DE890999C

DE890999C - Indirekt beheizte Kathode fuer elektrische Entladungsgefaesse

Info

Publication number: DE890999C
Application number: DE1951S0023911
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr Phil Nat Katz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1951-07-11
Filing date: 1951-07-11
Publication date: 1953-09-24
Also published as: NL246331A; FR1065540A; NL111216C

Description

(WiGBl. S. 17S)

AUSGEGEBEN AM 24. SEPTEMBER 1953

S 23piiVIII c/2ig

Es sind Kathoden bekannt, bei denen im Betrieb Ernissionssutistanzen aus einem Emissionsstoftfvorrat durch feine Öffnungen eines denselben bedeckenden Mantels zur KafhodenoberfLäche hinwandern. Der poröse Mantel bestellt dabei vielfach aus einem gesinterten Wolfram- oder Molybdänkörper. Barium- oder Thoriumverbindungen bzw. -legierungen sind imstande, auf diesen Metallen zu wandern und zur Kathodeno'berfläche hinzugelangen:.

Bei der Heizung einer solchen Kathode entstehen vielfach Schwierigkeiten, die durch die verhältnismäßig hohe Arbeitstemperatur der Kathode bedingt sind. Bei den üblichen indirekt geheizten Kathoden verwendet man einen. Heizer, der beispielsweise mit Aluminiumoxyd besprüht und gesintert ist. Die Heizertemperatur kann bei einer Kathode nach dem geschilderten Prinzip sehr hoch liegen, und es besteht dadurch die Gefahr, daß das den Heizer bedeokende Aluminiumoxyd sich bereits zu .zersetzen droht. Diesem Übelstand geht die Erfindung aus dem Wege.

Die Erfindung besteht darin, daß bei einer Kathode der genannten Art der Heizer, z. B. in Form eines mit einer Aluminiumoxydschicht versehenen Heizdrahtes, unmittelbar in den Mantel selbst eingelagert ist. So kann der Heizer z. B. in einen porösen Wolfram- oder Molybdänkörper eingebettet sein.

Die Herstellung einer Kathode nach der Erfindung kann in besonders günstiger Weise dadurch erfolgen, daß der z. B. mit Aluminiumoxyd besprühte Heizer mit in die poröse Wolfram- oder Molybdänplatte eingepreßt und danach gemeinsam mit derselben hoch gesintert wird.

Die Erfindung ergibt eine Reihe von Vorteilen. So wird bei Flachkat'hoden die Heizleistung wesentlich geringer, weil die sonst den Heizer ein-

schließenden Flächen, die in der Hauptsache 'als Strahlungsschutz dienen und der Deckplatte der Kathode die Wärme zuführen sollen, größtenteils wegfallen !können. Bei zylindrischen Kathoden kann man damit den Durchmesser der Kathode auf so geringe Werte herabsetzen, daß die unerwünscht abstrahlenden Flächen an den Kathodenenden praktisch nicht mehr ins Gewicht fallen. Die Erfindung ermöglicht es, daß der Heizer durch den engen ίο Wärmekontakt mit der porösen Wolfram- bzw. Molybdänscheibe bzw. -hohlzylinder keine wesentlich höhere Temperatur als diese annimmt und infolgedessen das Aluminiumoxyd noch nicht auf Temperaturen kommt, die für seinen Bestand !5 schädlich sind. Weiterhin kann eine besonders günstige Temperaturverteilung erreicht werden, denn auf diese Art ist es stets möglich,-den Vorrat an emissionsspendenden Substanzen auf einer anderen Temperatur zu halten als die Emissionsoberfläche.

Dies läßt sich durch entsprechend tiefes Einbetten des Heizers in den Wolfram- oder Molybdänkörper bewirken.

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden·.

In den Fig. 1 a und 1 b ist eine Flachkathode = ■- dargestellt, wobei es sich um eine Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung· eines porösen Wolframkörpers handelt. Der poröse Wolframkörper ι bedeckt den in einem Molybdänbehälter 2 befindlichen Emissionsstoffvorrat 3, der beispielsweise aus Barium- oder Thoriumverbindungen oder entsprechenden Legierungen bestehen kann. Der Heizer besteht aus einem mit einer AIuminiumoxydsdhicht 4 bedeckten, spiralförmig gewundenen Heizdraht 5. Bei der Herstellung ■ kann der mit Aluminium besprühte Heizer mit in die poröse Wolfram- bzw. Molybdänpktte eingepreßt sein und gemeinsam mit ihm hoch gesintert werden. Durch den engen Wärmekontakt mit der porösen Wolframscheibe nimmt der Heizer .keine wesentlich höhere Temperatur als diese an, so daß keine Gefahr für ein Zersetzen des Aluminiumoxyds besteht. 'Der Abstand des Heizers von der Kathodenoberfläche 6 einerseits und dem Emissions-Stoffvorrat 3; andererseits wird zweckmäßig so bemessen, daß ,sich eine günstige Verdampfungsoder Reduktionstemperatur für den Emis s ions stoff vorrat ergibt. Auf diese Weise ist es leicht möglich, optimale Bedeckungsverhältnisse an der Kathodenoberflädhe zu schaffen.

In Fig. 2 ist eine Röhrchenkathode veranschaulicht, bei der gleichfalls in einen röhrenförmigen, porösen Wolfram- oder Molybdänkörper 7 der Heizer selbst eingebettet ist. Der Heizer besteht aus einem mit einer Aluminiumoxydschicht 8 bedeckten Heizdraht g, der wendelförmig gewickelt ist. Der Emissionsstoffvorrat 10 befindet sich in einem geeigneten Behälter 11 am oberen Ende der Kathode.

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel in seinen für die Erfindung wesentlichen Teilen veranschaulicht, wobei es sich wiederum um eine Röhrchenkathode handelt. Mit 12 ist hier ein poröser Wolfram- oder Molybdänsinterkörper bezeichnet, in den der Heizer, bestehend aus einem Heizdraht 13 mit Alumkiiumoxydschicht 14, eingelagert ist. Der Emissionsstoffvorrat 15 füllt hierbei den gesamten Hohlraum innerhalb des Röhrchens aus.

Auch bei den Ausführungsformen, wie sie in den Fig. 2 und 3 beispielhaft dargestellt sind, kommt es darauf an, eine besonders günstige Temperaturverteilung zu erreichen. Dies läßt sich ebenfalls durch geeignetes, tiefes Einbetten des Heizers in den Wolfram- oder Molybdänkörper bewirken. Die Temperatur, die zur Verdampfung oder Reduktion des Emissionsstoffvorrates notwendig ist, muß so bemessen sein, daß für eine bestimmte Kathode stets eine gewisse Menge Emissionssubstanz durch die feinen Öffnungen 'zur Kathodenoberfläche getrieben wird, um dort optimale Bedeckungsverhältnisse zu schaffen.

Die Teile der Kathode, die nicht für die emissionsfördernden Substanzen durchlässig sein sollen, können bei der Herstellung der Kathode zweckmäßig entsprechend bearbeitet werden. So können diese Teile im· Preßvorgang schon gleich aus einem Gemisch aus Wolfram- und Molybdänpulver hergestellt werden, da durch das festere Zusammensintern von Molybdän bei Temperaturen, bei denen das Wolfram nodh porös ist, ein Gemisch aus Wolfram und Molybdän bzw. Molybdän allein schon dicht ist. Somit können die Kathodenenden oder die in Fig. 2 mit 16 und in Fig. 3 mit 17 bezeichneten Teile derartig hergestellt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Indirekt beheizte Kathode für elektrische Entladungsgefäße, bei der im Betrieb Emissionssubstanzen aus einem Emissionsstoffvorrat durch feine Öffnungen eines diesen bedeckenden Mantels zur Kathodenoberfläche hinwandern, dadurch gekennzeichnet, daß der vorzugsweise aus einem mit einer Aluminiumoxydschicht versehenen. Heizdraht bestehende Heizer in den Mantel selbst eingebettet ist.

2. Kathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizer in einen porösen Wolfram- oder Molybdänsinterkörper einge- no bettet ist.

3. Kathode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe, in der der Heizer eingelagert ist, so bemessen ist, daß sich eine günstige Verdampfungs- oder Reduktionstem- 11-5 peratur für den Emissionsstoffvorrat ergibt.

4. Verfahren .zur Herstellung einer Kathode nach Anspruch 1 bis 3, 'dadurch gekennzeichnet, daß der mit Aluminium oder Aluminiumoxyd besprühte Heizer mit in den porösen Wolfram- bzw. Molybdänkörper eingepreßt und gemein-

■ sam mit demselben gesintert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen