DE748240C

DE748240C - Process for the production of glow cathodes for electric discharge tubes

Info

Publication number: DE748240C
Application number: DE1937748240D
Authority: DE
Inventors: Robert Lauter
Priority date: 1937-08-30
Filing date: 1937-08-30
Publication date: 1944-10-30
Also published as: FR839900A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Glühkathoden für elektrische , Entladungsröhren, bei welchen ei'ne Schicht aus emissionsfähigen Oxyden auf einen Träger aus einem unedlen Metall mit einem kleineren Wärmestrahlungsvermögen als Nickel aufgebracht wird.' Es kann sich dabei um direkt geheizte Kathoden handeln, bei welchen diese Träger also unmittelbar vom Heiz-The invention relates to a method for producing hot cathodes for electrical, Discharge tubes, in which a layer of emissive oxides on a carrier from a base metal with a lower heat radiation capacity than nickel is applied. ' It can be about act directly heated cathodes, in which these carriers are directly from the heating

•10 strom durchflossen werden, oder aber auch um indirekt geheizte Kathoden, bei welchen ein besonderer Heizdraht vorgesehen ist, welcher mit dem Träger nicht oder beispielsweise nur an einem Punkt elektrisch verbunden ist. Bei der Wahl des Werkstoffes für den Träger der Emissionsschicht wird von verschiedenen Betrachtungen ausgegangen. Vielfach wird die Wahl mit Rücksicht auf die Festigkeit getroffen, mit welcher das Oxyd auf dem Träger haftet. Anderseits _ist es auch bekannt, daß es für die Aktivität einer Kathode nicht gleichgültig ist_ä aus welchem Werkstoff der Träger des Oxydes besteht. Schließlich nimmt man auch vielfach auf die Strahlungseigenschaften des Trägermaterials Rücksicht, da es erwünscht ist, daß die Kathode nicht zuviel von ihrer Heizenergie durch Wärmestrahlung abgibt. Die ersten beiden Gründe haben beispielsweise zur Verwendung von Trägern aus Nickel-Chrom-Legierungen geführt, während man mit Rücksicht auf die Abstrahlungseigenschaften vielfach auch Kupfer als Trägermaterial verwendet. Es kommen natürlich auch noch viele andere Metalle in Frage. ,• 10 current flows through it, or else indirectly heated cathodes, in which a special heating wire is provided, which is not electrically connected to the carrier or, for example, only at one point. When choosing the material for the carrier of the emission layer, various considerations are made. In many cases, the choice is made with regard to the strength with which the oxide adheres to the carrier. On the other hand, it _is also known that it is not indifferent to the activity of a cathode _ä which consists of the carrier material of the oxide. Finally, the radiation properties of the carrier material are also often taken into account, since it is desirable that the cathode does not give off too much of its heating energy through thermal radiation. The first two reasons led, for example, to the use of supports made of nickel-chromium alloys, while copper is often also used as a support material in view of the radiation properties. Many other metals can of course also be used. ,

Es sind bereits Glühkathoden bekannt, bei denen zwischen dem Träger und der aus emissionsfähigen Oxyden bestehenden Oberflächenschicht eine Zwischenschicht aus Metallen, wie Kupfer, Nickel, Silber, Gold usw., angeordnet ist. Diese Zwischenschichten sollen entweder das Haften der emissionsfähigen Oxyde verbessern oder sie sollen die Wärmeabstrahlung herabsetzen. Würde manThere are already known hot cathodes in which between the carrier and the emissive Oxides existing surface layer an intermediate layer of metals such as copper, nickel, silver, gold, etc., is arranged. These intermediate layers are intended either to adhere the emissive Oxides improve or they are intended to reduce heat radiation. You would

aber als Zwischenschicht Kupfer verwenden, um eine sehr niedrige Wärmeabstrahlung zu erzielen, so'hätte dies zur Folge, daß das Kupfer mit dem in der Oxydschicht vornandenen Sauerstoff reagieren und seine günstigen Wärmeabstrahlungseigenschaften - verschlechtern würde. Bei Verwendung von Gold als Zwischenschicht würde mau aber keine so günstigen Wärmeabstrahlungseigenschäften erzielen wie bei Kupfer. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens gelingt es, Glühkathoden mit sehr günstigen Wärmestrahlungseigenschaften herzustellen.but use copper as an intermediate layer in order to achieve very low heat radiation achieve, this would have the consequence that the Copper reacts with the oxygen present in the oxide layer and its favorable Heat radiation properties - would deteriorate. When using Gold as an intermediate layer would not have such favorable heat radiation properties as with copper. With the aid of the method according to the invention, it is possible to produce hot cathodes with very favorable thermal radiation properties to manufacture.

Es wird dies erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß bei der Herstellung von Glühkathoden, bei welchen eine Schicht aus emissionsfähigen Oxyden auf einen Träger aus einem unedlen Metall mit einem kleineren Wärmestrahlungsvermögen als Nickel aufgebracht wird, zwecks Vermeidung einer Oxydation des Trägermetalles beim Herstellungsprozeß das Trägermetall mit einer ■ Schutzhaut aus einem edleren Metall als Silber, z. B. aus Gold oder Platin, überzogen wird, die so dünn ist, daß sie spätestens bei der Alterungserhitzung der Kathode größtenteils in den Träger der Oxydschicht übergeht. Alan hat schon daran gedacht, bei der Herstellung von Oxydkathoden aus dünnen Drähten die dünnen Drähte zunächst mit einem Mantel aus einem anderen Stoff zu versehen und nach dem Einspannen der Drähte in die Halterung das Überzugsmaterial wieder abzudampfen. Zweck dieser Maßnahme ist es, die Festigkeit der Drähte zu erhöhen, so daß die Gefahr einer Beschädigung der Drähte bei der Weiterverarbeitung vermindert wird. Bei der Glühkathode gemäß der Erfindung erfolgt jedoch die Anordnung einer Schutzhaut 4β auf dem Träger der Oxydschicht aus einem ganz anderen Grund, nämlich deshalb, um zu verhindern, daß der aus leicht oxydierbarem .Metall bestehende Träger bei der Wärmebehandlung der Kathode nicht oxydiert wird. Dies wird "durch die Anordnung einer Edelmetallschicht auf dem Träger der Oxydschicht erreicht. Die Dicke der Edelmetallschicht auf der Kathode wird aber so gewählt, daß sich bereits bei der Formierung, spätestens aber bei der Alterungserhitzung, das Edelmetall in dem Träger zurückzieht und so. das Material an der Oberfläche bleibt, wel-• dies günstige Wärmeabstrahlungs- und Hafteigenschaften besitzt. Als Metalle für den überzug der Kathodenoberfläche kommen beispielsweise Gold oder Platin in Betracht. Silber wäre für diesen Zweck nicht geeignet, weil sich an der Oberfläche der Silberschicht unter dem Einfluß der emissionsfähigen Oxyde, ein Überzug von Silberoxyd bilden würde. Es kommt nicht darauf an. ob das Metall, welches für den Schutzüberzug verwendet wird, selbst eine geringe Abstrahlungsfähigkeit besitzt oder an sich als Trägermetall nicht so gut geeignet ist. da ja die <>5 Menge des Metalles, mit welchem die Obervfläche des Trägerkörpers überzogen wird, so ■ gering gewählt wird, daß es wenigstens wahrend des Alterungsvorganges der Kathode sich vollkommen oder größtenteils in diese 7» Oberfläche hineinzieht. Man kann als Überzug daher beispielsweise auch Platin verwenden in Fällen, in denen z. B. zum Zwecke geringer Wärmeabstrahlung der Träger aus Kupfer besteht. ^7S This is achieved according to the invention in that in the production of hot cathodes, in which a layer of emissive oxides is applied to a carrier made of a base metal with a lower heat radiation capacity than nickel, the carrier metal with a ■ in order to avoid oxidation of the carrier metal during the manufacturing process Protective skin made of a more noble metal than silver, e.g. B. gold or platinum is coated, which is so thin that it largely merges into the carrier of the oxide layer at the latest when the cathode is heated to aging. Alan has already thought of producing oxide cathodes from thin wires first of all to provide the thin wires with a jacket made of a different material and to evaporate the coating material again after the wires have been clamped in the holder. The purpose of this measure is to increase the strength of the wires, so that the risk of damage to the wires during further processing is reduced. In the hot cathode according to the invention, however, the arrangement of a protective skin 4β on the support of the oxide layer takes place for a completely different reason, namely to prevent the support consisting of easily oxidizable metal from being not oxidized during the heat treatment of the cathode. This is achieved "by arranging a noble metal layer on the support of the oxide layer. The thickness of the noble metal layer on the cathode is chosen so that the noble metal in the support is withdrawn during formation, but at the latest during aging heating and so Material remains on the surface, which has favorable heat radiation and adhesive properties. The metals for the coating of the cathode surface are, for example, gold or platinum. Silver would not be suitable for this purpose because it is on the surface of the silver layer under the influence the emissive oxides would form a coating of silver oxide. It does not matter whether the metal which is used for the protective coating has a low emissivity itself or is not so well suited as a carrier metal. since the <> 5 The amount of metal with which the surface of the carrier body is coated is chosen to be so small that at least during the aging process of the cathode it is completely or largely drawn into this surface. You can use platinum as a coating, for example, in cases where z. B. for the purpose of low heat radiation, the carrier is made of copper. ^7S

Das Gewicht des zum Überzug verwendeten Edelmetalles beträgt bei einer Kathode von etwa 20 mm Länge und einem Durchmesser von ι mm beispielsweise 0,3 mg. Die Herstellung der Kathode erfolgt in den üblichen \~erfahrensschritten. Es hat sich gezeigt, daß eine solche Kathode auch bei starker Wärmebehandlung ihre Emissionsfähigkeit völlig beibehält und daß außerdem die Wärmeabstrahlung sehr gering ist. Durch die Erlindung ist also der genannte Xachteil vermieden und eine brauchbare ökonomisch arbei- * tende Kathode geschaffen.The weight of the noble metal used for the coating is for a cathode of about 20 mm in length and a diameter of ι mm, for example 0.3 mg. The production the cathode takes place in the usual process steps. It has been shown that such a cathode completely retains its emissivity even with strong heat treatment maintains and that also the heat radiation is very low. Through the discovery so the mentioned disadvantage is avoided and a useful economic work * tending cathode created.

Claims

Claim:

Process for the production of Glülikathoden for electrical discharge tubes, in which a layer of emissive oxides on a carrier Made of a base metal with a lower heat radiation capacity than Xikkel is applied, characterized in that in order to avoid a Oxidation of the carrier metal during the manufacturing process, the carrier meuill with i °° a protective skin made of a more noble metal than silver, e.g. B. made of gold or platinum, is coated, which is so thin that it is no later than the aging heating of the Cathode largely merges into the carrier of the oxide layer.

To distinguish the subject of the application from the state of the art, the granting procedure the following publications have been considered in iiu:

German patents ... No. 566 4 (16.

632442;
Swiss patents - 124626, 126289;

British patent specification - 285 538.