DE1934067C - Vorratskathode großer Dimension und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine indirekt geheizte Vorratskathode, insbesondere MK-Kathode, großer Emissionsfläche, insbesondere Ringfläche, bei der aus einem Vorratsbehälter emissionsfördernde Substanz, wie Erdalkalimetall, insbesondere Barium, durch eine die en überdeckende poröse, insbesondere porös gesinterte Wollramscheibe an die Emissionsoberfläche gelangt und der Vorrat vorzugsweise aus Barium-Oxid und/oder weiteren Oxiden der übrigen Erdalkalimetalle be.-.teht.

Auf Grund neuerer Erkenntnisse ist man heute in der Lage, als Vorratssubstanz für MK-Kathoder Barium-Stromium-Karbonat zu verwenden. Diese Maßnahme hat sich ausgezeichnet bewährt und wirtl insbesondere für Kathoden kleiner Abmessungen angevvendev Schwierigkeiten ergeben sich jedoch bei Kathoden sehr großer Dimension, z.B. Kathoden mit großer Emissionsfläche, insbesondere Ringfläche %veil der Gasanfall bei der Umsetzung von Karbonat in Oxid beträchtlich ist. Ganz besonders tritt dies bei Ki< thoden mit Bombardierungsheizung in Erscheinung, weil die Emission der betreffenden Hilfskathoden benötigt wird, um die Hauptkathode aufzuheizen. Dabei würde die Emission der Bombardierungskathoden durch den Gasanfall von der Hauptkathode her wesentlich beeinträchtigt, wenn nicht gar bei unvorsichtigem Arbeiten zerstört werden.

Es liegt deshalb der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Methode zu schaffen, durch die bei Kathoden großer Dimensionen, insbesondere Kathoden mit Bombardicruiigsheizung, diese Schwierigkeiten vermieden werden, ohne daß auf so kritische nichtgasende Vorräte, wie Aluminat, zurückgegriffen werden muß.

Erreicht wird dies bei einer im ersten Absatz beschriebenen indirekt geheizten MK-Kathode großer Emissionsfläche, insbesondere Ringfläche, nach der Erfindung dadurch, daß in den Vorratsbehälter (Kathodenkörper) aus Molybdän auf dem der Emissionsfläche abgekehrten Ende ein ode, mehrere Schraubverschlüsse, -pfropfen od. dgl. aus;:. B. Tantal abdichtend eingeschraubt sind, die an ei^er Auflagefläche jeweils einen ringförmigen Abdichtungswulst (-Kante) aufweisen und deren mit Außengewinde versehene Zylinder (Bolzen) zumindest teilweise hohl ausgebildet sind.

Dabei werden im Schraubenhohlraum des hohl ausgebildeten Schraubenpfropfens eingebracnte Vorratstabletten unter Zwischenfiigen von z. B. Wolfram-Draht-Watte mit besonderem Vorteil, z. B. mit einer eingerollten (aufgedrückten) Folie aus Tantal abgedichtet.

Es ist aber auch möglich, den Schiaubenhohlraum bildenden Schraubzylinder an seinem offenen Ende mit einer stirnseitigen Ringwulst (-Kante) derart zu versehen, daß diese, in den Kathodenkörper eingeschraubt, eine zwischengefügte Folie aus Tantal gegen eine Ringfläche abdichtend drückt.

Nährere Einzelheiten der Erfindung sollen an Hand der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert werden.

Teile, die nicht unbedingt zum Verständnis der Erfindung beitragen, sind darin fortgelassen oder unbezeichnet geblieben.

In der Fig. 1 ist der Gesamtquerschnitt einer großflächigen Ringkathode derart dargestellt, daß in der rechten Hälfte eine der Ausführungsformen von Schraubpfropfen wiedergegeben ist. Mit 1 ist darin der ringförmige Kathodenkörper bezeichnet, der ebenfalls von einer ringförmigen porösen Scheibe 2 als sogenannter Emissionsstoffträger überdeckt ist. Der Kathodenkörper 1 weist auf dem der Emissionsstoffträgerscheibe abgewandten Ende mehrere, mindestens drei mit Gewinde versehene axiale Bohrun-

Jen 3 auf, von denen jeweils eine dargestellt ist und in die bereits mit Vorratssubstanz versehene Schraubpfropfen 4 eingeschraubt sind. Die Schraubpfropfen4 haben einen Schraubenhohlraum 5 in dem der Vor- ;at ό, L. B. in Form von Tabletten untergebracht ist. In diesen Schraubenhohlraum werden nun diese den Vorrat darstellende Barium-Oxid-Tabletten in einer absolut troclcnen inerten Atmotsphäre eingegeben und der so unter Atmosphäreiidruck stehende Hohlraum gegebenenfalls unter Zwischenfügen von Wolfram- |3rahtwatte mit einer dichten Folie 8 eines hochschmelzenden Metalls, wie beispielsweise Tantel, verschlossen, damit kein Wegdiffundieren des inerten Schutzgases erfolgen kann. Nunmehr an normale Atmosphäre gebracht, kann der mit Vorratssubstanz beschickte Schraubpfropfen in den Kathodenkörper eingeschraubt werden. In dieser Form können dann die Kathoden beliebig lang gehandhabt oder auch aufbewahrt werden, ohne daß am Barium-Oxid die geringsten chemischen Reaktionen stattfinden können. Beim Evakuieren des betreffenden Entla'hingsgefäßes, in das eine solche Kathode eingebaut ist, zersprengt der Gasdruck im Innern des Schraubenhohlraumes jedoch die zur Abdichtung benutzte dünne Folie 8, so daß der Vorrat genau mit der Emissionsstoffträgerscheibe 2 über einen Ringkanal 11 in Verbindung steht, wie wenn diese Abdichtungsfoiie gar nicht vorhanden gewesen wäre.

Bei dem in der rechten I lälfte dargestellten Ausführungsbeispiel ist die betreffende Folie 8 an der Stirnringfläche des Hohlschraubpfropfens 2 über einen Wulst 9 mittels einer besonderen Vorrichtung unter inertem Gas gerollt. Eine Abdichtung des Schraubpfropfens gegenüber dem Vorratsbehälter, vor alL-;n ii!i Hinblick auf den späteren Betrieb, erfolgt dur-.t! eine hinterdrehte Ringfläche 10 am Zylinderkopf ·.!, Schraubpfropfens.

In der F i g. 2 ist ein anderes Ausführuny-liLiM · für eine Verschlußmöglichkeil des Schrauben.; >. mil einer Metallfolie \on einer Scheibenkathode ,;· maler Form mit einem pilzförmigen Kathoden! per 2 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist ...,■■ Schraubpfropfen abweichend von der in F i g. I d;i:.. stellten Ausfiihrungsform z. B. wie eine hohle Mail·,, schraube 4, also ohne einen besonderen Schraubkopf ausgebildet, womit auch die vorher erwüh; Dichtungsringkante (Wulst) 10 am Kopf entfällt. S; dessen hat dieser Schraubpl rupfen 4 an seinem . >!,. neu Ende eine entsprechende Ringwulst (Kante) ,:■'; mil der die darüheigelegte Folie X nach Beschick, des Hohlraumes mit Vorratssubstanz unter Dn/\> schenfiigun von Wolfram- Draht-Watte gegen eint- er,; sprechende Ringfläche im Kathodenkörper geclni.; wird. Dieser Vorgang der Verschraubung muß jcd<ü.: noch in einer inerten Atmosphäre, i; B. bei Norm;* druck erfolgen. Selbstverständlich kann im leizicu·: Fall, bei einer Verschraubung in einer Schutzgasanno Sphäre die Abdichtung mit einer Folie auch noc·¹ >.-. abgeänderter anderer Form geschehen.

Verbunden untereinander sind bei der Ringkathiü!. die auf dem Umfang regelmäßig verteilten, mit Viii ratsschraubpfropfen versehenen axialen Bohrungen durch einen z. B. etwa dreieckfönnigen Ringkanal 1 ■ so daß die poröse ringförmige Emissionsstoffträger!:. lie 2 praktisch überall gleichmäßig mit emission-fördernder Substanz versorgt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Indirekt geheizte Vorratskathode großer Emissionsfläche, bei der aus einem Vorratsbehältei" emissionsfördernde Substanz, wie Erdalkalimetall, durch eine diesen überdeckende poröse Wolfraniseheibe an die f-missior.soberHäehe gelangt und der Vorrat aus Barium-Oxid und/oder weiteren Oxiden der übrigen Erdalkalimetalle hesteht, dadurch gekennzeichnet, daß in den Vorratsbehälter (Kathodenkörper I) aus Mohbdän auf dem der Emissionsfläche abgekehrten Ende ein oder mehrere Schraubverschlüsse, -pfropfen 4 od. dgl. abdichtend eingeschraubt sind, die an einer Auflagefläche einen ringförmigen Abdiclitungswulst (-Kaute 10) aufweisen und deren mit Außengewinde versehene Zylinder (Holzen 4) zumindest teilweise hohl ausgebildet sind. ao

2. Vorratskathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Schraubenhohlraum (5) des hohl ausgebildeten Schraubenpfropfens (4) Vorratstabletten (6) gegebenenfalls unter Zwischenfügen von Wolfram-Draht-Watte mit einer eingerollten (eingedrückten) Folie (3) aus z. B. Tantal abgedichtet eingebracht sind.

3. Vorratskathode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den Schraubenhohlraum bildende Schraub* Inder (4) einen stirnseitigen Ringwulst (Kante 10) aufweist, mit dem in den Kathodenkörper ( ) eingeschraubt eine zwischengefiigte Folie (8) aus z. B. Tantal gegen eine Ringfläche abdichtend gedrückt ist.

4. Verfahren zum Herstellen einer Vorratskathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenhohlraum in einer inerten Atmosphäre mit Vorratstabletten gefüllt und an der Stirnseite des offenen Schraubenhohlraumes, gegebenenfalls unter Zwischenfügen von Wolfram-Draht-Watte, entweder unabhängig vom Kathodenkörper mit einer z. B. eingerollten Folie oder im Kathodenkörper durch eine von der Schraube gegen eine Sitzfläche gedruckte dichte Folie aus hochschmelzendem Metall, wie ζ. Β Tantal, abgedichtet wird und daß diese im eingebauten Zustand der Kathode erst durch Evakuieren des betreffenden Entladung>gefäßes infolge des sich ausbildenden Überdrucks zerstört wird.

5. Vei fahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Kathodenkörpers aus Molybdän sowohl für die Schraube als auch für die Folie Tantal als hochschmelzendes Metall verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Vorratssubstanz zu Tabletten gepreßtes Barium-Oxid oder ein Gemisch von mehreren Erdalkali-Oxiden verwendet wird.