DE593936C - Verfahren zur Herstellung von ueberzogenen Gluehkathoden - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von überzogenen Glühkathoden Zur Herstellung von überzogenen Glüh- drähten, z. B. Glühkathoden mit Überzügen von Erdalkalioxyden für elektrische Entladungsgefäße, hat man meist Platin oder dessen Legierungen verwandt, weil Drähte aus den höher schmelzenden Metallen, z. B. Wolfram, von den Überzügen zerstört wurden. Soweit man Wolframdrähte verwandte, hat man sie mit Schutzüberzügen, versehen, um die Zerstörung zu verhindern. Die technische Aufbringung von 'Sdhutzüberzügen ist jedoch nicht sehr einfach, auch bringen sie meist Nachteile mit sich, z. B. bilden sie Legierungen mit dem Wolframdraht, dessen Schmelzpunkt sie herabsetzen.
• Es hat sich nun gezeigt, daß es auch ohne Schutzüberzug möglich ist, eine genügende Haltbarkeit eines Wolframdrahtes, der z. B. mit Erdalkalioxyden überzogen ist, zu .erreichen, wenn der zu verwendende Wolframdraht einer entsprechenden Behandlung in einer Wasserstoffatmosphäre unterzogen wird. An sich ist @es bekannt, Wolfram in Wasserstoff zu glühen, wie ja bereits jeder Wolframdraht im Laufe seines Herstellungsverfahrens einer Wasserstoffglühung unterzogen wird. Auch hat man fertige Wolframdrähte besonderen Glühungen in Wasserstoff unterworfen, um sie von oberflächlichen Oxydationen zu befreien. Jedoch hat dies eine Verringerung des zerstörenden Einflusses der emittierenden Substanzen nicht zu verhindern vermocht, die man auf solche vorbehandelten Drähte als Trägerdrähte aufbrachte. Gemäß der Erfindung wird nun der zu überziehende Draht bei einer solchen Temperatur in Wasserstoff geglüht, die annähernd gleich der Bietriebstemperatur der Kathode ist, also z. B. bei Verwendung von Erdalkalioxyden als emittierende Substanzen bei etwa 85o° C. Als Zeitdauer des Glühens genügt schon eine Minute; um einen günstigen Effekt zu erreichen.
• Nachdem die günstige Wirkung des Glühens in Wasserstoff bei einer Temperatur; die annähernd ,gleich der späteren Betriebstemperatur der Kathode ist, festgestellt war, erschien folgende Erklärung dafür wahrscheinlich: Man konnte beobachten, daß Wolframdrähte, ehe sie geglüht wurden, ,auf ihrer Oberfläche Spuren von.Unreinlichkeiten enthielten, die nach dem Glühen in Wasserstoff gemäß der Erfindung verschwunden waren und sich später nicht wieder zeigten. Wenn die bisher verwendeten Wolframd!rähte nicht kurze Zeit vor ihrer Verwendung in Wasserstoff geglüht wurden, waren diese Unreinlichkeiten, Ausgangspunkte eines Zerstörungsprozesses, der sich darin durch den ganzen Querschnitt des Drahtes hindurch fortsetzte. Bei solchen Drähten, die vorher in Wasserstoff reduziert wurden, geschah diese Reduktion zwecks besonders gründlicher Reinigung der Oberfläche bei möglichst hohen Temperaturen. Je höher aber die Temperatur gewählt wurde; desto höher war während des Glühens der P,artialdruck des im Wolfram eingeschlossenen Wasserstoffs, so daß nach der Glühurig der Draht zwar sehr gut gereinigt, aber gleichzeitig auch ein erheblicher Teil des in ihm okkludierten Wasserstoffs ausgetrieben war. Bei normaler Betriebstemperatur herrschte dann ein geringerer Partialdruck des im Draht zurückgebliebenen Wasserstoffs, als dieser Betriebstemperatur entsprach.
• Wenn nun gemäß der Erfindung der Draht bei einer der späteren Betriebstemperatur annähernd gleichen Temperatur der Wasserstoffglühung unterworfen wird, so entspricht der Wasserstoffpartialdruck während der Glühurig dem während des Betriebes, d. h. der Draht ist während des Betriebes mit Wasserstoff gesättigt. Gegenüber den in bekannter Weise höher geglühten Drähten befindet sich also in einem gemäß der Erfindung geglühten Draht eine größere Wasserstoffmenge, so daß etwa den Draht angreifende Oxydationskerne schnell reduziert werden und nicht in das Innere des Drahtes eindringen können. Die Beobachtung der gemäß der Erfindung behandelten Drähte, die mit einem Gemisch von Erdalkalioxyden überzogen waren, hat gezeigt, daß nach über tausendstündiger betriebsmäßiger Belastung der Kathoden auf dem Wolframdräht sich eine ganz dünne Zwischenschicht bildet, die etwa 0,002 mm dick ist und den Draht ganz gleichmäßig bedeckt. Ein tieferes Eindringen der Schicht in das Innere des Wolframdrahtes, wodurch dessen Haltbarkeit gefährdet worden wäre, war nicht zu beobachten.
• Es hat sich gezeigt, daß Wolfram-Einkristalldraht dem gewöhnlichen Wolframdraht gegenüber mit Vorteil zu verwenden ist. Wolfram-Ein.kristalldraht für Glühkathoden zu verwenden ist an sich bekannt.
• Um eine nachträgliche Verunreinigung des Drahtes durch Oxydation usw. zu vermeiden, ist es zweckmäßig, die Glühurig in Wasserstoff und das Überziehen mit der emittierenden Substanz unmittelbar hintereinander vorzunehmen. Man kann z. B. den Wolframdraht in der Wasserstoffatmosphäre über zwei elektrische Stromzuführungskontakte laufen lassen, zwischen denen er geglüht wird, wobei sich durch den Abstand der Kontakte, die Geschwindigkeit des Drahtes und die elektrische Stromstärke die Dauer und Temperatur der Glü,hung leicht regulieren läßt. Von hier aus wird der Draht direkt in eine 'U' berzugsvorrichtung geführt, in der das überziehen mit emittierenden Substanzen nach bekannten Verfahren durch Streichen, Spritzen usw. geschehen kann.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE.'. i. Verfahren zur Herstellung von überzogeiien Glü.hkatlioden für elektrische Entladungsgefäße, insbesondere aus Wolframdraht, der vor dem Aufbringen der emittierenden Substanz in Wasserstoff geglüht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühurig bei einer Temperatur, die annähernd gleich der Betriebstemperatur der Kathode ist, also z. B. bei Verwendung von Erdalkalioxyden als emittierende Substanzen bei etwa 85o° C, geschieht.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzei;ciinet, däß der Drahtauch noch während des Überziehens mit der emittierenden Substanz erhitzt wird.
3. 3. Nach Anspruch i oder z hergestellter Trägerdraht, dadurch gekennzeichnet, da:ß als Wolframdraht Einkristalidraht Verwendung findet. q.. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäß Anspruch i oder 2 oder zur Herstellung des Drahtes gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht in fortlaufender Bewegung geglüht und mit emittierenden Substanzen überzogen wird.