvermögen eines leuchtenden Körpers hängt von der Farbe oder Schwärze des Körpers sowie der Rauheit der Oberfläche ab. Die Emissionsfähigkeit für Wärmestrahlung der in Elektronenröhren verwendeten Heizer wird daher durch den isolierenden Werkstoff bestimmt, mit dem der eigentliche Heizdraht überzogen ist. Um eine gewisse Wärmemenge abstrahlen zu können, die in der Lage ist, die Temperatur einer bestimmten Kathode auf die eine ausreichende Elektronenemission gewähr-The thermal emissivity of a luminous body depends on the color or blackness of the body as well as the roughness of the surface. The emissivity for thermal radiation of the in Electron tubes used heater is therefore determined by the insulating material with which the actual heating wire is covered. In order to be able to radiate a certain amount of heat that is in the Is able to control the temperature of a certain cathode at which sufficient electron emission is guaranteed.

Anmelder:
Radio Corporation of America,Applicant:
Radio Corporation of America,

New York, N. Y. (V. St. A.)New York, N.Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. E. SommerfeldRepresentative: Dr.-Ing. E. Sommerfeld

und Dr. D. v. Bezold, Patentanwälte,and Dr. D. v. Bezold, patent attorneys,

München 23, Dunantstr. 6Munich 23, Dunantstr. 6th

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 19. August 1960 (Nr. 50 706)Claimed priority:
V. St. v. America of August 19, 1960 (No. 50 706)

William Augustine Hassett, Wyomissing, Pa.William Augustine Hassett, Wyomissing, Pa.

(V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden(V. St. A.),
has been named as the inventor

leistende Betriebstemperatur zu bringen, muß also ein Heizer mit einer geringen thermischen Emissionsfähigkeit bei höheren Temperaturen betrieben werden als ein Heizer mit einer hohen Emissionsfähigkeit.To bring efficient operating temperature, a heater with a low thermal emissivity must be operated at higher temperatures as a heater with a high emissivity.

Höhere Betriebstemperaturen beschleunigen die Versprödung des Heizdrahtes und führen häufig zu Brüchen bei mechanischen Beanspruchungen. Höhere Temperaturen können auch auf Grund von verschiedenen Expansionskoeffizienten zu übermäßigen Spannungen zwischen Heizfaden und dessen Überzug führen, die ebenfalls einen Bruch des Drahtes zur Folge haben können. Schließlich können auch Schlüsse zwischen unüberzogenen Teilen des Heizdrahtes und der Kathodenhülse infolge von Verbiegungen oder Verwerfungen des Heizdrahtes auftreten. Higher operating temperatures accelerate the embrittlement of the heating wire and often lead to Breaks under mechanical stress. Higher temperatures can also be due to various Expansion coefficients to excessive stresses between the filament and its coating lead, which can also lead to a break in the wire. Finally you can too Losses between uncoated parts of the heating wire and the cathode sleeve as a result of bending or warping of the heating wire occur.

Es ist bekannt, daß man die Wärmeemissionsfähigkeit eines Heizdrahtüberzuges durch färbende Zusätze erhöhen kann. Man hat zu diesem Zweck einem Aluminiumoxydüberzug für den Heizdraht mittelbar geheizter Kathoden elektrischer Entladungsröhren bereits färbende Beimengungen der gleichen Art und Größenordnung, wie sie in den natürlichen oder synthetischen Edelsteinen der Korundgruppe vorkommen, zugesetzt. Man erhält auf diese Weise undurchsichtiges, farbiges, insbesondere rötliches oder grünliches Aluminiumoxyd mit einem erheblich größeren Wärmeabstrahlungsvermögen als weißes Aluminiumoxyd. Derartige mit Beimengungen ver-It is known that the heat emissivity of a heating wire coating by coloring Additives can increase. For this purpose, an aluminum oxide coating is used indirectly for the heating wire heated cathodes of electric discharge tubes already coloring admixtures of the same Type and order of magnitude as found in the natural or synthetic gemstones of the corundum group occur, added. In this way, opaque, colored, in particular reddish, is obtained or greenish aluminum oxide with a considerably greater heat radiation capacity than white Aluminum oxide. Such with admixtures

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sehene Überzüge haben sich jedoch in der Praxis nicht durchsetzen können, da jeder Zusatz die Isolationseigenschaften des Aluminiumoxyds verschlechtert, das um so besser isoliert, je reiner und damit je weißer es ist.However, the coatings we have seen have not been able to establish themselves in practice, since every addition enhances the insulation properties of aluminum oxide deteriorates, which insulates the better, the purer and therefore ever the more whiter it is.

Es ist schließlich noch vorgeschlagen worden, einen Kathodenheizer mit einem Überzug zu versehen, der aus einer hochisolierenden Innenschicht und einer einen die Wärme gut abstrahlenden, hitzebeständigenFinally, it has also been proposed to provide a cathode heater with a coating that made of a highly insulating inner layer and a heat-resistant one that radiates heat well

drahtes an den Knickstellen ab, so daß die unisolierten Bereiche 18 entstehen.wire at the kinks, so that the uninsulated areas 18 arise.

Es ist üblich, die Länge der Leiterstücke verschieden zu bemessen, so daß die Knickpunkte gegen-5 einander versetzt sind, wie am oberen Ende von Fig. 1 ersichtlich ist, da sie sonst miteinander Schluß machen können. Es können mehr Leiterstücke oder -schleifen vorhanden sein als dargestellt. Eine Schwierigkeit, die bei dieser Versetzung der Leiterschleifen auftritt, be-It is customary to measure the length of the ladder sections differently, so that the kink points are against -5 are offset from one another, as can be seen at the upper end of FIG. 1, since otherwise they break up with one another can. There may be more conductor pieces or loops than shown. One difficulty that occurs with this dislocation of the conductor loops,

und dunkel aussehenden Stoff enthaltenden Außen- io steht darin, daß sich die Leiterstücke verschiedener schicht besteht. Die Außenschicht der vorgeschlage- Länge auch verschieden ausdehnen, wenn der Heizer nen Kathodenheizer soll insbesondere aus hoch- angeschlossen und auf seine Betriebstemperatur geschmelzenden, bei der Betriebstemperatur mit Alu- bracht wird, dabei kann sich die Heizdrahtanordnung miniumoxyd in bezug auf Leitfähigkeit und Schmelz- verbiegen und werfen und außer Form geraten. Wenn punkt nicht störend reagierenden Substanzen, wie i₅ die Unterschiede der Wärmeausdehnung zwischen den Boriden oder Karbiden insbesondere schwer schmel- einzelnen Leiterschleifen groß genug ist, besteht die zender Metalle, bestehen. Gefahr, daß sich der Heizdraht so verzieht, daß die Durch die Erfindung soll ein Kathodenheizer mit unüberzogenen Knickstellen umgebogen werden und einem Überzug angegeben werden, der die Nachteile die Kathodenhülse berühren. Bei manchen Elekder bekannten Überzüge vermeidet und außerdem ao tronenröhren tritt diese Erscheinung so ausgeprägt auch noch besser haftet als der vorgeschlagene auf, daß es notwendig wird, die Knickstellen nach Überzug. dem Einsetzen des Heizdrahtes in die Kathodenhülse Ein Kathodenheizer mit einem Überzug aus einer in einem getrennten Verfahrensschritt nochmals zu hochisolierenden Innenschicht und einer einen die überziehen. Die Verringerung der Betriebstemperatur Wärme gut abstrahlenden, hitzebeständigen und 25 des Heizers, die durch die vorliegende Erfindung mögdunkel aussehenden Stoff enthaltenden Außenschicht hch wird, behebt jedoch die genannten Schwierigist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß keiten zum größten Teil.and the exterior, which contains dark-looking material, means that the conductor pieces are made up of different layers. The outer layer of the proposed length will also expand differently when the heater is a cathode heater, in particular, made of high-quality connected and melted to its operating temperature, with aluminum at the operating temperature, the heating wire arrangement may bend in terms of conductivity and melting and throw and get out of shape. If not disturbing point-reacting substances such as i _5, the differences in thermal expansion between the borides or carbides particularly hard-melting, individual conductor loops is large enough, there is a slugging metals exist. There is a risk that the heating wire will warp in such a way that the invention is intended to bend a cathode heater with uncoated kinks and to provide a coating which has the disadvantages of the cathode sleeve. With some Elekder avoids known coatings and also ao tronenröhren this phenomenon occurs so pronounced and even better adheres than the proposed one that it is necessary to remove the kinks after coating. inserting the heating wire into the cathode sleeve. The reduction in the operating temperature of the heater, which radiates well heat, is heat-resistant and which is made higher by the outer layer containing the possible dark-looking fabric, overcomes the above-mentioned difficulties.

die Außenschicht aus einer Mischung von Alu- Bei anderen Heizertypen, wie gewendelten Heizern, miniumoxyd und dem die Wärme gut abstrahlenden die keine Knickstellen aufweisen, besteht dennoch die Stoff besteht. Die Außenschicht enthält vorzugsweise 30 Gefahr, daß der Heizdraht wegen einer Versprödung feinverteilte Wolframpartikeln in einer Grundmatrix des Werkstoffes und der zwischen dem isolierenden aus Aluminiumoxyd. Überzugswerkstoff und dem eigentlichen Draht entin den Zeichnungen zeigt stehenden Spannungen infolge der hohen Heizer-Fig. 1 eine teilweise im Schnitt gehaltene, indirekt temperaturen bricht. Unabhängig von dem verwendegeheizte Kathode mit einem isolierten Heizer nach der 35 ten Heizertyp ist daher eine Verringerung der BeErfindung, triebstemperatur des Heizers immer wünschenswert, Fig. 2 ein Diagramm, das die Heizertemperatur in da sie zu einer Verbesserung der Lebensdauer des °C in Abhängigkeit von der Eingangsleistung in Watt Heizers führt.the outer layer made of a mixture of aluminum, with other types of heaters, such as coiled heaters, The minium oxide and the well-radiating heat that have no kinks, still exist Substance is made. The outer layer preferably contains the risk of the heating wire becoming brittle finely divided tungsten particles in a basic matrix of the material and that between the insulating one made of aluminum oxide. Coating material and the actual wire ent in the drawings shows standing stresses due to the high heater Fig. 1 a partially cut, indirect temperature breaks. Regardless of the heated one used Cathode with an insulated heater according to the 35th heater type is therefore a reduction in the invention, operating temperature of the heater is always desirable, Fig. 2 is a diagram showing the heater temperature in as it improves the service life of the ° C depending on the input power in watt heater.

zeigt, Bei der in Fig. 1 dargestellten Kathode liegt der Fig. 3 eine vergrößerte Teilansicht des in Fig. 1 4° Heizer fast vollständig innerhalb der Kathodenhülseshows, In the case of the cathode shown in FIG. 1, FIG. 3 shows an enlarged partial view of the heater in FIG. 14 almost completely within the cathode sleeve

dargestellten Heizers, 10. Die in den Heizdrähten entwickelte Wärme wirdshown heater, 10. The heat developed in the heating wires is

Fig. 4 eine Fig. 3 ähnliche Teilansicht einer ande- daher zum größten Teil auf die Kathode übertragen,4 shows a partial view similar to FIG. 3 of another - therefore largely transferred to the cathode,

ren Ausführungsform und Die Abstrahlrate eines Körpers ist eine FunktionRen embodiment and The radiation rate of a body is a function

Fig. 5 eine stark vergrößerte, idealisierte Schnittan- seiner Temperatur und seiner Größe. Die Wärmesicht eines Überzuges für Kathodenheizer nach der 45 menge, die eine Kathode bei der gewünschten Tempe-5 shows a greatly enlarged, idealized section of its temperature and its size. The warmth view a coating for cathode heaters according to the 45 amount that a cathode at the desired temperature

Erfindung. ratur verbraucht, bestimmt daher die elektrischeInvention. rature, therefore determines the electrical

Fig. 1 zeigt ein Beispiel einer der vielen Kathoden- Energiemenge, die dem Heizer zugeführt werdenFig. 1 shows an example of one of the many amounts of cathodic energy supplied to the heater

konstruktionen für Elektronenröhren. Die dargestellte muß, und seine Betriebstemperatur. Da die elektrischeconstructions for electron tubes. The must shown, and its operating temperature. Since the electric

Kathode enthält eine röhrchenförmige Hülse 10, die Energie in den Heizdrähten in Wärmeenergie um-The cathode contains a tubular sleeve 10, which converts the energy in the heating wires into thermal energy.

mit einem emissionsfähigen Werkstoff 11 überzogen 50 gewandelt wird, steigt die Temperatur des Heizers sois converted 50 coated with an emissive material 11, the temperature of the heater rises

ist, beispielsweise einer Mischung aus Strontium- und lange, bis er eine Temperatur erreicht hat, bei der dieis, for example, a mixture of strontium and long until it has reached a temperature at which the

Bariumkarbonat. Der Heizer 14 besteht aus einer An- pro Zeiteinheit abgestrahlte Energie gleich der proBarium carbonate. The heater 14 consists of an amount of energy emitted per unit of time equal to that per unit of time

zahl von gefalteten Stücken eines Drahtes aus einem Zeiteinheit zugeführten Energie ist. Der Wirkungs-number of folded pieces of wire from a unit of time supplied energy. The effect

hitzebeständigen Werkstoff, normalerweise Wolfram, grad der Wärmestrahlung ist eine Funktion der Emis-heat-resistant material, usually tungsten, the degree of heat radiation is a function of the emis-

die mit einem isolierenden Werkstoff 12 überzogen 55 sionsf ähigkeit für Wärmestrahlung des Heizers, undcoated with an insulating material 12 55 sionf ähigkeit for thermal radiation of the heater, and

sind, um den Heizerdraht 13 gegen die Kathodenhülse je höher die Emissionsfähigkeit ist, um so niedrigerare to the heater wire 13 against the cathode sleeve, the higher the emissivity, the lower

10 zu isolieren. Die aus der Kathode herausreichen- kann die Temperatur des Heizers sein, um eine ge-Isolate 10. The one that reaches out of the cathode can be the temperature of the heater in order to

den Heizdrähte 15 sind an ihren blanken Enden 16 gebene Wärmemenge abstrahlen zu können,the heating wires 15 are to be able to radiate a given amount of heat at their bare ends 16,

mit Zuführungsleitern 20 verschweißt. Der Heizdraht Fig. 2 zeigt in einem Diagramm die Abhängigkeitwelded to supply conductors 20. The heating wire Fig. 2 shows the dependency in a diagram

ist über seine ganze Länge mit Ausnahme der An- 60 der Temperatur eines schwarzen Heizers und der zu-is over its entire length with the exception of the temperature of a black heater and the associated

schlußenden 16 und der Knickpunkte 18 überzogen. gehörigen Kathode und eines weißen Heizers und derfinal 16 and the breakpoints 18 coated. proper cathode and a white heater and the

Die Enden 16 bleiben ohne Überzug, um den Heiz- zugehörigen Kathode in Abhängigkeit von der elek-The ends 16 remain uncoated to allow the heating associated cathode, depending on the electrical

draht mit den Anschlußleitern 20 verschweißen zu irischen Eingangsenergie in Watt. Die Kurve 21 giltwire to the connecting conductors 20 weld to Irish input energy in watts. The curve 21 applies

können, und die unüberzogenen Biegestellen 18 ent- für einen weißen, die Kurve 22 für einen schwarzencan, and the uncoated bending points 18 ent- for a white, the curve 22 for a black

stehen bei der Herstellung des Heizdrahtes, da dieser 65 Heizer. Die Kathoden für den weißen und denstand in the manufacture of the heating wire, as these 65 heaters. The cathodes for the white and the

zuerst überzogen und dann über messerartige Kanten schwarzen Heizer sind gleich und arbeiten auf Tempe-first coated and then over knife-like edges black heaters are the same and work at tempe-

gebogen wird. Der den Überzug bildende Werkstoff raturen, die für den weißen Heizer durch die Kurveis bent. The material forming the coating ratures that for the white heater through the curve

ist etwas spröde und blättert beim Biegen des Heiz- 21a und für den schwarzen Heizer durch die Kurveis a bit brittle and scrolls through the curve when bending the heater 21a and for the black heater

22 α wiedergegeben werden. Man sieht, daß die Kathoden ungefähr gleiche Temperaturen annehmen, während der schwarze Heizer auf einer beträchtlich niedrigeren Temperatur arbeitet als der weiße Heizer. Die geringe Differenz zwischen den Kathodentemperaturen rührt daher, daß von dem auf niederer Temperatur arbeitenden schwarzen Heizer weniger Wärme durch Leitung an die elektrischen Anschlüsse verlorengeht als von dem heißeren weißen Heizer.22 α can be reproduced. It can be seen that the cathodes assume approximately the same temperatures, while the black heater operates at a considerably lower temperature than the white heater. The small difference between the cathode temperatures is due to the fact that from the to lower Temperature working black heater less heat by conduction to the electrical connections is lost than from the hotter white heater.

Draht und ein gutes Haften zwischen dem zusätzlichen Werkstoff der zweiten Schicht und dem AIuniiniumoxyd der ersten Schicht ergeben.Wire and good adhesion between the additional material of the second layer and the aluminum oxide the first layer.

Der Zusatz von Aluminiumoxyd zur Sprüh-S mischung für die Herstellung der Außenschicht ergibt eine besonders gute Haftung zwischen den beiden Überzugsschichten. Die Mengenverhältnisse sind nicht kritisch, sie hängen davon ab, welchen Kompromiß man zwischen einer Verringerung der Emissionsfähig-The addition of aluminum oxide to the spray mixture for the production of the outer layer results particularly good adhesion between the two coating layers. The proportions are not critical, they depend on the compromise that is made between reducing the emissivable

Es wurde gefunden, daß ein Körper nicht notwen- io keit der zweiten Schicht und einer Erhöhung der digerweise optisch schwarz aussehen muß, er kann Haftfähigkeit zwischen den beiden Schichten infolge für die Wärmestrahlung auch als schwarzer Körper des Aluminiumoxydzusatzes zulassen will. Das Erwirken, wenn er eine helle Farbe hat. Die Gründe gebnis einer solchen Mischung ist in Fig. 4 dargestellt, hierfür sind nicht völlig klar. Ferner hat ein Körper der Heizerdraht 13 ist mit einer ersten Schicht 23 aus mit einer Oberfläche aus feinverteilten Partikeln eine 15 Aluminiumoxyd und einer zweiten Schicht 25 aus größere Abstrahlungsfläche und daher eine größere einer Mischung von Aluminiumoxyd und dem Zu-Emissionsfähigkeit als ein Körper mit einer glatten satzwerkstoff überzogen. Als Zusatzwerkstoff wird Oberfläche. vorzugsweise Wolfram verwendet, das Mengenverhält-It has been found that a body does not need the second layer and an increase in the It has to look optically black, as a result of adhesion between the two layers wants to allow for the thermal radiation also as a black body of the aluminum oxide additive. Obtaining when it is light in color. The reasons for such a mixture are shown in Fig. 4, this is not entirely clear. Furthermore, a body of the heater wire 13 is made of a first layer 23 with a surface of finely divided particles, an aluminum oxide and a second layer 25 larger radiating surface and therefore a larger mixture of aluminum oxide and the to-emissivity as a body covered with a smooth set of materials. As a filler material Surface. preferably tungsten is used, the quantitative

Von den zusätzlichen Werkstoffen muß daher ge- nis ist 50 Gewichtsprozent Wolfram zu 50 Gewichtsfordert werden, daß sie für Wärmestrahlung verhält- 20 prozent Aluminiumoxyd.Of the additional materials, 50 percent by weight of tungsten to 50 percent by weight must therefore be required be that they behave for thermal radiation - 20 percent aluminum oxide.

nismäßig schwarz sind und daß sie dem Aluminium- Eine andere Möglichkeit, die Schicht aus dem zu-are black and that they match the aluminum.

oxyd vorzugsweise in Form von feinverteilten Par- sätzlichen Werkstoff aufzubringen, besteht darin, den tikeln zugegeben werden können. zusätzlichen Werkstoff in Form einer gelösten Ver-To apply oxide, preferably in the form of finely divided part additional material, consists in the articles can be added. additional material in the form of a loosened

Die anderen Forderungen, die an die bevorzugten bindung aufzubringen und die Verbindung anschlie-Zusatzwerkstoffe gestellt werden müssen, sind fast so 25 ßend zu reduzieren und alles außer dem gewünschten streng wie für das Aluminiumoxyd. Die zu bevor- zusätzlichen Werkstoff vom Heizer zu entfernen, zugenden Zusatzwerkstoffe müssen also hitzebestän- Man kann hierfür beispielsweise J 00 g Aluminium-The other requirements that apply to the preferred bond and the connection adjoining consumables have to be asked, almost as much as 25 ßend are to be reduced and everything but the desired strict as for the alumina. To remove the additional material from the heater, The additional materials to be added must therefore be heat-resistant. For this purpose, for example, J 00 g aluminum

dig und chemisch und physikalisch stabil sein, sie oxyd mit 50 cm³ Ammomumwolframatlösung müssen einen geringen Dampfdruck haben und mischen. Zur Herstellung der Ammoniumwolframatdürfen die Isolierfähigkeit der Aluminiumoxydschicht 30 lösung wurden 63 g Wolframtrioxyd zu 113 cm³ nicht beeinträchtigen. Ammoniumhydroxyd und 200 cm³ destilliertemdig and be chemically and physically stable, the oxide with 50 cm ³ ammonium tungstate solution must have a low vapor pressure and mix. For the production of the ammonium tungstate, the insulating ability of the aluminum oxide layer 30 solution should not be impaired ^{by 63 g of 113 cm 3 of tungsten trioxide.} Ammonium hydroxide and 200 cm ^{3 of} distilled

Beispiele für hitzebeständige Werkstoffe, die als Schwärzungsmittel zugesetzt werden können, sind Wolfram, Molybdän, Vanadiumsesquioxd, Niobdioxyd. Examples of heat-resistant materials that can be added as blackening agents are Tungsten, molybdenum, vanadium sesquioxide, niobium dioxide.

Diese Stoffe werden in Mischung mit Aluminiumoxyd als zweiter Überzug auf den ersten Überzug aus Aluminiumoxyd aufgebracht. So können beispielsweise, wie in Fig. 3 dargestellt ist, mit AIu-These substances are mixed with aluminum oxide as a second coating on top of the first coating applied from aluminum oxide. For example, as shown in Fig. 3, with AIu-

Wasser zugegeben. Nachdem die Mischung 16 Stunden gestanden hatte, wurde sie dekantiert. Die Reaktion verläuft nach folgender Formel:Water added. After standing for 16 hours, the mixture was decanted. the The reaction proceeds according to the following formula:

4 WO₃ + 2 NH₄ OH^ (NH₄)₂ W₄O₁₃ + H₂O4 WO ₃ + 2 NH ₄ OH ^ (NH ₄ ) ₂ W ₄ O ₁₃ + H ₂ O

Nach dem Trocknen der Mischung aus Aluminiumoxyd und Ammoniumwolframat wurde sie 20 Minuten in einer Wasserstoffatmosphäre auf 1000° C erhitzt,After drying the mixture of alumina and ammonium tungstate, it became 20 minutes heated to 1000 ° C in a hydrogen atmosphere,

miniumoxyd überzogene Heizdrähte in üblicher Weise 40 so daß das Ammoniumwolframat gemäß folgender hergestellt werden, mit der einzigen Ausnahme, daß Reaktionsgleichung reduziert wird: es nicht notwendig ist, die Heizdrähte in Wasserstoff _rNH ^_wo +iiH-^2NH +11HO+4W zu glühen, um die Alummiumoxydschicht 23 auf den ⁴ - ^{4 ld} - ^Λ Draht 13 aufzusintern. Die Heizdrähte können zwar Die Mischung aus Aluminiumoxyd und Wolfram geglüht werden, wenn dies wünschenswert erscheint, 45 wurde dann in Form der folgenden Suspension in es ist jedoch nicht notwendig, wie gezeigt werden einer Kugelmühle 30 Minuten gemahlen: 108 g Aluwird. Einer oder mehrere der oben angegebenen Zu- miniumoxyd und Wolfram; 200 cm³ Bindemittel; satzwerkstoffe, vorzugsweise Wolfram, werden als 100 cm³ Methanol. Das Bindemittel bestand aus Pulver aus feinverteilten Teilchen bereitgestellt, bei- 64,5g Nitrozellulose, 1455 cm³ Butylazetat und spielsweise durch Mahlen in einer Kugelmühle u. dgl., 50 1355 cm³ Diazetonalkohol.Mineral oxide coated heating wires in the usual way 40 so that the ammonium tungstate can be produced according to the following, with the only exception that the reaction _equation is reduced: it is not necessary to glow the heating wires in hydrogen rNH ^ _wo + iiH- ^ 2NH + 11HO + 4W, to sinter the aluminum oxide layer 23 onto the ⁴ - ^{4 ld} - ^Λ wire 13. The heating wires can be annealed if this appears desirable. The mixture of aluminum oxide and tungsten is then ground in the form of the following suspension in a ball mill for 30 minutes, however, as shown: 108 g of aluminum is milled. One or more of the above-mentioned minium oxide and tungsten; 200 cm ^{3 of} binder; Set materials, preferably tungsten, are used as 100 cm ^{3 of} methanol. The binder consisted of a powder made up of finely divided particles, with 64.5 g of nitrocellulose, 1455 cm ^{3 of} butyl acetate and, for example, by grinding in a ball mill and the like, 50 1355 cm ^{3 of} diacetone alcohol.

und in einem geeigneten Dispersionsmittel, wie Die so hergestellte Mischung wurde dann in üb-and in a suitable dispersant, such as The mixture thus prepared was then used in

Methanol, zu einer Suspension verarbeitet. Diese Sus- licher Weise auf mit Aluminiumoxyd überzogeneMethanol, made into a suspension. This Sus- sible way in coated with aluminum oxide

pension wird mit etwas Aluminiumoxyd gemischt und Heizer aufgesprüht. Die Heizer wurden eine Stundepension is mixed with some aluminum oxide and heater is sprayed on. The stokers were an hour

auf die mit Aluminiumoxyd überzogenen Heizdrähte bei 1000° C in Wasserstoff geglüht, umdiezweiSchich-annealed in hydrogen at 1000 ° C on the heating wires coated with aluminum oxide in order to

durch eine übliche Sprühvorrichtung aufgesprüht; an- 55 ten zusammenzusintern und das Bindemittel aus dersprayed by a conventional spray device; ant to sinter together and the binder from the

schließend läßt man den Überzug trocknen, so daß Suspension auszubrennen.finally the coating is allowed to dry so that the suspension burns out.

sich praktisch eine zweite Schicht oder ein zweiter Es wird angenommen, daß die resultierende Schicht Überzug 24 bildet. Nach dem Trocknen werden die nach dem Aufsprühen und Glühen so aussieht, wie in doppelt überzogenen Heizdrähte in einer Wasserstoff- Fig. 5 dargestellt ist. Die mechanisch gebildeten Aluatmosphäre geglüht. Zeit und Temperatur des Glü- 60 miniumoxydteilchen 28 sind wesentlich größer als die hens hängen bis zu einem gewissen Grade von den Wolframpartikeln 29, die als feines Pulver aus der verwendeten Werkstoffen ab, sie sind jedoch nicht Lösung gefällt wurden. Es ist wahrscheinlich, daß das kritisch. Bei Verwendung von Wolframpulver kann Wolfram mit den Aluminiumoxydteilchen in der dar-5 Minuten bei 1700° C geglüht werden. gestellten Weise gemischt ist und daß die Grund-Beim Glühen in der Wasserstoffatmosphäre wird 65 matrix der zweiten Schicht aus Aluminiumoxyd mit das Dispersionsmittel Methanol ausgetrieben und die zwischengelagerten Wolframpartikeln besteht. Die zwei Überzüge gesintert, so daß sich eine gute Haf- zweite Schicht ähnelt daher körperlich der ersten tung des Aluminiumoxyds an dem darunterliegenden Schicht aus Aluminiumoxyd und es ergibt sich einepractically a second layer or a second It is believed that the resulting layer Cover 24 forms. After drying it will look like in after spraying and glowing double-coated heating wires in a hydrogen Fig. 5 is shown. The mechanically formed aluminum atmosphere annealed. The time and temperature of the glow 60 miniumoxide particle 28 are substantially greater than that hens depend to a certain extent on the tungsten particles 29, which come as a fine powder from the materials used, but they are not a solution. It is likely that that critical. When using tungsten powder, tungsten can be mixed with the aluminum oxide particles in the figure Annealed minutes at 1700 ° C. posed way is mixed and that the basic at Glowing in the hydrogen atmosphere becomes 65 matrix of the second layer of aluminum oxide with the dispersant is driven out of methanol and the temporarily stored tungsten particles exist. the two coats sintered so that a good adhesive second layer is physically similar to the first processing of the aluminum oxide on the underlying layer of aluminum oxide and it results in a

ausgezeichnete Haftung zwischen beiden. Die Wolframpartikeln dienen zur Schwärzung und Aufrauhung der zweiten Schicht, und es ergibt sich eine hohe Strahlungsemissionsfähigkeit.excellent adhesion between the two. The tungsten particles are used for blackening and roughening the second layer, and there is a high radiation emissivity.

Die beschriebenen Zusatzschichten und Überzüge können natürlich auch nach anderen Verfahren aufgebracht werden, z. B. durch Tauohen, Durchziehen, Kataphorese u. dgl.The additional layers and coatings described can of course also be applied by other methods be e.g. B. by roping, pulling, cataphoresis and the like.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Cathode heater for electron tubes with a coating of a highly insulating inner layer and an outer layer containing a heat-resistant, dark-looking substance which radiates heat well, characterized in that the outer layer (24, 25) consists of a

Mixture of aluminum oxide (28) and the substance (29) which radiates heat well.

2. Cathode heater according to claim 1, characterized in that the outer layer (24, 25) Contains tungsten.

3. cathode heater according to claim 2, characterized characterized in that the outer layer (24, 25) consists of a basic matrix of aluminum oxide with there is temporarily stored tungsten particles.

4. cathode heater according to claim 1, characterized in that the outer layer (24, 25) Contains molybdenum, vanadium sesquioxide and / or niobium dioxide.

Legacy Patents Considered:
German Patent No. 1090 774.

1 sheet of drawings