DE746016C

DE746016C - Kalte Kathode fuer elektrische Entladungsroehren

Info

Publication number: DE746016C
Application number: DES132036D
Authority: DE
Inventors: Dr Justus Mueh Berlin-Halensee
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1938-05-09
Filing date: 1938-05-10
Publication date: 1953-02-09

Description

Kalte Kathode für elektrische Entladungsröhren Die Erfindung betrifft eine kalte Kathode, bei der die Elektronen lediglich durch die Wirkung der Spannung zwischen den Elektroden ausgelöst werden. Der Zweck der Erfindung ist, die Elektronenemission, die ja bekanntlich bei kalten Kathoden ziemlich gering ist, zu erhöhen.
Die Kathode nach der Erfindung besteht aus einem durch einen Sinterprozeß hergestellten Isolierkörper, z. B. aus. Aluminiumoxyd, welcher an seiner der Anode des Entladungsgefäßes zugewandten Seite mit einem flächenhaften, durchbrochenen Metallkörper, vorzugsweise mit einem Metallnetz, überkleidet ist und an seiner von der Anode abgewandten Seite einen Metallbelag trägt, der dauernd oder zeitweise an einem gegenüber dem durchbrochenen Metallkörper negativem Potential liegt. Der durchbrochene Metallkörper, vorzugsweise ein Netz aus hochschmelzendem Metall, ist vorteilhaft in die Oberfläche des Isolierkörpers (Kathodengrundkörpers) eingepreßt. Der auf der anderen Kathodenseite befindliche Metallüberzug wird vorzugsweise durch Spritzen mit einer Schoopschen Spritzpistole oder mittels eines anderen Metallisierungsverfahrens für Isolierstoffe aufgebracht. Die der Anode des Entladungsgefäßes zugekehrte Kathodenseite erhält vorteilhaft einen Cäsiumoxydbelag oder einen Belag aus sonstigem sekundäremissionsfähigen Werkstoff. Der Cäsiumoxvdbelag kann in der Weise hergestellt werden, daß das Cäsium beispielsweise bei 2oo° in das Entladungsgefäß überdestilliert und sodann bei einem Druck von etwa o,8 mm Hg ungefähr eine Minute lang bei Zimmertemperatur die Oxydation des Cäsiumüberzuges vorgenommen wird.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform einer Entladungsröhre mit einer Kathode nach der Erfindung schematisch dargestellt. Mit i ist der Kathodengrundkörper und mit 2 der vom Entladungsraum abgewandte metallische Überzug des Grundkörpers bezeichnet. 3 ist ein Metallnetz, welches auf der dem Entladungsraum zugewandten Seite in den Grundkörper eingepreßt ist. Die Anode der Entladungsröhre ist mit q. bezeichnet. Durch die dünn gestrichelte Linie 5 ist der Cäsiumoxydüberzug angedeutet.
Die Kathode nach der Erfindung arbeitet nun in folgender Weise: Dem Metallbelag :2 wird eine gegenüber dem Netz 3 negative Spannung aufgedrückt. Auf diese Weise kommt ein Elektronenstrom zustande, welcher in der Richtung von dem Belag 2 nach dem Netz 3 fließt. Die Elektronen treten nun zum Teil aus dem Kathodenkörper heraus, zum Teil treffen sie auf das Metallnetz auf und fließen durch den Stromkreis, welcher die Spannungsquelle enthält, durch welche die Potentialdifferenz zwischen dem Belag 2 und dem Netz 3 erzeugt wird. Mit einer solchen Anordnung ist es bereits möglich, verhältnismäßig günstige Werte des Elektronenstromes zu erzielen.
Überraschenderweise hat es sich herausgestellt, daß man einen dauernden verhältnismäßig starken Elektronenstrom aus der Kathode nach der Erfindung entnehmen kann, wenn man zu Beginn der Elektronenentnahme den Metallbelag 2 gegenüber dem Netz 3 so weit negativ macht, daß zunächst ein Strom zustande kommt. Ist dieser Strom bloß ganz kurze Zeit geflossen, so wird die Elektronenemission stabil, und die elektronische Entladung erhält sich selbst aufrecht, auch dann, wenn die Saugspannung zwischen dem Belag 2 und dem Netz 3 wieder abgeschaltet wird. Es findet -also ein Vorgang statt, den man als eine Art Zündvorgang ansehen kann und durch welchen der stabile Emissionszustand der Kathode herbeigeführt wird. Zur Einleitung der Entladung ist lediglich das kurzzeitige Anlegen einer Spannung zwischen Belag 2 und Netz 3 notwendig, während im Betrieb zwischen diesen beiden Teilen keine Spannung von außen angelegt zu werden braucht, so daß auch in dem Außenkreis zwischen dem Belag 2 und dem Netz 3 im Betrieb kein Verlust entsteht.
Unterstützt kann dieser Vorgang auch dadurch werden, daß man das Netz (den durchbrochenen Körper 3), aus einem gut sekundäremissionsfähigen Stoff herstellt.
Die Formgebung der Kathode nach der Erfindung kann ganz verschieden sein und richtet sich nach dem Aufbau des gesamten Elektrodensystems. DerKathodengrundkörper kann ent-,veder flach sein oder auch ein gekrümmtes Profil erhalten. Der durchbrochene Metallkörper 3 ist entweder in der beschriebenen Weise als Netz ausgebildet oder aber heispielsweise als. gelochtes Blech.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Kalte Kathode für elektrische Entladungsröhren, bei der die Elektronenbefreiung lediglich durch die Elektrodenspannung erfolgt, gekennzeichnet durch einen durch einen Sinterprozeß hergestellten Isolierkörper, z. B. aus Aluminiumoxyd, welcher an seiner der Anode des Entladungsgefäßes zugewandten Seite mit einem durchbrochenen (mit Öffnungen versehenen) flächenhaften Metallkörper überkleidet ist und an seiner von der Anode abgewandten Seite einen Metallbelag trägt, welcher dauernd oder zeitweise an einem gegenüber dem durchbrochenen Metallkörper negativen Potential liegt.
2. Kathode nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der durchbrochene Metallkörper als Netz ausgebildet ist.
3. Kathode nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der Anode des Entladungsgefäßes zugewandte Kathodenseite mit einem Cäsiumoxydbelag oder einem Belag aus sonstigem sekundäremissionsfähigen Material versehen ist. .I. Kathode nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der durchbrochene Metallkörper in die Oberfläche des isolierenden Grundkörpers eingepreßt ist. 6. Verfahren zur Herstellung einer Kathode nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallbelag auf der von der Anode abgewandten Seite der Kathode mittels einer Schoopschen Spritzpistole .mittels wird. 5. Kathode nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der der Anode zugekehrte durchbrochene Metallkörper aus einem Metall von guter Sekundäremissionsfähigkeit besteht. Verfahren zum Betrieb einer elektrischen Entladungsröhre, die mit einer Kathode nach einem der Ansprüche z bis 4 ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallbelag des Isolierkörpers zur Einleitung des Emissionsvorganges mittels einer Spannungsquelle kurzzeitig auf ein gegenüber dem durchbrochenen Metallkörper negatives Potential gebracht und sodann die Spannungsquelle nach dem Einsetzen. der Elektronenemission wieder abgeschaltet wird. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift iii Betracht gezogen worden: Schweizerische Patentschrift Nr. 185 3o4.