Verfahren zur Herstellung stark Elektronen aussendender Überzüge von
Erdalkalioxyden bei Glühkathoden. Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren
zur Herstellung von in bekannter Weise mit Erdalkalioxyden, insbesondere den Oxyden
des Strontiums und Bariums, überzogenen, Elektronen aussendenden Glühkathoden für
Elektronenröhren, durch. welches unabhängig von der Natur des Glühfadens und von
seiner Erhitzung ein gleichmäßiger, dauerhafter, stark Elektronen aussendender Überzug
erhalten werden kann. Bei den bisherigen Verfahren dieser Art wurde der Überzug
auf den meist hoch erhitzten Kathodenfaden dadurch hergestellt, daß man die Oxyde
mit einem Bindemittel mischte und die so entstehende Paste auf den Draht, welcher
als Träger der Oxydschicht dienen sollte, aufbrachte, oder daß man abwechselnd Lagen
von leicht schmelzenden organischen Erdalkaliverbindungen, beispielsweise Resinaten,
und Oxydhydraten der Erdalkalimetalle auf dem Draht herstellte. Dabei ergibt sich
jedoch die Schwierigkeit, daß die organische Verbindung oder das Bindemittel beim
Ausglühen Kohle bildet, welche reduzierend wirkt und die Ausbeute der Oxydkathode
außerordentlich beeinträchtigt. Es hat sich ferner gezeigt, daß bei der Verwendung
unedler Metalle als Träger für die Oxydschicht diese nur eine geringe Elektronenemission
besitzende Schwermetallverbindungen bilden, wodurch die Wirkung der Kathode ganz
wesentlich herabgesetzt wird.Process for the production of highly electron emitting coatings of
Alkaline earth oxides in hot cathodes. The subject matter of the invention is a method
for the production of in a known manner with alkaline earth oxides, in particular the oxides
of strontium and barium, coated, electron-emitting hot cathodes for
Electron tubes, through. which regardless of the nature of the filament and of
When heated, a uniform, permanent, strong electron-emitting coating
can be obtained. In previous methods of this type, the coating
on the mostly highly heated cathode thread produced by the fact that the oxides
mixed with a binder and the resulting paste on the wire, which
should serve as a carrier of the oxide layer, or that you alternate layers
of easily melting organic alkaline earth compounds, for example resinates,
and made hydrated oxides of the alkaline earth metals on the wire. This results in
however, the problem that the organic compound or the binder in
Annealing forms carbon, which has a reducing effect and the yield of the oxide cathode
extraordinarily impaired. It has also been shown that when using
base metals as a carrier for the oxide layer, these only have a low electron emission
Possessing heavy metal compounds form, making the action of the cathode entirely
is significantly reduced.
Demgegenüber wird nun nach der Erfindung ein diese Übelstände vermeidender
Überzug dadurch erhalten, daß man als Grundstoff hierfür die kristallwasserhaltigen
Hydroxyde des Bariums und des Strontiums verwendet, welche bekanntlich in ihrem
Kristallwasser zu einer dickflüssigen Masse schmelzen und selbst bei heftigem Glühen
nur schwer Wasser abgeben. Derartige dickflüssige Massen ergeben vollkommen von
Metall und Verunreinigungen freie Oxydüberzüge, ohne daß es dazu besonders hoher
Erhitzung des Glühfadens oder des Ausschlusses der Luft bedarf. Man kann jedoch
auch unter Ausschluß von Luft arbeiten, um beispielsweise bei unedlen Metallfäden
die Entstehung der Verbindung des Schwermetalloxyds mit dem Erdalkalioxyd zu vermeiden,
während man anderseits dieser Bildung auch dadurch entgegenwirken kann, daß man
das Schmelzbad des Überzugmaterials an der Luft zuvor auf Rotglut erhitzt, um auf
diese Weise eine gewisse Menge von Superoxyd zu bilden, welches der Entstehung der
Verbindung entgegenwirkt und den zusätzlichen Vorteil hat, den Anteil der ausgesandten
negativen Ionen zu erhöhen.On the other hand, according to the invention, one of these inconveniences is avoided
Coating obtained by using the water of crystallization as the basic material for this
Hydroxides of barium and strontium are used, which are known in their
Melt water of crystallization into a viscous mass and even with a violent glow
Difficult to give off water. Such viscous masses result completely from
Oxide coatings free of metal and impurities without being particularly high
Requires heating of the filament or the exclusion of air. However, one can
also work in the absence of air, for example with base metal threads
to avoid the formation of the connection of the heavy metal oxide with the alkaline earth oxide,
while on the other hand one can counteract this formation by
the molten bath of the coating material in the air is previously heated to red heat in order to
this way to form a certain amount of superoxide, which leads to the formation of the
Compound counteracts and has the added benefit of reducing the proportion of sent
increase negative ions.
Gemäß der Erfindung wird z. B. ein Bad aus geschmolzenem Bariumhydroxyd
oder eine Mischung von Bariumhydroxyd mir Strontium- oder Kalziumhydroxyd hergestellt,
indem man eine oder mehrere dieser Substanzen in geeignete Mengen in einem Gefäß
mischt und auf eine Temperatur von ungefähr
45o bis 75o° erhitzt.
Nachdem bei dieser Temperatur die Substanzen in ihrem Kristallwasser geschmolzen
sind, wird .das Material, welches mit einem Belag versehen werden soll, lediglich
in das Bad eingetaucht, wodurch auf der Metalloberfläche des Materials ein fest
anhaftender Belag gebildet wird. Es hat sich herausgestellt, daß durch dieses besondere
Verfahren, unedle Metalle mit einem festhaftenden Belag unter Luftabschluß versehen
werden können, ohne daß es notwendig wird, ein elektrolytisches Verfahren anzuwenden.According to the invention, for. B. a bath of molten barium hydroxide
or a mixture of barium hydroxide with strontium or calcium hydroxide,
by placing one or more of these substances in suitable quantities in a vessel
mixes and to a temperature of about
Heated between 45o and 75o °.
After having melted the substances in their crystal water at this temperature
are, the material that is to be provided with a covering is only
immersed in the bath, creating a solid on the metal surface of the material
adherent coating is formed. It has been found that through this particular
Method of providing base metals with a firmly adhering coating in the absence of air
without the need to use an electrolytic process.
Bei dieser Methode, den Draht in ein Bad von geschmolzenem Hydroxyd
einzutauchen, ist es wahrscheinlich, daß ein sehr kleiner, jedoch vernachlässigbarer
Betrag der Schwermetallverbindungen gebildet wird. Da jedoch der Draht nicht an
der Luft erhitzt wird, herrscht in dem Belag ein großer Überscbuß von mit Schwermetall
nicht gebundenen Erdoxyden, und diese verleihen dem Drahte aktive Eigenschaften.In this method, the wire is placed in a bath of molten hydroxide
immersing it is likely to be a very small but negligible one
Amount of heavy metal compounds is formed. However, since the wire is not connected
If the air is heated, there is a large excess of heavy metal in the coating
unbound earth oxides, and these give the wire active properties.
Eine geringe Oxydation des Kerns ist insofern bei dem Eintauchverfahren
wünschenswert, als diese dem Metall eine rauhe Oberfläche gibt, an welcher die alkalischen
Erdoxyde besser anhaften. Diese teilweise Oxydation kann auf zweierlei Art herbeigeführt
werden. Der Draht kann oxydiert werden durch vorherige Erhitzung an .der Luft, oder
das Bad kann auf eine genügende Temperatur, z. B. 6oo°, gebracht werden, so daß
es selbst oxydierend wirkt, weil sich in ihm dann eine geringe Menge Bariumsuperoxyd
bildet.Insofar, there is little oxidation of the core in the immersion process
desirable as this gives the metal a rough surface on which the alkaline
Earth oxides adhere better. This partial oxidation can be brought about in two ways
will. The wire can be oxidized by prior heating in air, or
the bath can be heated to a sufficient temperature, e.g. B. 6oo °, are brought so that
it itself has an oxidizing effect, because it then contains a small amount of barium peroxide
forms.
Durch das oben beschriebene Verfahren werden thermionisch wirksame
Drähte mit Kernen aus Eisen, Wolfram, Molybdän, Kohle und Legierungen aus Chrom
oder Tantal mit verschiedenartigen Verbindungen anderer Metalle hergestellt.The method described above makes thermionically effective
Wires with cores made of iron, tungsten, molybdenum, carbon and alloys made of chrome
or tantalum made with various compounds of other metals.