DE970707C - Vorratskathode, bei welcher der aktive Stoff aus einer geschlossenen Kammer durch die Poren eines Sinterkoerpers an die Kathodenoberflaeche gelangt - Google Patents

Description

Die Herstellung von Oxydkathoden, bei denen der aktive Stoff, ζ. B. Barium, an einem Platinfaden angebracht ist, ist bekannt. Der Metallfaden kann dabei aus reinem Platin oder aus einer Platinlegierung, z.B. Platin-Nickel-Legierung, bestehen. Der Platinfaden hat zwar den Vorteil, mit dem metallischen Barium eine Legierung zu bilden, wodurch eine direkt beheizte Kathode von dauerhafter und gleichmäßiger Emission erzielt wird, andere Nachteile haben· aber dazu geführt, daß

Platindrähte für diese Kathoden keine Verwendung mehr finden.

Andererseits sind Kathoden bekannt, bei welchen der aktive Stoff in einer Kammer untergebracht ist, die mindestens auf der einen Seite mit einem porösen Sinterkörper derart abgeschlossen ist, daß die Poren derselben die einzigen Öffnungen dieser Kammer bilden. Für die Herstellung des porösen Sinterkörpers dieser sogenannten Vorratskathoden verwendet man poröses, gesintertes Wolfram, ao

W 634/1«

Molybdän oder Tantal oder z. B. auch Niob oder Hafnium. Mit den Metallen der genannten porösen Sinterkörper wird der aktive Stoff nicht legiert.

Bei einer Vorratskathode, bei welcher der aktive Stoff aus einer geschlossenen Kammer durch die Poren eines Sinterkörpers auf die Kathodenoberfläche gelangt, besteht nach der Erfindung der Sinterkörper mindestens teilweise aus einem Metall der Platingruppe oder dessen Legierung, das bzw.

ίο die mindestens zum Teil an der aktiven Oberfläche des Sinterkörpers mit dem als Emissionsstoff dienenden Alkali- oder Erdalkalimetall eine Legierung bildet. Solche Metalle sind diejenigen der Platingruppe, insbesondere Platin selbst, bzw. die Legierungen derselben untereinander oder mit anderen Metallen, wie z. B. ,mit Nickel. Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird der Sinterkörper aus anderen Metallen, z. B. aus Wolfram, hergestellt und auf ihrer aktiven Oberfläche mit den obenerwähnten Metallen überzogen. Solche z. B. aus platiniertem Wolfram bestehenden Sinterkörper weisen hinsichtlich der gewünschten Wirkung dieselben Eigenschaften auf wie die aus reinem Platin bestehenden Körper.

«5 Die Vorratskathoden nach der Erfindung haben den besonderen Vorteil, daß der aktive Stoff — ein Alkali- oder Erdalkalimetall — mit dem Platin mindestens an einem Teil der aktiven Oberfläche, z. B. an -einem Teil der Porenoberfläche, legiert wird, welche Legierung während des Betriebes der Kathode nur allmählich zersetzt, d. h., daß das Alkali- oder Erdalkalimetall nur allmählich freigesetzt wird. Hierdurch wird die Lebensdauer der Kathode in überraschend hohem Maße erhöht.

Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der aktive Stoff, z. B. Ba oder Cs oder gegebenenfalls BaO, oder z. B. das sogenannte Erdalkali-Dreiergemisch (BaO, SrO, CaO) in der Vorratskammer untergebracht und die Kammer mittels des porösen Sinterkörpers, bestehend aus einer Platin-Nickel-Legierung, derart verschlossen wird, daß dessen Poren die einzigen öffnungen der Kammer bilden. Hiernach wird die Kathode der üblichen Heizbehandlung unterworfen, wobei ein geringer Anteil des aktiven Stoffes freigesetzt wird, der durch die Poren an die Oberfläche des Sinterkörpers diffundiert, wobei der Stoff mit der Platin-Nickel-Legierung zum Teil legiert wird. Die Heizung wird während des Betriebes der Kathode mittels einer besonderen Heizwendel vorgenommen, die von der Vorratskammer getrennt angeordnet ist. Der Verbrauch von Emissionsstoff an der Oberfläche der Kathode wird aus der- Vorratskammer stetig ersetzt. Dieser Prozeß geht allmählich und sehr langsam vor sich, wodurch die Lebensdauer der Kathode in hohem Maße erhöht wird. Demzufolge wird ermöglicht, die Kathode bei einer höheren als der üblichen Temperatur in Betrieb zu halten, wobei die Lebensdauer der Kathode auch unter diesen Temperaturbedingungen höher ist als die der bisher verwendeten Kathoden.

An Stelle des beispielsweise genannten PIaUn-Nickel-Sinterkörpers können auch solche aus Platin-Iridum oder aus reinem Platin oder aber auch poröse Wolframkörper angewendet werden, welche an ihrer aktiven Oberfläche (d. h. auch an der Porenoberfläche), mindestens zum Teil mit Platin überzogen (platiniert) sind.

Außer den erwähnten aktiven Stoffen können auch beliebige andere aktive Stoffe verwendet werden, die einen Gehalt an einem Alkali- und/oder Erdalkalimetall, sei es in Form einer Verbindung, Legierung oder als Bestandteil eines Gemisches, enthalten.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorratskathode, bei welcher der aktive Stoff aus einer geschlossenen Kammer durch die Poren eines Sinterkörpers auf die Kathodenoberfläche gelangt,. dadurch gekennzeichnet, daß der Sinterkörper mindestens teilweise aus einem Metall der Platingruppe oder dessen Legierung besteht, das bzw. die mindestens zum Teil an der aktiven Oberfläche des Sinterkörpers mit dem als Emissionsstoff dienenden Alkali- oder Erdalkalimetall eine Legierung bildet.

2. Vorratskathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der poröse Sinterkörper aus einer Legierung eines oder mehrerer der Metalle der Platingruppe mit einem oder mehreren anderen Metall oder Metallen besteht. ■

3. Vorratskathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß· ein aus einem hochsohmelzenden Metall bestehender poröser Sinterkörper mit mindestens einem der Metalle der Platingruppe überzogen ist.

4. Vorratskathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der .poröse Sinterkörper aus einer Platin-Iridum-Legierung oder aus einer Platin-Nickel-Legierung besteht.

5. Vorratskathode nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der poröse Sinterkörper aus platiniertem Wolfram besteht.

6. Vorratskathode nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der aktive Stoff aus einem oder mehreren Metallen der Alkali- und/oder Erdalkaligruppe besteht.

7. Vorratskathode nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der aktive Stoff aus einer Verbindung und/oder Legierung besteht, welche als Bestandteil ein Alkali- oder ein Erdalkali- "5 metall enthält.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 681 754, 707 255,

7I356O;

deutsche Patentanmeldung S 25954 VIIIc/2ig (Patent 895 479);

»Entwicklungsber. Siemens u. Halske«, Bd. 14, 1951, S. 126.

© 609 710/282 11.56 (MJ? 634/16 10.58)