DE1215817B

DE1215817B - Process for the production of an oxide cathode for electrical discharge tubes

Info

Publication number: DE1215817B
Application number: DEE24308A
Authority: DE
Inventors: Andras Czeiler; Dipl-Ing Endre Oldal
Original assignee: Egyesuelt Izzolampa es Villamossagi Rt
Current assignee: Egyesuelt Izzolampa es Villamossagi Rt
Priority date: 1962-04-28
Filing date: 1963-02-08
Publication date: 1966-05-05

Description

Verfahren zur Herstellung einer Oxydkathode für elektrische Entladungsröhren: . Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Oxydkathode für elektrische Entladungsröhren, bei dem die auf die Kathode mit einem Bindemittel aufgebrachte Emissionsmasse vorzugsweise bei 550° C in einer wasserstoffenthaltenden Gasatmosphäre behandelt wird, Bei der Herstellung von Oxydkathoden wird das Erdalkalicarbonat in einem organischen Bindemittel, und zwar allgemein Kollodium oder Polymethacrylat, suspendiert und sodann auf das Kathodenmetall aufgebracht. Im Anschluß hieran wird das Lösungsmittel verdampft, wodurch das Carbonat zusammen mit dem Bindemittel aus dem Kathodenmetall einen Film bildet. Zum Schutz der Kathode gegen mechanische Schädigung bei dem Einbau in die Entladungsröhre wird sodann die Carbonatschicht noch mit einem reinen Bindemittel überzogen.Process for the production of an oxide cathode for electric discharge tubes: . The invention relates to a method for producing an oxide cathode for electrical Discharge tubes, in which the applied to the cathode with a binder Emission mass preferably at 550 ° C in a hydrogen-containing gas atmosphere In the manufacture of oxide cathodes, the alkaline earth carbonate is used in an organic binder, generally collodion or polymethacrylate, suspended and then applied to the cathode metal. This is followed by the solvent evaporates, which makes the carbonate together with the binder forms a film on the cathode metal. To protect the cathode against mechanical damage When installing it in the discharge tube, the carbonate layer is then covered with a coated with pure binder.

Das Bindemittel wird während des Ausheizens im Ofen zersetzt, wobei zahlreiche chemische Zersetzungsprodukte anfallen, die verschieden stark gefärbt sind und sich nicht verdampfen lassen. Diese Produkte verbleiben auf bzw. in der Carbonatschicht. Bei dem sich anschließenden Auspumpen der Röhre erfolgt ein weiteres Verdampfen der Zersetzungsprodukte, das so lange fortgesetzt wird, bis der Partialdruck des bei dem Zerfall des Carbonats entstehenden Kohlendioxyds so groß wird, daß bei der vorliegenden Kathodentemperatur die noch vorhandenen organischen Verbindungen verbrennen können. Die so abdestillierenden Zerfallprodukte können bei dem hohen Vakuum und der dadurch bedingten großen freien Weglänge der Moleküle ohne Hindernis in dem evakuierten Gefäß auch an andere Stellen gelangen, wo sie zu folgenden Fehlern führen können.The binder is decomposed during baking in the furnace, whereby numerous chemical decomposition products occur, which are colored differently and do not evaporate. These products remain on or in the Carbonate layer. When the tube is then pumped out, another takes place Evaporation of the decomposition products, which is continued until the partial pressure of the carbon dioxide formed during the decomposition of the carbonate is so great that at the existing cathode temperature the remaining organic compounds can burn. The decomposition products distilling off in this way can at the high Vacuum and the resulting large free path of the molecules without obstacles in the evacuated vessel also get to other places where they lead to the following errors being able to lead.

a) Die an kälteren Stellen niedergeschlagenen Zersetzungsprodukte können bei dem späteren Betrieb auf Grund eines Erwärmens auf die aktivierte Kathode zurückgelangen und dort die Emissionsschicht vergiften; b) weiterhin setzen sich die Zersetzungsprodukte an derartigen Stellen ab, die bei dem Betrieb von Elektronen und Ionen beschossen werden, wodurch sich eine Zersetzung dieser Produkte ergibt und Sekundärprodukte mit kleinerem Molekulargewicht sich bilden, die wiederum auf die Kathode zurückgeführt werden, wodurch eine Vergiftung und Gasentwicklung auftreten kann; c) wenn sich die Zersetzungsprodukte auf den Elektroden abscheiden, wie z. B. dem Gitter, ergibt sich eine nachteilige Veränderung des Kontaktpotentials, und zur Stabilisierung der elektrischen Werte ist eine lange Ausbrenndauer erforderlich.a) The decomposition products deposited in colder places can occur during later operation due to heating of the activated cathode get back and poison the emission layer there; b) continue to sit down the decomposition products are deposited in such places that are caused by the operation of electrons and ions are bombarded, resulting in decomposition of these products and secondary products with smaller molecular weight are formed, which in turn increase the cathode can be returned, as a result of which poisoning and gas evolution occur can; c) when the decomposition products deposit on the electrodes, such as. B. the grid, there is a disadvantageous change in the contact potential, and A long burn-out period is required to stabilize the electrical values.

Nach einer vorbekannten Verfahrensweise verfährt man zum Herstellen von Oxydkathoden so, daß nach dem Aufbringen der mit Bindemittel versehenen Erdalkaliverbindung auf die Kathode zunächst in Sauerstoff oder einer sauerstoffenthaltenden Atmosphäre, wie Luft, bei einer Temperatur von 200 bis 300° C oxydiert und sodann mit einer wasserstoffenthaltenden Atmosphäre bei einer Temperatur von 500 bis 550° C reduziert wird. Hierbei dient das Arbeiten mit Sauerstoff dazu, daß das Bindemittel oxydiert wird, und die sich anschließende ArbeitsstÜfe einer Reduktion dient dazu, das während der Oxydation in Nickeloxyd übergeführte Nickel wieder in Nickel zu reduzieren.Production is carried out according to a previously known procedure of oxide cathodes so that after the application of the alkaline earth compound provided with binding agent on the cathode initially in oxygen or an oxygen-containing atmosphere, like air, oxidized at a temperature of 200 to 300 ° C and then with a hydrogen-containing atmosphere at a temperature of 500 to 550 ° C will. Working with oxygen serves to oxidize the binder is, and the subsequent ArbeitsstÜfe a reduction is used to that during to reduce the nickel converted into nickel oxide by oxidation again into nickel.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabenstellung zugrunde, die vorbekannte Verfahrensweise dahingehend einer Verbesserung zu unterziehen, daß nur noch ein Arbeitsschritt für die Herstellung der Oxydkathode erforderlich ist, d. h. die Oxydation und die Reduktion einstufig ausgeführt werden. Hierdurch wird eine wesentliche Vereinfachung und Verbilligung des Herstellungsverfahrens erreicht, und darüber hinaus kann die Verfahrensweise so ausgeführt werden, daß. man die erforderliche Oxydation und Reduktion durchführt, nachdem die Kathode bereits in die Entladungsröhre eingebaut ist, wodurch die Gefahr einer mechanischen Beschädigung der Kathodenkörper vermieden wird.The invention is now based on the problem, the previously known To the effect of an improvement procedure to subject that only one Work step is required for the manufacture of the oxide cathode, d. H. the oxidation and the reduction can be carried out in one step. This is a major simplification and cheaper production process is achieved, and about that In addition, the procedure can be carried out so that. one the required Oxidation and reduction is carried out after the cathode is already in the discharge tube is built in, reducing the risk of mechanical damage to the cathode body is avoided.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nun dadurch gekennzeichnet, daß die in Anwendung kommende Gasatmosphäre aus- Stickstoff besteht und 5 % Wasserstoff enthält und an Wasserdampf gesättigt ist. Hierbei wirkt der Wasserdampf bei der erhöhten Temperatur als Oxydationsmittel und der Wasserstoff als Reduktionsmittel. _ Nach einer bevorzugten Aüsfü$riingsfö wird die Behandlung in der Gasatmosphäre ausgeführt, nachdem die Kathode bereits in dem Lampenkörper montiert worden ist.The method according to the invention is now characterized in that the gas atmosphere used consists of nitrogen and 5% hydrogen and is saturated with water vapor. Here the water vapor acts at the elevated temperature as an oxidizing agent and hydrogen as a reducing agent. According to a preferred embodiment, the treatment is carried out in the gas atmosphere performed after the cathode has already been mounted in the lamp body.

Das- erfindungsgemäße Verfahren führt zum Herstellen von Oxydkathoden, die. sowohl bei Leuchtröhren als auch Elektronenröhren angewandt werden können, bei denen Oxydkathoden Anwendung finden.The inventive method leads to the production of oxide cathodes, the. can be used with fluorescent tubes as well as electron tubes, where oxide cathodes are used.

Claims

Claims: 1. A method for producing an oxide cathode for electric discharge tubes, in which the on the cathode with a binder applied emission mass preferably at 550 ° C in a hydrogen-containing Gas atmosphere is treated, characterized in that the gas atmosphere from Nitrogen and contains 5% hydrogen and is saturated with water vapor.

2. The method according to claim 1, characterized in that the treatment in the Gas atmosphere is executed after the cathode has already entered the discharge tube has been mounted. References considered: U.S. Patent No. 3 004 816. Older patents considered: German Patent No. 1160 954.