DE628460C - Hochemissionskathode - Google Patents

Description

• Hochemissionskathode Die Erfindung bezieht sich auf eine neuartige Hochemissionskathode sowie auf ein Verfahren zur Herstellung derartiger Kathoden.
• Es sind bereits Kathoden bekannt, welche aus -Molybdän mit Zusätzen von Uran oder Uranverbindungen bestehen. Derartige Kathoden werden dadurch hergestellt, daß eine Mischung von Molybdänoxyd und Uranoxyd im Wasserstoffstrom geglüht wird. Es ist auch bekannt, derartigen Mischungen zwecks Beförderung der - Reduktion metallisches Magnesium zuzusetzen.
• Ferner ist es bekannt, der Molybdänoxyd-Uranoxyd-Mischung zur Erhöhung des Widerstandes geeignete Substanzen, z. B. Erdmetalloxyde, hinzuzufügen, welche im Wasserstoffstrom nicht reduziert werden und gegebenenfalls selbst zur Elektronenemission beitragen. An Stelle der Erdmetalloxyde können auch die entsprechenden Erdalkalisalze der Molybdänsäüre, beispielsweise Calciummolybdat oder Bariummolybdat, Verwendung finden.
• Gemäß der Erfindung werden Leichtmetallsalze der Metallsäuren der 6. Gruppe des periodischen Systems für sich oder unter Zusatz der freien Metallsäureanhydride oder ihrer Ammoniumsalze zu Metallgemischen reduziert und derart verformt, daß sie mindestens die Oberfläche der Kathode bilden.
• Es ist erfindungsgemäß möglich, aus diesen Reduktionsprodukten die ganze Kathode (z. B. einen indirekt geheizten Glühfäden) zu erzeugen oder auch die Äquipotentialfläche einer indirekt geheizten Kathode aus ,ihnen herzustellen. Ebenso ist es aber auch möglich, diese emissionsfähigen Produkte beispielsweise durch einfaches Einpressen in eine weichere Unterlage an einer solchen zu befestigen.
• Weitere Ausführungsformen sind in der folgenden Beschreibung angegeben.
• Das erfindungsgemäße Verfahren hat gegenüber dem Vörbekannten insofern wesentliche Vorteile aufzuweisen, als das Emissionsmaterial sich ohne Schwierigkeiten handhaben läßt, insofern als keine Störungen durch Oxydation auftreten. Infolgedessen lassen sich auch unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders gleichmäßige Emissionsschichten erzeugen.
• Das Verfahren kann wie folgt durchgeführt werden Man erhitzt Bariumwolframat, gegebenenfalls in Mischung mit freier Wolframsäure, oder Ammoniumwolframat oder Bariumnitrat in Gegenwart reduzierender Substanzen, beispielsweise Magnesium, Aluminium; Silicium g, .dgl., auf etwa Rotglut. Das hierbei entstehende Reduktionsprodukt enthäll freies metallisches Wolfram und Barium, Man bringt nunmehr dieses Metallgemisch auf einen Wolframdraht, den man in üblicher Weise auf einem Elektrodensystem montiert und einschmilzt. Nach dem Entlüften- und gegebenenfalls Zerstäuben gasabsorbierender Substanzen erweist sich die so hergestellte Kathode bei mäßiger Erwärmung bereits als eine außerordentlich ergiebige Elektronenquelle.
• Man kann auch das oben beschriebene Metallgemisch selbst, gegebenenfalls urfiter Zusatz von Wolframpulver, zur Herstellung von Kathoden benutzen oder aus diesem Material Äquipotentialkathoden für indirekt geheizte Glühkäthodenröhren formen. Man kann auch die erwähnten Metallgemische als Kathoden für edelgasgefüllte Entladungsröhren ver= wenden. An Stelle von Barium kann man mit gleichem Erfolge Calcium, Strontium oder andere Leichtmetallwolframate oder Gemische von solchen verwenden und erhält dann Metallgemische der ursprünglich im Ansatz vorhandenen Leichtmetalle mit Wolfram, deren Mischungsverhältnis. in weiten Grenzen veränderlich ist.
• An Stelle von -Wolfram -kann man auch andere- Metalle der 6. Gruppe des periodischen Systems verwenden, deren Oxyde die Eigenschaft haben, als Anion, mit Leichtmetallen Salze zu bilden, z. B. Mölybdän, Uran.
• 'Eine besondere Art der Verwendung obiger Substanzen für Elektronenquellen besteht darin, -die durchweg sehr harten pulverförmigen Metallgemische in die gegebenenfalls entsprechend vorzubehandelnde Oberfläche einer als Kathode dienenden Metallelektrode einzudrücken. Beispielsweise läßt sich das aus Bariumwolframat hergestellte Wolfram-Barium-Gemisch nach genügender Zerkleinerung in die Oberfläche von Metallen mecha nisch einreiben oder eindrücken. Man kann beispielsweise .einen Wolframdraht oberflächlich mit einem Platin-, Nickel- "o. dgl. Überzug versehen und .unter Drück die staubförmig zerkleinerten Teilchen" des Barium-Wolfram-Gemisches eindrücken. Ähnliche Eigenschaften weisen die Gemische anderer Leichtmetalle mit Wolfram auf. Ebenso kann man mehrere dieser Metallgemische mit Wolfram in die Oberfläche der Elektrode hineinbringen. Dies Verfahren hat für alle Arten von Emissionsquellen Bedeutung, besonders für Hochemissions-, 'Verstärker- und Gleichrichterröhren mit Glühkathode. Von diesen wiederum sind hervorzuheben die Röhren mit indirekter Heizung, bei denen über den eigentlichen Heizkörper isoliert eine meist rohrförmige Äquipotentialkathode übergeschoben ist. In die Oberfläche der Äquipotentialkathäde kann nach dem oben beschriebenen Verfahren insbesondere durch Einpressen eine 'Schicht der leichtmetallhaltigen Wolframgemische eingepreßt oder eingesintert werden.
• Die nach dem erwähnten Verfahren hergestellten leichtmetallhaltigenWolfram-,Uranusw. Gemische -haben den Vorteil, daß diese Gemische an Luft eine beträchtliche Haltbarkeit aufweisen, im Gegensatz zu den reinen Leichtmetallen, die, wie beispielsweise Barium, an Luft ohne weiteres zersetzt werden.
• Man kann die oben geschilderte Herstelhing der Metallgemische auch in der Röhre selbst vornehmen, indem man die an passender Stelle, z. B. auf der Kathode, angebrachten oder die Kathode selbst bildenden Leichtmetallwolframate in der Entladungsröhre selbst in Gegenwart reduzierender Substanzen, beispielsweise Magnesium, Aluminium, Silicium u. dgl., erhitzt. ° Man kann in geringer Abänderung des Verfahrens das Leichtmetallwolframat oder das Metallgemisch auch auf einem anderen Systemteil oder einem besonderen Halter anbringen und aus dein gegebenenfalls durch Reduktion in der Röhre hergestellten Metallgemisch. nach Entlüften der Röhre, beispielsweise durch höheres Erhitzendes entsprechenden Systemteils oder Halters, das Leichtinetall auf die zweckmäßig kalt gehaltene Kathode überführen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i.. Verfahren zur Herstellung von Hochemissionskathoden durch Zersetzung eines Leichtmetallsalzes, welches ein Schwermetall im Anion enthält, dadurch gekennzeichnet, daß Leichtmetallsalze der Metallsäuren der sechsten Gruppe des periodischen Systems für sich oder unter _Zusatz der freien Säureanhydride oder ihrer Ammoniumsalze zu Metallgemischen reduziert und derart verformt werden, daß sie mindestens die Oberfläche der Kathode bilden. -,. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Reduktion der entsprechenden Salze hergestellten Leichtmetallgemische mit Wolfram, Molybdän, Uran o. dgl. auf eine Glühkathode gebracht werden. 3. Verfahren nach Anspruch r und a, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallgemische aus Wolfram, -Uran, Molybdän u. dgl. finit Leichtmetallen durch Reduktion der Leichtmetallsalze -der entsprechenden Säuren für sich oder in Mischung miteinander oder mit den freien Säureanhydriden, Ammoniumsalzen oder Leichtmetalloxyden oder solchen Leichtmetallverbindungen, die beim Erhitzen in Oxyde übergehen, auf der Glühkathode selbst hergestellt werden. 4. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Reduktion der Leichtmetallsalze der Wolfram-, Uran-, Molybdän- u. dgl. Säure hergestellten Metallgemische die Kathode selbst bilden. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Leichtmetallverbindungen der Wolfram-, Uran-, 'Molybdänu. dgl. Säure für sich oder in Mischung miteinander oder unter Zusatz von Metalloxyden sowie erforderlichenfalls unter, Zusatz von Bindemitteln zu Kathoden geformt und innerhalb der Röhre der Reduktion unterworfen werden. 6. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Reduktion von Leichtmetallsalzen der Wolfram-, Uran-, Molybdän- o. dgl. Säure gebildeten Metallgemische denEmissionskörper einer indirekt geheizten Äquipotentialkathode bilden. 7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gemische von Wolfram, Uran, Molybdän u. dgl. mit Leichtmetallen durch Einpressen oder Festsintern auf an sich weicheren Glühfäden befestigt werden. B. Verfahren nach Anspruch 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallgemische des Wolframs, Urans, Molybdäns u. dgl. mit Leichtmetallen auf an sich harten, jedoch mit einem weicheren Metallüberzug, wie Platin oder Nickel, versehenen Glühfäden durch Einpressen oder Festsintern befestigt werden, wobei die Metallmischung staubförmig gepulvert sein kann. g. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an passender Stelle befestigte Metallgemische von Leichtmetallen mit Wolfram, Uran, Molybdän u. dgl. auf Glühtemperatur erhitzt werden. io. Verfahren zur Herstellung von Hochemissionskathoden nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Leichtmetallsalz bzw. Leichtmetallsalze der Metallsäuren der sechsten. Gruppe des periodischen Systems für sich oder unter Zusatz der freien Metallsäureanhydride oder ihrer Ammoniumsalze in der Röhre angeordnet und in Gegenwart reduzierender Substanzen, beispielsweise Magnesium, Aluminium, Silicium u. dgl., erhitzt wird. ii. Verfahren zur Herstellung von Hochemissionskathoden nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Kathode selbst bildendes oder auf der Kathode angeordnetes Leichtmetallsalz bzw. Leichtmetallsalze der Metallsäuren der sechsten Gruppe des periodischen Systems für sich oder unter Zusatz der freien Metallsäureanhydrride oder ihrer Ammoniumsalze in der Entladungsröhre selbst in Gegenwart reduzierender Substanzen, beispielsweise Magnesium, Aluminium, Silicium u. dgl., erhitzt wird. 12. Verfahren zur Herstellung von Hochemissionskathoden nach Anspruch i r, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf der Kathode angebrachtes oder die Kathode selbst bildendes Leichtmetallwolframat in der Entladungsröhre in Gegenwart reduzierender Substanzen, beispielsweise Magnesium, Aluminium u. dgl., erhitzt wird. 13. Elektronenröhre, insbesondere für Verstärker- und Gleichrichterzwecke, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode derselben ganz oder teilweise, mindestens an ihrer Oberfläche, aus einem Metallgemisch besteht, welches durch Reduktion von Leichtmetallsalzen der Metallsäuren der sechsten Gruppe des periodischen Systems oder von Gemischen derartiger Salze gegebenenfalls unter Zusatz der freien Metallsäureanhydride oder ihrer Ammoniuinsalze hergestellt worden ist. 14. Elektronenröhre mit indirekt geheizter Kathode, deren Emissionsschicht nach einem oder mehreren der Ansprüche i bis 12 hergestellt ist.