DE946076C

DE946076C - Verfahren zur Herstellung hochaktiver Getterstoffe

Info

Publication number: DE946076C
Application number: DEL4706D
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Walter Nielsch; Dipl-Chem Wolfgang Schirmer
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1945-02-03
Filing date: 1945-02-03
Publication date: 1956-07-26

Description

Verfahren zur Herstellung hochaktiver Getterstoffe Es ist bekannt, Thorium, Cer, Titan und andere Metallpulver als Getterstoff zur Aufnahme und Bindung von Gasen in der Hochvakuumtechnik anzuwenden. Meist wird die maximale Aufnahmefähigkeit dieser Metallpulver in der Praxis nichterreicht, da die Metalle entweder durch die bei ihrem Herstellungsprozeß auftretenden und von ihnen auf-,genommenen Gase eine verringerte Aktivität besitzen oder ihre Aktivität durch ein bei verhältnismäßig hoher Temperatur durchgeführtes Vakuumglühen infolge der dadurch bedingten Verringerung der aktiven Oberfläche verschlechtert wird.
Es sind bereits nicht verdampfende Getterstoffe bekannt, deren getternde Wirkung zwischen 400 und 8oo° C auftritt. Ferner ist es bekannt, zur Herstellung von Getterstoffen solche Metallverbindungen, z. B. Hydride der Metalle, zu benutzen, die bei der Entgasungstemperatur in Metall und Gas zerfallen.
Auch die Herstellung von metallischen Getterstoffen durch Zersetzung von chemischen Verbindungen im Vakuum ist bekannt. Schließlich wird im Buch von E s p e und K n o 11, Werkstoffkunde der Hochvakuumtechnik, ein im Hochvakuum entgastes Zirkonpulver beschrieben, ohne daß jedoch die Maßnahme des Erhitzens erwähnt worden wäre.
Bei der Herstellung hochaktiver Cer-, Thorium-, Titan- oder ähnlicher Getterstoffe in Pulverform durch Erhitzen im Hochvakuum wird erfindungsgemäß das Erhitzen im Hochvakuum bei Temperaturen zwischen 300 und 700° C vorgenommen. Dieses Glühen wird bei Temperaturen durchgeführt, die genügen, um die absorbierten Gase auszutreiben, aber nicht hoch genug sind, um die aktive Oberfläche der genannten Getterpulver zu verringern.
Diese Aktivierung geht bei Temperaturen vor sich, die hoch genug sind, um eine Diffusion des an der Oberfläche abgelagerten Gettermetalloxyds in das Innere des Kornes zu ermöglichen. Gleichzeitig muß die Glühtemperatur jedoch so niedrig gewählt werden,. daß die feinen Kornelemente nicht zusammen sintern und :so die zur Getterung geeignete Oberfläche verringert wird. Als Unterlage zur Durchführung des neuen Verfahrens dienen folgende optimale Bedingungen für das Vorbehandeln von Gettermetallen zur Erzielung von hochaktiven Metaapulvern. Für Zirkon sollen- Glühtemperaturen von 5z5 bis 575° C bei :einer Zeitdauer von 12 Minuten und einem Druck von i o-4 Torr angewandt werden, während für Thorium die entsprechenden Werbe bei 5oo bis 55o' C, io Minuten und 1o-4 Torr liegen.
Man kann dieses Verfahren entweder in einem besondren Arbeitsgang durchführen oder aber, was nach den :ermittelten Temperaturen durchaus möglich .ist, diese Behandlung erst in der emgebauten Röhre vornehmen. Es wird daher durch das neue Verfahren. :eine besondere Vereinfachung in der Röhrenfertigung durch Fortfall eines ganzen Arbeitsganges, nämlich des Vakuumglühens der mit dem Getterstoff bedeckten Elektrode, beispielsweise der Anode, ermöglicht. Die heim Abpumpen der Röhren üblichen Pump:geschwindgkevten und Pumpzeiten sind groß genug, um eine volle Aktivierung der Getterstoffe auf die geschilderte Art zu ermöglichen.
Besondeme Bedeutung hat dieses Verfahren der Vorbehandlung von Getterstoffen dann.' wenn die Hydride der genannten Metalle verwendet werden. Gerade diese Verbindungen sind infolge der großen Sicherheit in der Handhabung besonders unfallsicher. Da außerdem die Oberflächenvalenzen zum großen Teil .durch Wasserstoffatome abges.ättigt sind, ist auch eine vorzeitige Vergiftung des Getterstoffes beim Einbau in die Hochvakuumgefäße nicht gegeben. Bei der Anwendung von Hydriden nach dem neuen. Verfahren können die gleichen Werte eingehalten werden wie bei den Metallpulvern. Die Dauer des Vakuumglühens ist jedoch zur Erreichung größter Aktivität des Getterstoffes ungefähr zu verdoppeln.

Claims

PATENTliNSPRÜCHE-: i. Verfahren zur Herstellung hochaktiver Cer-, Thorium-, Titan- oder ähnlicher Getterstoffe in Pulverform durch Erhitzen im Hochvakuum, dadurch gekennzeichnet, daß das Erhitzen im Hochvakuum bei Temperaturen zwischen 300 und 700' C vorgenommen wird. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer des Glühens zwischen 5 Minuten und 1/
2 Stunde beträgt; wobei ro bis 12 Minuten als Optimum anzusehen sind.
3. Verfahren nach den Ansprüchen i und z, dadurch-gekennzeichnet, da.ß die Vorhehandlung in der fertig montierten Röhre vorgenommen wird.
4. Verfahren mach den Ansprüchen i bis 3, dadurch ,gekennzeichnet, daß an Stelle der Metallpulver deren Hydride verwendet werden, wobei die Glühzeiten ungefähr zu verdoppeln sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 593 517, 725 521, 749 663; E s p e - K n o11, »Werkstoffkunde der Hochvakuumtechnik«, 1936, S. 156.