DE721937C - Gluehkathode fuer elektrische Entladungsgefaesse, wie Leuchtroehren, Gleichrichter, Senderoehren und Verstaerkerroehren - Google Patents

Gluehkathode fuer elektrische Entladungsgefaesse, wie Leuchtroehren, Gleichrichter, Senderoehren und Verstaerkerroehren

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DE721937C
DE721937C DEP74242D DEP0074242D DE721937C DE 721937 C DE721937 C DE 721937C DE P74242 D DEP74242 D DE P74242D DE P0074242 D DEP0074242 D DE P0074242D DE 721937 C DE721937 C DE 721937C
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DE
Germany
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tubes
rectifiers
cathodes
discharge vessels
electrical discharge
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DEP74242D
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English (en)
Inventor
Dr Wilfried Meyer
Hans Neldel
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Osram GmbH
Original Assignee
Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J1/02Main electrodes
    • H01J1/13Solid thermionic cathodes
    • H01J1/14Solid thermionic cathodes characterised by the material

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  • Discharge Lamp (AREA)

Description

  • Glühkathode für elektrische Entladungsgefäße, wie Leuchtröhren, Gleichrichter, Senderöhren und Verstärkerröhren Als Kathoden sowohl für Vakuum- als auch für Gasentladungsgefäße werden meist.Metalle oder Metalloxyde verwendet. Die Emissionsfähigkeit der üblichen Metalle ist jedoch beschränkt; um überhaupt beträchtliche Elektronenemission erreichen zu können, muß man bei Verwendung von Metallen auf hohe Temperaturen gehen, Metalloxyd- oder metalloxydhaltige Kathoden arbeiten bei wesentlich geringeren Temperaturen. Hierzu gehören beispielsweise Metallkathoden mit Thoroxydgehalt, bei denen die Emission auf einen dünnen metallischen Thoriumfilm zurückgeführt wird, und Kathoden, in denen vornehmlich die Erdalkalioxyde Verwendung finden. Es sind die bekannten Kathoden mit Bariumoxyd-, Strontiumoxyd- und Calciumoxydgehalt. Meist sind alle drei Oxyde in Gemischen untereinander vorhanden. Die Emission dieser Oxydelektroden ist außerordentlich gut. Ihre Anwendbarkeit ist jedoch durch die Temperatur begrenzt. Um eine befriedigende Lebensdauer zu erreichen, darf die Temperatur der Kathoden nicht weit über z ooo° C ansteigen. In Vakuumentladungsgefäß:en, bei denen Kathoden mit Erdalkalioxyden mittelbar oder unmittelbar geheizt werden, ist die Einstellung einer festen Kathodentemperatur gegeben: Bei Gasentladungsgefäßen, bei denen die Kathoden entweder unmittelbar geheizt werden oder aber durch die Elektrodenverluste auf Emissionstemperatur gebracht werden, treten dagegen häufig beträchtliche Temperaturschwankungen ein, die zu einer überlastung der Kathoden führen. Dies gilt insbesondere für Hochdruckentladungsgefäße, da bei diesen die Kathoden unmittelbar nach dem Einschalten bei verhältnismäßig noch tiefer Kathodentemperatur strommäßig überaus stark beansprucht werden. Es kann ein Mehrfaches des Nennstromes fließen. Diesen starken Beanspruchungen sind die üblichen, in Vakuumentladungsgefäßen gebräuchlichen Oxydkathoden nicht gewachsen.
  • Die Erdallkalioxyde werden in Form von Pasten auf metallische Träger oder Drähte aufgespritzt oder aufgesprüht. Der Emissionsstrom durchsetzt als Elektronen- und Ionenstrom damit zwangsläufig die Oxydschicht. Da diese Erdalkalioxyde oder Oxydgemische einen hohen negativen Temperaturkoeffizienten des Widerstandes haben, treten beim Anlaufen und bei starker Belastung der Kathoden leicht bevorzugte Strombahnen auf, die örtliche Überhitzung und ein Zerspratzen der Kathoden zur Folge haben.
  • Von diesem Nachteil frei sind bei sehr guter Emissionsfähigkeit Glühkathoden, die erfindungsgemäß aus P.erowskitstruktur besitzenden Barium-, Strontium- und Calciumtitanaten für sich oder aber in Gemischen untereinander bestehen.
  • Zwecks Herstellung der Glühkathoden werden Bariumtitanat, Strontiumtitanat oder Calciumtitanat nach dem bei Halbleitern üblichen Verfahren zu Körpern geformt. Sie können gegebenenfalls noch zur Erhöhung des Widerstandes isolierende Beimengungen, insbesondere Gberschüsse der benutzten Er dalkalioxyde, enthalten. Die Formkörper werden bei i5oo bis i8oo° C in Wasserstoff gebrannt. Sie nehmen dabei Perowskitstruktur und einen metallischenTemperaturkoeffizienten des Widerstandes an. Der spezifische Widerstand beträgt etwa 1/l00 ,r cm und mehr. Ihre Zusammensetzung ist dann nicht mehr 1.'!e0 # Ti 02, wobei Me0 ;das Erdalkalioxyd ist, sondern ihr e Zusammensetzung ist Me O . Ti 0" wobei x zwischen etwa 1,5 und 2 liegen kann. Der Sauerstoffgehalt der Perowskitstruktur besitzenden Erdalkalititanate ist also kleiner als der Sauerstoffgehalt der in Luft gesättigten Verbindungen. Die in der so reduzierend behandelten, Perowskitstruktur aufweisenden Verbindung auftretenden, chemisch nicht beanspruchten Wertigkeitselektronen wirken dann als Leitfähig keitselektronen und sind -wahrscheinlich auch verantwortlich für die Elektronenemission. Der positive Temperaturkoeffizient dieser emissionsfähigen Körper ist deswegen von V6'ichtigkeit, weil bei der Benutzung als Emissionsstoff in Entladungsröhren die Ausbildung bevorzugter Strombahnen bei kurzzeitigen überlastungen verhindert 1 wird. An einer Stelle mit bevorzugter Elektronenemission würde auch ein erhöhter Querstrom auftreten. Dieser erhöhte Querstrom führt zur Widerstandsvermehrung in der Oxydschicht, also selbsttätig zur Bremsung. Die Emissionskörper können stab-, band- oder rohrförmig sein. Sie können auch gleichachsig ineinander angeordnete Stab- oder Rohrkörper sein, um ohne Heizstrommagnetfeld benutzt zu werden. Die Körper können sowohl für mittelbar als auch für unmittelbar geheizte Kathoden als Emissionsträger dienen. Es ist nicht unbedingt nötig, aus diesen Perowskiten stets Formkörper herzustellen. Auch die Verwendung von reduzierend behandeltem Perowskitpulver, das als Paste auf einen unmittelbar geheizten Metalldraht oder ein mittelbar geheiztes Metallröhrchen aufgetragen wird, ist möglich. Kathoden dieser Art können in Leuchtröhren, Gleichrichtern, Verstärkerröhren oder Senderöhren benutzt werden.
  • Die bevorzugte Verwendbarkeit in Gasentladungsgefäßen ist besonders dadurch gegeben, daß sie während des Anlaufvorganges, also bei verhältnismäßig geringer Temperatur, eine gleichmäßige Emission ohne Ausbildung bevorzugter Strombahnen und örtlicher Gberlastung geben und daß sie den bei Gasentladungskathoden auftretenden Temperaturen von mehr als iooo° C ohne weiteres gewachsen sind.
  • Die Abbildung -zeigt als Beispiel eine auf einem Glasfuß i angeordnete Kathode einer Leuchtröhre. Die Kathode wird von einem Stift 2 gebildet, der beispielsweise aus Bariumtitanat besteht oder Bariumtitanat enthält. Der Stift aus Bariumtitanat dient gleichzeitig als Kathodenheizer und als Kathode. Er wird von den Stromzuführungen 3 und d. getragen.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Glühkathode für elektrische Entladungsgefäße, wie Leuchtröhren, Gleichrichter, Senderöhren und Verstärkerröhren, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühkathode aus Perowskitstruktur besitzenden Barium-, Strontium- oder Calciumtitanaten oder Gemischen dieser Titanate besteht.
  2. 2. Glühkathode nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß; die Titanate noch Isolierstoffe, insbesondereüberschüsse der verwendeten Erdalkalioxyde, enthaIten.
DEP74242D 1936-12-02 1936-12-02 Gluehkathode fuer elektrische Entladungsgefaesse, wie Leuchtroehren, Gleichrichter, Senderoehren und Verstaerkerroehren Expired DE721937C (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0720196A1 (de) * 1994-12-28 1996-07-03 Samsung Display Devices Co., Ltd. Oxidkathode mit thermionischer Emission und Herstellungsverfahren

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0720196A1 (de) * 1994-12-28 1996-07-03 Samsung Display Devices Co., Ltd. Oxidkathode mit thermionischer Emission und Herstellungsverfahren
KR960025915A (ko) * 1994-12-28 1996-07-20 윤종용 열전자 방출성 산화물 음극 및 그 제조방법

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