PL6292B1 - Sposób wytwarzania elektronów wtórnych w rurach wyladowawczych i rury wyladowawcze do stosowania tego sposobu. - Google Patents

Description

Wynalazek dotyczy sposobu wywoly¬ wania wtórnej emisji elektronów w rurach wyladowawczych i ma na celu ulatwianie tej emisji* W sposobie podlug wynalazku niniej¬ szego prad elektronów pierwotnych kieru¬ je sie na powierzchnie, zawierajaca mate- rjal, którego stala Richardsona mniejsza jest od 3 woltów.Dalej wynalazek dotyczy elektrycznej rury wyladowawczej, nadajacej sie do wy¬ twarzania emisji elektronów wtórnych i znamiennej tern, ze powierzchnia czynna jednej lub kilku elektrod, przeznaczonych do wysylania elektronów wtórnych, zawie¬ ra materjal, którego stala Richardsona mniejsza jest od 3 woltów.Przez powierzchnie czynna elektrody rozumie sie czesc powierzchni, przezna¬ czona szczególnie do wysylania elektro¬ nów wtórnych.Stala Richardsona jest stala materjalu i jest miara pracy, wykonywanej przez je¬ den elektron przy wyjsciu z danego ma¬ terjalu.Jezeli stala Richardsona pewnego ma¬ terjalu wynosi 4 woltów, to praca wyko¬ nywana przez jeden elektron przy wyjsciu z tego materjalu, wynosi 4 e dzulów, gdzie e jest ladunek elektronu, wyrazony w ku- lombach.Dla wielu materjalów ustalono juz sta¬ la Richardsona z dostateczna scisloscia i mozna ja ustalic dla kazdego materjaluprzez doswiadczenie lub w przyblizeniu przez obliczenie. v Materjatami, majacemi stala Richardso- na tnniejsza od 3 woltów, isa np. metale alkaliczne, metale ziem alkalicznych, ma¬ gnez i beryl, tytan, skand, dalej wiele zwiazków metalowych, jak np. tlenek mie¬ dziowy i tlenki metali ziem alkalicznych.W rurach wyladowawczych, w których stosuje sie jedna lub kilka elektrod do emisji elektronów wtórnych, uzywano do sporzadzania tych elektrod takich metali, jak wolfram, molibden lub nikiel. Metale te maja stala Richardsona znacznie wyzsza od 3 woltów. Dla wolframu np. ustalono stala te na 4,52 wolta, dk molibdenu na 4,3 wolta.Wynalazek polega na spostrzezeniu, ze emisja elektronów wtórnych mocno wzra¬ sta w miare tego, jak stala Richardsona spada, wskutek czego metale dotad uzy¬ wane znacznie ustepuja materjalom, odpo¬ wiadajacym niniejszemu wynalazkowi.Nalezy podkreslic, ze tylko powierzch¬ nia czynna elektrody musi byc z materja- lu o niskiej stalej Richardsona. Pozostala zas czesc elektrody moze byc wykonana z materjalów powszechnie uzywanych i wy¬ zej juz wspomnianych. Równiez elektrody, wykonane np. z wolframu, molibdenu lub niklu, moga tylko na swej powierzchni za¬ wierac materjaly, sprzyjajace emisji elek¬ tronów wtórnych.Rury wyladowawcze podlug wynalazku niniejszego, w których wytwarza sie emi¬ sje elektronów wtórnych, powinny najle¬ piej nalezec do typu tycjh, w których w ru¬ chu normalnym dodlatnia jonizacja nie po¬ wstaje. W rurach tych elektrony, a nie jomy padaja na powierzchnie czynna elektrod, wskutek czego, jak powszechnie wiadomo, materjal elektrodowy nie rozpyla sie, a mogloby sie to zdarzyc, gdyby jony po¬ wierzchnie bombardowaly. Dla wynalazku zjawisko to ma duze znaczenie, poniewaz duzo materjalów, których stala Richardso¬ na mniejsza jest od 3 woltów, rozpyla sie wiecej lub mniej latwo.Rury wyladowawcze podlug wynalazku niniejszego sa wskutek tego najlepiej ru¬ rami o duzej prózni. Jezeli sa napelnione jakims gazem, to warunki dobiera sie tak, ze w ruchu normalnym nie powstaje zad¬ na dodatnia jonizacja, ze np. napiecie ro¬ bocze jest nizsze od napiecia, jonizujace¬ go gaz.Z materjalów o niskiej stalej Richard¬ sona zaleca sie stosowanie tych, które cie¬ plo zle przewodza. Teoretycznie mozna to wytlumaczyc prawdopodobnie w sposób nastepujacy: gdy elektron o pewnej szyb¬ kosci napotka powierzchnie i w nia wej¬ dzie, to on oddaje swa energje kinetyczna materji otaczajacej. Im gorsze jest prze¬ wodnictwo cieplne tej materji, tern wieksze jest prawdopodobienstwo, ze energja ta przenosi isie tylko na jeden lub kilka elek¬ tronów, które w ten sposób otrzymuja moz¬ nosc wyjscia z materjalu pod postacia elek¬ tronów wtórnych.Z posród wymienionych wyzej mate- rjalów, których stala Richardsona mniej¬ sza jest od 3 woltów, szczególnie nadaja sie tlenki metali ziem alkalicznych. Maja one ponadto te zalete, ze punkt topienia ich jest stosunkowo wysoki i cisnieniie pa¬ ry niskie, wskutek czego nawet przy pod¬ wyzszeniu temperatury elektrody, wysyla- jacej elektrony, materjal, znajdujacy sie na powierzchni, nie paruje. Materjaly o stalej Richardsona, nizszej od 3 woltów, moga byc umieszczone na powierzchni elek¬ trody w rozmaity sposób.Znane sa np. rozmaite sposoby wprowa¬ dzania metali alkalicznych lub metali ziem alkalicznych do rur wyladowawczych.Mozna umiescic materjaly na elektrodzie przed wprowadzeniem jej do rury wylado- wawczej; mozna równiez uczynic to do¬ piero wtedy, gdy elektroda znajduje sie juz w rurze. Sposób, nadajacy isie do tego ce¬ lu, polega np. na tern, ze sie umieszcza na — 2 —powierzchni elektrody zwiazek chemiczny, który rozpada sie przy rozgrzaniu i zosta¬ wia pozadany materjal.Jezeli chodzi o umieszczenie np. tlen¬ ku barowego na elektrodzie, to mozna naj¬ przód pokryc powierzchnie elektrody trój- azotkiem baru (Ba NJ; potem elektrode u- miescic w rurze i tu ja np, podczas wypróz¬ niania rozgrzac tak, ze trójazoiek rozpada sie na bar i azot i na powierzchni elektrody pozostaje bar, przemieniajacy sie przez utlenienie w tlenki baru.Mozna takze materjal czynny przeniesc z jednej elektrody na druga przez wyparo¬ wanie lub rozpylanie. Mozna np. umiescic materjal na katodzie zarowej i tu go przez rozgrzanie katody doprowadzic do paro¬ wania w ten sposób, aby sie osadzil na po- zadanem miejscu.Mozna i w inny sposób umiescic mate¬ rjal przez destylowanie na powierzchni elektrody.Celem umieszczenia tlenków metali ziem alkalicznych na elektrodach mozna uzyc rozmaitych znanych sposobów do wytwa¬ rzania tak zwanych katod tlenkowych.Nizej podany jest przyklad zastosowa¬ nia wynalazku. Jednakze jest rzecza oczy¬ wista, ze wynalazek mozna zastosowac i w wielu innych formach, nie odbiegajac od mysli podstawowej wynalazku.Znane sa rury wyladowawcze z trzema i wiecej elektrodami, zwane ,,dynatronami" i mogace w ruchu wykazywac tak zwana ujemna charakterystyke oporu.Rura wyladowawcza tego rodzaju za¬ wiera katode zarowa, elektrode plytkowa i elektrode siatkowa, umieszczona pomiedzy dwiema poprzedniemi. Podlug wynalazku niniejszego umieszcza sie w rurze tego ro¬ dzaju na powierzchni elektrody plytkowej, zwróconej ku katodzie zarowej, materjal, którego stala Richardsona mniejsza jest od 3 woltów.Oczywiscie, poza wspomnianemi, trzema elektrodami jeszcze jedna lub kilka elek¬ trod pomocniczych mozna umiescic w ru¬ rze. Podlug wynalazku elektroda, przezna¬ czona do wysylania elektronów wtórnych, moze miec ksiztalt tego rodzaju, ze jej po¬ wierzchnia czynna jest calkowicie lub cze^ sciowo zwrócona do samej siebie.Na rysunku przedstawiona jest schema¬ tycznie na fig. 1 rura podlug wynalazku ni¬ niejszego z takiemi polaczeniami, ze slu¬ zyc moze jako generator drgan elektrycz¬ nych.Fig. 2 podaje charakterystyke oporu w rurze, przedstawionej na fig, 1.Rura wyladowawcza, przedstawiona na rysunku, sklada sie z naczynia 1 dobrze wypróznionego w znany sposób. Wewnatrz znajduje sie katoda zarowa 2, zrobiona np. z nici wolframowej i otrzymujaca prad z baterji 5, siatka 3 i elektroda plytkowa (anoda) 4.Anoda 4 zaopatrzona jest na czesci swej powierzchni, zwróconej ku katodzie zarowej 3, w materjal, którego stala Ri¬ chardsona mniejsza jest od 3 woltów, np. w tlenek metali ziem alkalicznych lub w mieszanine tlenków takich metali. Elek¬ troda sama moze byc np. z wolframu, mo¬ libdenu lub niklu. Pomiedzy anoda 4 i ka¬ toda zarowa 2 znajduje isie obwód oscyla¬ cyjny, zawierajacy kondensator 8 i induk- cyjnosc 9, jak równiez baterje 6. Z obwodu powyzszego drgania elektryczne moga byc przeniesione na obwód anteny. Pomiedzy nicia zarowa 2 i siatka 3 znajduja sie po¬ dobnie wlaczone baterje 6 i 7, wskutek cze¬ go siatka 3 ma wzgledem nici zarowej wyz¬ szy potencjal, niz anoda 4.Charakterystyka oporu rury, przedsta¬ wionej na fig. 1, podana jest na fig. 2.Wielkosci pradu pomiedzy nicia zarowa 2 i anoda 4 na figurze tej sa przedstawione jako rzedne, napiecia zas pomiedzy temiz czesciami sa podane jako odciete. Napie¬ cie pomiedzy nicia zarowa 2 i isiatka 3 po¬ zostaje stale. Z fig. 2 widac, ze prad naj¬ przód wzrasta z napieciem tak, ze rura w — 3 —tych granicach (A—C) ma'dodatnia cha¬ rakterystyke oporu. Po punkcie C prad ze wzrostem napiecia zmniejsza sie, w B jest równy zeru i potem staje sie ujemnym.W granicach (C—B—D) rura wykazuje wiec ujemna charakterystyke oporu. Jak wiadomo, zmniejszanie sie pradu ze wzro¬ stem napiecia za punktem C powodowane jest wtórna emisja elektronów z anody 4.Emisje te wywoluja elektrony pierwotne, które wyslala nic zarowa 2 i które przeszly przez siatke 3. Elektrony wtórne biegna ku siatce 3, majacej, jak juz powiedziano^ wzgledem nici zarowej wyzszy potencjal, niz anoda 4.Emisja elektronów wtórnych wzrasta przy podwyzszaniu napiecia pomiedzy ni¬ cia zarowa 2 i anoda 4. Gdy napiecie osia¬ gnie wartosc AB, anoda 4 bedzie wysylala tyle elektronów wtórnych, ile odbiera elek¬ tronów pierwotnych.Krzywa, przedstawiona na fig. 2, po¬ zwala wskazac, jakiego udoskonalenia do¬ znaly przez wynalazek niniejszy nury wy- ladowawcze, W rurze, przedstawionej na fig. 1 i po¬ siadajacej duza próznie i anode, wytworzo¬ na w zwykly sposób z wolframu, molibde¬ nu lub niklu, napiecie pomiedzy nicia za¬ rowa i anoda 4 winno osiagnac przynaj¬ mniej wartosc okolo 200 woltów, nim ilosc wysylanych elektronów wtórnych zrówna sie z iloscia otrzymanych elektronów pier¬ wotnych. W rurach trójelektrodowych do¬ tad uzywanych wynosi wiec napiecie AB na fig. 2 przynajmniej 200 woltów. W ru¬ rze wyladowawczej podlug wynalazku z anoda 4, skladajaca sie naprzyklad z ply¬ ty niklowej., na której powierzchni umie¬ szczony jest tlenek metali ziem alkalicz¬ nych lub mieszanina takich tlenków, na* psede AB wynosi tylko mniej wiecej 30 woltów przy napieciu sialkowem 50 wol¬ tów; za wzrostem napiecia siatkowego war¬ tosc krytyczna AB napiecia anodowego po¬ woli spada i moze spasc ponizej 25 woltów.Wynalazek usuwa wade zwyczajnych dynatronów, polegajaca na tein, ze wyma¬ gaja zawsze stosunkowo wysokiego na¬ piecia.Na fig. 1 rysunku przedstawione sa trzy elektrody schematycznie obok siebie. W praktycznych formacih wykonania rury elektrody moga byc urzadzone np* spól- srodkowo, przyczem nic zarowa jest umie¬ szczona w srodku. W tym wypadku anoda ma ksztalt plyty walcowej o przekroju np. kolowym lub eliptycznym. Wewnetrzna powierzchnia czynna anody walcowej w tej formie wykonania jest wszedzie zwró¬ cona ku samej sobie, co ma te zalete1 ze, gdyby materjal czynny ulotnil sie z po¬ wierzchni anody, np. wskutek rozpylania, to wieksza cz^sc tegoz na innem miejscu znów osiadzie na czynnej powierzchni elek¬ trody. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wytwarzania wtórnej emisji elektronów w rurach wyladowawcrych, znamienny tem, ze strumien elektronów pierwotnych kieruje sie na powierzchnie, zawierajaca materjal, którego stala Ri- chardsona mniejsza jest od 3 woltów.

2. Rura wyladowawcza, nadajaca sie do wytwarzania wtórnej emisji elektronów, znamienna tem, ze powierzchnia czynna jednej lub kilku elektrod, mogacych sluzyc do wysylania elektronów wtórnych, zawie¬ ra materjal, którego stala Richardsona mniejsza jest od 3 woltów. 3L Rura wyladowawcza wedlug zasirz. 2, znamienna tem, ze materjal, zawarty na powierzchni czynnej elektrod i posiadaja¬ cy stala Richardsona, mniejsza od 3 wol¬ tów, jest zlym przewodnikiem ciepla, 4, Rura wyladowawcza wedlug zastrz. 2 lub 3, znamienna tem, ze powierzchnia czynna jednej lub kilku elektrod, moga¬ cych sluzyc do wysylania elektronów wtór- — 4 —nych, zawiera tlenek metali ziem alkalicz¬ nych lub mieszanine takich tlenków, 5. Rura wyladowawcza wedlug zastrz. 2, w której w ruchu normalnym nie powsta¬ je praktycznie jonizacja dodatnia i która zawiera katode zarowa, elektrode plytko¬ wa i elektrode siatkowa, umieszczona po¬ miedzy poprzedniemi elektrodami, zna¬ mienna tern, ze na powierzchni elektrody plytkowej, zwróconej ku katodzie zarowej, umieszczony jest materjal, którego stala Richardsona mniejsza jest od 3 woltów. N. V. Philips1 Gloeilampenfabnieken. Zastepca: M. Zoch, rzecznik patentowy. (ix i— -2 ^^ ^ =f/ Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL