DE974888C - Verfahren zur Herstellung einer Kathode fuer elektrische Entladungsroehren - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 25. MAI 1961

N 6922 VIIIcI'zig

Entladungsröhren

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Kathode für elektrische Entladungsröhren, insbesondere für Gas und/oder Dampfentladungsröhren, deren Tragkörper mit einer Bariumverbindung und gegebenenfalls anderen Erdalkalimetallverbindungen, vorzugsweise alle Verbindungen in Form von Erdalkalikarbonaten, überzogen wird, denen vor dem Auftragen auf die Kathode eine Zirkonverbindung zugesetzt wird.

ίο Es ist bekannt, die Kathode einer Leuchtstoff-Niederdruckquecksilberdampfentladungsröhre mit Erdalkalikarbonaten zu überziehen, denen vor dem Auftragen auf die Kathode ι bis 20 Gewichtsprozent (auf das Gesamtgewicht der Karbonate bezogen) ZrO₂ (Zirkonoxyd) zugesetzt wird. Diese Maßnahme dient dazu, die Lebensdauer der Röhre zu verlängern und die Schwärzung der Röhrenwand zu verringern.

Es wurde festgestellt, daß das Ergebnis von der Herstellungsweise des ZrO₂ und von der Weise stark abhängig ist, in der die überzogene Kathode nachher behandelt wird (z. B. Erhitzungstemperatur und Erhitzungsdauer). Auch die Korngröße des ZrO₂ spielt hierbei eine nicht vernachlässigbare Rolle. Es hat sich gezeigt, daß es schwierig ist, die Umstände derart zu wählen, daß ein gut reproduzierbares Ergebnis erzielt wird.

Es sind ferner Kathoden für Entladungsröhren bekannt, die Bariumzirkonat als Emitter enthalten, dem ein anderes Erdalkalimetallkarbonat, also kein Bariumkarbonat, zugesetzt ist; hieraus folgt, daß mehr Bariumzirkonat als Erdalkalikarbonate vorhanden sein muß. — Bei der Kathode nach der Erfindung dagegen besteht der Emitter nach der Formierung aus Erdalkaliverbindungen, denen vor der Formierung 1 bis 10 Molprozent Bariumzirkonat

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zugesetzt worden ist. Hier wirkt das Bariumzirkonat somit praktisch nicht als Emitter (die üblichen Barium-, Strontium- und Kalziumverbindungen sind nämlich unvergleichlich bessere Emitter), sondern dient hauptsächlich zur Lebensdauerverlängerung der Kathode, Der Vorteil der nach dem Verfahren nach der Erfindung hergestellten Kathoden gegenüber diesen bekannten Kathoden besteht also in einer sehr viel höheren Emission bei

ίο gleichzeitiger längerer Lebensdauer.

Die Erfindung bezweckt, die Reproduzierbarkeit der zu erreichenden Wirkung und die Lebensdauer der mit derartigen Kathoden ausgerüsteten Entladungsröhren zu steigern.

Nach der Erfindung besteht die den Erdalkalimetallverbindungen zugesetzte Zirkonverbindung aus Bariumzirkonat (BaZrO₃), dessen Menge 1 bis 10 Molprozent der Erdalkaliverbindungen beträgt. Vorzugsweise beträgt diese Menge 3 bis 8 MoI-prozent.

Die Erfindung wird an Hand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Ausführungsbeispiel I

Einem Kathodenbedeckungsmaterial, bestehend aus 400 g (BaSrCa-)Karbonat in einem Gewichtsverhältnis von 40 : 35 : 25, 160 cm³ Methylalkohol, 60 cm³ einer 5°/oigen Lösung von Nitrocellulose in Butylacetat, 1 cm³ einer 2,5%igen Lösung von Ammoniumoxalat in Wasser, wird 36 g BaZrO₃ zugesetzt, wonach 72 Stunden in einer Kugelmühle (Inhalt 1,5 1, mit 900 g Flintsteinen) gemahlen wird.

Mit diesem Material werden die aus Doppelwendelwolframdraht bestehenden Trägerkörper von Kathoden, z. B. durch Eintauchen, überzogen, danach in üblicher Weise in den Enden von etwa 120 cm langen, an der Innenseite mit einer Leuchtstoffschicht überzogenen Glasröhren einer lichten Weite von etwa 35 mm angeordnet; diese Röhren werden zu »fluoreszierenden« Niederdruckquecksilberdampfentladungslampen verarbeitet. Die Lebensdauer der so hergestellten Rohrlampen war einige tausend Betriebsstunden langer, und die Schwärzung an den Rohrenden trat einige tausend Betriebsstunden später ein als bei gleichen und auf die gleiche Weise, jedoch ohne BaZrO₃-Zusatz hergestellten Rohrlampen unter den gleichen Betriebsbedingungen.

Ausführungsbeispiel II

Einem Kathodenbedeckungsmaterial, das aus 100 g Thoriumoxyd, 35 g (BaSr-)Karbonat (Gewichtsverhältnis 55:45), 22 g Kieselsäure, 30 cm³ Butylacetat, 165 cm³ einer i°/oigen Lösung von Nitrocellulose in Butylacetat besteht, wird 2 g Bariumzirkonat zugesetzt, und danach- wird es 24 Stunden in einer Porzellankugelmühle gemahlen. Mit diesem Material werden die aus Wolframwendeldraht bestehenden Kathodentragkörper für Hochdruckquecksilberdampf entladungsröhren einer Länge von etwa 3 cm und einer lichten Weite von etwa 8 mm überzogen. Die in üblicher Weise weiterverarbeiteten Röhren zeigten beim Betrieb eine beträchtlich geringere Schwärzung als ohne BaZrOj-Zusatz.

Ausführungsbeispiel III

Einem 55 g BaCO₃ und 45 g SrCO₃ enthaltenden Kathodenbedeckungsmaterial werden 10 g BaZrO₃ zugesetzt.

Hiervon wird in üblicher Weise eine 70 μ dicke Schicht auf ein aus Kathodennickel bestehendes Röhrchen mit einem Außendurchmesser von 2 mm und einer Wandstärke von 0,1 mm aufgetragen. Das Röhrchen wird später in üblicher Weise mit einem Heizkörper versehen und das Ganze zu einer Hochvakuumverstärkerröhre verarbeitet. Diese Röhren zeigten bei guter Emission eine geringere Verdampfung von Barium oder Bariumverbindungen als ohne BaZrO₃-Zusatz hergestellte Röhren.

Bei nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Kathoden weist der Kathodenüberzug, bezogen auf das zugesetzte Bariumzirkonat, einen Anteil von weniger als 5 Molprozent ZrO₂ und/oder Zirkoniummetall auf, während bei einer in bekannter Weise mit ZrO₂-Zusatz hergestellten Kathode die hinzugefügte Menge ZrO₂ praktisch unverändert bleibt und höchstens Spuren von Bariumzirkonat nachgewiesen werden können (vgl. The Sylvania Technologist, Bd. Ill, H. 1, 1950, S. 2 bis 5). ... . .

Claims (2)

Patentansprüche.:

1. Verfahren zur Herstellung einer Kathode für elektrische Entladungsröhren, insbesondere für Gas- und/oder Dampfentladungsröhren, deren Tragkörper mit einer Bariumverbindung und gegebenenfalls anderen Erdalkaliverbindungen, vorzugsweise alle Verbindungen in Form von Erdalkalikarbonaten, überzogen wird, denen vor dem Auftragen auf die Kathode eine Zirkonverbindung zugesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Zirkonverbindung Bariumzirkonat verwendet wird, dessen Menge 1 bis 10 Molprozent der Erdalkaliverbindungen beträgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Bariumzirkonat in einer Menge von 3 bis 8 Molprozent verwendet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 572 700, 597580;

britische Patentschriften Nr. 272 440, 3.11 294, 650730; USA.-Patentschriften Nr. 1 821 359, 2249672; französische Patentschrift Nr. 966 907; schweizerische Patentschrift Nr. 128076;

The Sylvania Technologist, Bd. Ill, H. 1, 1950, S. 2 bis 5. .

© 509 596/112 11.55 (109 SM/* 5.61)