DE949361C

DE949361C - Kathode fuer elektrische Entladungsgefaesse

Info

Publication number: DE949361C
Application number: DES22799A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Nat Helmut Katz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1951-04-18
Filing date: 1951-04-19
Publication date: 1956-09-20

Description

Es sind bereits Kathoden bekanntgeworden, bei denen sich hinter der .eigentlichen Kathodenoberfläche ein Vorrat von Emissionsstoff befindet. Es wurde dabei herausgefunden, daß man eine günstige Emission erhält, wenn die Möglichkeit geschaffen wird, daß bei einer solchen Kathode aus dem Emissionsvorrat Emissionssubstanzen zur Kathodenoberfläche wandern, wobei für eine entsprechende Durchlässigkeit für die Emissionsstoffe Sorge zu

to tragen ist. Dies wird z. B. dadurch erreicht, daß die Kathode mit Drähten, Bändern od. dgl. bewickelt ist, so daß sich 'enge Fugen bilden, durch die der Emissionsstoff zur Oberfläche hindurchwandert. Es ist ,aber auch möglich, auf andere Weise für das Zustandekommen von geeigneten, feinen Öffnungen zu sorgen, z. B. durch Verwendung eines porösen Sinterkörpers. Wichtig ist dabei, daß man solche Materialien wählt, auf denen der jeweilige Emissionsstoff zu wandern vermag. Bei Thorium oder Barium als Emissionssubstanz eignet sich insbesondere Wolfram oder Molybdän besonders gut. Es ist bereits eine Vorratskathode bekanntgeworden, bei der ein durch eine Schraube verschlossener Metallhohlkörper aus Eisen, Nickel oder ähnlichen Metallen, gefüllt mit einem Vorrat aus Reinmetallen oder deren Verbindungen, zu einem Draht, besser Hohldraht, zur Verwendung als direkt geheizte Kathode ausgezogen ist. Beim Betrieb soll die aktive Substanz durch die Wandung des Metallhohlkörpers hindurchdiffundieren und an dessen Oberfläche die Austrittsarbeit erniedrigen. Jedoch besitzen die für den Metallhohlkörper angegebenen Metalle für die aktive Substanz keinerlei Wanderungseigenschaften, so· daß

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die betreffende Kathode keine gute Bedeckungsdichte und damit auch keine guten Emissionseigenschaften besitzen kann.

Eine weitere bekanntgewordene Vorratskathode bestellt aus einem mit Öffnungen versehenen, im Inneren mit einem Vorrat ausgefüllten Metallrohr aus; Nickel oder Kupfer, an dessen Oberfläche eine nachträglich aufgesinterte Metallschicht ebenfalls aus Nickel oder Kupfer die Öffnungen nach dem

ίο Füllen mit Vorrat verschließt. Irgendwie an die Oberfläche gelangende aktive Substanz kann sich aber dort im Betrieb nicht auebreiten, da die genannten Metalle Nickel und Kupfer hierfür keine Wanderungseigenschaften besitzen.

Es hat sich nun herausgestellt, daß. in vielen Fällen bei derart aufgebauten Kathoden eine Verbesserung der geschilderten Wirkung erzielt wird, wenn kohlehaltige Stoffe verwendet werden. Aus dieser Erkenntnis heraus ist bereits vorgeschlagen worden, den den Emissionsstoffvorrat bedeckenden, feine Öffnungen besitzenden Emissionsstoffträger mit einer kohlehaltigen Schicht zu versehen oder ihn teilweise bzw. ganz aus einer kohlehaltigen Masse herzustellen.

Weiterhin hat sich herausgestellt, daß sich eine Verbesserung der Emissionseigenschaften durch Zusätze von verschiedenen Materialien erreichen läßt. Bei einer Kathode für elektrische Entladungsgefäße, bei der aus einem Emissionsstoffvorrat bei Betriebstemperatur der Kathode Emissionssubstanzen durch feine Öffnungen eines den Emissionsvorrat bedeckenden Emissionsstoffträgers zur Kathodenoberfläche gelangen und durch Wandern sich ausbreiten, sind nach der Erfindung im Inneren und/oder an der Oberfläche des aus für das Wandern der Emissionssubstanzen geeignetem Material bestehenden Emissionsstoffträgers Einschlüsse oder Beläge vorgesehen, die die Metalle Silizium, Titan, Aluminium, Eisen, Magnesium oder Calcium allein oder zu mehreren enthalten.

Weiterhin kann der Emissionsstoffträger auch in der vorgeschlagenen Weise noch mit einer kohlehaltigen Schicht versehen sein oder zum Teil oder ganz aus einer kohlehaltigen Masse bestehen. Der Emissionsstoffträger kann gegebenenfalls aus einem porösen Kohlekörper gebildet sein, es ist aber auch möglich, hier einen mit feinen Kapillaren versehenen Sinterkörper aus einem hoahschmelzenden Metall mit einem GrapMtbelag zu versehen. Eine Graphitschicht kann durch Aufreiben oder Aufpinseln hergestellt werden. Schließlich ist es auch möglich, ähnlich wie bei karburierten Thoriumkathoden, durch Karburieren die gewünschte Wirkung zu erzielen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Kathode für elektrische Entladungsgefäße, bei der aus einem Emissionsstoffvorrat bei Betriebstemperatur der Kathode Emissionssubstanzen durch feine Öffnungen eines den Emissionsvorrat bedeckenden Emissionsstoffträgers zur Kathodenoberfläche gelangen und durch Wandern sich ausbreiten, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren und/oder an der Oberfläche des aus für das Wandern der Emissionssubstanzen geeignetem Material bestehenden Emissionsstoffträgers Einschlüsse oder Beläge vorgesehen sind, die die Metalle Silizium, Titan, Aluminium, Eisen, Magnesium oder Calcium allein oder zu mehreren enthalten.

2. Kathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Belag als dünne, den Emissionsstoffträger ganz oder teilweise bedeckende Schicht ausgebildet ist.

3. Kathode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Emissionsstoff träger mit einer kohlehaltigen Schicht versehen ist oder zum Teil oder ganz aus einer kohlehaltigen Masse besteht.

4. Kathode nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Verwendung von Graphit.

5. Kathode nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Emissionsstoffträger aus einem porösen Kohlekörper gebildet ist.

6. Kathode nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch einen durch Aufreiben oder Aufpinseln oder an sich bekannte Karburierungsverfahren aufgebrachten Kohlebelag.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 521049, 707255; Philips' techn. Rdsch., Jahrg. 11, 1950, Heft 12, S. 3 50 ff.

609 614 9.56