DE687902C - Traegermetall fuer vorzugsweise mittelbar beheizte Gluehkathoden fuer elektrische Entladungsgefaesse - Google Patents

Description

• Trägermetall für vorzugsweise mittelbar beheizte Glühkathoden für elektrische Entladungsgefäße Man hat die Wirtschaftlichkeit ,der Heizung von Kathoden, insbesondere von mittelbar geheizten Kathoden, dadurch verbessert, daß man an Stelle der Metalle Nickel oder Platin, .die ein verhältnismäßig höhen Gesamtstrahlungsvermögen haben, als Träger für die wirksame Schicht Metalle verwendete, die bei der Arbeitstemperatur der Kathode eine wesentlich geringere - Gesamtstrahlung besitzen, z. B. Kupfer, Silber oder Gold. Während beispielsweise eine mittelbar geheizte Kathode,der bisher üblichen Bauart mit-einer Trägerschicht aus Nickelmetall und einem Erdalkalioxydüberzug als wirksamer Schicht einen Heizaufwand von etwa q. Watt braucht, ist für eine Kathode von gleichen Abniessungen, aber mit Kupfer als Trägerschicht, nur eine Heizleistung von etwa 2 Watt erforderlich. Derartige Kathoden haben aber sehr wesentliche Fehler. Bei vielen von ihnen erreicht die Elektronenemission nicht die erforderliche Höhe, und außerdem ist die Lebensdauer -der Kathode im allgemeinen so kurz, daß sich schon aus diesem Grunde ihre technische Anwendung verbietet. Bisher kann man über die Ursache für diese Erscheinung noch nichts Abschließendes sagen. Es scheint jedoch, als ob die Metalle von geringer Gesamtstrahlung (Gold, Silber und insbesondere Kupfer) bei ihrer Verarbeitung gewisse, die Elektronenemission störende Gase aufnehmen und beim Betrieb der Kathode wieder abgeben.
• _ Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt, daß man die bei Verwendung derartiger Metalle als Träger auftretenden Mängel erfindungsgemäß dadurch beseitigen kann, daß man die Metalle Kupfer, Silber und Gold nicht allein, sondern in Vereinigung mit Metallen der Erdalkaligruppe, wie Magnesium, Strontium, Barium und insbesondere Calcium, mit Bor oder Silicium oder mit metallischen Verbindungen dieser. Metalle, wie Calcium-oder Bariumsilicid und Calcium- oder Bariumborid, verwendet. Besonders günstige Ergebnisse werden erzielt, wenn man sowohl die Elemente als auch die Verbindungen zusetzt, also z. B. 99,6°/o Kupfer, o,20/0 Silicium und o,2,11, Calciumborid. Zweckmäßig wird nicht mehr als etwa i °/o zugesetzt. An sich ist es bekannt, Kathodenkörpern aus Kupfer Erdalkalimetall zuzusetzen. Dabei dient jedoch dieser Zusatz in metallischer oder oxydischer Form als Emissionsstoff, während nach der Erfindung der- Zusatz offensichtlich nur im Trägermetall selber wirkt. Das geht z. B. daraus hervor, daß Bor, Silicium, Borid und Silicid dieselbe Wirkung haben wie die Erdalkalimetalle. Die Erschmelzung oder Svnterung der Legierung oder des legierungsähnlichen Gemischs erfolgt zweckmäßig im Vakuum oder unter einem nichtoxydierenden Gas, z. B. einem Edelgas. Für die Herstellung der Legierungen werden vorteilhaft sehr reine Ausgangsstoffe benutzt. Legierungen mit Zusatzstoffen, die bei verhältnismäßig niedriger Temperatur schon verdampfen, wie z. B. Barium, lassen sich auch auf den fertigen Kathodenträgern in der Weise herstellen, daß das Zusatzmetall i. B. durch Kathodenzerstäubung oder thermische Verdampfung auf den Kathodenträger niedergeschlagen und dann durch Tempern des Kathodenträgers die Vereinigung bewirkt wird.
• Durch die neuen Zusätze wird nicht nur die Festigkeit der Körper, :die sonst z. B. bei Kupfer durch Glühen in Wasserstoff sehr herabgesetzt wird, wesentlich gebessert. Es müssen daneben auch andere Wirkungen von Bedeutung sein, z. B. Phosphor, das ein gutes Mittel gegen die Schädigung durch Wasserstoff ist, und einige andere Desoxydationsmittel die Lebensdauer der Kathode und die Emission nicht oder sogar schädlich beeinflussen. Über die Wirkungsweise der als brauchbar genannten Zusätze ist aber zunächst noch nichtsbekannt.
• Die Kathoden aus den beschriebenen Legierungen und legierungsähnlichen Gemischen sind in bezug auf ihre Strahlungseigenschaften nicht ungünstiger als die -reinen Metalle, da die geringen Zusätze keinen merkbaren Einfluß auf die Strahlung haben. Man darf aber die Emissionsschicht nicht zu stark machen (nicht über ioo,u), da sonst die günstigen Strahlungseigenschaften des Trägermetalls verlorengehen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Trägermetall für vorzugsweise mittelbar geheizte Glühkathode für elektrische Entladungsgefäße, die einen nach dem Pasteverfähren mit einer Emissionsschicht überzogenen metallischen Trägerkörper besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer Legierung oder einem legierungsähnlichen Gemisch der Metalle Kupfer, Silber oder Gold allein oder untereinander legiert mit einem oder mehreren Zusätzen von bis etwa i °/ö Erdalkalimetall, Bor, Silicium oder metallischen Verbindungen dieser Stoffe besteht.
2. 2. Verfahren zur Herstellung des Trägermetalls nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus den reinen Metallen oder den Verbindungen durch Schmelzen im Vakuum oder unter einem nicht oxydierenden Gas, insbesondere Edelgas, hergestellt wird.
3. 3. Verfahren zur Herstellung des Trägermetalls nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierungsbildung an dem fertigen Kathodenträger z. B. mittels Niederschlagen des Zusatzmetalls durch Aufdampfen oder Kathodenzerstäubung und darauffolgende Wärmebehandlung erzeugt wird.