DE2258160C3

DE2258160C3 -

Info

Publication number: DE2258160C3
Application number: DE19722258160
Authority: DE
Priority date: 1971-12-16
Filing date: 1972-11-28
Publication date: 1978-01-19

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer indirekt geheizten Kathode, bei dem eine Kappe aus Nickel als Träger für das emittierende Material an ein Ende eines mit einer schwarzen Schicht bedeckten Metallzylinders geschweißt wird. Ferner betrifft die Erfindung eine nach diesem Verfahren hergestellte Kathode.

Es ist bekannt, daß man eine kurze Anheizzeit erzielen kann bei einer indirekt geheizten Kathode, die aus einer Nickelkappe besteht, die den emittierenden Stoff trägt und an einen Metallzylinder geschweißt ist, wenn man die Innen- und Außenoberfläche des Zylinders mit einer schwarzen Schicht bedeckt. Die schwarze Schicht an der Innenseite nimmt schnell Wärme vom Heizkörper auf, während die schwarze Außenseite bei hoher Temperatur viel Wärme ausstrahlt, so daß eine verhältnismäßig hohe Erhitzungsenergie erforderlich ist, um die Kathode auf der Emissionstemperatur zu halten. Diese große Wärmeenergie sorgt für eine kurze Anheizzeit. Die schwarze Schicht kann auf einfache Weise durch Oxydierung des Materials des Zylinders, der meistens aus Nickel oder einer Nickelchromlegierung besteht, erhalten werden, bevor die Kappe angebracht wird.

Ein Nachteil ist dabei jedorh, daß das Ende, auf das die Kappe aus Nickel geschweißt werden soll, zunächst gereinigt werden muß, da das Festschweißen der Kappe an der Oxydschicht nicht gut möglich isL Diese Reinigung ist jedoch zeitraubend.

Die Oxydierung nach dem Festschweißen der Kappe an dem Zylinder ist nachteilig, da die Kappe dabei ebenfalb oxydiert, wodurch die im Nickel der Kappe befindlichen Reduktoren in Oxyde umgesetzt werden, was Schwierigkeiten bei der Emission ergibt

Die Nachteile der genannten Verfahren können umgangen werden, wenn der Zylinder entsprechend der Erfindung vorher mit einer Schicht einer Suspension bedeckt wird, die ein oder mehrere geeignete hochschmelzende Metalle und ein oder mehrere Metalloxyde in Pulverform enthält, wonach die Schicht getrocknet und in einer reduzierenden Atmosphäre gesintert wird und die Kappe aus Nickel über ein mit der gesinterten Schicht bedecktes Ende des Zylinders geschoben und daran festgeschweißt wird. Obwohl die gesinterte Schicht im allgemeinen noch Metalloxyde enthält, bereitet der Schweißvorgang dennoch keine Schwierigkeiten. Als sehr geeignet hat sich eine aus einem Gemisch von Wolfram und Aluminiumoxyd bestehende Schicht erwiesen. Eine Schicht aus Molybdän und Aluminiumoxyd hat sich ebenfalls bewährt. Die Wolframmenge in der Suspension für die aufzutragende Schicht kann 40 bis 90 Gew.-% betragen, die Aluminiumoxydmenge 60 bis 10 Gew.-%. Die Suspension kann jedoch auch Wolfram oder Molybdän und deren Oxyde enthalten.

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei die Figur einen Schnitt durch eine mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens erzielten Kathode zeigt.

In der Figur ist i ein Chromnickelzylinder (20 Gew.-% Cr, 80 Gew.-% Ni), der mit einer gesinterten schwarzen Schicht 2 bedeckt ist, die aus 60 Gew.-% Wolfram und 40 Gew.-% Aluminiumoxid besteht. Dazu wird die Oberfläche des Zylinders I in eine Suspension getaucht, die folgende Bestandteile enthält: 21 Methylisobutylketon, in dem 160 g Nitrozellulose gelöst und 720 g Wolframpulver von 480 g AI₂Oi suspendiert sind. Die Schicht wird danach getrocknet uriu 60 min lang bei einer Temperatur von 1200° C in einer Wasserstoffatmosphäre gesintert. Das Aluminiumoxyd verhindert die Bildung einer Legierung zwischen dem Wolfram und dem Nickel der unteren Schicht, was eine Abnahme der Strahlung der Schicht 2 verursachen würde. Vorzugsweise wird eine lange zylindrische Röhre bedeckt und nach dem Sintern in Teile der erwünschten Länge geschnitten. Über ein Ende des bedeckten Zylinders I₁2 ist eine Nickelkappe 3 geschoben und am Zylinder 1, 2 festgeschweißt, etwa durch Punktschweißen. Auf der Kappe 3 ist die emittierende Schicht 4 angebracht. Die Kappe 3 ist mit Streifen 3 versehen, mit denen die Kathode befestigt werden kann.

Obwohl die Schicht 2 außer Wolfram ebenfalls 40 Gew.-% AI₂O|-Pulver enthält, bereitet das Schweißen der Kappe 3 keine Schwierigkeiten. Anschließend wird ein Heizkörper im Zylinder 1 angebracht. Die Schicht 2 behält während der gesamten Lebensdauer der Kathode eine konstante schwarze Farbe.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen einer indirekt geheizten Kathode, bei dem eine Nickelkappe als S Träger für das emittierende Material an ein Ende eines mit einer schwarzen Schicht bedeckten Metallzylinders geschweißt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallzylinder (1) vorher mit einer Schicht einer Suspension bedeckt wird, die ein oder mehrere geeignete hochschmelzende Metalle und ein oder mehrere Metalloxyde in Pulverform enthält, wonach die Schicht getrocknet und in einer reduzierenden Atmosphäre gesintert wird, und die Nickelkappe (3) über ein mit der gesinterten Schicht (2) bedecktes Ende des Zylinders (1) geschoben und daran festgeschweißt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (1) in eine Suspension getaucht wird, die 40 bis 90 Gew.-% Wolfram und 60 bis 10Gew.-% Aluminiumoxyd enthält.

3. Indirekt geheizte Kathode, hergestellt mittels des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (1) mit einer gesinterten Metallschicht (2) bedeckt ist, die 60 bis 10 Gew.-°/o Metalloxyd enthält, während ein Träger für die emittierende Schicht in Form einer Kappe (3) über die gesinterte Schicht (2) an dem Zylinder (1) festgeschweißt ist.

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