DE3418974C2

DE3418974C2 - Supply cathode

Info

Publication number: DE3418974C2
Application number: DE19843418974
Authority: DE
Inventors: Meinhard Guettler; Karl Schnur
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Thales Electron Devices GmbH
Priority date: 1984-05-22
Filing date: 1984-05-22
Publication date: 1995-07-13
Anticipated expiration: 2004-05-23
Also published as: DE3418974A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorratskathode nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a cathode according to the Preamble of claim 1.

Aus der US 2 721 372 ist eine Vorratskathode bekannt, bei welcher ein Vorratsgefäß mit Emissionsmaterial durch einen porösen Sin terkörper abgeschlossen ist. Die Porosität des Sinterkörpers liegt typischerweise bei 20%.A supply cathode is known from US Pat. No. 2,721,372 a storage vessel with emission material through a porous Sin body is completed. The porosity of the sintered body is typically 20%.

In Vakuum-Technik 17 (1968), Seiten 223-231, sind Nickelmatrixka thoden beschrieben, bei welchen ein poröser Kathodenkörper aus Trägermaterial und Emissionsmaterial gepreßt und gesintert wird. Die Porosität des Kathodenkörpers nach dem Sintern ist mit 20% angegeben. Aus der US 4 350 920 ist eine nach dem selben Prinzip hergestellte Vorratskathode mit Wolfram als porösem Trägermate rial bekannt.In vacuum technology 17 (1968), pages 223-231, are nickel matrixka described methods in which a porous cathode body Carrier material and emission material is pressed and sintered. The porosity of the cathode body after sintering is 20% specified. No. 4,350,920 is based on the same principle manufactured cathode with tungsten as a porous carrier mat rial known.

In Wiss. Ber. AEG-Telefunken 42 (1969) S. 149-154 sind imprä gnierte Vorratskathoden beschrieben, bei welchen ein Kathodenkör per durch Pressen und Sintern von Trägermaterial und anschließen des Tränken mit Emissionsmaterial hergestellt wird. Eine ge tränkte poröse Vorratskathode ist auch aus US 3 538 570 bekannt. In Wiss. Ber. AEG-Telefunken 42 (1969) pp. 149-154 are imprä gnierte storage cathodes described, in which a cathode body by pressing and sintering the carrier material and connecting of the watering is made with emission material. A ge impregnated porous storage cathode is also known from US 3,538,570.

Eine Wärmebehandlung einer Vorratskathode vor ihrem Einbau in die eigentliche Röhre besitzt für die Lebensdauer und Betriebs weise der Röhre verschiedene Vorteile. Zu Nachteilen einer sol chen Behandlungsweise der Kathode kann führen, daß die Kathoden nach der Wärmebehandlung nochmals eine gewisse Zeit während des Einbaus in die Röhre der Umgebungsatmosphäre ausgesetzt wird.A heat treatment of a supply cathode before it is installed in the actual tube possesses for life and operation way the tube has various advantages. To the disadvantage of a sol Chen treatment of the cathode can lead to the cathodes after the heat treatment again a certain time during the Installation in the tube is exposed to the ambient atmosphere.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dem Auftreten dieser Nachteile, die durch den zwischenzeitlichen Atmosphäreneinfluß auftreten können, zumindest teilweise vorzubeugen. The invention has for its object the occurrence of this Disadvantages caused by the interim atmospheric influence can occur, at least partially prevent.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Kennzeichens des Patentanspruches 1 gelöst.This task is performed according to the characteristics of the license plate of claim 1 solved.

Vorratskathoden der beschriebenen Art zeigen ein außerordentlich gleichmäßiges Emissionsverhalten über eine äußerst lange Betriebszeit. Sie sind deshalb besonders zum Einbau in Röhren, insbesondere in Wanderfeldröhren geeig net, die in Satelliten Verwendung finden. Es wird ange nommen, daß nicht ausgefüllte Hohlräume im Sinterkörper und zwischen dem Sinterkörper und der Kathodenhülse bei der Wärmebehandlung vor Einbau der Kathode in die Röhre sich zumindest teilweise mit bei der Wärmebehandlung abdampfenden Produkten anfüllen. Dies sind besonders Alkalimetalle, wie Ba, Ca oder Sr, die meist in Form von Aluminaten als Emissionsmaterial in den Poren des Sinter körpers vorhanden sind. Gelangt nun Luft, insbesondere feuchte Luft, an die abgedampften Alkalimetalle, die sich in Hohlräumen abgesetzt haben, so bilden sich Hydroxyde. Beim späteren Betrieb wird offenbar in dem Hydroxyd gebundenes Wasser freigesetzt, das zu einer teilweisen Vergiftung der Kathode führt. Sind keine sol chen Hohlräume, in denen sich während der Vorbehandlung abdampfendes Material absetzen könnte, vorhanden, so wird diesen Vergiftungserscheinungen vorgebeugt. Das sich an der eigentlichen Emissionsfläche absetzende Abdampfungs material kann vor Einbau der Kathode in die Röhre entfernt werden, da es leicht zugänglich ist.Storage cathodes of the type described show an extraordinary uniform emission behavior over a extremely long operating time. They are therefore special for Installation in tubes, especially suitable for traveling wave tubes net, which are used in satellites. It is announced take that empty cavities in the sintered body and between the sintered body and the cathode sleeve the heat treatment before installing the cathode in the tube at least partially involved in the heat treatment Fill evaporating products. These are special Alkali metals, such as Ba, Ca or Sr, mostly in the form of Aluminates as emission material in the pores of the sinter body are present. Now gets air, especially moist air, to the evaporated alkali metals, that have settled in cavities form Hydroxides. Later operation will appear in the Hydroxide bound water is released, which leads to a leads to partial poisoning of the cathode. Are not sol Chen cavities in which during pretreatment evaporating material could settle, so it will to prevent these symptoms of poisoning. That itself the evaporation depositing the actual emission surface Material can be removed before installing the cathode in the tube as it is easily accessible.

Die Figur zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Vorratskathode mit einer Kathodenhülse 1, einem elektrischen Heizelement 2 und einem Sinterkörper 4, dessen Poren mit dem Emissionsmaterial angefüllt sind. Der Sinterkörper 4 befindet sich in einer Höhlung, deren Boden durch eine Metallscheibe 3 gebildet ist, die den Raum des Sinterkör pers 4 gegen den das Heizelement beinhaltenden Hohlraum der Kathodenhülse 1 abdichtet. The figure shows a preferred embodiment of a supply cathode with a cathode sleeve 1 , an electrical heating element 2 and a sintered body 4 , the pores of which are filled with the emission material. The sintered body 4 is located in a cavity, the bottom of which is formed by a metal disk 3 , which seals the space of the sintered body 4 against the cavity of the cathode sleeve 1 containing the heating element.

Gemäß der Erfindung ist nun dafür Sorge getragen, daß in dem Sinterkörper 4 und zwischen diesem und den Wänden der Hülse und der Scheibe 3 möglichst keine nichtausgefüllten Hohlräume aufweist. Zumindest soll der volumenmäßige Anteil von Hohlräumen in diesem Bereich kleiner als 10%, insbesondere kleiner als 2% sein. Diese Bedingung soll die Kathode bereits aufweisen, bevor sie in das Hilfsgefäß eingesetzt wird, in dem sie im Vakuum aufgeheizt (vorge brannt) wird. Das sich dabei auf der Emissionsfläche 5 absetzende abgedampfte Material läßt sich vor Einbau der Vorratskathode in die Röhre leicht entfernen.According to the invention, care is now taken to ensure that, in the sintered body 4 and between it and the walls of the sleeve and the disk 3, there are as far as possible no vacant cavities. At least the volume of voids in this area should be less than 10%, in particular less than 2%. The cathode should already have this condition before it is inserted into the auxiliary vessel, in which it is heated (pre-burned) in a vacuum. The evaporated material settling on the emission surface 5 can be easily removed before installing the supply cathode in the tube.

Hohlräume im Bereich zwischen den Wandungen der Kathoden hülse 1 bzw. der Scheibe 3 und dem Sinterkörper 4 lassen sich bevorzugt dadurch vermeiden, daß man den Sinterkörper mit einem hochschmelzenden Lot in die Kathodenhülse ein lötet.Cavities in the area between the walls of the cathode sleeve 1 or the disc 3 and the sintered body 4 can preferably be avoided by soldering the sintered body with a high-melting solder into the cathode sleeve.

Claims

1. Storage cathode for an electron tube with a porous sintered body inserted into a cathode sleeve, the pores of which contain emission material, the storage cathode being used in such a way that it is first subjected to a heat treatment in an evacuated auxiliary vessel and then removed from the auxiliary vessel and into the Electron tube is installed, characterized in that the proportion by volume of empty cavities in the sintered body and in the vicinity of the surface of the sintered body, with the exception of the free surface provided for emission before insertion of the cathode into the auxiliary vessel, is less than 10%.

2. Storage cathode according to claim 1, characterized in that the sintered body is fixed in the cathode sleeve by soldering.

3. supply cathode according to claim 1 or 2, characterized ge indicates that the volume fraction of unfilled Voids is less than 5%.

4. supply cathode according to claim 1 or 2, characterized ge indicates that the volume fraction of unfilled Voids is less than 2%.