DE640123C - Verfahren zur Herstellung von Hochemissionskathoden - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN ABT
22. DEZEMBER 1936

■ REICHSPATENtAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 g GRUPPE 13 os

Zusatz zum Patent 628

Patentiert im Deutschen Reiche vom 19. Juni 1930 ab Das Hauptpatent hat angefangen am 29. April 1928.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hochemissionskathoden, bei welchem auf einem Trägerdraht zwecks Erzeugung der Emissionsschicht eine Schicht eines Erdalkaliwolframats aufgebracht wird, nach Patent 628 460.

Mit Leichtmetallen, wie Barium/ bestäubte Drähte lassen sich zu einer Hochemission anregen, wenn man den Metalldraht vor der Auftragung des Bariums mit einer wolframhaltigen Verbindung überzieht, beispielsweise mit einem Bariumwolframat oder einem anderen Leichtmetallsalz der Wolframsäure oder Wolframoxyden. Dies kann in der Weise geschehen, daß_x ein derartiges Salz in konzentrierter Lösung auf den Draht aufgetragen und auf diesem das Wasser, beispielsweise durch Erhitzen, zum Verdunsten gebracht wird. Bei den im allgemeinen schwer lösliehen Leichtmetallsalzen der Wolframsäure empfiehlt sich besonders die Verwendung einer wäßrigen Aufschwemmung solcher Salze, die mittels eines Rädchens oder einer anderen Auftragevorrichtung auf den Draht aufgebracht wird, der nicht Wolfram zu enthalten braucht. Ein solcher Draht kann zweckmäßig nachträglich erhitzt werden, um ein Verdunsten und Festhalten, evtl. sogar ein Festsintern der Wolframverbindung zu bewirken. Darauf wird der Draht zweckmäßig nach Einspannung der Rohre in der üblichen Weise, etwa nach dem Metalldampfverfahren, mit Barium überzogen. Dabei stellt sich aber heraus, daß solcher Draht vielfach, noch in erheblichem Umfang Ausschuß aufweist, herrührend insbesondere von solchen Drähten, die auf relativ höhere Temperatur erhitzt worden sind. Dieser Ausschuß ist merklich besonders bei Nickel- und Wolframdrähten als Trägermaterial, dagegen tritt er bei Platindrähten zurück. Eine Untersuchung ergab, daß im allgemeinen der Ausschuß erheblich ist bei solchen Drähten, die bei den entsprechenden Temperaturen oxydabel sind. Es bildet sich anscheinend in solchen Fällen eine isolierende Oxydschicht auf dem Draht. Diese scheint dem Auftreten der Emissionsfähigkeit hindernd zu sein, vermutlich weil nicht die Erhitzung der emissionsfähigen Schicht allein nötig ist für die Erzeugung einer Hochemissionskathode, sondern weil gleichzeitig die spezielle Schicht,

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden: Dr. Heins Benjamin in Berlin-Schlachtensee und Erwin Ehrig in Berlin-Niederschönhausen.

die in hohem Maße Elektronen emittieren soll, ein relativ gutes Leitvermögen besitzen muß.

Das Auftreten eines solchen Ausschusses" wird bei dem Verfahren gemäß, der Erfindung dadurch vermieden, daß man die Drähte, αξ als Träger für die Wolframverbindungen und das darauf aufgestäubte Leichtmetall dienen sollen, nur unter -einer Schutzgasatmosphäre ίο erhitzt. Beispielsweise wird der Draht über ein gerilltes Rädchen geführt, das auf der Unterseite durch die Paste des Wolframsalzes oder einer Mischung von Wolframsalzen hindurchgeht, diese Paste bis zur Oberseite des Drahtes mitführt und dort an den Draht, beispielsweise das Metall, abgibt. Um eine gleichmäßige Bestreichung zu bewirken, kann es zweckmäßig sein, von mehreren, beispielsweise von zwei Seiten her den Draht mit einer solchen Paste zu bestreichen. Der Draht läuft alsdann durch ein mit getrocknetem Stickstoff, evtl. Edelgas, wie Helium, Argon oder Neon, gefülltes Rohr, indem er auf die zur Festsinterung des Wolframats erforderliche Temperatur erhitzt wird. Nach erfolgter Abkühlung wird der so präparierte Draht geschnitten, evtl. gebogen und als Kathode in die Elektrodenanordnung eingebaut. Zweckmäßig nach erfolgtem Aufbau des Systems und Einbau in die Röhre sowie nach erfolgter Vorevakuierung, evtl. sogar (aber keineswegs notwendig) nach erfolgter Abschmelzung der Röhre von der Pumpe, wird das Barium verdampft, so daß es einerseits als Getter wirkend, die letzten Gasreste bindet und ferner sich auf der hinreichend kalt gehaltenen Kathode niederschlägt, nämlich auf jenem mit Wolframat bedeckten Nickelfaden. Nach der üblichen Formierung, die zweckmäßig durch Erhitzen erfolgt, weist eine solche Kathode eine vorzügliche Emission auf. Sie besitzt gegenüber den Wolframdrahtkathoden u. a. den wesentlichen Vorteil, daß sie sich bearbeiten läßt, ohne daß man durch die speziellen. Eigenschaften des Wolframs gebunden ist.

Eine Einrichtung zur Herstellung der erfindungsgemäßen Hochemissionskathode ist beispielsweise in der Ausführungsform der Abbildung dargestellt.

ι ist der Draht, der auf einer Vorratsrolle 2 aufgewickelt ist und nach Behandlung auf eine weitere Rolle 3 wieder aufgewickelt wird. Er führt durch eine Röhre 4 aus Porzellan o. dgl., die mittels der Drahtwicklung 5 beispielsweise elektrisch geheizt ist. Ein Strom von gereinigtem, insbesondere von Sauerstoffresten und Wasserdampf befreitem Stickstoff wird durch das Zuführungsrohr 6 zugeleitet. Bevor der Draht, der sich in Pfeilrichtung bewegt, durch die Röhre 4 hindurchgeht, kommt er an einem Rädchen 7 vorbei, das durch einen Behälter 8 hindurchgeht, der mit einer zur Auftragung auf den Draht geeigneten Paste gefüllt ist. Ein weite- 6g res Rädchen 9 kann noch vorgesehen werden, das ebenfalls an seinem Umfang mit einer Paste bestrichen wird. Falls es mit Rücksicht auf die Lage dieses Rädchens und die Konsistenz der Paste untunlich ist, dieses direkt in j₀ die Paste zu führen, können solche nach oben zu gerichtete Rädchen durch Zwischenglieder, beispielsweise durch weitere Zwischenrädchen indirekt mit Paste oder einer Lösung des auf den Draht 1 aufzutragenden Stoffes bestrichen werden. Das Rädchen 9 kann auch ■ als Führungsrolle für den Draht 1 dienen.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zur Herstellung von Hochemissionskathoden, bei welchem auf einen Trägerdraht zwecks Erzeugung der Emissionsschicht eine Schicht eines Erdalkaliwolframats aufgebracht wird, nach Patent 628 460, dadurch gekennzeichnet, daß das Erdalkaliwolframat in Form einer Paste aufgebracht, in einer inerten Atmosphäre festgesintert und daß diese Schicht daraufhin in an sich bekannter Weise mit Barium überstäubt wird. g₀
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Barium überstäubte Schicht durch Erhitzen formiert wird.
3. 3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder zweckmäßig eine Mehrzahl von Rädchen die Auftragung der Paste aus einem Vorratsbehälter auf den'Draht bewirken.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen