DE598215C - Gluehkathode fuer Entladungsgefaesse - Google Patents

Description

• Glühkathode für Entladungsgefäße Die unter dem Namen Wehnelt- öder Oxydkathoden bekannten Glühkathoden für Entladungsgefäße werden meist in der Weise hergestellt, daß auf einem Trägerdraht, der aus hochschmelzendem Material sein kann, die Oxyde der Erdalkalimetalle aufgebracht werden. Die Elektronenemission dieser Oxydkathoden beruht auf einer an der Oberfläche befindlichen Erdalkalimetallschicht. Diese Erdalkalimetallschicht entsteht bekanntermaßen durch die sog. Querelektrolyse. Zum Einsetzen dieser Querelektrolyse ist ein Anfangsemissionsstrom erforderlich. Da die normal hergestellten Oxydkathoden anfangs praktisch unwirksam sind, ist zur Erzielung dieses Anfangsemissionsstromes, der die Querelektrolyse einleiten muß, eine Erhitzung auf eine sehr hohe Temperatur erforderlich, die oftmals dem Trägermaterial schädlich ist.
• Andererseits ist es auch bekannt, daß man Erdalkalimetalloxyde durch Zusätze von geeigneten Reduktionsmitteln in die Erdalkalimetalle bei passender Erhitzung umwandeln kann. So ist es beispielsweise bekannt, daß die Oxyde der Erdalkalimetalle-mit Silicium, Titan und Kohlenstoff bei Temperaturen von zooo bis r2oo° K reagieren und daß genügend metallisches Barium dabei in Freiheit gesetzt wird, um die Leitfähigkeit der Oxyde hinreichend zu erhöhen und damit auch den zur Einleitung der Querelektrolyse erforderlichen Anfangsemissionsstrom hinreichend zu erhöhen.
• Bisher war es üblich, diese reduzierenden Substanzen, wie Silicium, Titan und Kohlenstoff, der Oxydschicht selbst beizufügen, um die gewünschte reduzierende Wirkung zu erzielen. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die hierbei eintretenden Wirkungen zu spontan verlaufen, so daß dadurch meistens ein Abplatzen der Oxydrnasse vom Kerndraht, zum mindesten aber eine schädliche Lockerung des Gefüges der Oxydschicht hervorgerufen wird. Es ist daher außerordentlich erwünscht, die reduzierenden hütfiel in fein. dosierter Form der Kathode zuzufügen. Die feine Dosierung erreicht man beispielsweise dadurch, daß man das Silicium dem Kernmaterial beifügt. Durch Diffusion des Siliciums aus dem Kernmaterial bei hoher, passend gewählter Temperatur in die Oxydschicht hinein. tritt dann die erwünschte Wirkung ein.
• Gemäß der Erfindung wird bei einer Glühkathode für Entladungsgefäße, bei der auf einen schwer schmelzbaren, mit Silicium legierten Kern eine elektronenaktive Schicht aufgebracht ist, beispielsweise eine Bariumoxydschicht, der Kern aus einer Platin-Silicium-Legierung hergestellt. Zwar ist es bereits bekannt, dem Kernmaterial von Oxydkathoden Silicium hinzuzufügen, jedoch hat man dies bisher lediglich zu dein Zweck vorgenommen; um die Festigkeit von Kernmaterialien, die ag der Grenze der Brauchbarkeit liegen, zu erhöhen. So ist es z. B. allgemein bekannt, daß Nickel als Kernmaterial sich eignen würde, wenn es eine genügende Festigkeit hätte. Diese Festigkeit oder Steifigkeit läßt sich eben durch Siliciumzusatz erzielen. Ganz anders ist die Wirkung des Siliciumzusatzes gemäß der Erfindung. Es soll keineswegs die Festigkeit des Platins dadurch erhöht werden, im Gegenteil. ist diese Festigkeitserhöhung und die dadurch bedingte schwerere Ziehbarkeit nur eine unumgehbare Begleiterscheinung. Gegenstand der Erfindung ist vielmehr ein Nutzbarmachen des dem Platin beilegierten Siliciums zur Reduzierung der Oxy dschicht. Versuche haben gezeigt, daß durch Zusatz von Silicium sich der Anfangsemissionsstrom ganz erheblich steigern läßt, ohne daß man die Platinkathode unzulässig hoch zum Einsetzen der Querelektrode zu erhitzen braucht. Des weiteren hat sich ergeben, daß das Silicium bei den in Frage kommenden Temperaturen leicht aus dem Innern an die Oberfläche wandert und so der gewünschte Erfolg sich einwandfrei erzielen läßt. Aus den obenerwähnten Gründen wird man den Siliciumzusatz nur so hoch wählen, wie es für den Zweck der Erfindung unbedingt erforderlich ist und die Nachteile eines zu hohen Siliciumzusatzes dadurch vermeiden. Es hat sich herausgestellt, daß ein Siliciumzusatz von i bis 2°/o vollkommen ausreichende Wirkung besitzt. Bei den bisher bekannten Kathoden mit Nickel-Silicium-Legierung konnte eine Diffusion des Siliciums in die Oxydmasse deshalb nicht in zureichendem Maße erfolgen, weil die erforderlichen Glühtemperaturen wegen des niedrigen Schmelzpunktes dieses Kernmaterials nie erreicht werden konnten. Es konnte daher der den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Effekt auch nicht auftreten: Ein Zusatz von Silicium zu Platin hat überdies den Vorteil, den spezifischen Widerstand des Kernmaterials zu erhöhen, wodurch die elektronenemittierenden Eigenschaften vornehmlich kurzer Platinkathoden in bekannter Weise verbessert werden.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Glühkathode für Entladungsgefäße, bei der auf einen schwer schmelzbaren Kern, der mit Silicium legiert ist, eine elektronenaktive Schicht, beispielsweise eine Bariumoxydschicht, aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus einer Legierung eines Piatininetalles finit Silicium besteht.
2. 2. Glühkathode nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen Kern aus einer Legierung eines Platinmetalles mit i bis 2 °/o Silicium.