NL8601374A - Werkwijze voor het vervaardigen van een naleveringskathode. - Google Patents

Description

'f . *v PHN 11.763 1 N. V. Philips’ Gloeilampenfabrieken te Eindhoven "Werkwijze voor het vervaardigen van een naleveringskathode"

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een naleveringskathode die een poreus wolfraamiichaam bevat met een voor elektronenemissie bestemd oppervlak, in welk wol-fraamlichaam tenminste in een aan het voor elektronenemissie bestemde 5 oppervlak grenzende laag scandiumoxide is opgenomen en het scandiumoxi-de bevattende wolfraamiichaam na sinteren met een oxidisch materiaal wordt geïmpregneerd.

In de praktijk van de vervaardiging van naleveringskathoden is de mechanische vormgeving van de harde en brosse wolfraamlichamen 10 vaak een probleem gebleken.

3ij een bekende werkwijze voor de mechanische vormgeving van poreuze wolfraamlichamen wordt daarom voorafgaande aan de mechanische vormgeving koper in het wolfraamiichaam opgezogen.

Aan het wolfraamiichaam kan dan langs mechanische weg de 15 vereiste vorm worden gegeven (US-A 26 69 008).

Vervolgens wordt het koper door verdamping in vacuum uit het wolfraamiichaam verwijderd.

Volgens het US-A 29 86 799 is de werkwijze met het koper tijdrovend, kostbaar en omslachtig. Dit octrooischrift beschrijft het 20 gebruik van een oxidisch barium bevattend materiaal in plaats van koper. Ook hiermede wordt de bewerking van het wolfraamiichaam gemakkelijker en dit oxidische materiaal hoeft niet uit het wolfraamiichaam te worden verwijderd omdat het bij de elektronenemissie van de kathode toch nodig is.

25

Bij de verdere ontwikkeling van naleveringskathode is het van voordeel gebleken scandiumoxide althans in een aan een voor elektronenemissie bestemd oppervlak van het wolfraamiichaam grenzende laag tijdens de vervaardiging van het wolfraamiichaam op te nemen (NL-A 82 01 371).

30

Het blijkt nu dat de aanwezigheid in het wolfraamiichaam van scandiumoxide de opname mogelijkheid door het wolfraamiichaam van barium bevattend oxidisch materiaal kan verminderen. Tevens zijn de voor 8601374 •ο» 5Γ PHN 11.763 2 uitzichten voor een goede mechanische bewerking bij aanwezigheid van scandiumoxide slecht omdat gesinterd scandiumoxide veel moeilijker mechanisch is te bewerken dan gesinterd wolfraam.

Met de uitvinding wordt onder meer beoogd het beschreven 5 probleem althans in belangrijke mate te vermijden.

De in de aanhef vermelde werkwijze wordt volgens de uitvinding derhalve daardoor gekenmerkt, dat in het gehele, scandiumoxide bevattende , gesinterde wolfraamlichaam vóór het impregneren gesmolten koper wordt opgezogen, en dat na een mechanische vormgevingsbehandeling 10 van het wolfraamlichaam, die althans aan de zijde van het voor elektronenemissie bestemde oppervlak plaatsvindt, het koper weer uit het wolfraamlichaam wordt verwijderd.

De werkwijze volgens de uitvinding is verrassend omdat de bewerkbaarheid van het wolfraamlichaam, zelfs indien het een betrekke-15 lijk hoog volumepercentage scandiumoxide bevat, bij aanwezigheid van koper zeer goed is. Voorts kan het koper na de mechanische bewerking op betrekkelijk eenvoudige wijze worden verwijderd, zodat zeker geen sprake is van een dure, tijdrovende en omslachtige werkwijze.

Bij voorkeur wordt een scandiumoxidegehalte in het wolfraam-20 lichaam toegepast van 2 tot 10 gewichts %.

Met bijzondere voorkeur wordt een scandiumoxide gehalte in het wolfraamlichaam toegepast van 3 tot 7 gewichts %.

Bij voorkeur strekt de mechanische bewerking zich vanaf het voor elektronenemissie bestemde oppervlak geheel door een aan het op-25 pervlak grenzende, scandiumoxide bevattende, laag uit.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van een voorbeeld en van bijgaande tekening.

In de laatste wordt schematisch en in doorsnede een deel weergegeven van een naleveringskathode vervaardigd met behulp van de 30 werkwijze volgens de uitvinding.

Bij een werkwijze voor het vervaardigen van een naleveringskathode, die een poreus wolfraamlichaam 1 met een voor elektronenemissie bestemd oppervlak 2 bevat, is in een aan het voor elektronenemissie bestemde oppervlak 2 grenzende laag 3 scandiumoxide opgenomen. Dit ge-' 35 schiedt bijvoorbeeld aldus. In een matrijs met een cirkelvormige opening met een diameter van 1,8 mm wordt een 0,5 mm dikke laag wolfraam-poeder gebracht. Op de laag wolfraampoeder wordt een 0,1 mm dikke laag 8601374 PHN 11.763 3 poeder gebracht bestaande uit een mengsel van wolfraam en 5 gewichts % seandiumoxide.

Na persen tot een pil wordt de pil gedurende 1 uur bij 1500°C in waterstof gesinterd. De totale dikte van het gesinterde lichaam bedraagt dan ongeveer 0,6 mm en de dikte van de laag 3 ongeveer 5 0,1 mm.

Alvorens het gesinterde wolfraamlichaam met een oxidisch materiaal te impregneren wordt volgens de uitvinding in het gehele, scan-diumoxide bevattende, gesinterde wolfraam lichaam 1 gesmolten koper opgezogen .

10

Hiertoe wordt zuurstofvrij koper als plaat of pil in hoeveelheid minstens gelijk aan de vrije ruimte in het gesinterde lichaam (de vrije ruimte in het gesinterde lichaam bedraagt ca. 20%) op het lichaam gebracht en als smelt in het wolfraamlichaam gezogen.

Vervolgens wordt het wolfraamlichaam 1, althans aan de zijde van het voor elektronenemissie bestemde oppervlak 2, aan een mechanische vormgevingsbehandeing onderworpen. Laatstgenoemde behandeling kan een gebruikelijke behandeling zoals draaien, boren of frasen zijn.

In het in de tekening aangegeven geval strekt de vormge-vingsbehandeling zich door de gehele laag 3 uit en wordt de omvang van de seandiumoxide bevattende laag 3 beperkt waardoor ook het voor elektronenemissie bestemde oppervlak 2 wordt beperkt.

Na de vormgevingsbehandeling wordt het koper uit het wolfraamlichaam verwijderd. Dit geschiedt bijvoorbeeld met behulp van salpeterzuur-water 1:1 waardoor praktisch alle koper wordt verwijderd. 25

Na reinigen en spoelen worden eventueel nog aanwezige laatste resten koper verwijderd door uitdampen gedurende enkele minuten bij 1700eC in waterstof. Door de uit de apparatuur stromende waterstof te verbranden kan bij afwezigheid van een groene kleur worden vastgesteld dat ook koper afwezig is. Hierna wordt op een gebruikelijke wijze met oxiden 30 van barium, calcium en aluminium (4:1:1) geïmpregneerd, schoongemaakt en het wolfraamlichaam op een schacht 4 voorzien van verwarmingselement 5 opgelast.

De in de tekening weergegeven naleveringskathode wordt bij- „ voorbeeld als onderdeel van een diodekanon in een kathodestraalbuis 35 toegepast. In een dergelijk kanon bevindt zich boven de kathode een anode 6 met een klein gaatje 7 (diameter bijv. 40 pm). Door dit gaatje 8601374 /!► PHN 11.763 4 wordt bij bedrijf de bundelstroom getrokkken waarbij uiteraard, de ano-depotentiaal positief is ten opzichte van de kathode. Omdat door het bewerken de diameter van het elektronen emitterend deel klein is 0,3 mm) kan hierbij de thermische belasting van de anode voldoende laag 5 zijn.

Het zal duidelijk zijn dat de uitvinding niet is beperkt tot het gegeven voorbeeld en dat voor de vakman veel variaties binnen het raam van de uitvinding mogelijk zijn.

10 15 20 25 30 35 8601374

Claims (5)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een naleveringskathode, die een poreus wolfraainlichaam bevat met een voor elektronenemissie bestemd oppervlak, in welk wolfraainlichaam tenminste in een aan het voor elektronenemissie bestemde oppervlak grenzende laag scandiumoxide 5 is opgenomen en het scandiumoxide bevattende volfraamliehaam na sinteren met een oxidisch materiaal wordt geïmpregneerd, met het kenmerk, dat in het gehele, scandiumoxide bevattende gesinterde wolfraamlichaam vóór het impregneren gesmolten koper wordt opgezogen en dat na een mechanische vormgevingsbehandeling van het wolfraamlichaam, die althans IQ aan de zijde van het voor elektronenemissie bestemde oppervlak plaatsvindt, het koper weer uit het wolfraamlichaam wordt verwijderd.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een seandiumoxidegehalte in het wolfraamlichaam van 2 tot 10 gewichts % wordt toegepast, 15

3- Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat een seandiumoxidegehalte in het wolfraamlichaam van 3 tot 7 gewichts % wordt toegepast.

4. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de mechanische bewerking zich vanaf het voor elektronen- 20 emissie bestemde oppervlak geheel door een aan dit oppervlak grenzende, scandiumoxide bevattende laag, uitstrekt.

5. Kathodestraalbuis met naleveringskathode vervaardigd met behulp van de werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies. 25 30 35 86C1374