DE728589C - Process for the production of tubular tungsten incandescent cathodes for electron tubes - Google Patents
Process for the production of tubular tungsten incandescent cathodes for electron tubesInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung von rohrförmigen Wolframglühkathoden für Elektronenröhren Um die Kathodenoberfläche zu vergrößern, sind schon verschiedene Verfahren bekanntgeworden. Zum Beispiel werden Röhrchen und bei größeren Kathoden ,auch Rohre meistens aus Nickel, in Sonderfällen auch Kupfer oder Wolfram als Grundmetall verwendet, auf die eine hochemittierende Schicht (B.ariumverbindungen) aufgebracht wird. Solche Kathoden werden meistens indirekt mittels eines .isolierten Heizelementes geheizt. Auch sind bereits rohrförmige direkt geheizte Kathoden bekannt. Bei halb indirekter Heizung solcher Röhrchen als Glühkathoden ist im Innern des Röhrchens ein Heizdraht angeordnet, während das Röhrchen selbst zur Strom= rückleitung dient. Alle diese Hochemissionskathoden haben jedoch den Nachteil, daß bei hohen Anodenspannungen, die für Hochleistungsröhren notwendig sind, das gefürchtete Spratzen auftritt und bei den notwendigen hohen Feldstärken sich Teilchen. der aufgebrachten Emissionsschicht loslösen, die zur Lichtbogenbildung und damit zur Zerstörung der Kathode führen können. Außerdem treten bei solchen Kathoden bei hoher Anodenbelastung infolge ihrer Empfindlichkeit gegen Temperaturschwankungen starke Rückheizeffekte ,auf, wodurch der Elektronenstrom lawinenartig ansteigen und die Röhre zerstört werden kann.Process for the production of tubular tungsten incandescent cathodes for Electron tubes To enlarge the cathode surface, there are already different ones Procedure became known. For example, tubes and larger cathodes , also tubes mostly made of nickel, in special cases also copper or tungsten as base metal used, on which a highly emissive layer (B.arium compounds) is applied will. Such cathodes are mostly indirect by means of an .isolated heating element heated. Tubular, directly heated cathodes are also already known. At half indirect heating of such tubes as hot cathodes is inside the tube a heating wire is arranged, while the tube itself is used to return the current. However, all these high-emission cathodes have the disadvantage that at high anode voltages, which are necessary for high-performance tubes, the dreaded spitting occurs and at the necessary high field strengths, particles. the applied emission layer loosen, which lead to the formation of arcs and thus to the destruction of the cathode can. In addition, when such cathodes are subjected to a high anode load, as a result of their Sensitivity to temperature fluctuations, strong re-heating effects, due to which the electron flow can rise like an avalanche and the tube can be destroyed.
Massivkathoden, z. B. paus Wolfram, Molybdän, Tontal öder thorierte Wolframkathoden, weisen erfahrungsgemäß die obengenannten Nachteile nicht auf.Solid cathodes, e.g. B. paus tungsten, molybdenum, Tontal or thoriated Experience has shown that tungsten cathodes do not have the disadvantages mentioned above.
Wenn es auch bereits bekannt ist, rohrförmige Kathoden aus :den genannten Werkstoffen herzustellen, so ist doch die technische Herstellung nach den üblichen Zieh- und Hämmerverfahren wegen der Sprödigkeit dieser Materialien sehr schwieng, bei thoriertem Wolfram bislang unmöglich, da durch den Thoriumoxydzusatz das Wolfram noch spröder wird.Even if it is already known, tubular cathodes from: the mentioned Manufacture of materials, the technical production is after the usual Drawing and hammering processes are very difficult because of the brittleness of these materials, Up to now impossible with thoriated tungsten, since the addition of thorium oxide removes the tungsten becomes even more brittle.
Um nun auf einfache Weise rohrförmige Wolframglühkathoden für Elektronenröhren herzustellen, wird ,gemäß der Erfindung auf einen mit einer Bewicklung von thoriertem oder reinem Wolframdraht mit dicht beieinander liegenden Windungen versehenen Kerndraht ein Wolframpulver mit oder ohne Thoriumoxydzusatz aufgebracht und festgesintert und der Kerndraht nach dem Sintern chemisch entfernt.To now, in a simple manner, tubular tungsten incandescent cathodes for electron tubes produce, is, according to the invention on a with a wrapping of thoriated or pure tungsten wire with close together lying turns A tungsten powder with or without the addition of thorium oxide is applied to the core wire provided and sintered and the core wire chemically removed after sintering.
Nach dem Herauslösen des Kerndrahtes, der beispielsweise aus Eisen oder Molybdän besteht, wird das so erhaltene Röhrchen bis 200 bis 300°C unterhalb der Wolframschmelztemperatur längere Zeit gesintert, wodurch man ein stabiles Röhrchen erhält, bei dem die durch das Sintern entstandene Kristallstruktur des vorher amorphen Pulvers sich innig mit der Wendel verbindet. Während dieses Vorganges dampft das Thoriunioxyd, das sich im Kristall- gefüge des thorierten Wolframdrabtes fest eingeschlossen befindet, nur zu einem sehr kleinen Teil während des Sinterns heraus, so daß für den Betrieb der Kathode noch genügend Thoriumoxyd im Draht erhalten bleibt.After removing the core wire, which is made of iron, for example or molybdenum, the resulting tube is below 200 to 300 ° C sintered at the tungsten melting temperature for a longer period of time, resulting in a stable tube in which the sintered crystal structure of the previously amorphous Powder connects intimately with the helix. During this process, the steams Thorium dioxide, which is firmly enclosed in the crystal structure of the thoriated tungsten wire located, only to a very small extent during sintering, so that for the operation of the cathode still sufficient thorium oxide is retained in the wire.
Bei Elektronenröhren, die ohne Getter arbeiten müssen, ist die Verwendung von thorierten Wolframkathoden umerwünscht. Andererseits will man aber .auch dort Kathoden mit großer emittierender Oberfläche benutzen. Wie eingangs erwähnt, ist die Herstellung von reinen Wolframröhr chen nach den bekannten Verfahren infolge der Sprödigkeit des Materials sehr schwierig, besonders treten bei düninvandigen Röhrchen leicht Risse auf.In the case of electron tubes that have to work without a getter, the use of undesired by thoriated tungsten cathodes. On the other hand, you want to be there too Use cathodes with a large emitting surface. As mentioned at the beginning, is the production of pure Wolframröhr chen according to the known method as a result The brittleness of the material is very difficult, especially when it comes to thin walls Tubes easily cracked.
Hier ist es ebenfalls sehr vorteilhaft, das erfindungsgemäße Verfahren .anzuwenden, da es sich gezeigt hat, daß die auf den Kerndraht aufgebrachte Drahtwendel außer dem abenerwähnten Zweck der Verhinderung des Herausdampfens von Thoriumoxyd noch dazu dient, der Kathode ein stabiles, festes und rißfreies Gefüge zu ,geben.It is also very advantageous here to use the method according to the invention To apply, since it has been shown that the wire helix applied to the core wire besides the aforementioned purpose of preventing the evaporation of thorium oxide also serves to give the cathode a stable, firm and crack-free structure.
Um das Kornwachstum solcher Röhrchen zu beeinflussen, wird zweckmäßig an Stelle von Wolframpulver mit Thoriumoxydzusatz Wolframsäure, die ebenfalls mit einem Bindemittel vermischt ist, mit Thoriumnitratzusatz aufgebracht und reduziert. Bei der Reduktion, die beispielsweise in Wasserstoff stattfinden kann, wird durch geeignete Wahl der Temperaturstufen die Korngröße des Wolframpulvers beeinflußt; so daß beim nachfolgenden Hochsintern eine zweckmäßige feinkristalline Struktur mit möglichst glatter Oberfläche entsteht, wodurch die Abstrahlung herabgesetzt und damit die Heizleistung der Kathode niedrig gehalten wird.In order to influence the grain growth of such tubes is expedient instead of tungsten powder with thorium oxide added tungstic acid, which is also with a binder is mixed, applied with thorium nitrate additive and reduced. During the reduction, which can take place in hydrogen, for example, is carried out by suitable choice of temperature levels influences the grain size of the tungsten powder; so that in the subsequent high sintering a suitable fine crystalline structure with the smoothest possible surface, which reduces the radiation and thus the heating power of the cathode is kept low.
Zur Herstellung reiner Wolframkathoden kann die Wendel fortgelassen werden und Wolframpulver direkt auf den Kerndraht aufgespritzt werden.The filament can be omitted for the production of pure tungsten cathodes and tungsten powder sprayed directly onto the core wire.
Die Abb. i zeigt eiste nach dem neuen Verfahren hergestellte Kathode. Auf den Kerndraht i ist eine Bewicklung von thoriertem oder reinem Wolframdraht mit dicht beieinander liegenden Windungen 2 aufgebracht, auf die ein Wolframpulver 3 mit oder ohne Thoriumoxyd aufgebracht und festgesintert wird.Fig. I shows a cathode manufactured according to the new process. On the core wire i is a winding of thoriated or pure tungsten wire applied with closely spaced turns 2, on which a tungsten powder 3 is applied with or without thorium oxide and sintered.
Die Abb.2 zeigt eine reine Wolframkathode, bei .der die Wendel -- fortgelassen ist und das Wo-lframpulv er 3 direkt ,auf den Kerndraht i .aufgespritzt worden ist.Fig. 2 shows a pure tungsten cathode, in which the filament - is omitted and the Wo-lfram powder er 3 is sprayed directly onto the core wire i has been.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEL97371D DE728589C (en) | 1939-03-09 | 1939-03-10 | Process for the production of tubular tungsten incandescent cathodes for electron tubes |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE90339X | 1939-03-09 | ||
DEL97371D DE728589C (en) | 1939-03-09 | 1939-03-10 | Process for the production of tubular tungsten incandescent cathodes for electron tubes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE728589C true DE728589C (en) | 1942-11-30 |
Family
ID=25750006
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DEL97371D Expired DE728589C (en) | 1939-03-09 | 1939-03-10 | Process for the production of tubular tungsten incandescent cathodes for electron tubes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE728589C (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1033338B (en) * | 1953-12-17 | 1958-07-03 | Siemens Ag | Tubular cathode for electrical discharge vessels |
-
1939
- 1939-03-10 DE DEL97371D patent/DE728589C/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1033338B (en) * | 1953-12-17 | 1958-07-03 | Siemens Ag | Tubular cathode for electrical discharge vessels |
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