Wynalazek dotyczy katody tlenkowej do elek¬ trycznych lamp wyladowczych, a zwlaszcza cal¬ kowicie opróznionych lamp elektronowych, nada¬ jacych sie do celów radiowych. Wynalazek do¬ tyczy równiez sposobu wyrobu takich katod.Katody lamp wyladowczych, pracujace na za¬ sadzie emisji termicznej, sa zwykle zaopatrzo¬ ne w umieszczona na metalowym rdzeniu powlo¬ ke o duzej zdolnosci emisyjnej. Przy wyborze materialu na powloke wazny jest równiez punkt topliwosci oraz cisnienie pary danego materialu.Uwzglednienie tych wszystkich okolicznosci po¬ woduje* to, iz do powlekania rdzeni katod'tlen¬ kowych stosuje sie tlenki wapniowców, zwlasz¬ cza tlenek baru. Do tlenku baru dodaje sie czesto tlenków innych wapniowców, w których praca wyjsciowa jest wprawdzie wieksza niz w tlenku baru, które jednak, jak doswiadczenie wykazuje, zwiekszaja trwalosc katod tlenkowych, przy czym katody powleczone takimi mieszaninami tlenków moga pracowac przy wyzszej temperaturze, co mozna wyjasnic mniejszym cisnieniem pary ma¬ terialu powlekajacego. Wskutek tego powlfcki emisyjne katod tlenkowych wytwarza sie czesto 7. mieszanin tlenku baru, wapnia i strontu w róznych stosunkach ilosciowych. Takie katody wytwarza sie w ten sposób, ze mieszanine wegla¬ nów wymienionych trzech metali naklada sie z odpowiednim spoiwem na rdzen metalowy i przez ogrzanie go w zatopionej bance podczas jej o- prózniania weglany przetwarza sie na odpowied¬ nie tlenki, jednakze powloka, skladajaca sie z kilku weglanów, nie mogla byc nakladana na rdzen przez kataforeze, który to sposób, jak wia¬ domo, daje najbardziej równomierne powloki ka¬ todowe, co jest wazne szczególnie w przypadku katod o cienkim drucie rdzeniowym. Inna wada takiej powloki jest jej stosunkowo wysoka tem¬ peratura robocfta, co wprawdzie nie wplywa na trwalosc jej, jednak z innych wzgledów nie, zaw¬ sze jest pozadane.Wynalazek ulepsza katody-o powloce emisyj-nej, skladajacej sie z mieszaniny . tlenku baru, strontu i wapnia. Zdolnosc emisji katody wedlug wynalazku i trwalosc jej sa wieksze, niz katod znanych, a jej temperatura robocza, przy zacho¬ waniu bardzo dobrej emisji i trwalosci, moze byc nizsza, niz stosowana dotychczas, przy czym po¬ wloka katody moze byc nakladana wedlug" wyna¬ lazku równiez przez kataforeze, a% wiec moze byc bardzo równomierna. Te wlasciwosci katody wed¬ lug wynalazku umozliwiaja znaczne polepszenie lamp do odbiorników bateryjnych o napieciu za¬ rzenia nizszym od 1,5 V.W powloce katody wedlug wynalazku stosu¬ nek czasteczkowy tlenku baru do tlenku wapnia •wynosi 2 : 1, natomiast tlenek strontu jest za¬ stosowany w tej samej ilosci co tlenek wapnia lub tlenek baru. Te stosunki ilosciowe musza byc ^zachowane z tolerancja co najwyzej 2»/o, by ka¬ toda miala wlasciwosci wyzej opisane, przy czym powloka musi byc wolna od zanieczyszczen. v Katode wedlug wynalazku wykonano w wy¬ niku doswiadczen, przeprowadzonych w celu stwierdzenia najkorzystniejszego stosunku ilosci wymienionych tlenków. Podczas tych prób stwier¬ dzono, ze gdy otrzymana przez stracanie dowol¬ na mieszanine weglanów wymienionych trzech wapniowców (baru, strontu i wapnia) rozetrze sie dokladnie w cieczy organicznej i wytworzy sie w niej zawiesine, po czym te zawiesine pod¬ da sie sedymentacji frakcyjnej, to katody 6 po¬ wlokach z poszczególnych frakcyj sedymentacji posiadaja rózne emisje nawet wtedy, gdy wiel¬ kosc ziarn poszczególnych frakcyj jest prawie jednakowa. Trzeba przyjac wobec v tego, ze po¬ szczególne frakcje zawieraja ziarna o róznych ciezarach wlasciwych, a wiec o róznym skladzie chemicznym i to przypuszczenie zostalo potwier¬ dzone doswiadczalnie. Wiadomo równiez, ze trzy weglany moga byc otrzymane jednoczesnie przez wytracenie z jednego odpowiedniego roztworu, przy czym otrzymuje sie mieszanine weglanów, co do której przypuszczano dotychczas, ze skla- • da sie z krysztalków mieszanych, gdyz uwazano, ze trzy potasowce moga zastepowac sie wzajem¬ nie w siatce krystalicznej w dowolnym stosunku.Stwierdzono jednak doswiadczalnie, ze trzy weg¬ lany potasowców moga tworzyc krysztaly mie¬ szane tylko w dwóch okreslonych stosunkach skladu. Sklad jednego z mozliwych krysztalów odpowiada stosunkowi ilosciowemu dwóch cieza- . rów czasteczkowych weglanu baru, dwóch cieza¬ rów czasteczkowych weglanu strontu i jednego ciezaru czasteczkowego weglanu c wapnia, nato¬ miast sklad drugiego krysztalu mieszanego odpo¬ wiada dwom ciezarom czasteczkowym weglanu bar^u, jednemu ciezarowi czasteczkowemu weg¬ lanu strontu i jednemu ciezarowi czasteczkowe¬ mu weglanu wapnia.Wobec tego stwierdzono, ze stosowane do¬ tychczas mieszaniny weglanów skladaja sie nie z krysztalów mieszanych, lecz odpowiednio do sto¬ sunku ciezarów poszczególnych weglanów, z mie¬ szaniny jednego ^z krysztalów mieszanych dwo¬ jakiego skladu i ewentualnie drugiego krysztalu mieszanego oraz jednego lub kilku prostych krysztalów weglanów (skladajacych sie,tylko,z jednego weglanu wapniowca), przy czym, mie¬ szanina ta wobec roz*maitosci ciezarów wlasci¬ wych poszczególnych skladników moze rozdzie¬ lac sie przez frakcyjna sedymentacje mniej lub wiecej na poszczególne skladniki. Podczas prób stwierdzono, ze przez nalozenie czystychy krysz¬ talów mieszanych i przeprowadzenie ich w tlenek mozna otrzymac o wiele lepsze katody niz wte¬ dy, gdy na tlenek przetwarza sie ¦ mieszanine dwojakich krysztalów mieszanych ze soba i ewen¬ tualnie z prostymi krysztalami weglanów. Praw¬ dopodobnie wyjasnienie tej okolicznosci moze o- pierac sie na tym, ze tlenki wytworzone z czy¬ stych krysztalów mieszanych, maja inna postac, np. inna powierzchnie i ewentualnie inny punkt topliwosci lub inne cisnienie parowania, anizali. tlenki; otrzymywane z mieszaniny dwojakich krysztalów mieszanych i ewentualnie prostego weglanu.Katode wedlug wynalazku wykonuje sie naj¬ lepiej w ten sposób, ze na rdzen metalowy nakla¬ da sie powloke weglanowa z krysztalów miesza¬ nych jednakowego-skladu i te powloke przetwa¬ rza sie przez ogrzewanie na warstewke tlenków w lampie opróznionej lub* podczas oprózniania.Zachowujac wymieniony wyzej stosunek iloscio¬ wy z dostateczna dokladnoscia i uwazajac przy tym, zeby nie przedostawaly sie zadne obce sub¬ stancje, a zwlaszcza zanieczyszczenia nieorga¬ niczne, postepuje sie tak, by od razu wytwarza¬ ly sie krysztaly mieszane o wielkosci, pozadanej dla nakladania. - Dzieki temu mozna uniknac , mielenia weglanów, które moglyby latwo wpro¬ wadzic zanieczyszczenia. Inna zaleta tego sposo¬ bu jest to, ze krysztaly mieszane o tak malych ziarnach moga byc latwo rozproszone w cieczach organicznych i powstaje wówczas taka zawiesi¬ na, z której moze byc wykonana powloka na drucie rdzeniowym katody przez kataforeze, a wiec bardzo równomiernie. Równomiernosc wiel¬ kosci ziarna i zastosowanie kataforezy umozli¬ wia wytwarzanie takich powlok na bardzo cien¬ kich drutach wolframowych. Katody tego rodza¬ ju pozwalaja na wykonywanie lamp elektrono¬ wych o bardzo niskim napieciu zarzenia i bar¬ dzo malej- mocy zarzenia. Krysztaly mieszane moga byc równiez nakladane na inne rdzenie me-_ ? #•¦ talowe i w inny odpowiedni sposób przy czym jednak mozliwosc nakladania przez kataforeze jest zawsze korzystna.Przyklad wykonania katody wedlug wyna¬ lazku. 261,4 g bezwodnego weglanu azotanu ba¬ ru, 82,05 g bezwodnego azotanu wapnia i 211,6 g bezwodnego azotanu strontu rozpuszcza sie w destylowanej wodzie na roztwór, nasycony na goraco. Do tego roztworu wlewa* sie szybko wod¬ ny roztwór 215 g weglanu sodu, przy czym wy¬ dzielaja sie krysztaly mieszane, w których sto¬ sunek czasteczkowy poszczególnych weglanów wynosi: dwa ciezary czasteczkowe weglanu ba¬ ru, dwa ciezary czasteczkowe weglanu strontu i jeden ciezar czasteczkowy weglanu wapnia. Wiel- kosc-ziarn straconych krysztalów mieszanych moz¬ na regulowac w znany sposób w szerokich grani¬ cach przez zmiane temperatury roztworu i szyb¬ kosc wytracania, przy czym, mozna uzyskac po¬ zadana grubosc ziarna bez mielenia. Stracone, krysztaly mieszane przemywa sie woda i nastep- nie suszy sie przez cztery godziny w temperatu¬ rze 350°C, przy czym usuwa sie zazwyczaj ist¬ niejace zanieczyszczenia organiczne. 200 g tych krysztalów mieszanych, których grubosc ziarna moze wynosic np. 1,ul , wstrzasa sie przez pól go¬ dziny w 500 cm3 alkoholu izobutylowego i tak otrzymana gesta zawiesine rozciencza sie przez do¬ dawanie alkoholu izobutylowego w takim stopniu, ze otrzymuje sie zawiesine 0,2 — 0,5°/fl. Z tej za¬ wiesiny naklada sie sposobem katafore*zy na drut wolframowy o srednicy 11 \i powloke o grubosci od 8 |x do 10 |J-, która jest bardzo równomierna i dobrze przylega do drutu.Powleczony drut wprowadza sie jako bez¬ posrednio ogrzewane wlókno do lampy elektro¬ nowej o napieciu zarzenia 1,25 V, lampe opróz¬ nia sie, czesci metalowe pozbawia sie gazu i na¬ stepnie katode ogrzewa sie przy ciaglym opróz¬ nianiu lampy. Powloka - weglanowa zamienia sie na powloke tlenkowa, przy czym powstajacy dwutlenek usuwa sie za pomoca pompy. Nastep¬ nie wyzarza sie zawarty w lampie material i lam¬ pe zamyka sie.Aktywowanie katody wedlug wynalazku od¬ bywa sie znacznie szybciej niz dotychczas, co jest bardzo korzystne ze wzgledów fabrykacyj- ¦2 nych. A wiec np., gdy katoda jest wlaczona .na 150°/o napiecia roboczego, a anoda przylaczona do napiecia nizszego niz robocze, to po uplywie 15 — 30 minut otrzymuje sie juz calkowicie aktywowana katode. Tak samo i prad nasycenia katody wedlug wynalazku jest nadzwyczaj du¬ zy i wynosi ponad 1 amper na 1 wat zarzenia.W ten sposób w lampie elektronowej o napieciu zarzenia 1,25 V i pradzie zarzenia 50' mA otrzy¬ muje sie prad nasycenia, wynoszacy wedlug licz¬ nych prób 130 mA, co przekracza 2 A W.Dzieki wielkiej emisji wlascjwej katody wed¬ lug wynalazku temperatura robocza katody przy doskonalej emisji moze byc,nizsza niz dotych¬ czas. Dotychczas stosowana temperatura robocza katod zarzonych bezposrednio byla tak wysoka, ze opornosc wlasciwa wolframowego rdzenia ka¬ todowego byla 3,7-krotnie wieksza ^ nosci wlasciwej w temperaturze pokojowej.Katoda wedlug wynalazku moze pracowac nato¬ miast w tak niskiej temperaturze, w której opor¬ nosc wlasciwa jest tylko wieksza 3,2-krotnie od opornosci w temperaturze pokojowej.Na podstawie doswiadczen stwierdzono, ze wymienione wyzej korzystne wlasciwosci katody wedlug wynalazku wystepuja tym silniej, im bli¬ zej stosunek ciezaru tlenków, tworzacych powlo¬ ke, zbliza sie do jednej z wymienionych wyzej optymalnych wartosci. Z tego wzgledu i ponie¬ waz przy wytwarzaniu katody czesto pomimo calej starannosci przedostaje sie np. czysty weg¬ lan pomiedzy krysztaly mieszane, nalezy rozu¬ miec podane w zastrzezeniach czasteczkowe sto¬ sunki wagowe z tolerancja 2%, gdyz przy wiek¬ szym odchyleniu katoda ma juz znacznie gorsze wlasciwosci, zwlaszcza gdy powloka jest wytwo¬ rzona przez kataforeze. Ten bowiem sposób daje najlepsze wyniki przy nakladaniu czystych krysz¬ talów mieszanych. Tak samo wazna jest czystosc powloki, ale na tb nie mozna podac danych licz¬ bowych, gdyz emisja katody jest znacznie wraz¬ liwsza na zanieczyszczenia powloki niz jakakol¬ wiek znana dotychczas metoda pozwala okreslic zanieczyszczenia ilosciowo. PL