DE635166C

DE635166C - Verfahren zur Herstellung von Hochemissionselektroden

Info

Publication number: DE635166C
Application number: DER82905D
Authority: DE
Original assignee: Loewe Opta GmbH
Current assignee: Loewe Opta GmbH
Priority date: 1931-10-01
Filing date: 1931-10-01
Publication date: 1936-09-11

Description

Verfahren zur Herstellung von Hochemissionselektroden Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Hochemissionselektroden. Als Hochemissionselektroden werden z. Zt. in der Hauptsache Körper verwendet, die aus einem Wölframkern bestehen, auf dem übereinandergelagert Schichten aus Wolframoxyd, Bariumoxyd und metallischem Barium angeordnet sind. Derartige Elektroden werden beispielsweise durch Aufstäuben von metallischem Barium auf einen in der Elektronenröhre fertig montierten voroxydierten Wolframdraht hergestellt. Dabei bildet sich zunächst durch Umsetzung des aufgestäubten metallischen Bariums mit der Oxyd-Schicht des Wolframdrahtes eine Schicht Bariumoxyd, auf der sich dann das überschüssige Barium als metallische Schicht absetzt. Da die Umsetzung zwischen Barium und Wolframoxyd äußerst stark von den Temperaturverhältnissen des zu aktivierenden Körpers abhängt und da diese Temperaturverhältnisse wiederum schon durch in der Fabrikation nicht auszuschaltende geringe Ungleichmäßigkeiten stark beeinflußt werden, lassen sich auf diese Weise keine vollständig gleichmäßigen Hochemissionselektroden erzeugen. Es ist ferner an sich bekannt, hochemittierende Stoffe in einer pastenförmigen Mischung mit organischen Stoffen sowie hochemittierende Metalle in Form eines Amalgams auf den Trägerdraht aufzubringen.
Diese Verfahren liefern jedoch ebenso wie das bekannte Schmieroxydverfahren nur vergleichsweise ungleichmäßige Emissionsschichten. Gemäß der Erfindung wird auf einen mit einer Oxydschicht seines eigenen Metalls bedeckten Kern außerhalb des Entladungsgefäßes eine Schicht des aktivierenden Metalls aufgebracht und unter Ausschluß des Luftsauerstoffs unter vollkommen gleichmäßigen Temperaturverhältnissen mit der Oxydschicht des Kerns umgesetzt, sodann wird der Kathodenkörper in die Entladungsröhre eingebaut und darauf auf die Oxydschicht des aktivierenden Metalls innerhalb des Entladungsgefäßes eine weitere Schicht des aktivierenden Metalls, vorzugsweise durch Zerstäuben, aufgebracht.
Die außerhalb des Entladungsgefäßes hergestellte Oxydschicht des aktivierenden Metalls wird zweckmäßig, bevor sie mit Luftsauerstoff in Berührung kommt, mit einer Schutzschicht überzogen. Diese Schutzschicht kann auf an sich bekannte Weise beispielsweise. aus Paraffin bestehen. Sie wird erst nach erfolgtem Einbau im geeignet evakuierten Entladungsgefäß wieder entfernt.
Das außerhalb des Entladungsgefäßes vorgenommene Aufbringen des aktivierenden Metalls auf die Oxydschicht der Hochemissionselektrod'e kann in an sich bekannter Weise durch Aufstäuben des Metalls in einem geeigneten Ofen erfolgen.
Es ist jedoch zweckmäßig, das aktivierende Metall in teigiger bis zähflüssiger, gegebenenfalls leichtflüssiger Gestalt gleichmäßig aufzutragen. Zu diesem Zweck kann das aktivierende Metall, in Form eines möglichst hochprozentigen Amalgams übergeführt werden. Es ist zweck, i --*ßig, ein-bei Zimmertemperatur festes A "" ' na gam zu verwenden und den Aufbringungsvöe= gang bei einer solchen Temperatur vorzunehn, bei welcher das Amalgam eine geeignete, teigige bis zähflüssige, gegebenenfalls leichtflüssige Konsistenz aufweist.
Es ist andererseits auch möglich, das' aktivierende Metall mit einer inaktiven, -vorzugsweise organischen Substanz, wie z. B. Paraffin, in geeigneten Mengenverhältnissen bis - zur pastenförmigen bzw. zähflüssigen Konsistenz zu vermischen und in gleichmäßiger Schicht, beispielsweise mittels einer geeigneten Formvorrichtung, aufzutragen.
Auch in diesem Falle wird zweckmäßig eine aus dem aktivierenden Metall und dem indifferenten Körper bestehende Mischung, welche bei Zimmertemperatur fest ist,- bei einer solchen Temperatur verwendet, bei welcher sie eine geeignete Konsistenz aufweist.
Es ist fernerhin auch möglich, das aktivierende Metall in Form einer aus Amalgam und einer geeigneten inaktiven Substanz in geeigneten Mischverhältnissen bestehenden Mischung aufzubringen.
Es können insbesondere auch solche Mischungen- verwendet werden, welche bei- normaler Ternperatür eine teigige, zähflüssige-oder leichtflüssige Konsistenz aufweisen und die Oxyd= schickt benetzen. ' Nach dem Aufbringen. der das aktivierende Metall enthaltenden Substanz wird der Kathodenkern zunächst auf eine solche Temperatur gebracht, bei der das Quecksilber - bzw. die inaktive organische Substanz verdampft. und dann bis zur Reaktion des - aktivierenden Metalls mit der Oxydschicht des Kerns weiter erhitzt.
Nachdem die Reaktion vor sich gegangen ist, wird die entstandene Oxydschicht des aktivierenden hochemissionsfähigen - Metalls zweckmäßig mit einer Schutzschicht überzogen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann zweckmäßig als kontinuierliches Verfahren durchgeführt werden, derart, daß der Kerndraht in einem kontinuierlichen Vorgang voroxydiert, mit der Überzugsschicht aus aktivierendem -Metall versehen,. das Bindemittel aus der Überzugsschickt entfernt, das aktivierende Metall mit der Oxydschicht zur Umsetzung gebracht und schließlich der mit der Oxydschicht. des aktivierenden Metalls überzogene Körper mit einer Schutzschicht versehen wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren zerfällt also grundsätzlich in, zwei Teile. Zunächst wird außerhalb der Röhre der Wolframdraht oxydiert und auf diese Oxydschicht;,beispielsweise durch Zerstäuben, metallisches Barium aufgebracht; Das Aufbringen des aktivierenden Metalls kann auch in der Weise erfolgen, daß dasselbe durch ;Amalgamieren bzw. durch Verreiben mit einer

ramdraht aufgetragen wird. Der mit dem das Metall enthaltenden Überzug versehene Körper wird sodann bis zur Entfernung des Quecksilbers oder sonstigen Bindemittels zweckmäßig auf eine solche Temperatur erhitzt, bei der eine Umsetzung der Oxydschicbt mit dem aktivierenden Metall hoch nicht stattfindet, und erst nach Entfernung des Bindemittels auf eine Temperatur gebracht, bei der die Reaktion zwischen dem ' aktivierenden Metall und der Oxydschicht vor sich geht, und nach Vollendung der Reaktion mit einer Schutzschicht, beispielsweise aus Paraffin, überzogen. Während dieses eigentlichen Umsetzungsvorganges können dann auf einfache an und für sich bekannte Weise vollkommen gleichmäßige Temperaturverhältnisse innegehalten werden. Das Verfahren kann auf einfache Weise als kontinuierlicher Fabrikationsvorgang ausgebildet -werden: Das hergestellte Halbfabrikat ist nunmehr verhältnismäßig lange lagerfähig. Zu gegebener Zeit wird dasselbe in die Entladungsröhre montiert, der Schutzüberzug durch Erhitzen entfernt und eine Schicht des metallischen Aktivierungsmittels aufgestäubt. Nach Vornahme des Aufstäubens ist die Röhre ohne weitere Formierungszeit sofort gebrauchsfertig. Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet es, durchaus gleichmäßige Hochemissionselektroden in wesentlich kürzerer zeit, und zwar im kontinuierlichen Verfahren, herzustellen. Der langwierige bisher erforderliche Formierungsvorgang der in der Röhre fertig eingebauten Elektrode wird vollständig ausgeschaltet.
Das aktivierende Metall kann unter Verwendung beliebiger, mit ihm nicht reagierender, organischer oder anorganischer, vorzugsweise indifferenter Substanzen in die zur Erzeugung eines Überzuges erforderliche, fein verteilte teigige bis zähflüssige, gegebenenfalls leichtflüssige _ Form gebracht werden. Falls die auf diese Weise erzielte Mischung bei Zimmertemperatur eine zu starre Konsistenz aufweist, wird sie curch Erwärmen bis zu dem erforderlichen Grad verflüssigt. Selbstverständlich können an Stelle der beispielsweise genannten Metalle, wie Wolfram und Barium, auch andere geeignete Metalle bzw. Metalloxyde -in der erfindungsgemäßen Weise Verwendung finden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: z: Verfahren zur Herstellung von Hochemissionselektroden, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des Entladungsgefäßes auf den mit einer Oxydschicht seines eigenen Metalls bedeckten Kern eine Schicht des aktivierenden Metalls aufgebracht und unter Ausschluß des Luftsauerstoffes unter vollkommen gleichmäßigen Temperaturverhältnissen mit der Oxydschicht des Kerns zur Umsetzung gebracht, sodann dieser mit der aufgebrachten Schicht in die Entladungsröhre eingebaut und danach auf die Oxydschicht des aktivierenden Metalls innerhalb des Entladungsgefäßes eine weitere Schicht des aktivierenden Metalls, vorzugsweise durch Zerstäuben, aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch x, dadurch gekennzeichnet, daß die außerhalb des Entladungsgefäßes hergestellte Oxydschicht des aktivierenden Metalls, bevor sie mit Luftsauerstoff in Berührung kommt, mit einer Schutzschicht überzogen und daß diese Schutzschicht erst nach erfolgtem Einbau im evakuierten Entladungsgefäß wieder entfernt wird.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das aktivierende Metall außerhalb des Entladungsgefäßes in teigiger bis zähflüssiger, gegebenenfalls leichtflüssiger Gestalt gleichmäßig aufgetragen wird. q..
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das aktivierende Metall als -hochprozentiges Amalgam aufgebracht wird.
5. Verfahren nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß ein bei Zimmertemperatur festes Amalgam bei derjenigen Temperatur Verwendung findet, bei der es eine teigige bis zähflüssige, gegebenenfalls leichtflüssige Konsistenz aufweist.
6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das aktivierende Metall mit einer inaktiven, vorzugsweise organischen Substanz, wie z. B. Paraffin, in .geeigneten Mengenverhältnissen bis zur pastenförmigen bzw. zähflüssigen Konsistenz vermischt und in gleichmäßiger Schicht, beispielsweise mit Hilfe einer geeigneten Formvorrichtung, aufgetragen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem aktivierenden Metall und dem indifferenten Körper bestehende, bei Zimmertemperatur feste Masse bei einersolchenTemperaturverwendet wird, bei der sie eine teigige bis zähflüssige, gegebenenfalls leichtflüssige Konsistenz aufweist. 8..
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das aktivierende Metall in Form einer aus Amalgam und einer geeigneten inaktiven Substanz in geeigneten Mischverhältnissen bestehenden Mischung aufgebracht wird. g.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere solche Mischungen verwendet werden, die bei normaler Temperatur einen teigigen, zähflüssigen oder leichtflüssigen Charakter aufweisen und die Oxydschicht benetzen. io.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis g, dadurch gekennzeic> net, daß der mit dem das aktivierende Metall enthaltenden Überzug versehene Kern zunächst auf eine solche Temperatur gebracht wird, bei der das Quecksilber bzw. die inaktive organische Substanz verdampft und dann bis zur Reaktion des aktivierenden Metalls mit der Oxydschicht des Kerns weiter erhitzt wird. ii.
Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das aktivierende Metall außerhalb des Entladungsgefäßes auf die Oxydschicht des Kerns durch Zerstäuben aufgebracht und unter Ausschluß von Luftsauerstoff mit der Oxydschicht zur Umsetzung gebracht wird.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kerndraht in einem kontinuierlichen Vorgang voroxydiert, mit der Überzugsschicht aus aktivierendem Metall versehen, das Bindemittel aus der Überzugsschicht entfernt; das aktivierende Metall mit der Oxydschicht zur Umsetzung gebracht und schließlich der mit der Oxydschicht des aktivierenden Metalls überzogene Körper mit einer Schutzschicht, beispielsweise aus Paraffin, versehen wird.
13. Verfahren nach Anspruch i bis 1i, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht des aktivierenden Metalls auf den mit einer Oxydschicht seines eigenen Metalls bedeckten Kern in einem fortlaufenden Verfahren aufgebracht und mit der Oxydschicht des Kerns zur Umsetzung gebracht wird.