DE728637C

DE728637C - Fangstoffpille mit einer Erdalkalimetall-Aluminium-Legierung fuer elektrische Entladungsgefaesse

Info

Publication number: DE728637C
Application number: DET52782D
Authority: DE
Inventors: Heinz Breuer; Dipl-Ing Alfred Widmann
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1939-09-07
Filing date: 1939-09-07
Publication date: 1942-12-01
Also published as: FR868093A; NL55507C

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM !.DEZEMBER 1942

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Vr 728 KLASSE 21g GRUPPE 13

Ύ52782 VUIc\2ig

Dipl-3ng. Alfred Widmann in Berlin-Charlottenburg und Heinz Breuer in Berlin-Lichterfelde

sind als Erfinder genannt worden.

Patentiert im Deutschen Reich vom 7. September 1939 an Patenterteilung bekanntgemacht am 29. Oktober 1942

Zur Verbesserung des Vakuums in elektrischen Entladungsgefäß en werden häufig sog. Legierungsgetter benutzt. Diese Getter bestehen vorzugsweise aus Erdalkalimetallen, die zum Schutz gegen atmosphärische Einflüsse z. B. mit Aluminium legiert werden. Beryllium und Magnesium gelten im Sinne der Erfindung nicht als Erdalkalimetalle.

Um. das Erdalkalimetall aus der Legierung zum Zwecke der Gasbindung zu verdampfen, sind verschiedene Verfahren bekannt. Die einfachste Methode ist, eine solche Legierung einfach bis zum Verdampfen des aktiven Fangstoffes zu erhitzen. Hierbei ist aber im allgemeinen eine verhältnismäßig hohe Temperatur erforderlich, wodurch beim Verdampfen des Fangstoffes durch Erhitzen des Fangstoffträgers mit Hochfrequenz der metallische Aufbau der Elektroden oft schadhaft wird. Um eine niedrigere Verdampfungstemperatur zu haben, könnte man beispielsweise eine Barium-Magnesium-Legierung verwenden. Hierbei verdampft aber das Magnesium in solchen Mengen, daß häufig Isolationsfehler entstehen, das Barium verdampft jedoch nur in Spuren. Man kann auch die Legierung mit einem Oxyd mischen, um einerseits der Legierung durch Umsetzung mit diesem Oxyd das Legierungsmetall, z. B. Aluminium, zu entziehen, wodurch das Erdalkalimetall in Freiheit gesetzt wird, zum anderen die Erdalkalimetallverdampfung durch die bei dieser Reaktion entwickelte Wärme zu begünstigen. Es hat sieb, aber herausgestellt, daß die Dosierung dieser oxydischen Zusätze sehr schwierig ist und daß die bei diesem Verfahren erforderliche chemische Umsetzung unter Umständen

Störungen hervorruft; ferner liegt die zum Einleiten dieser Reaktion erforderliche Temperatur auch sehr hoch.

Es ist auch bereits bekannt, einer Erd-· alkalimetall-Aluminium-Legierung Magnesium zuzusetzen. Da Magnesium bei 900⁰ C bereits einen Dampfdruck von 100 mm hat, während Barium bei dieser Temperatur erst einen Dampfdruck von 0,5 mm aufweist, ist es klar, daß aus einem solchen Getter zuerst das Magnesium verdampfen muß. Tatsächlich wurde durch Versuche festgestellt, daß ein aus 50 Teilen Aluminium, 50 Teilen Barium und 5 Teilen Magnesium hergestell-

«5 tes Getter, das bei verschiedenen Messungen zwischen 930 und 1000⁰ C verdampfte, einen Getterspiegel ergab, in dem sich kein wesentlicher Betrag Barium befand.

Durch die Erfindung wird eine neue Fang-

ϊο stoffpille gegeben, die gegenüber den bisher bekannten Fangstoff mischungen folgende Vorteile aufweist: Das aktive Metall wird ohne störende Umsetzung bei verhältnismäßig niedriger Temperatur frei. Die verdampfte Menge des aktiven Metalls ist wesentlich größer (etwa 7o°/₀) als bei den besten bekannten , Fangstoffpillen (höchstens 30 bis 40°/o). Der Pillenrückstand selbst ist wahrscheinlich infolge seiner aufgelockerten Struktür viel stärker chemisch aktiv als bei den bisher bekannten Getterpillen. Die durch 'Pressen hergestellte Fangstoffpille ist atmosphärischen Einflüssen gegenüber weitgehend unempfindlich und kann monatelang ohne jegliehen Schutz an der Luft aufbewahrt werden. Die gepreßte Pille hat eine solche mechanische Festigkeit, daß sie ohne Abdeckblech am Träger befestigt werden kann. Die leichte Zersetzung der Pille beim Abschießen des wirksamen Metalls ermöglicht einen erheblich verkürzten Arbeitsprozeß bei der Röhrenherstellung und die Anwendung verhältnismäßig kleiner Energien.

Bei der Fangstoffpille mit einer Erdalkalimetall-Legierung für elektrische Entladungsgefäße sind nach der Erfindung der gepulverten fein verteilten Legierung fein verteiltes gepulvertes Titan oder Thorium oder beide Metalle zugesetzt. Gerade Thorium als Zusatzmetall hat sich hervorragend bewährt. Die beiden Legierungsmetalle werden etwa in gleichen Gewichtsanteilen miteinander gemischt. Als Bereich kann angegeben werden, daß jeder Bestandteil 30 bis 700/0 der Legierung ausmachen kann. Vorzugsweise verwendet man 50 Gewichtsprozent Barium mit 50 Gewichtsprozent Aluminium oder 40 Gewichtsprozent Barium und 60 Gewichtsprozent Aluminium. Das Zusatzmetall kann gewichtsmäßig etwa die dreifache Menge der Legierung ausmachen.

Da; die genannten Zusatzmetalle als Pulver der paf%fisierten Legierung beigefügt werden, bil'den sie keinen Bestandteil der Legierung. Durch die Zusätze wird die Zer-Setzungstemperatur der Legierung bis etwa auf die Verdampfungstemperatur des reinen Bariums herabgesetzt. Bei einer Preßpille z. B., die aus 25 Gewichtsteilen einer 50 °l_oigen Barium-Aluminium-Legierung und 75 Gewichtsteilen Thorium bestand, wurde eine \^rerdampfungstemperatur von 88o° C gemessen, während ohne den Zusatz von Thorium die gleiche Legierung das Barium erst bei etwa 1100⁰C merklich abgab. In vielen Fällen ist es erwünscht, neben dem Barium oder den anderen Erdalkalimetallen auch kleine Mengen Magnesium zu verdampfen. Durch einen geringen Zusatz von Magnesium zu der angegebenen Legierung kann dies leicht erreicht werden. Man erreicht damit in vielen Fällen eine bessere Emission. Eine solche Pille kann beispielsweise bestehen aus 50 Gewichtsteilen Barium, 50 Gewichtsteilen Aluminium, 5 Gewichtsteilen Magnesium sowie 315 Gewichtsteilen Thorium.

Claims

Patentansprüche:

1. Fangstoffpille mit einer Erdalkalimetall-Aluminium-Legierung für elektrische Entladungsgefäße, dadurch gekennzeichnet, daß der gepulverten fein verteilten Legierung fein verteiltes gepulvertes Titan oder Thorium oder beide Metalle zugesetzt sind.

2. Fangstoffpille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Erdalkalimetall der Legierung ein oder mehrere der Metalle Barium, Strontium oder Calcium beigegeben sind.

3. Fangstoffpille nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie das dreifache Gewicht der Legierung an Thorium oder Titan enthält.

4. Fangstoffpille nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung aus 30 bis 70 Gewichtsprozent Erdalkalimetall und 70 bis 30 Gewichtsprozent Aluminium besteht. »1°

5. Fangstoffpille nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie in der Legierung einen Zusatz von Magnesium in Höhe von 10 Gewichtsprozent des Erdalkalimetalls enthält.