DE1149463B - Kathode einer elektrischen Entladungsroehre, die aussenseitig aus durch Barium aktivierten Erdalkalimetalloxyden besteht - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

N21292Vmc/21g

ANMELDETAG: 3. MÄRZ 1962

BEEANNTMACHÜNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT! 30. MAI 1963

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kathode einer elektrischen Entladungsröhre, die außenseitig aus durch Barium aktivierten Erdalkalimetalloxyden besteht und zwischen dieser aktivierten Schicht sowie dem metallenen Kathodenkörper eine Schicht oxydischer Erdalkalimetallverbindungen vorhanden ist, die Barium und außerdem ein Reduktionsmittel enthalten, das im Betrieb der Röhre aus den oxydischen Verbindungen Barium auslöst.

Bei einer bekannten Kathode ist zwischen den beiden oxydischen Schichten eine Metallgaze vorhanden, die mit dem metallenen Kathodenkörper in Berührung ist und als Stromzufuhrglied für die emittierende obere Schicht dient. Die Belastbarkeit dieser Kathoden ist erheblich größer als die der Oxydkathoden, bei denen eine Schicht aus Carbonaten erhaltener Erdalkalimetalloxyde auf einem Nickelkathodenkörper mit darin aufgenommenen reduzierenden Beimischungen angebracht ist. Bei diesen letzteren Kathoden entsteht während der Lebensdauer ein sogenannter Zwischenschichtwiderstand, der durch eine Verbindung des oxydierten, reduzierenden Beigemisches und des Erdalkalimetalloxyds und durch die Diffusion des freien Bariums nach der Oberfläche gebildet wird.

Die bekannten Kathoden mit zwei durch eine Metallgaze getrennten Oxydschichten haben jedoch den Nachteil einer verhältnismäßig verwickelten Bauart und infolgedessen eines höheren Preises.

Die Erfindung bezweckt, eine Kathode zu schaffen, die gegenüber den bekannten Kathoden Vorteile bietet.

Bei einer Kathode einer elektrischen Entladungsröhre, deren Außenseite aus durch Barium aktivierten Erdalkalimetalloxyden besteht und bei der zwischen dieser aktivierten Schicht sowie dem metallenen Kathodenkörper eine Schicht oxydischer Erdalkaliverbindungen vorhanden ist, die Barium und außerdem ein Reduktionsmittel enthalten, das im Betrieb der Röhre aus den Oxydverbindungen Barium auslöst, liegt gemäß der Erfindung die aktivierte Oxydschicht unmittelbar auf der das Reduktionsmittel enthaltenden Schicht.

Es hat sich gezeigt, daß, wenn die dem metallenen Kathodenkörper angrenzende Schicht eine hinreichende Menge des Reduktors enthält, diese Schicht im Betrieb der Röhre keinen Zwischenschichtwiderstand bildet, während die Aktivierung der Oberschicht ausreicht, um bei großer Stromdichte dennoch eine lange Lebensdauer zu erreichen.

Die Oberschicht enthält vorzugsweise Strontiumoxyd, da dieses auch bei höheren Temperaturen länger porös bleibt als Bariumoxyd an sich oder als ein

Kathode einer elektrischen Entladungsröhre,

die außenseitig aus durch Barium
aktivierten Erdalkalimetalloxyden besteht

Anmelder:

N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 8. März 1961 (Nr. 262 150)

Hendrikus Johannes Lemmens und Pieter ZaIm,

Eindhoven (Niederlande),
sind als Erfinder genannt worden

Oxydgemisch von Barium und Strontium, während die Unterschicht zwei oder drei Erdalkalimetalloxyde mit Titan als Reduktor enthält, das bei der Herstellung der Kathode in Form von Titanhydrid zugesetzt ist. Die Herstellung von Kathoden nach der Erfindung ist nicht schwieriger als die der üblichen Oxydkathoden, da das Spritzen ohnehin in Schichten von einigen Mikron pro Arbeitsvorgang erfolgt, so daß eine Schicht mit einer Stärke von einigen 10 Mikron erst nach vielen Spritzvorgängen erhalten wird.

Als Träger der Schichten wird ein Kathodenkörper, vorzugsweise aus galvanischem Nickel oder Kobalt verwendet, der keine Zusätze enthält. Kobalt hat außer dem kaum höheren Preise den Vorteil, daß es nur die halbe Verdampfungsgeschwindigkeit von Nickel hat.

Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung näher erläutert, die einen Kathodenkörper mit Aktivierungsschichten nach der Erfindung darstellt.

In der Figur bezeichnet 1 ein Nickelrohr, auf dem eine Nickelkappe 2 mit einer Wandstärke von 0,1 mm festgeschweißt ist. Diese Kappe besteht aus galvanischem Nickel ohne Zusätze. Auf der Kappe 2 ist eine

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Barium-Strontiumcarbonatschicht mit einer Stärke von 60 μ durch Spritzen angebracht, die 3 Gewichtsprozent Titanhydrid enthält. Auf dieser Schicht 3 ist eine Schicht 4 mit einer Stärke von 20 μ durch Spritzen angebracht, die aus Caldumstrontiumcarbonat ohne Zusatz besteht. Nachdem die Kathode mit einem Glühkörper und dieser in der Röhre montiert worden ist, werden durch Erhitzung die Carbonate in Oxyde zersetzt, wobei auch das Titanhydrid sich in metallisches Titan zersetzt.

Mit Prüfdioden werden mit den vorstehend beschriebenen Kathoden bei einer Stromdichte von 1,5 A/cm² Lebensdauern von 1200 bis 1500 Stunden und bei einer Stromdichte von 1 A/cm² 2000 bis 2500 Stunden erreicht. Es sei hier noch bemerkt, daß in einer Prüf diode die Resultate im allgemeinen ungünstiger sind als in normalen Röhren, da in einer Prüfdiode im allgemeinen die Anodfe eine höhere Temperatur hat. Die vorerwähnten Lebensdauern gelten für eine Kathodentemperatur von 760° C. Die Ober- ; schicht kann auch aus Barium-Strontium-Calciumcarbonat bestehen.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Kathode einer elektrischen Entladungsröhre, die auf der Außenseite aus durch Barium aktiviertem Erdalkalimetalloxyd besteht und bei der zwischen dieser aktivierten Schicht sowie dem metallenen Kathodenkörper eine Schicht oxydischer Erdalkalimetallverbindungen vorhanden ist, die Barium und außerdem einen Reduktor enthalten, der aus den oxydischen Verbindungen im Betrieb der Röhre Barium auslöst, dadurch gekennzeichnet, daß die aktivierte Oxydschicht unmittelbar auf der den Reduktor enthaltenden Schicht Hegt.

2. Kathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberschicht der Kathode Strontium enthält und die Unterschicht zwei oder drei Erdalkalimetalloxyde mit Titan als Reduktor enthält, der aus Titanhydrid erhalten ist.

3. Kathode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Kathodenkörper aus galvanischem Nickel oder Kobalt besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen