DE967137C - Verfahren zur Herstellung einer Kathode fuer elektrische Entladungsgefaesse, bei der senkrecht zur emittierenden Oberflaeche sich erstreckende Draehte einen Vorrat an Emissionsstoffen abschliessen - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 10. OKTOBER 1957

Harry Huber, Paris ist als Erfinder genannt worden

Es sind bereits Kathoden für elektrische Entladungsgefäße bekannt, bei denen senkrecht zur emittierenden Oberfläche sich erstreckende Drähte einen Vorrat an Emissionsstoffen abschließen.
Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Herstellung solcher Kathoden.

Bei diesem Verfahren zur Herstellung der genannten Kathoden wird nach der Erfindung das den porösen Teil der Kathode bildende Drahtbündel mit einer Metallhülse umgeben und vor seinem Einbau in die letztere mechanischen Behandlungen, wie Hämmern, Strangpressen, Pressen, sowie gegebenenfalls einer Ätzbehandiung unterzogen. Hierdurch werden dem Drahtbündel Eigenschaften verliehen, insbesondere eine Porosität, welche eine gute Wirkungsweise gewährleistet.

Das Drahtbündel wird, nachdem es auf einen Kern aufgewickelt wurde, in einer Hülle festgehalten, welche die Handhabung des Drahtbündels während der vorzunehmenden Behandlungen erleichtert und die ihm dabei erteilten Eigenschaften bewahrt.

Während des Zusammenbaus der Kathode wird zweckmäßig die das Drahtbündel umgebende Hülle mit dem Metallmantel derselben hart verlötet.

Das Drahtbündel und seine Hülle können vor dem Einbau in den Kathodenmantel im Vakuum oder in einem inerten Gas leicht gesintert werden.

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Im einzelnen kann bei dem Verfahren folgendermaßen vorgegangen werden.

Der feine Metalldraht wird Schicht für Schicht auf einen Kern aus einem Metallblech aufgewickelt, das zweckmäßig biegsamer sein kann als das Metall, aus welchem der 'Draht besteht.

Wenn der Drahtwickel eine bestimmte Dicke erreicht hat, werden die freigebliebenen Ränder des ,Kerns auf den Drahtwickel umgebogen, so daß sie ίο eine Hülle bilden.

Die so erhaltene Anordnung wird senkrecht zur

Drahtrichtung in einzelne Abschnitte oder Bündel geeigneter Länge (einige Zentimeter) geschnitten.

Diese Bündel werden dann einer mechanischen Behandlung unterworfen, bei welcher die Drähte in ihrer Hülle zusammengedrängt werden, so daß sie miteinander in Berührung kommen.

Die Bündel werden dann wieder senkrecht zur Drahtrichtung mittels eines Schneidwerkzeugs in etwa ι mm dicke Scheiben zerschnitten. Die Drähte dürfen bei diesem Schneiden nicht auseinanderfallen, und die Zwischenräume oder »Poren« zwischen den einzelnen Drähten sollen dabei möglichst nicht zerstört werden.

Zweckmäßig werden die so erhaltenen Scheiben im Vakuum oder in einer inerten Gasatmosphäre erhitzt, so daß die Drähte eine leichte Sinterung erfahren. Bei einer anderen Ausführungsform wird der Metalldraht ungleichmäßig aufgewickelt und dann in eine Hülle aus einem Metall gebracht, welches duktiler ist als das Metall, aus welchem der Draht besteht. Die ganze Anordnung wird dann, wie vorstehend beschrieben, gehämmert, gezogen und hitzebehandelt.

Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.

In der Zeichnung zeigen die Figuren schematische Ansichten einer Kathode und des porösen Körpers während verschiedener Herstellungsstadien. Die Fig. 1 zeigt im Längsschnitt die wesentlichen Teile einer solchen Kathode: Ein Metallzylinder 3 bildet die Umhüllung der Kathode und ist an seinem einen Ende durch das Drahtbündel 1, das den porösen Teil der Kathodenwand bildet, und das von der Metallhülle 2 umschlossen ist, verschlossen. Die emittierende Masse 4 ist in dem Zylinder 3 eingeschlossen, und zwar zwischen der unteren Stirnseite des Drahtbündels und einem Deckel 5. Ein Heizelement 7 befindet sich zwischen dem Deckel 5 und einem zweiten Deckel 6. 8 und 9 bezeichnen Durchgänge für die Anschlüsse des Elements 7. Bei 10 sieht man die Träger für die Befestigung der Kathode.

Zur Herstellung des porösen Teils der Kathode nimmt man einen Blechkern 2 aus einem Metall, das duktiler sein kann als die feinen Drähte, und zwar z. B. Molybdän für Wolframdrähte, Kupfer für Nickeldrähte, Silber für Kupferdrähte. Dieser Kern besitzt in Fig. 2 die Form eines eine Rinne aufweisenden Umdrehungskörpers. In Fig. 3 besitzt er die Form einer festen Platte, auf welche der Draht in Richtung des Pfeiles aufgewickelt wird. Wenn- der Drahtwickel dick genug ist, biegt man die Ränder des Bleches um, wodurch die Drähte von der so gebildeten Hülle umschlossen werden. Dann schneidet man das Ganze senkrecht zur Längsrichtung der Drähte, so daß man z. B. einige Zentimeter lange Abschnitte oder Bündel erhält. Man erhält dann das in Fig. 4 gezeigte Parallelepiped oder den in Fig. 5 gezeigten zylindrischen Körper.

Das in Fig. 4 gezeigte Drahtpaket wird unter Druck in einer Form zusammengepreßt. Das in •Fig· 5 gezeigte Drahtbündel durchläuft eine Strangpresse oder eine Hämmermaschine. Diese beiden Preßbehandiungen sollen die Drähte in der Hülle zusammenpressen. Das ist leicht durchzuführen, da die Hülle duktiler ist als die Drähte.

Dann schneidet man das Drahtbündel in »Scheiben« von einigen Millimetern Länge. Der Schnitt erfolgt wieder senkrecht zur Längsrichtung der Drähte. Er kann mit einem Schneidwerkzeug, z. B. einer schnell rotierenden Kreissäge oder Schleifscheibe durchgeführt werden. Dabei soll ein Auseinanderfallen der Drähte und eine Zerstörung der Poren vermieden werden.

Fig. 6 und 7 zeigen solche »Scheiben«, und zwar Fig. 6 eine Scheibe, welche aus dem Drahtpaket der Fig. 4, und Fig. 7 eine Scheibe, die aus dem Drahtpaket der Fig. 5 erhalten wurde.

Dieses Herstellungsverfahren macht an sich chemische Behandlungen überflüssig. Es mag jedoch günstig sein, die Drähte so zu ätzen, daß die Poren dabei offenbleiben. Man kann auch in bestimmten Fällen die Scheiben in einem Vakuumofen oder einer Wasserstoff- oder Argonatatmosphäre auf eine Temperatur erhitzen, bei welcher die Drähte leicht zusammensintern können. Auf diese Weise kleben sie etwas aneinander. Diese Behandlung ist jedoch nicht unbedingt nötigt.

Wie die Figuren zeigen, wird bei dem Verfahren eine die Drähte umschließende Hülle 2 vorgesehen, welche das Bündel zusammenhalt und zwischen diesem Drahtbündel 1 und dem Kathodenmantel 3 angeordnet ist. Diese Hülle hält die Drähte unter einem Druck miteinander in Berührung, welcher dem Druck entspricht, der während des Hämmerns, Strangpressens oder Pressens den Drähten erteilt ist.

Die Hülle 2 ist mit dem Metallmantel 3 der Kathode hart verlötet. Diese Hartverlötung kann in öfen oder auch durch Hochfrequenzinduktionserhitzung im hohen Vakuum durchgeführt werden, was die Hartlötung innerhalb sehr kurzer Zeit (in der Größenordnung einer Sekunde) ermöglicht. Die Drähte werden dann keiner Erhitzungsbehandlung mehr ausgesetzt.

Die Herstellung der Kathode ist äußerst einfach, und sie besitzt eine große mechanische Festigkeit. Eine solche Kathode kann daher mit gutem Erfolg in Ultrahochfrequenzröhren verwendet werden.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Verfahren zur Herstellung einer Kathode für elektrische Entladungsgefäße, bei der senk-

   recht zur emittierenden Oberfläche sich erstreckende Drähte einen Vorrat an Emissionsstoffen abschließen, dadurch gekennzeichnet, daß das den porösen Teil der Kathode bildende Drahtbündel mit einer Metallhülle umgeben und vor Einbau in die Kathode mechanischen Behandlungen, wie Hämmern, Strangpressen, Pressen, sowie gegebenenfalls einer Ätzbehandlung unterworfen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Drahtbündel nach dem Aufwickeln auf einen Kern in eine Hülle eingeschlossen wird.
3. 3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die das Drahtbündel umgebende Hülle mit dem Metallmantel der Kathode hart verlötet wird.
4. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Drahtbündel und seine Hülle vor dem Einbau in den Kathodenmantel im Vakuum oder in einem inerten Gas leicht gesintert werden.

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   Schweizerische Patentschrift Nr. 284 922;
   Philips' techn. Rdsch., Jg. 11, 1950, S. 351.

   Entgegengehaltene ältere Rechte:
   Deutsche Patente Nr. 927 520, 927 518. 3< >

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 609 660/356 10.56 (709 711/4 10.57)