DE971276C

DE971276C - Verfahren zur Herstellung einer Kathode fuer elektrische Entladungsgefaesse

Info

Publication number: DE971276C
Application number: DES27122A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Costa
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1952-02-12
Filing date: 1952-02-12
Publication date: 1958-12-31

Description

Verfahren zur Herstellung einer Kathode für elektrische Entladungsgefäße Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Kathode für elektrische Entladungsgefäße. Es sind bereits Kathoden hergestellt worden, bei denen im Betrieb Emissionssubstanzen aus einem Emissionsstoffvorrat durch feine öffnungen eines diesen Vorrat bedeckenden Mantels zur Kathodenoberfläche hin, gelangen. Der den Emissionsstoff bedeckende Mantel besteht aus einem Material, auf dem die Emissionssubstanzen zu wandern imstande sind. Bei Verwendung von Erdalkalimetallen, wie Barium, die für sich allein oder als Legierungen oder auch als Gemische sich im Emissionsstoffvorrat befinden, eignet sich als Mantel ein hochschmelzendes Metall, wie Wolfram oder Molybdän. Der Mantel kann zu diesem Zweck z. B. aus einem porösen Sinterkörper hergestellt werden. Er kann zusätzlich noch andere Materialien enthalten, wobei der Aufbau auch so gewählt sein kann, daß der Träger ein anderes Material ist, das lediglich die hochschmelzenden Metalle, wie Wolfram oder Molybdän, enthält.
Es hat sich herausgestellt, daß eine weitere Erhöhung der Emissionseigenschaften dadurch ermöglicht wird, daß auf die Oberfläche des Mantels eine zusätzliche Emissionsunterlage in dünner Schicht aufgebracht wird. Die Emissionssubstanzen, die aus dem Emissionsstoffvorrat durch die feinen Öffnungen im Mantel zur Kathodenoberfläche hin gelangen, breiten sich auf dieser in außerordentlich dünner, z. B. monoatomarer Schicht aus, wobei durch die Betriebstemperatur ein dauernder Nachschub an Emissionssubstanz aus dem Vorrat her bewirkt wird.
Bei Oxydkathoden ist es bekannt, zur Erzielung einer besseren Haftfestigkeit oder Güte der Emissionsschicht `auf dem metallischen Träger das Erdalkalioxyd auch aus anderen, insbesondere als dünne Schicht aufgebrachten Verbindungen, meist außerhalb des eigentlichen Entladungsgefäßes zu bilden und eine derartige Unterlage im wesentlichen an der Oberfläche dann erst im betreffenden Entladungsgefäß durch Zerstäuben oder Aufdampfen von außen mit Barium anzureichern, d. h. zu aktivieren.
So ist ein Verfahren für die Herstellung von Oxydkathoden bekanntgeworden, bei dem eine Ba0-freie Erdalkalioxydschicht nach Einbau in das betreffende Entladungsgefäß im Bariumdampf derart geglüht wird, daß sich oberflächlich eine Bariumschicht ausbildet.
Bei einem anderen Verfahren wird von einer aufgebrachten Erdalkali-Amalgam-Schicht ausgegangen und diese während des Punzpprozesses zersetzt, indem das frei werdende'Quecksilber abgepumpt wird. Nach einer anschließenden Oxydation der so gebildeten Bariumschiclit wird diese zur Aktivierung entsprechend mit Barium bedampft.
Bei einem weiteren Verfahren wird die metallische Schichtträger-Oberfläche außerhalb des eigentlichen Entladungsgefäßes oxydiert und mit aktiver Substanz wie Barium zur Reaktion gebracht, um dann im zugehörigen Entladungsgefäß von außen mit aktiver Substanz bedampft zu werden.
Bei den bekannten Verfahren wird somit lediglich zur Verbesserung der Haftfestigkeit oder der Güte der Emissionsschicht die allgemein übliche Bildung einer Erdalkalioxydschicht durch thermische Zersetzung aus einer als Paste aufgetragenen Karbonatschicht durch eine der jeweiligen Kathoden- und Herstellungsart angepaßte aber wesentlich umständlichere Methode mit anderen Ausgangssubstanzen ersetzt und außerdem nur einmalig, also nicht ständig, von einer gesonderten, von der eigentlichen Kathode getrennten Einrichtung her die Infusion mit aktiver Substanz, ähnlich wie bei einer Filmkathode, durch Verdampfen oder Aufstäuben vorgenommen.
Aus dieser Erkenntnis heraus wird bei einem Verfahren zur Herstellung einer Kathode für elektrische Entladungsgefäße, bei der im Betrieb Emissionssubstanzen aus . einem Emissionsstoffvorrat durch feine Öffnungen eines diesen bedeckenden, selbsttragenden Mantels zur Kathodenoberfläche hin gelangen und bei der die Oberfläche der, vorzugsweise als Mantel dienenden, porösen Sinterscheibe aus hochschmelzendem Metall, insbesondere aus Wolfram oder Molybdän oder aus einem anderen, solche Metalle enthaltenden Metallträger, als Unterlage für die darauf wandernden Emissionssubstanzen mit einer dünnen Bariumoxydschicht bedeckt ist, nach der Erfindung die nach einer Voraktivierung auf der Oberfläche des porösen Sinterkörpers gebildete Bariumschicht in kaltem Zustand in sauerstaffhaltiger Atmosphäre zu Bariumoxyd oxydiert und nach anschließendem Entgasen der Röhre neu aktiviert.
Dem Bekannten gegenüber besitzt dieses Verfahren den wesentlichen Vorteil, daß seine Durchführung unter einfacheren und vor allem wesentlich definierteren Bedingungen erfolgt, dadurch, daß die auf dem Metallträger aufgebrachte aktivierte Emissionsschicht erst nach endgültigem Einbau der Kathode in das betreffende Entladungsgefäß, von Sauerstoff abgesehen, allein aus der vom Vorrat gelieferten aktiven Substanz hergestellt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung einer Kathode für elektrische Entladungsgefäße, bei der im Betrieb Emissionssubstanzen aus einem Emissionsstoffvorrat durch feine Öffnungen eines diesen bedeckenden, selbsttragenden Mantels zur Kathodenoberfläche hin gelangen und bei der die Oberfläche der, vorzugsweise als Mantel dienenden, porösen Sinterscheibe aus hochschmelzendem Metall, insbesondere aus Wolfram oder Molybdän oder aus einem anderen, solche Metalle enthaltenden Metallträger, als Unterlage für die darauf wandernden Emissionssubstanzen mit einer dünnen Barium- s oxydschicht bedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß nach einer Voraktivierung die auf der Oberfläche des porösen Sinterkörpers gebildete Bariumschicht in kaltem Zustand in sauerstoffhaltiger Atmosphäre zu Bariumoxyd oxydiert und nach anschließendem Entgasen der Röhre neu aktiviert wird.
2. Kathode, hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Emissionsstoffvorrat aus Barium, Bariumoxyd oder einer Legierung von Barium besteht. In Betracht gezogene Druckschriften: Auszüge deutscher Patentanmeldungen, Vol. 5, 1948, S. 581, Anmeldung S 14867q- VIII c/aI g; deutsche Patentschriften Nr. 635 166, 652904, 713 56o; Herrmann-Wagener, »Die Oxydkathode«, Teil z, 1944, S. 29. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 968 g12.