DE617546C - Gluehelektrode fuer gasgefuellte elektrische Entladungsgefaesse, insbesondere elektrische Leuchtroehren, und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

• Glühelektrode für gasgefüllte elektrische Entladungsgefäße, insbesondere elektrische Leuchtröhren, und Verfahren zu ihrer Herstellung Die elektronenemittierenden Stoffe von Glühelektroden für gasgefüllte elektrische Entladungsgefäße, insbesondere elektrische Leuchtröhren, werden bekanntlich vorzugsweise aus den Oxyden der Erdalkalimetalle oder aus den durch spätere Hitzebehandlung in Oxyde überzuführenden Carbonaten der Erdalkalimetalle hergestellt. Diese Stoffe werden entweder als Überzug auf einen metallischen Tragkörper, beispielsweise einer durch Stromndurchfluß heizbaren Wolframwendel, aufgebracht oder aber unter Verwendung pulverförmiger Ausgangsstoffe zu festen blockförmigen bzw. stabförmigen Körpern geformt und hierauf gesintert, wobei gegebenenfalls den elektronenemittierenden pulverförmigen Ausgangsstoffen noch vor der Formung pulverförmige Metalle beigemischt werden. Diese block- oder stabförmigen Elektroden werden dann im Betriebe entweder indirekt geheizt oder durch die elektrische Entladung selbst zum Glühen gebracht-.
• De ar,ige G@ülbelektroden sind äußerst empfindlich, denn ihre Emissionsfähigkeit geht beträchtlich zurück, oft sogar ganz verloren, wenn die Elektroden der atmosphärisch en Luft, und zwar selbst auch nur während kurzer Zeit, ausgesetzt werden, beispielsweise während des Transports der Glühelektroden vom Glühofen in das Entladungsgefäß.
• Dieser Nachteil der bisher bekannten Glühelektroden dieser Art wird vermieden, wenn der elektronenemittierende Stoff derselben ganz aus einem Erdalkalimetallsilicat oder einem Gemenge mehrerer Erdalkalimetallsilicate besteht. Eine derart beschaffene Elektrode kann tagelang der Luft ausgesetzt werden, ohne daß bei gasgefüllten elektrischen Entladungsgefäßen, insbesondere elektrischen Leuchtröhren, die Gefahr einer Beeinträchtigung der Emissionsfähigkeit entsteht. Es ist zwar bereits bekannt, den elektronenemittierenden Stoffen von Glühelektroden Wasserglas beizumengen. Hierbei handelte es. sich jedoch bis=her nur um ganz geringe Mengen von als Bindemittel benutztem Wasserglas, um das Aufbringen der elektronenemittierenden Stoffe auf den Trägerkörper oder das Formgeben der elektronenemittierenden Stoffe zu erleichtern, ohne dä,ß jedoch durch den geringen Wasserglaszusatz die Chemische Zusammensetzung der fertigen Elektroden merklich verändert wurde.
• Man 'bat auch schon bei Aufzählung der etwa. verwendbaren mannigfachen Baustoffe für Glühelektroden unter anderem Silicate erwähnt, aber dabei eindeutig darauf hingewiesen, daß sich Silicate als ungeeignet gezeigt hätten' und aus Silicatien bestehende Elektroden den üblichen Oxydelektroden unterlegen seien. Aus diesem Grunde sind daher in der Praxis nie Elektroelen, die aus Silkaten bestehen, bekanntgeworden. Es war eine überraschende Feststellung, daß die Elektronenemission von Glühelektroden, die ganz aus Silicaten bestehen, nur bei Hochvakuumröhren ungenügend, bei gasgefüllten elektrischen Entladungsröhren, insbesondere elektrischen Leuchtröhren, praktisch genau so gut ist wie die der besten bis jetzt bekanntgewordenen Oxydelektroden, wobei sie aber diese sowohl hinsichtlich Luftbeständigkeit und, damit bequemerer Verwendbarkeit als auch hinsichtlich Widerstandsfähigkeit gegen hohe Strombelastungen weit übertreffen. Elektroden nach der Erfindung geben daher auch bei gasgefüllten Entladungsröhren weniger zu einer unerwünschten Gefäßschwärzung Anlaß: Vorgeschlagen wurde zwar auch schon Elektroden aus einem gesinterten Gemisch von Silicaten und gut stromleitenden Metallen, insbesondere schwer schmelzbaren Metallen, herzustellen. Derartige Elektroden häben jedoch einesteils eine weit geringere Luftbeständigkceit und andernteils eine wesentlich geringere Emissionsfähigkeit als Elektroden, die gemäß der Erfindung in ihrer Gesamtheit aus Erdalkalimetallsilicaten bestehen. Auch derartige Gemischelektroden fanden daher in der Praxis keine Anwendung.
• Ein zweckmäßiges Verfahren zur Herstellung der neuen Glühelektroden besteht darin, daß eine' Erdalkalimetallverbindung, insbesondere ein Erdalkalicarbonat oder -oxyd, mit einer solchen Menge einer Siliciumverbindung, wie etwa Wassarglas, vermischt und erlhitzt wird, daß sich die Erdalkalimetallverbindung ganz in Erdalkalimetallsilicate verwandelt. Man erhält beispielsweise eine geeignete Glühelektrode unter Verwendung einer Mischung, die aus 4o Teilen Bariumcarbonat, I o Teilen Calciumcarbonat, I I Teilen Wasserglas (Na2 Sie 05 + g H2 O) und I,5 Teilen Wasser besteht. Dieses Gemisch wird dann, in Stabform gebracht und in einer Wasserstoffatmosphäre oder im Vakuumlangsam ansteigend bis auf I 400° C erhitzt und etwa I Stunde lang auf dieser Temperatur gehalten. Gegebenenfalls kann das Erhitzen aber auch in atmosphärischer Luft stattfinden. Wie Untersuchungen über die Zusammensetzung dieser Elektroden gezeigt haben, weisen sie Bariumslicate der Zusammensetzung 2 BaO ₧ Si02 und 3 BaO ₧ Si02 auf. Während das Silicat 2 BaO ₧ Si02 die Beständigkeit des elektronenemittierenden Stoffes erhöht, jedoch die Glühemission etwas herabsetzt, wirkt das Silicat 3 Ba 0 ₧ SiO 2 im umgekehrten Sinne, indem es die Glühemission des elektronenemittierenden Stoffes erhöht, aber die Beständigkeit desselben etwas vermindert. Durch geeignete Wahl des Mengenverhältnisses der Ausgangsstoffe lassen sich leicht das Mengenverhältnis der Silicate in der fertigen Glühelektrode und damit die Eigenschaften der letzteren beeinflussen.
• Eine Glühelektrode, die weitgehend von Verunreinigungen frei ist und dadurch eine besonders gute Elektronenemission aufweist, wird erfindungsgemäß erhalten, wenn bei der Herstellung der Elektrode als siliciumhaltige Verbindung ausgefällte Kieselsäure benutzt wird. Als besonders zweckmäßig hat sich z. B. ein Gemenge von 2,5 Teilen Bariumaarbonat und I Teil ausgefällter Kieselsäure erwiesen. Diesem Gemenge kann gegebenenfalls noch ein kleiner Zugsatz von Tragantgummi als Bindemittel beigefügt werden.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Glühelektrode für gasgefüllte elektrische Entladungsgefäße, insbesondere elektrische Leuchtröhren, dadurch gekennzeichnet, daß ihr elektronenemittierender Stoff ganz aus eignem Erdalkalimetallsilicat oder einem Gemenge von Erdalkalimetallsilicaten besteht.
2. 2. Verfahren zur Herstellung der bei der Elektrode nach Anspruch I benutzten Erdalkalimetallsilicate, dadurch gekennzeichnet, daß eine Erdalkalimetallverbindung, insbesondere ein Erdalkalimetallcarbonat oder -oxyd, mit einer solchen Menge einer siliciumhaltigen Verbindung, wie Wasserglas und insbesondere ausgefällter Kieselsäure, vermischt und erhitzt wird, daß sich die Erdalkalimetallverbindung ganz in Erdalkalimetallsilicate verwandelt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daßeine kleine Menge eines organischen Bindemittels, etwa.Tragantgummi, dem Gemisch vor dem Erhitzen beigegeben wird. .
4. 4. Verfahren nach Anspruch2 und 3, dadurch gekennzeidhnet, daß zur Herstellung des Gemisches 2,5 Teile Bariumcarbonat und i Teil Kieselsäure benutzt werden.