DE929379C

DE929379C - Elektrode fuer elektrische Niederdruck-Entladungsroehren

Info

Publication number: DE929379C
Application number: DEL6125A
Authority: DE
Inventors: Karl Ake Gerhard Bjoerkman
Original assignee: Lumalampan AB
Current assignee: Auralight AB
Priority date: 1949-07-01
Filing date: 1950-07-01
Publication date: 1955-06-27

Description

Elektrode für elektrische Niederdruck-Entladungsröhren hie l-#'rtindtni,g betrifft eine Elektrode für elektrische \iederdruck-Entladungsröhren, bestehend aus einem metallischen Träger mit einem von diesem getragenen aktiven Belag. N or allen handelt es :ich hier uni einen Träger in Gestalt eines spiralisierten Drahtes aus SVolAun oder aus einem gleieliwertigen, schwerschmelzenden Metall.
Ein guter Aktivator niul' aus einer Substanz finit hohem @lektronenemissionsverniögeii bestehen und so beschaeen sein, die Schicht gut an der Unterlage anhaftet und gute mechanische und thermische Widerstandsf:iliigkeit l)esitzt.
Bei früheren Vorschlägen zur Herstellung eifies für Hochdruck-Entladungsröhren, wie z. h. Quarzlanilien, geeigneten Aktivators zeigte es sich, dato sehr gute Restultate mit einem Belag erzielt Werden können. der ans Oxyden von Kalzium. Thorium und Bervlliuni soovie tins mindestens einem der Oxyde von Barium und Strontitini besteht. Auch erhält mail sehr gute liesuha te dadurch, dall man Bervlliumovd ganz oder teil«-eise durch Nlagnesiuinoly-d ersetzt.
Versuche, diesen Aktivator in solchen 1; ieder-(lruck-Entladungsröhren wie Leuchtstoffröhren anzubringen, ergaben indessen nicht die erwarteten günstigen 12esultate. Der Grund hierfür ist folgender Eine Leuchtröhrenkathode arbeitet unter bedeutend umgünstigeren Verhältnissen als die Kathode einer Quarzlampe in bezug auf Druck und Teinperatur. Die Lebensdauer von Leuchtröhren mit der ofengenannten :Aktivierung betrug nachweislich nur die Hälfte derjenigen mit gewöhnlicher Leuchtröhrenaktivierung. Die für Quarzlampen als geeignet befundene Aktivierung muß in folgender Hinsicht, mit Rücksicht auf die bei Niederdruckentladung herrschenden Betriebsverhältnisse, Abänderungen unterzogen werden.
Die Emissionsfähigkeit muß erhöht werden, weil der Zuschuß an thermischer Emission, den man durch die hohe Temperatur der Quarzlampenkathode erhält, hier ganz fehlt. Diese Einissionszunahine kann man, wie sich gezeigt hat, durch Erhöhung des Bariumoxydgehaltes auf Kosten des Thoriumoxydgehaltes erreichen.
Die thermische Festigkeit der Aktivierung muß außerdem bedeutend erhöht werden, weil eine Leuchtröhrenkathode nur bei niedrigem Gasfüllungsdruck, z. B. 4. mm Argon, arbeitet, während die Ouarzlampenkathode von einem Druck bis zu 12 atü Quecksilberdampf umgeben ist. Man sieht ohne weiteres ein, daß die Verdampfungsschnelligkeit der Aktivierungsschicht bei vermindertem Druck und llolekulargewicht des Gases bedeutend zunehmen muß.
Es hat sich herausgestellt, daß die erstrebte Erhöhung der thermischen Festigkeit der Aktivierung durch Austauschen des Beryllium- oder Magnesiumoxvdes gegen Zirkonoxvd erreicht werden kann.
Es ist auch von Bedeutung, daß die mechanische Festigkeit erhöht wird. Dies kann, wie sich gezeigt hat, gleichzeitig mit der Erhöhung der thermischen Festigkeit durch Zusatz von Zirkonoxyd erreicht werden. Die zusammengebrochene Aktivierung sintert nämlich um den Wolf ramdraht herum in ganz anderer und besserer Weise fest als dies bei O_uarzlampenkathodenaktivierung oder bei gewöhnlicher Leuchtröhrenaktivierung der Fall ist.
Die Erfindung wird also dadurch gekennzeichnet, daß der aktive Belag der Elektroden aus den Oxyden von Kalzium, Thorium und Zirkon sowie aus mindestens einem der Oxyde von Barium und Strontium besteht. Der Tragkörper kann aus einem einfach spiralisierten Draht, vorzugsweise aus Wolfram, bestehen, wobei die Aktivierung so in der Spirale angebracht wird, daß sie auch die Öffnungen zwischen den Windungen des Drahtes ausfüllt. Der Tragkörper kann indessen auch doppelt oder mehrfach spiralisiert sein, wobei die Aktivierung in der primären Spirale angebracht wird.
_Us besonders geeignete Zusammensetzung der .@lctiz-ierurig bei Tragkörpern aus Wolfram kann angegeben werden: etwa 9 Gewichtsteile Kalziumc) Gewichtsteile Bariumkarbonat, a Ge-@cichtsteileStrontiumkarbonat, S Gewichtsteile Thori;itnox@d und 1 Gewichtsteil Zirkonoxvd. Leuchtröhren mit dieser Aktivierung haben eine auf das Doppelte verlängerte Lebensdauer. Die Röhren zünden außerdem bedeutend leichter und verursachen weniger Radiostörungen als Röhren mit gewöhnlicher Aktivierung.
Die obenerwähnte neue Aktivierung ist auch in Gleichrichterröhren mit einer bis zu .1,5 min Argon betragenden Gasfüllung geprüft worden. Bei einer 6-Amp.-Gleichrichterröhre hat es sich gezeigt, daß die Röhre mit dieser Aktivierung eine etwa ; Volt höhere gleichgerichtete Spannung erhält, was auf eine entsprechende Verminderung des Kathodenspannungsfalles zurückzuführen sein muß.
Aus dem oben Angeführten geht hervor, daß ein Zusatz von Zirkonoxyd außerordentlich bedeutungsvoll für die Aktivierung von Elektrodenspiralen ist, die mit einer Niederdruckentladung arbeiten sollen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Elektrode für elektrische Niederdruck-Entladungsröhren, bestehend aus einem metallischen Träger, vorzugsweise einem spiralisierten Wolf -ramdraht, mit einem von diesem getragenen aktiven Belag, dadurch gekennzeichnet, daß der Belag aus Oxyden von Kalzium, Thorium und Zirkon besteht sowie aus mindestens einem der Oxyde von Barium und Strontium.
2. Elektrode nach Anspruch 1 mit einem einfach spiralisierten Träger, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivierung in der Spirale angebracht ist.
3. Elektrode nach Anspruch i mit doppelt oder mehrfach spiralisiertem Träger, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivierung in der primären Spirale angebracht ist. Elektrode nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivierung eine Zusammensetzung von etwa 9 Gewichtsteilen Kalziumkarbonat, 9 Gewichtsteilen Bariumkarbonat, 2 Gewichtsteilen Strontiumkarbonat, 8 Gewichtsteileiz Thorimnoxyd und i Gewichtsteil Zirkonoxvd hat. . Elektrische Leuchtstoffröhre, versehen mit einer nach einem der Ansprüche 1 bis 4. ausgeführten Elektrode. C). Elektrische Gleichrichterröhre, versehen mit einer nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgeführten Elektrode. Angezogene Druckschriften: Herrmann c& Wagner, >;Die Oxvdkathode«, 1l. Teil, Leipzig 1944, S. z0;: deutsche Patentschrift -N r. 627 617.