, Wynalazek dotyczy przyrzadów wydzie¬ lajacych elektrony typu, w którym to wy¬ dzielanie zachodzi z katody nagrzewanej do odpowiedniej temperatury. W mysl wy¬ nalazku niniejszego w przestrzeni otaczaja¬ cej katode panuje obnizone cisnienie par pewnych metalów alkalicznych, jak cez lub rubidl, które, jak to wykryto,, silnie podnosza przy zachowaniu pewnych warunków wy¬ dzielanie elektronów z goracej katody. Zja¬ wisko to zauwazyc sie daje szczególnie w tempeiraturaich katody bardzo niskich, ze bez udzialu tych par wydzielanie sie elek¬ tronów zauwazyc nie podobna. Pozwala to na prace w temperaturach tak niskich, co przedluza to okres pracy przyrzadu, a jednoczesnie podnosi wydajnosc jego pod wzgledem zdolnosci emisyjnej w porówna¬ niu z aparatami pracuj acemi w wyzszej nawet temperaturze, ale bez udzialu pat; Korzystny ten wynik pochodzi prawdopo¬ dobnie od powstawania na katodzie pewnej warstewki ochronnej, odpornej na odparo¬ wanie w temperaturze znacznie wyzszej od temperatury parowania metalów alkalicz¬ nych.Powstawaniu tej warstwy sprzyja o- becnosc pomiedzy elektrodami pewnych gazów, posiadajacych odpowiednie wlasno¬ sci. Dzialania zachodizacego podczas osia¬ gania tego skutku wyjasnic zadawalajaco nie mozna, wykryto natomiast sposoby uzy¬ skiwania tego skutku. Skoro €za(steczki pewnych gazów bombarduja goraca elek¬ trode, wytwarza sie dokola niej pewna po¬ wloka o grubosci atomowej, zatrzymujacaczasteczki.;metali, .alkalicznych w stopniu znacznie silniejszym niz powierzchnia go- raceij elektrody, co ulatwia powstanie war¬ stwy, wydzielajacej elektrony i skladaj a- cej sie z czasteczek metali alkalicznych.Wyniki bardzo' pomyslne daje wyprowa¬ dzanie do przestrzeni miedzyelektrodowych drobnych ilosci gazów elektrycznie ujem¬ nych, jak azot lub tym podobne, które nile moga (reagowac z oeziem lub z innemi pódob- memi znajdujacemi zastosowanie mietalami alkalicznem?, moga jednak reagowac z me¬ talem katody. Wiadomo, ze gazy elektrycz¬ nie ujemne, stosowane osobno, znacznie zmniejszaja wydzielanie,elektronów z po¬ wierzchni tungstenu (wolframu). W obecno¬ sci par odpowiedniego metalu alkalicznego gazy te zdaja sie wywolywac skutek wrecz przeciwny.Niezaleznie od wszelkich rozwazan teo¬ retycznych doswiadczenie wspólczesne wy¬ kazuje, ze, poddajac katode dzialaniu pew)- nych gazów, mozna uzytskaJc w obecnosci |ce- zu, w temiperaturze katody okolo 800° bez¬ wzglednych emisje 0,2 amiperów na cm2, co zupelnie ptrawfa odipcwiadawydiajnosciwlók¬ na z czystego tungstenu w tempe wzglednej 2 500°. Wydzielanie sie elektro¬ nów z cezu odbywa sie najwydatniej w tem¬ perattui"z;e okolo 800° bezwzglednej. Przy dalszym wzroscie temperatury emisja szyb¬ ko spada, a w temperaturach ponad 1100^ do 1200° ustaje prawie zupelnie.Powyzszy opis umozliwi fachowcowi zastosowanie niniejszego wynalazku.Po calkowilem wypróznieniu odnosne¬ go izibiornika i po wprowadzeniu cezu, wpro¬ wadzamy don j eszcze drobna ilosc mikro¬ nów azotu albo tlenku wegla. Nastepnie zbiornik oprózniamy do wlasciwej granicy i odcinamy go od pompy.Elektrody metalowe zawieraja, jak wia¬ domo, pomimo najstaranniejszego pompo¬ wania, dostrzegalne ilosci gazów, które Wydzielaja sie podczas prafcy przyrzadu.Trudno puzeto oddzielic wplyw wprowadzo¬ nych rozmyslnie gazów elektro-ujemnych od wplywu gazów wydzielajacych sie z elektrody, tembardziej, ze niejednokrotnie stwierdzano, ze w pewnych warunkach gaz wydzielajacy sie z elektrody zdolny jest wytwarzac pozadany skutek.Przynzad posiadajacy katode z wlókna tungstenowego oraz anode ze zwyklego ni¬ klu handlowego mozna opróznic z jedno- czesnem ogrzewaniem w celu usuniecia pary wodnej. Zachowujac polaczenie z pompa, ogrzewamy anode dla usuniecia z niej ga¬ zu i wprowadzamy cez. W pewnych wypad¬ kach gaz wprowadzony w ten sposób wy¬ daje maksymalna efmisge, bez jakiejkolwiek obróbki dodatkowej. Kiedylndziej znowu powstaja na Anodzie gazy szkodliwe, jak nip. wodór, które obnizaja emisje ^Metronów przynajmniej na poczatku. Jezeli wiec nie udalo sie. osialgnac odrazu emisji najwiek- sizej, nalezy ponowhie na kilka minut do¬ prowadzic temperature katody dio 1400° lub 1600° bezwzj^ledtoych, a 'po obnizeniu tem¬ peratury katody do temperatury roboczej otrzymamy pomyslne pozadane wyniki. Za¬ pewne to wlasnie rozgrzewanie katody wy¬ pedza szkodliwe gazy z elektrody i pozwala usunac je zapomoca pompy, gaiz zas pozy¬ teczny pozostaje ( w zbiorniku i wytwarza wskazana blonke na powierzchni katody.Skoro przyrzad zacznie dzialac nalezycie, odcinamy go i uszczelniamy od ukladu pom¬ powego.Fig. 1 wyobraza przyrzad stanowiacy przedmiot wynalazku niniejisizego, fi$. 2 — schemat obwodów w wypadkach prziejmo- wania znaków radiotelegraficznych, fig. 3— schemat pewnej odmiany przyrzadu i ukla¬ du obwodów, stosowanego w tym wypadku.Fig. 1 wyobraza przyrzad wydzielajacy elektrony o trzech elektrodach (lampe ka¬ todowa trójelektrodowa) w opróznionym zbiorniku 1. Wykonana ze skreconych spi¬ ralnie wlókien katode 6 ogrzewa prad, do¬ prowadzany przewodami 3 i 4: Anoda 5 sklada sie iz, cezuj, & siatka 2 ma ksztalt prze- - 2 -wodnika spiralnego otaczajacego katode.Do anody i do siatki doplywa prad prze¬ wodami 7 i 8. Przedewszystkiem nalezy o- próznic zbiornik 1 i przed odcieciem go od pompy wprowadzic don drobna Mosc po¬ trzebnego metalu. Gaz dajacy najlepsze wyniki mozna doprowadzic przed odcie¬ ciem zbiornika od pompy. Gaz ten wydzie¬ la sie z pewnej ilosci niklu, umieszczonego w polaczonej ze zbiornikiem komorze albo przez ogrzewanie siatki 2 zapomoca bom¬ bardowania albo w inny sposób, o ile siatka jest wykonana z niklu lub z molibdenu, stwierdzono bowiem, ze gazy molibdenowe posiadaja te same wlasnosci, co gazy wy¬ dzielajace sie z niklu. Dla wprowadzania cezu laczymy ze zbiornikiem mala gruszke lub komore pomocnicza, w której zachodzi redukcja tego metalu z odpowiedniego zwiazku. Do tej komory mozna wprowa¬ dzic chlorek tego metalu wraz z odczynni¬ kiem redukcyjnym, jak np. wapn. Nastep¬ nie komore boczna mozna w sposób odpo¬ wiedni ogrzac, wskutek czego nastepuje wydzielanie sie metalu, który w stanie lot¬ nym przechodzi do zbiornika 1. W ten spo¬ sób wprowadzamy do zbiornika taka ilosc metalu, jaka wytworzy pare pod odpowied- niem cisnieniem i pewien nadmiar cezu na wytworzenie anody 5. Szczególna uwage nalezy zwrócic na bardzo staranne usunie¬ cie pary wodnej ze zbiornika /, ogrzewajac tenze i komore pomocnicza przed wprowa¬ dzeniem par metalu.Cisnienie pary w zbiorniku 1 nalezy u- trzymywac ponizej poziomu, na którym jo¬ nizacja przez zderzenie zaczyna zaklócac prawidlowa kontrole strumienia elektro¬ nów. Cisnienie, pod jakiem moze powsta¬ wac szkodliwa jonizacja, zalezy w znacz¬ nym stopniu od budowy przyrzadu. Zasad¬ niczo przy stosowaniu oddzialywania za¬ pomoca siatki cisnienie lezec powinno pod¬ czas pracy w okolicy 0,2 mikronów slupa rteci albo nizej. W temperaturze pokojo¬ wej cisnienie pary cezu wynosi okolo 0,002 mikronów slupa rteci i nawet przy tak ni¬ skiem cisnieniu daje sie odczuwac korzyst¬ ny wplyw par cezu.. Najkorzystniej jest jednak, aby przyrzad pracowal w tempera¬ turze nieco wyzsizej od temperatury poko¬ jowej, a wiec nip. w 50°C, w której cisnie¬ nie par cezu wynosi okolo 0,02 mikronów.Przy odpowiedniem wymiarowaniu przy¬ rzadu mozna osiagnac, ze cieplo doprowa¬ dzane do katody wystarcza do wytworzenia potrzebnej temperatury roboczej. W takich warunkach wlókno tungstenowe daje w temperaturze 800° bezwzglednych zupelnie wystarczajaca emisje elektronów. W przy¬ rzadach normalnych czyste wlókno tung¬ stenowe w warunkach wskazanych nie wy¬ dziela prawie wcale elektronów. Gdy tem¬ peratura katody wzrasta do 1000° bez¬ wzglednych, emisja elektronów szybko ma¬ leje, a w 1100° do 1200° bezwzglednych zu¬ pelnie prawie zanika. Dzieje sie to zapew¬ ne na skutek tego, ze w miare wzrostu tem¬ peratury cez dazy do odparowywania i po¬ chlonieta przez katode blonka nie daje sie zauwazyc. Równie pomyslne wyniki jak pary cezu, daje równiez rubid. Ze wzgledu jednak na mniejsze cisnienie par rubidu w wypadku stosowania tego metalu nalezy pracowac w temperaturach wyzszych. Tem¬ peratura, w której zachodzi najwydatniej¬ sza emisja, przypada równiez wyzej od od¬ powiedniej temperatury dla cezu, jak o tern komunikuje Langmuir w Transactions of the American Elektroehemical Seciety tem XXIX. 1916, str. 125. Podczas emisji elektronów rozgrzanych metalów zachodzi pochlanianie energji, które mozna mierzyc w jednostkach róznicy potencjalu w wol¬ tach, otrzymujac wartosc ilosciowa pracy zuzytej na oddzielenie elektronów od po¬ wierzchni wysylajacej. Wartosc ta nosi na¬ zwe ,,powinowactwa elektronowego" two¬ rzywa emitujacego i zostala okreslona dla calego szeregu materjalów. Dla tungstenu wynosi ona 4,52 woltów, a dla cezu okolo 1,4 wolta. Skoro atom cezu zb'!?zy sie do — 3 —powierzchni tungstenu, tungsten, posiada¬ jacy wieksze powinowactwo elektronowe od cezu, odrywa elektron od atomu cezu i po¬ zostawia cez w postaci dodatniego jonu. Jo¬ ny te cezowe wpoblizu powierzchni tung¬ stenu wzbudzaja na powierzchni tungsteno- wej ladunek ujemny i zostaja na niej u- trzymywane sila elektrostatyczna. Ta wla¬ snie sila wywoluje powstawanie blony ce¬ zowe j. Jezeli temperatura nadmiernie wzra¬ sta, pochlonieta powloka zostaje odpedzo¬ na pomimo dzialania sil elektrostatycznych.Skoro powierzchnie katody pokryje blona zlozona z gazów elektroujemnych, cez jest przyciagany z wieksza sila, poniewaz blona ta posiada wieksze od tungstenu powino¬ wactwo elektronowe. Wobec niskich tempe¬ ratur roboczych, do wyrobu katody mozna stosowac oprócz tungstenu i inne materjaly bez szkody dla praktycznych wyników.Równie pomyslne rezultaty daja np. nikiel i molibden.Przyrzad wedlug fig. 1 przedstawiony jest na fig. 2 w zwyklym obwodzie odbior¬ nika radiotelegraficznego. W tym wypad¬ ku do zarzenia katody 2 sluzy pradnica pradu zmiennego polaczona z transformato¬ rem 9. Prad zarzenia reguluje opornik 10.Skoro przyrzad taki zostanie zastosowany we wskazanym obwodzie i katode w posta¬ ci wlókna tungstenowego zaczniemy ogrze¬ wac do wlasciwej temperatury roboczej, e- misja nie bedzie pozornie wieksza od emi¬ sji, jaka mozna otrzymac bez udzialu cezu, a szum, pochodzacy od pradu zmiennego w sluchawce telefonu, staje sie tak glosny, ze niepodobna odbierac silnych nawet sygna¬ lów radioelektrycznych. Oslabiajac jednak prad we wlóknie, mozna dojsc do punktu, w którym sila sygnalów przezwyciezy szum pradu zmiennego i odbiór stanie sie mozli¬ wym. Pomyslny ten wynik nalezy prawdo¬ podobnie zawdzieczac dwium czynnikom: spadek napiecia silnie maleje wzdluz wlók¬ na, a emisja jedmociziesnie wzrasta. W mo¬ mencie tym wlókno pracuje ponizej tempe¬ ratury czerwonego zaru; w której katoda z czystego tungstenu bez udzialu pary cezu daje emisje zbyt nikla, by mozna ja zasto¬ sowac do jakichkolwiek celów praktycz¬ nych.Odmienny znowu przyrzad wyobraza fig. 3. Katoda 11 posiada tu ksztalt walca, przez który przechodzi przewodnik w posta¬ ci wlókna 12. Doprowadzajac prad do prze¬ wodnika 12 z transformatora 13, mozna na¬ grzac katode cieplem promienistem do po¬ trzebnej temperatury. Katode 11 obejmuje elektroda w postaci siatki 14, która znowu otacza anoda 15. Sygnaly radioelektryczne pobierane przez antene 16 przechodza do obwodu siatki i dzialaja na obwód anodo¬ wy. Zadawalajace wyniki osiaga sie przy stosowaniu par cezu bez pomocy baterji a- nodowej i przy katodzie i anodzie, wyko¬ nanych z niklu.W przykladzie fig. 1 anoda jest sporza¬ dzona z cezu. Nie jest to jednak warun¬ kiem niezbednym, lecz mozna cez umiescic w dowolnem miejscu gruszy, poza kazda z elektrod. Zamiast cezu mozna stosowac rubid i inne metale alkaliczne. Istote wy¬ nalazku stanowi warunek, aby katoda byla wykonana z metalu o niskiej objetosci ato¬ mowej, a Wysokiem powinowactwie elektro¬ nowem, a para pochodzila z metalu o znacz¬ nej objetosci atomowej przy niskiem powi¬ nowactwie elektronowem. PL