DE2351012C3 - Indirectly heated cathode and process for their manufacture - Google Patents

Indirectly heated cathode and process for their manufacture

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DE2351012C3
DE2351012C3 DE19732351012 DE2351012A DE2351012C3 DE 2351012 C3 DE2351012 C3 DE 2351012C3 DE 19732351012 DE19732351012 DE 19732351012 DE 2351012 A DE2351012 A DE 2351012A DE 2351012 C3 DE2351012 C3 DE 2351012C3
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Meinhard Guettler
Hartmut Schmitt
Karl Schnur
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J1/02—Main electrodes
    • H01J1/13—Solid thermionic cathodes
    • H01J1/20—Cathodes heated indirectly by an electric current; Cathodes heated by electron or ion bombardment
    • H01J1/26—Supports for the emissive material

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  • Solid Thermionic Cathode (AREA)
  • Microwave Tubes (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine indirekt geheizte Kathode für eine Elektronenröhre mit einem eine Höhlung aufweisenden Kathodenträger, in dessen Höhlung sich ein elektrisches Heizelement befindet und dessen Innenwandung der Höhlung einen den Wärmeübergang vom Heizelement auf den Kathodenträger verbessernden dunklen Überzug aus einem ein hochschmelzendes Material und ein Metall enthaltenden Pulvergemisch aufweist.The invention relates to an indirectly heated cathode for an electron tube with a cavity having cathode support, in the cavity of which there is an electrical heating element and its Inner wall of the cavity improves the heat transfer from the heating element to the cathode support dark coating made of a powder mixture containing a refractory material and a metal having.

Es ist bekannt, die Heizelemente oder auch dieIt is known, the heating elements or the

Innenwandungen von Kathodenhfllsen indirekt geheizter Kathoden für Elektronenröhren an der Oberflache mit einer dunklen Schicht zu versehen, um dadurch den Wärmeübergang vom Heizelement auf die Kathodenhülse, die üblicherweise an ihrer äußeren Oberfläche einen elektronenemittierenden Belag oder Sinterkörper aufweist, zu verbessern. An die Haftfestigkeit solcher dunkler Oberzüge werden hohe Anforderungen gestellt, da bei teilweisem Loslösen des Oberzuges die Wänneübergangseigenschaften sich Undefiniert ändern und die Funktionsbereitschaft der Röhre durch losgelöstes Material in Frage gestellt wird.Inner walls of cathode sleeves indirectly heated To provide cathodes for electron tubes on the surface with a dark layer to thereby reduce the Heat transfer from the heating element to the cathode sleeve, usually on its outer surface an electron-emitting coating or sintered body to improve. To the adhesive strength of such There are high requirements for darker upper parts, since when the upper part is partially detached, the Heat transition properties change in an undefined manner and the functionality of the tube through detached Material is in question.

Aus der DE-OS 22 58 160 ist eine Kathode mit einem aus einem Zylinderteil und einer aufgeschweißten Nickelkappe bestehenden Kathodenträger bekannt, wobei das Zylinderteil mit einer schwarzen Schicht bedeckt ist, die ein oder mehrere geeignete hochschmelzende Metalle und ein oder mehrere Me^üoxyde in Pulverform enthält und die in reduzierender Atmosphäre aufgesintert ist Die Metallanteile sind dabei so gewählt, daß eine gute Verschweißbarkeit des Zylinderteils mit der Nickeikappe ermöglicht wird. Als besonders zweckmäßig sind dort zur Bedeckung eines aus Chrom-Nickel bestehenden Zylinders Metallzusätze aus Wolfram und Molybdän angegeben, die dem Metalloxyd beigemischt werden, also Metallzusätze, die sich sowohl von dem Metall des Zylinderteils als auch von dem Metali der Kappe unterscheiden.From DE-OS 22 58 160 a cathode with a cylinder part and a welded on Nickel cap existing cathode carrier known, the cylinder part with a black layer is covered, the one or more suitable refractory metals and one or more Me ^ üoxyde in Contains powder form and which is sintered on in a reducing atmosphere. The metal components are like this chosen so that a good weldability of the cylinder part with the Nickeikappe is made possible. as Metal additives are particularly useful there for covering a cylinder made of chromium-nickel Specified from tungsten and molybdenum, which are added to the metal oxide, i.e. metal additives that differ from both the metal of the cylinder part and the metal of the cap.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Kathode der eingangs genannten Art anzugeben, die insbesondere hinsichtlich der Haftfestigkeit verbesserte dunkle Oberzüge auf Kathodenträgern vorsiehtThe present invention is based on the object of providing a novel cathode of the initially mentioned Specify the type mentioned, which, in particular with regard to the adhesive strength, has improved dark outer layers Provides cathode supports

Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß das Pulvergemisch einen Anteil des Metalls enthält, aus dem der Kathodenträger bestehtAccording to the invention it is proposed that the powder mixture contains a portion of the metal from which the cathode support exists

Die erfindungsgemäßen Kathoden zeichnen sich durch eine große Haftfestigkeit des dunklen Überzuges auf dem Kathodenträger aus. Damit ist auch bei häufig wechselnden Betriebsbedingungen sichergestellt, daß der Wärmeübergang zwischen Heizelement und Kathodenträger gleichbleibend ist Die erfindungsgemäßen Kathoden sind deshalb besonders für Elektronenröhren größerer Leistung geeignet, besonders für Magnetrons, die häufig im Impulsbetrieb arbeiten.The cathodes according to the invention are distinguished by the high adhesive strength of the dark coating on the cathode support. This ensures that even with frequently changing operating conditions the heat transfer between the heating element and the cathode support is constant Cathodes are therefore particularly suitable for electron tubes with higher power, especially for magnetrons, who often work in pulse mode.

Der Kathodenträger einer Magnetronröhre wird bevorzugt in der Weise hergestellt daß man ein Blechteil zunächst auf einer Oberfläche mit dem dunklen Überzug bedeckt und dann das Blech in die Form des Kathodenträgers biegt, de: zweckmäßig die Form einer Hülse erhält. Das Aufbringen des Überzugs geschieht bevorzugt in der Weise, daß man das pulverförmige Material miteinander vermischt und zu einer Paste verarbeitet, die man auf das Blech oder die Innenfläche des Kathodenträgers aufbringt und antrocknet Der angetrocknete Überzug wird dann in einer inerten Atmosphäre, bevorzugt Stickstoff, auf eine so hohe Temperatur erhitzt, daß ein Ansintern des Oberzugs erfolgt Man erhält so einen gut haftenden dunkel aussehenden Überzug.The cathode support of a magnetron tube is preferably manufactured in such a way that one Sheet metal part first covered on a surface with the dark coating and then the sheet metal into the The shape of the cathode support bends, de: appropriately given the shape of a sleeve. The application of the coating is preferably done in such a way that the pulverulent material is mixed with one another and added processed into a paste that is applied to the sheet metal or the inner surface of the cathode support and dried The dried coating is then in an inert atmosphere, preferably nitrogen, on a heated to such a high temperature that sintering of the cover takes place. A well adhering one is obtained dark-looking coating.

Zur Bedeckung eines aus Nickel bestehenden Kathodenträgers verwendet man zweckmäßig ein Gemisch aus Nickelpulver und 0,5 bis 5Gew.%, vorzugsweise 1—2Gew.% Zirkonhydridpulver. Dieses Pulvergemisch wird mit einem Lösungsmittel zu einer Paste verarbeitet und auf die Nickeloberfläche aufgebracht, angetrocknet und bei Temperaturen zwischen 600° C und 1100° C angesintert.To cover a cathode support made of nickel, it is expedient to use a Mixture of nickel powder and 0.5 to 5% by weight, preferably 1-2% by weight zirconium hydride powder. This Powder mixture is processed into a paste with a solvent and applied to the nickel surface, dried and sintered at temperatures between 600 ° C and 1100 ° C.

Zur Bedeckung eines aus Molybdän bestehenden Kathodenträgers verwendet man zweckmäßig ein Gemisch aus Manganpulver, MolybdSnpulver und 5 bis 50 Gew.%, vorzugsweise 15 bis 35 Gew.% Aluminiumonydpulver. Der Anteil an Molybdänpulver beträgt zweckmäßig 15 bis .50 Gew.%, Dieses Pulvergemisch wird zu einer Paste verarbeitet, aufgebracht, getrocknet und in einer inerten Atmosphäre bei Temperaturen zwischen 600" C und 1000° C angesintertIn order to cover a cathode carrier made of molybdenum, it is expedient to use a Mixture of manganese powder, molybdenum powder and 5 to 50% by weight, preferably 15 to 35% by weight, aluminum oxide powder. The proportion of molybdenum powder is expediently 15 to 50% by weight, this powder mixture is processed into a paste, applied, dried and sintered in an inert atmosphere at temperatures between 600 "C and 1000 ° C

Claims (7)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Indirekt geheizte Kathode für eine Elektronenröhre mit einem eine Höhlung aufweisenden Kathodenträger, in dessen Höhlung sich ein elektrisches Heizelement befindet und dessen Innenwandung der Höhlung einen den Wärmeübergang vom Heizelement auf den Kathodenträger verbessernden dunklen Oberzug aus einem ein hochschmelzendes Material und ein Metall enthaltenden Pulvergemisch aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulvergemisch einen Anteil des Metalles enthält, aus dem der Kathodenträger besteht 1. Indirectly heated cathode for an electron tube with a cathode carrier having a cavity, in the cavity of which there is an electrical heating element and of which Inner wall of the cavity allows the heat transfer from the heating element to the cathode support Improving dark cover made of a material containing a refractory material and a metal Comprises powder mixture, characterized in that the powder mixture contains a proportion of the metal of which the cathode carrier is made 2. Kathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kathodenträger aus Nickel oder einer hoch nickelhaltigen Legierung und der dunkle Oberzug aus einem Gemisch aus Nickelpulver und 0,5 bis 5 Gewichtsprozenten, insbesondere 1—2 Gewichtsprozenten Zirkonhydrid, besteht.2. Cathode according to claim 1, characterized in that the cathode carrier made of nickel or an alloy with a high nickel content and the dark coating made of a mixture of nickel powder and 0.5 to 5 percent by weight, in particular 1-2 percent by weight of zirconium hydride. 3. Kathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kathodenträger aus Molybdän oder einer hoch molybdänhaltigen Legierung und der dunkle Oberzug aus einem Gemisch aus Molybdänpulver, Manganpulver und 5 bis 50 Gewichtsprozenten, insbesondere 15 bis 35 Gewichtsprozenten Aluminiumoxydpulver besteht3. Cathode according to claim 1, characterized in that the cathode carrier is made of molybdenum or an alloy with a high molybdenum content and the dark coating from a mixture of Molybdenum powder, manganese powder and 5 to 50 percent by weight, in particular 15 to 35 percent by weight Aluminum oxide powder 4. Verfahren zur Herstellung einer Kathode nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die pulverförmiger) Bestandteile des dunklen Oberzugs vermischt und zu einer streich- oder sprühfähigen Paste verarbeitet werden, daß die zu überziehende Metallwandung mit der Paste bedeckt und diese angetrocknet wird und daß die angetrocknete Bedeckung in einer inerten Atmosphäre, insbesondere in einer Stickstoffatmosphäre, bei Temperaturen zwischen 6000C und 11000C auf der Metallwandung aufgebrannt wird.4. A method for producing a cathode according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the powdery) components of the dark coating are mixed and processed into a spreadable or sprayable paste that the metal wall to be coated is covered with the paste and this is dried and that the dried-on covering is burned onto the metal wall in an inert atmosphere, in particular in a nitrogen atmosphere, at temperatures between 600 ° C. and 1100 ° C. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seite eines Nickel- oder Molybdänbleches mit dem dunklen Überzug versehen wird und dann aus diesem Blech Kathodenträger in Hülsenform derart gebogen werden, daß die mit dem Überzug versehene Oberfläche die Innenfläche des hülsenförmigen Kathodenträgers bildet5. The method according to claim 4, characterized in that one side of a nickel or Molybdenum sheet is provided with the dark coating and then cathode support from this sheet be bent in sleeve shape so that the surface provided with the coating the Forms inner surface of the tubular cathode carrier 6. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 4 oder 5 zur Herstellung einer Kathode für ein Magnetron.6. Application of the method according to claim 4 or 5 for the production of a cathode for a Magnetron. 7. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 4 oder 5 zur Herstellung einer Kathode für eine Kathodenstrahlröhre mit Leuchtschirm, insbesondere Fernsehbildröhre.7. Application of the method according to claim 4 or 5 for the production of a cathode for a Cathode ray tubes with luminescent screens, in particular television picture tubes. 5555
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