DE809219C

DE809219C - Verfahren zur Herstellung der Oxydkathode einer elektrischen Entladungsroehre und nach diesem Verfahren hergestellte Entladungsroehre

Info

Publication number: DE809219C
Application number: DEP20718A
Authority: DE
Inventors: Robert Loosjes; Hendrik Jan Vink
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1946-11-13
Filing date: 1948-11-05
Publication date: 1951-07-26
Also published as: US2464874A; CH260730A; FR955482A; NL74346C; BE477288A; GB642755A

Description

Es ist bereits bekannt, eine Oxydkathode in einem gesonderten Raum herzustellen und sie mit einer dünnen Kupfer-, Silber- oder Goldschicht zu überziehen, wonach die Kathode in die eigentliche Röhre eingebaut und die Silber-, Kupfer- oder Goldschicht von der Kathode abgedampft wird, wonach letztere fertig ist.

Dieses Verfahren hat den Vorzug, daß in der endgültigen Röhre kein Erdalkalimetall verdampft wird. Ein Nachteil besteht darin, daß die Kathode im allgemeinen auf eine sehr hohe Temperatur erhitzt werden muß, um die schützende Metallschicht mit hinreichender Geschwindigkeit abzudampfen, was mit unangenehmen Sinterungserscheinungen in der Oxydschicht einhergeht.

Auch ist es bekannt, für die Schutzschicht Polystyren oder andere Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Paraffin, zu verwenden. Diese können bei beträchtlich niedrigeren Temperaturen verdampft ao werden, weisen aber den Nachteil auf, daß sie ziemlich viel Gase, wie z. B. Kohlensäure, abgeben, wodurch sich die Röhre nachträglich schwer entgasen läßt.

Nunmehr wurde gefunden, daß sich die vorerwähnten Nachteile der hohen Verdampfungstemperatur der Schutzschicht und der Entwicklung schädlicher Gase durch Anwendung des im fol-

genden beschriebenen Verfahrens vermeiden lassen.

Nach der Erfindung wird (werden) bei einem Verfahren zur Herstellung einer Oxydkathode in einer elektrischen Entladungsrohre das (die) Erdalkalimetall(e), das (die) mit Sauerstoff die emittierende Oxydschicht bilden wird (werden), in einem gesonderten Raum auf dem Träger dieser Schicht in einer dünnen Schicht angeordnet, wonach eine Schutzschicht aus Kupfer oder einem anderen Metall aufgetragen wird, das mit Barium ein Eutektikum bei Temperaturen niedriger als die Aktivierungstemperatur der endgültigen Erdalkalimetalloxydschicht bildet. Darauf vvird die Kathode in die endgültige Röhre eingebaut, wonach die Kathode in einer Sauerstoffatmosphäre auf eine Temperatur von etwa 8oo°C erhitzt und dann im Vakuum während einiger Zeit auf dieser Temperatur gehalten wird.

Wenn die Schutzschicht aus Kupfer besteht, tritt bei etwa 520⁰C Zusammenschmelzen der nur einige Mikron starken Schichten Erdalkalimetall und Kupfer auf, wobei das Eutektikum dieser Metalle gebildet wird. Das Erdalkalimetall gelangt hierbei also auch an die Oberfläche und wird dann durch den vorhandenen Sauerstoff oxydiert, so daß eine Erdalkalimetalloxydschicht entsteht, in der fein verteiltes Kupfer vorhanden ist. Die Nacherhitzung im Vakuum dient dazu, gegebenenfalls von anderen Metallen als dem Erdalkalimetall gebundenen Sauerstoff zu entfernen. Da sich bereits bei verhältnismäßig niedriger Temperatur ein Eutektikum des (der) Erdalkalimetalle) bildet, ist es nicht erforderlich, das Kupfer durch Erhitzung auf hoher Temperatur zu entfernen, so daß keine unerwünschte Sinterung der Oxydschicht eintreten kann.

Die mit der schützenden Metallschicht überzogenen, noch nicht abgearbeiteten Kathoden sind an feuchter Luft während einiger Tage beständig, an trockener Luft sogar während einiger Wochen.

Im allgemeinen wird man die schützende Metallschicht durch Verdampfung im Vakuum anbringen, obgleich auch Zerstäubung in einem Edelgas möglich ist. Hierbei soll aber berücksichtigt werden, daß nicht zu viel Wärme mit ausgestrahlt wird, da sich dann bereits während des Aufdampfens ein Eutektikum bildet, das an j der Luft nicht mehr gleich beständig wie die mit der schützenden Metallschicht überzogene Kathode ist. Die Erfindung sei an Hand des folgenden Ausführungsbeispiels näher erläutert. Eine Nickelkappe mit einer flachen oberen Seite von 8 mm² Oberfläche wird in einem Vakuumraum angeordnet und mit einer einige Mikron starken Schicht von Barium und Strontium in einem Verhältnis von 60 : 40 Atomprozent bedampft. Dann wird auf diese Schicht eine Kupferschicht von 2 Mikron gedampft und die Kathode in der endgültigen Röhre angeordnet, in die Sauerstoff unter einem Druck von 0,015 mm zugelassen wird. Die Kathode wird nun langsam bis zu 800⁰C erhitzt, und nach einigen Minuten wird der verbleibende Sauerstoff abgepumpt. Die Kathode wird nun während 24 Stunden auf 820⁰C erhitzt, wonach die Sättigungsemission mehr als 2 Amp. je Quadratzentimeter beträgt.

Das in der Oxydschicht noch vorhandene feinverteilte Kupfer dampft teilweise während der Lebensdauer der Kathode zu den anderen Elektroden oder zur Wand der Röhre, teilweise wird es auch von der Unterschicht aufgenommen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung der Oxydkathode einer elektrischen Entladungsröhre, dadurch gekennzeichnet, daß das (die) Erdalkalimetalle), das (die) mit Sauerstoff die emittierende Oxydschicht bilden wird (werden), in einem gesonderten Raum in einer dünnen Schicht auf dem Träger angeordnet wird (werden) und danach auf diese Schicht eine schützende Metallschicht aufgetragen wird, die aus Kupfer oder einem anderen Metall besteht, das mit Barium ein Eutektikum unterhalb der Aktivierungstemperatur der endgültigen Erdalkalimetalloxydschicht bildet, und dann die Kathode in die endgültige Röhre eingebaut, in einer Sauerstoffatmosphäre bis zu einer Temperatur von etwa 800⁰C erhitzt und danach im Vakuum während einiger Zeit etwa 24 Stunden auf dieser Temperatur gehalten wird.

2. Elektrische Entladungsröhre, die eine nach dem Verfahren des Anspruchs 1 hergestellte Oxvdkathode besitzt.

O 884 7. si