DE746775C - Gluehkathode fuer elektrische Entladungsgefaesse und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

• Glühkathode für elektrische Entladungsgefäße und Verfahren zu ihrer Herstellung In elektrischen Entladungsgefäßen für hohe Leistungen benutzt man nach Möglichkeit die Thoriumkathode. Diese Kathode hat den Vorteil, bei einer Temperatur, die niedriger ist als die Temperatur der Wolframkathode, eine hohe Emission zu geben und gleichzeitig spannungssicherer zu sein als die Oxydkathode. Die übliche Thoriumkathode besteht dabei aus einem Wolframdraht, dem Thoriümoxyd zugesetzt ist. Nach bekannten Verfahren wird eine einatomare Thoriummetallschicht auf der Oberfläche erzeugt. Diese Schicht ist die Quelle der Emission. Diese Verfahren müssen unverhältnismäßig sorgfältig ausgeführtwerden, und ihreWiederholung durch den Nichtfachmann im Betriebe ist unmöglich. Da aber die Thoriumkathode üblicher Bauart gegen Ionenbeschuß außerordentlich empfindlich ist, kann die Emission sehr leicht bei Gasausbrüchen zerstört werden. Ziel der Erfindung ist eine Kathode mit wenigstens gleichen Emissionseigenschaften, aber mit einfacherer Herstellung. und leichterer Regenerierbarkeit. Gemäß der Erfindung wird als Glühkathode ein anoxydierter metallischer Thoriumdraht benutzt. Es hat sich gezeigt, daß ein solcher Draht (oder auch ein Band oder eine Platte) eine Emission hat, die der Emission einer üblichen thorischen Wolframkathode wenigstens gleichwertig ist; die Herstellung ist jedoch viel einfacher. Beispielsweise wird der nur aus Thorium bestehende Draht erst in das elektrische Entladungsgefäß eingebaut. und es wird dann während des Pumpens bei einer Fadentemperatur von Soo bis iooo° C einfach eine kleine Menge Sauerstoff in das Gefäß hineingelassen. Das Thorium als hochaktiver Stoff zieht den Sauerstoff sofort an sich, und es bildet sich an der Oberfläche des Drahtes Thoriumoxyd.
• Um die Kathode im Falle des Abdampfens oder sonstiger Zerstörung des Thoriumoxyds regenerieren, zu können, kann es vorteilhaft sein, in der Röhre einen Körper zu haben, der fähig ist, Sauerstoff abzugeben. Die Sauerstoffabgabe kann entweder willkürlich oder selbsttätig, z. B. dauernd, im Betriebe erfolgen. Solche Verfahren zur willkürlichen oder dauernden Sauerstoffabgabe sind aus der Glühlampentechnik bekannt.
• In der Abbildung sind Meßergebnisse mit der Kathode nach der Erfindung dargestellt. Als Kathode wurde ein Thoriumdraht mit einer Fadenstärke von o,8 mm benutzt. Es wurde gemessen der Emissionsstrom als Funktion der Spannung an der Anode ( Sättigungskurven ')bei verschiedener Heizung, uiid zwar Kurve I bei 22,6 Watt je Quadratzentimeter Heizfadenoberfäche, Kurve 1I bei 25,5 Watt je Quadratzentimeter und Kurve III bei 2c9,3 Watt je Quadratzentimeter. Zum Vergleich wurde die Sättigungskurve einer üblichen karburierten Thoriumkathode (Wolfram mit i,St@'o Thoriumoxyd) eingetraben (Kurve IV). Die Temperatur betrug beispielsweise bei der Messung 1I i 5oo- C, während bei der Kurve IV eine Temperatur von i (3 5o C beobachtet wurde. Die Kurven zeigen, daß tatsächlich mit den) oxydierten Thoriumdralit dieselbe Emission uie mit karburiertein, thoriumolvdhaltigem Draht erreicht wird. Die Kathode nach der Erfindung wird vorzubs@ccise als direkt beheizte Kathode ausgebildet «erden. Sie kann aber auch indirekt. z. h. mitFlektronenbeschuß, oder Halb indirekt geheizt «-erden.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Glühkathode für elektrische Entladungsgefäße, bestehend aus einem anoxydierten metallischen Thoriumdralit.
2. 2. Verfahren zur Herstellung einer Kathode nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß während des Pumpens eitle zur Oxydation der nur aus Thorium bestehenden Oberfläche ausreichende Menge Sauerstoft in das Entladttiigsgefäli eingelassen wird. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden: Espe und Knoll, : Werkstoffkunde der Hochvakuumtechnik:- @, i 930j, Berlin, S. 269_