DE745979C

DE745979C - Thoriumkathode

Info

Publication number: DE745979C
Application number: DET53808D
Authority: DE
Inventors: Hans Sparmann; Dipl-Ing Ernst Woeckel
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1940-05-25
Filing date: 1940-05-26
Publication date: 1944-12-23

Description

Thoriumkathode Die üblichen Thoriumkathoden bestehen aus einem Draht aus Wolfram oder Molybdän mit -einem geeigneten Zusatz von Thoriumoxyd. Im Betrieb bildet sich bei einer solchen Kathode eine monatomare TlroriummetallschiCht, von der die gute Emission ausgeht. Diese monatomare Metallschicht ist sehr empfindlich, so daß es nicht oder nur in Atisnahmefällen möglich war, Thoriumkathoden in Hochspannungs- oder Gasentladun_gsgefäßen zu benutzen.
Außerdem ist es bekannt, Kathoden aus einer Molybdän-Thoriuxh#Legierung herzustellen. Diese Kathoden können jedoch nur einen geringen Gehalt an Thoriummetall aufweisen.
Gemäß der Erfindung wird nun als Kathode ein -poriges Röhrchen aus Wolfram, : ;Molybdän oder einer Wolfram-Molybdän-Legiwarung benutzt, dessen Puren mit Thorium ausgefüllt sind. Eine solche Kathode weist auch ohne Formierung oder Carburierung eine außerordentlich hohe Emission, große Spratzsicherheit, ausgezeichnete mechanische Eigenschaften, hohen elektrischen Widerstand und große Lebensdauer auf.
Es ist ,auch bereits bekannt, Kathodenröhrchen aus Wolfram oder Molybdän mit einem Thoriumoxydzusatz und einem Wolframkern herzustellen. Derartige Röhrchen haben jedoch, wenn sie eine gewisse Festigkeit aufweisen sollen, nur einen geringen Gehalt an hoch emittierenden Stoffeh und sind .daher der Kathode nach der Erfindung unterlegen.
Die Kathode gemäß der Erfindung kann in folgender Weise hergestellt werden: Röhrchen mit großem Durchmesser gewinnt man nach den üblichen metallkeramischen Verfahren beispielsweige durch. Pressen zwischen zwei gleichachsigen Gummischläuchen. Röhrchen mit kleinem Durchmesser werden vorzugsweise aus Oxydpulver gespritzt, reduzierend vorgebrannt und. schließlich hoch gesintert. Die Porosität kann dabei durch Verivendung von Metall oder Oxydpulver verschiedener Korngrößen oder durch Verwendung von Oxydpulver verschiedener Oxyda--@ tionsstufen nach Bedarf festgelegt werd.tl;@ Auch die Vorsinterungs- und -Endsinterun', temperaturen sind für die erhaltene Poroswesentlich. Die so erhaltenen Porigen Rö chen werden dann entweder mit Thoriumband, Thoriumdraht oder Thoriumblech umwickelt oder mit Thoriumpulver ganz oder teilweise gefüllt. Anschließend wird das Röhrchen zweckmäßig im Hochvakuum oder auch in einer nicht angreifenden Umgebung (Edelgas) erhitzt. Die Erhitzung soll so weit getrieben werden, daß bereits eine starke Verdampfung des Thoriums erfolgt. Wahrscheinlich ist diese hohe Erhitzungstemperatur deswegen zweckmäßig, weil erst dann die Beweglichkeit der Thoriumatome so groß wird, daß auch die kleinsten Lücken zwischen den Wolfram- oder Molybdänkristallen mit Thoriummetall ausgefüllt werden.
Die so hergestellten Röhrchen sind im allgemeinen, und zwar insbesondere wenn Molybdän benutzt wurde, duktil und lassen sich nach Bedarf weiterverarbeiten.
Ein Formierprozeß für die Kathode gemäß der Erfindung ist .im allgemeinen nur dann erforderlich, wenn durch Zwischenfälle beim Pumpen (Gaseinbruch o. dgl.) die Oberfläche verunreinigt wurde.
In der Abbildung ist ein Schnitt durch ein Kathodenstück gemäß der Erfindung dargestellt. Es ist i die geschnittene Wandung des porigen Röhrchens, dessen Poren mit Thoriummetall ausgefüllt sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Thoriumkathode, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem porigen Röhrchen aus Wolfram, Molybdän oder einer .#@Volfram - Molybdän s Legierung besteht, 'essen Poren mit Thoriummietall ausgefüllt `sind.
2. Verfahren zur Herstellung einer Thoriumkathode nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein poriges Röhrchen aus Wolfram, Molybdän oder einer Wolfram-Molybdän.Legierung mit Thoriumband, Thoriumdraht oder Thoriumblech umwickelt und anschließend, vorzugsweise im Vakuum, so weit über den Schmelzpunkt des Thoriums erhitzt wird, daß eine starke Thoriumverdampfung eintritt.
3. Verfahren zur Herstellung einer Thoriumkathode gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in ein poriges Röhrchen aus Wolfram, Molybdän oder Wolfram-Molybdän-Legierung Thoriummetall als Pulver oder Draht eingebracht und darauf das Röhrchen zweckmäßig im Vakuum so weit über den Schmelzpunkt des Thoriums erhitzt wird, .daß eine starke Thoriumverdampfung eintritt. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: schweizerische Patentschriften Nr. 11q.365, 117452.