DE1539896B1

DE1539896B1 - Verfahren zur Herstellung von Gluehkathoden mit Alunat-Material fuer Elektronenroehren

Info

Publication number: DE1539896B1
Application number: DE19661539896
Authority: DE
Inventors: Walter John Honeyball
Original assignee: English Electric Valve Co Ltd
Current assignee: Teledyne UK Ltd
Priority date: 1965-03-11
Filing date: 1966-03-09
Publication date: 1970-08-20
Also published as: NL6603090A; CH443494A; GB1129615A; US3477110A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel- konkav ist und die thermionisch emittierende Fläche lung von Glühkatoden für Elektronenröhren, insbe- bildet.

sondere, wenn auch nicht darauf beschränkt, für Ma- Bei allen Ausführungsformen kann eine gewisse

gnetronröhren. Es handelt sich dabei um Katoden, Verbesserung der Glühemission erzielt werden, indem bei denen ein Aluminat-Material die elektronen- 5 eine geringe Menge Wolfram, Molybdän oder eine emittierende Substanz bildet. Derartige Katoden Wolfram/Molybdän-Legierung in Pulverform dem werden nachfolgend als Aluminat-Katoden be- Aluminat-Material vor dem Aufschmelzen auf den zeichnet. Trägerdraht beigefügt wird. Dieses Metallpulver ver-

Aluminat-Katoden sind bekannt und haben den teilt sich in dem Aluminat und erhöht die Emission Vorteil hoher Glühemission und hoher mechanischer io durch Erhöhung der Aktivierung. Im Fall einer direkt Festigkeit. Bekannte Aluminat-Katoden bestehen im geheizten Katode, bei der der das Aluminat tragende wesentlichen aus einem Trägerkörper aus porösem Draht selbst den Heizstrom leitet, darf die Menge des Wolfram oder Molybdän. Dieser Trägerkörper ist mit beigefügten Metallpulvers nicht zu groß sein, damit einem Aluminat-Material, im allgemeinen einem Alu- die elektrische Leitfähigkeit nicht so stark erhöht minat des Bariums, Strontiums, Kalziums oder einer 15 wird, daß der den Heizstrom leitende Draht kurzge-Mischung dieser Aluminate, imprägniert. Bekannte schlossen wird.

Aluminat-Katoden können jedoch nur schwierig ge- Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang

fertigt werden und sind daher teuer, besonders wenn mit der Zeichnung beschrieben. Dabei ist sie größere Abmessungen haben. Sie müssen außer- F i g. 1 eine Schnittansicht einer nach dem erfin-

dem indirekt geheizt werden und erfordern einen 20 dungsgemäßen Verfahren hergestellten Glühkatode, Heizer, der bei Betrieb der Katode die hohe Tem- und die
peratur von etwa 950° C erzeugen und einhalten kann. F i g. 2 bis 4 zeigen rein schematisch einige der

Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur Her- vielen anderen Möglichkeiten der Ausführung der stellung einer Aluminat-Glühkatode, das eine ein- Erfindung. Die Darstellungen sind dabei nur so ausfachere Herstellung ermöglicht und mit dem auch 25 führlich, wie zum Verständnis erforderlich, direkt geheizte Katoden hergestellt werden können. Die in F i g. 1 dargestellte Katode weist ein hohles

Bei dem Verfahren zur Herstellung einer Glüh- Formstück 1 aus Keramik oder aus mit Aluminiumkatode, die thermionisch emittierendes Aluminat-Ma- oxyd überzogenem Metall auf. Auf die gekrümmte terial enthält, das direkt von einem Wolfram- oder Außenfläche des Formstücks ist eine einlagige Draht-Molybdändraht bzw. einem Draht aus einer Wolfram/ 30 wendel 2 aus Wolfram, Molybdän oder einer Wolf-Molybdän-Legierung getragen wird, wird nach der ram/Molybdän-Legierung aufgewickelt, deren Win-Erfmdung dieser Draht als Wendel mit Abstand zwi- düngen in der angedeuteten Art einen geringen Abschen den Windungen auf ein zylindrisches Form- stand voneinander haben. Das Aluminat-Material, stück mit einer zylindrischen Oberfläche aus Alu- das Barium-, Strontium- oder Kalzium-Aluminat oder miniumoxyd aufgewickelt und dann das Aluminat- 35 eine Mischung aus zwei oder mehreren dieser Alu-Material auf die Drahtwieklung aufgeschmolzen, der- minate sein kann, wird dann auf die Drahtwendel art, daß es die Zwischenräume zwischen den Win- aufgeschmolzen, so daß sie mit dem Aluminiumoxyd düngen durchdringt, sich mit dem Aluminiumoxyd verschmilzt und nach Abkühlung eine feste Masse 3 vermischt und nach Abkühlung den Draht als eine bildet, die den Draht ganz oder nahezu (wie erläufeste Masse umschließt oder nahezu umschließt. Das 40 tert) umschließt. Dem Aluminat-Material wird vor Aluminat-Material kann ein Barium-, Strontium- oder dem Schmelzen etwas Wolfram, Molybdän oder eine Kalzium-Aluminat sein oder eine Mischung, die zwei Wolfram/Molybdän-Legierung beigefügt. Bei einer oder mehrere dieser Aluminate enthält. Der Träger- direkt geheizten Katode werden, wie bei 4 dargestellt, draht kann netzförmig ausgebildet sein. Das zylin- die Drahtenden nach außen gebogen, so daß sie aus drische Formstück kann aus Aluminiumoxyd be- 45 der Masse hervorstehen und die Zuleitungen für den stehen, oder es kann aus Metall bestehen und einen Heizstrom bilden. Bei einer indirekt geheizten Ka-Aluminiumoxydüberzug aufweisen. tode wird ein durch Strahlung oder anders wirkender

Bei Verwendung eines Drahtnetzes kann dieses Heizer (nicht dargestellt) in an sich bekannter Weise mit dem von ihm getragenen Aluminat-Material auf vorgesehen. Das Aufschmelzen des Materials 3 wird einen Kern oder ein Formstück aus keramischem Ma- 50 vorzugsweise durch einen elektrischen Strom beterial aufgesintert werden. Dem Aluminat-Material wirkt, jedoch können auch andere Schmelzverfahren kann vor dem Aufschmelzen auf den Trägerdraht angewandt werden. Im Fall einer direkt geheizten eine kleine Menge Wolfram, Molybdän oder Wolf- Katode kann eine gute Emission erzielt werden, inram/Molybdän-Legierung in Pulverform beigefügt dem man durch den Draht 2 einen Heizstrom fließen werden. 55 läßt, der ihn auf etwa 950⁰C bringt, während bei

Soll eine direkt geheizte Katode hergestellt werden, einer indirekt geheizten Röhre mit gesondertem so läßt man die Drahtenden aus der Masse nach Heizer die Betriebstemperatur dieses Heizers etwa außen ragen, um diese als Zuleitungen für den Heiz- 1600° C betragen muß. Die direkt geheizte Katode strom zu verwenden. Bei einer indirekt geheizten bietet in dieser Hinsicht wesentliche praktische VorKatode wird ein Heizer vorgesehen. Beispielsweise 6o teile.

kann das Formstück als Hülse ausgebildet werden, in F i g. 2 zeigt schematisch eine Katode, die allge-

deren Innenraum der Heizer untergebracht ist. mein der nach F i g. 1 entspricht mit Ausnahme der

Die Erfindung kann auf Katoden verschiedener indirekten Heizung. Wie zuvor bezeichnet 1 ein Form-Formgebung angewandt werden. So kann z. B. eine stück aus Aluminiumoxyd, hier in Form einer ziemerfmdungsgemäße Katode zylindrisch sein, wobei die 6g lieh dünnen Hülse, während das Aluminat-Material 3 thermionisch emittierende Oberfläche durch eine Zy- den Trägerdraht 2, der auf das Formstück gewickelt linderfläche gebildet wird, oder sie kann scheiben- ist, umschließt. Der Heizer befindet sich innerhalb des förmig sein, wobei z. B. die eine Fläche der Scheibe Formstücks und besteht aus einer Wicklung 5, die in

ein geeignetes Material 6 eingebettet ist. Die Zuleitungen zu dem Heizer sind mit H und die Katodenzuleitungen mit C bezeichnet.

F i g. 3 zeigt eine weitere Variante. Es handelt sich dabei um eine indirekt geheizte Katode. Diese ist annähernd scheibenförmig, wobei eine Fläche der Scheibe sphärisch konkav geformt ist und die emittierende Oberfläche bildet. In F i g. 3 bezeichnet 11 ein näherungsweise keramisches Formstück mit einer ebenen und einer sphärisch konkaven Fläche. Ein ähnlich sphärisch geformtes Drahtnetz 222 aus Wolfram, Molybdän oder einer Wolfram/Molybdän-Legierung ist auf der konkaven Fläche des Formstücks vorgesehen, und eine Aluminat-Substanz 3 ist darauf geschmolzen. Eine Heizwicklung 5, die in ein geeignetes Material 6 eingebettet ist, befindet sich auf der ebenen Seite des Formstücks.

F i g. 4 zeigt eine weitere Variante. Hier besteht das Formstück 111 aus Metall und der Draht 22, vorzugsweise ein Drahtnetz oder Drahtgeflecht, ist darauf durch Schweißung befestigt. Aluminat-Material wird dann auf die durch den Draht auf dem Formstück gegebene unebene Fläche aufgeschmolzen und bleibt nach Abkühlung fest an dieser Stelle. Es ist somit eine Aluminatkatode geschaffen, die durch einen beliebig angeordneten, gesonderten Heizer (nicht dargestellt) geheizt werden kann. Die Katode gemäß F i g. 4 ist zylindrisch, jedoch läßt sich das letztgenannte Verfahren auch bei anderen Katodenformen, beispielsweise der Form gemäß F i g. 3, an- wenden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Glühkatoden mit thermionisch emittierendem Aluminat-Material, das direkt von einem Wolfram- oder Molybdändraht bzw. einem Draht aus einer Wolfram/ Molybdän-Legierung getragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Draht als Wendel mit Abstand zwischen den Windungen auf ein zylindrisches Formstück mit einer zylindrischen Oberfläche aus Aluminiumoxyd aufgewickelt und dann das Aluminat-Material auf die Drahtwicklung aufgeschmolzen wird, derart, daß es die Zwischenräume zwischen den Windungen durchdringt, sich mit dem Aluminiumoxyd vermischt und nach Abkühlung den Draht als eine feste Masse umschließt oder nahezu umschließt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminat-Material ein Barium-, Strontium- oder Kalzium-Aluminat oder eine Mischung aus zwei oder mehreren dieser Aluminate ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerdraht netzförmig ausgebildet ist.

4. Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Formstück aus Aluminiumoxyd besteht.

5. Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Formstück aus Metall besteht und einen Aluminiumoxydüberzug aufweist.

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Drahtnetz mit dem von ihm getragenen Aluminat-Material auf einen Kern oder ein Formstück aus keramischem Material aufgesintert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Aluminat-Material vor dem Aufschmelzen auf den Trägerdraht eine geringe Menge Wolfram, Molybdän oder eine Wolfram/Molybdän-Legierung in Pulverform beigefügt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen