Wynalazek niniejszy dotyczy wytwa¬ rzania elektrod, znanych pocj. nazwa katod tlenkowych, do rurek o wyladowaniach elektronowych, np. rurek nadawczych i od¬ biorczych, stosowanych w radjotelegrafji i telefonji lub do celów podobnych, rurek rentgenowskich i prostowników. Znane do¬ tychczas elektrody tego rodzaju skladaja sie z ciala, np. platynowego, powleczonego warstewka tlenku metalowego, która w temperaturze podniesionej wykazuje silna emisje elektronów, a wiec np, tlenku ziem alkalicznych.Pokazalo sie, ze wytwarzanie podob¬ nych elektrod, opisanych po raz pierwszy przez Wehnelta, nastrecza rozmaite trud¬ nosci* Tak np. pewne zaklócenia wprowa¬ dza odpadanie warstewki tlenkowej i nie¬ jednostajne ogrzewanie warstewki podczas stosowania jej w charakterze elektrody.Celem udoskonalenia wlasnosci katod tlenkowych czyniono juz. rozmaite propo¬ zycje. Proponowano np. umieszczac war¬ stewke czynna w postaci weglanu metalu ziem alkalicznych na rdzeniu z platyny i niklu. Przy nagrzewaniu powstaje najprzód tlenek niklu i tlenek ziem alkalicznych, nastepnie zas zwiazek, zawierajacy nikiel i tlenek metalu ziem alkalicznych i rozpa¬ dajacy sie znowu na nikiel i tlenek.Proponowano równiez cialo metalowe na powierzchni nieco utleniac dla nadania mu szorstkosci i zanurzac je nastepnie w kapiel roztopionych wodorotlenków ziem alkalicznych.Trudnosci znanych sposobów polegajana tern, ze warstewka materjalu czynnego rozklada sie czestokroc niejednostajnie i fr|ze. ze zwiazków laetali ziem alkalicznych, stosowanych obecnie, wyzwalaja sie cze¬ stokroc substancje, nadzerajace rdzen me¬ talowy, albo wplywajace szkodliwie w in¬ ny jakikolwiek sposób na wyladowanie.W wypadku uzycia na rdzen metalu nie¬ szlachetnego zachodzi np. w obecnosci nadmiaru tlenu obawa, ze rdzen ten zosta¬ nie tak nadzarty, iz wkrótce sie przepala.Dalsze trudnosci nastreczaja pewne sta- dja obróbki, którym katoda tlenkowa pod¬ lega, co jeszcze powieksza mozliwosc uszkodzen i odpadania warstewki czynnej.Przy poslugiwaniu sie rdzeniem z metalu nieszlachetnego moga równiez z tlenku ziem alkalicznych i materjalu rdzenia po¬ wstawac zwiazki stale, nierozpadajace sie wskutek nagrzewania.W opisie ponizszym przez „rdzen" ro¬ zumie sie zarówno dtut rdzeniowy, na któ¬ rym miesci sie czynny tlenek, jak równiez cialo wszelkiej innej formy, ma którem ma spoczywac tlenek czynny.Wynalazek niniejszy ma na celu usu¬ niecie wskazanych powyzej niedogodnosci, ulatwienie wytwarzania katod tlenkowych i osiagniecie dobrego przylegania czynnej warstewki tlenkowej do ciala.Ponadto zmierza on do umozliwienia stosowania metali nieszlachetnych jako podloza warstewki tlenkowej bez obawy, ze podloze to moga oslabic szkodliwe skladniki uzytej warstewki.W mysl wynalazku niniejszego cialo metalowe utlenila sie na powierzchni przy¬ najmniej czesciowo i doprowadza sie je do zetkniecia z jednym lub kilku metalami ziem alkalicznych w ten sposób, ze na po¬ wierzchni ciala powstaja tlenki tych metali.Pokazalo sie, ze metal ziem alkalicznych, doprowadzony do zetkniecia z utlenionem cialem metalowem, przeksztalca sie calko¬ wicie lub prawie calkowicie w tlenek, cze¬ mu sprzyja zapewne w wysokim stopniu warstewka tlenkowa ciala, aczkolwiek mozliwe jest utlenienie, przynajmniej cze¬ sciowo, zapomoca tlenu, unoszacego sie w sasiedztwie ciala metalowego. Pokazuje sie równiez, ze wytworzona w ten sposób war¬ stewka tlenku ziem alkalicznych silnie przylega do rdzenia, co moze byc skutkiem odtlenienia warstewki utlenionej, które po¬ wierzchnie ciala czyni porowata, i osiada¬ nia tlenku czynnego w owych porach.Najpraktyczniej jest uzyc na rdzen metalu nieszlachetnego o punkcie topliwo¬ sci niezbyt niskim, jak np. wolframu, mo¬ libdenu, niklu lub t. p., albo stopu podob¬ nych metali. W szczególnosci wolfram jest bardzo odpowiedni. Drut wolframowy stosowany jest w przemysle w róznych grubosciach i bywa nadzwyczaj cienki. Wy¬ kazuje on wielka wytrzymalosc na rozcia¬ ganie, co posiada szczególniejsza donio¬ slosc dla drutów cienkich. Nawet w wy¬ padku, gdy cialo metalowe nie ma ksztal¬ tu drutu, wolfram wykazuje pewne dogod¬ nosci. Tak np. latwo sie on utlenia, a po¬ wstaly tlenek nielatwo sie ulatnia. Ponie¬ waz wolfram posiada wysoki punkt topli¬ wosci, jest on przeto malo wrazliwy na nadzeranie, które moglaby wywolywac warstewka czynna w temperaturze pracy katody tlenkowej.Metale zierii alkalicznych mozna do¬ prowadzac do zetkniecia z cialem utlenio¬ nem w sposób najrozmaitszy. Mozna np. umieszczac na jego powierzchni latwo roz¬ kladajacy sie zwiazek metalu ziem alka¬ licznych, który nie zawiera tlenu i wyzwa¬ la ten metal przy nagrzewaniu.Mozna wiec np. umiescic na rdzeniu zwiazek azotowy metalu ziem alkalicznych, np. trójazotek barowy (BaN6), który prze¬ chodzi przy nagrzewaniu w azotek baro¬ wy, bar i azot. Uwolniony w ten sposób bar zapewne utlenia i utrzymuje warstew¬ ka utleniona rdzenia.Stwierdzono jednak, iz jest rzecza ko¬ rzystniejsza otoczyc cialo metalowe, po — 2 —utlenieniu go, para metalu ziem alkalicz¬ nych. Stosowanie ostatniego sposobu wyka¬ zalo, ze metal w postaci pary jest bardzo czynny i latwo jest pochlaniany przez rdzen, na którym osiada w postaci tlenku.Dalsza zalete sposobu stanowi jedno- stajnosc otrzymanej warstewki ciala czyn¬ nego, tudziez czystosc tejze oraz brak wszelkich domieszek, co jest warunkiem dobrego dzialania katody tlenkowej.W mysl jednej z odmian wynalazku metal ziem alkalicznych doprowadza sie do zetkniecia z cialem utlenionem podczas wyprózniania rurki; jest to o tyle dogod¬ ne, ze wyzwalajace sie zanieczyszczenia zostaja natychmiast odpompowane i ze w razie zastosowania metalu w postaci pary stykanie sie go z rdzeniem moze sie odby¬ wac w samej rurze bez potrzeby uciekania sie do odrebnej przestrzeni wypróznionej.Metal ziem alkalicznych mozna wpro¬ wadzac do rurki w postaci latwo rozklada¬ jacego sie zwiazku. Zwiazek ten mozna ogrzewac podczas wyprózniania rurki w ten sposób, ze rozklada sie on i wyzwolo¬ ny metal doprowadza sie w postaci pary do ciala utlenionego. W tym celu materjal rozkladany mozna umiescic na jednej lub kilku elektrodach, a rozklad i odparowy¬ wanie uskuteczniac zapomoca nagrzewania tychze podczas odgazowywania.Aczkolwiek specjalne nagrzewanie cia^ la metalowego nie jest niezbedne, to jed¬ nak pewne niezbyt wysokie podniesienie temperatury rdzenia jest pozadane. Praw¬ dopodobnie ulatwia ono reakcje pomiedzy metalem ziem alkalicznych i utleniona po¬ wierzchnia rdzenia.Katoda tlenkowa, wytworzona w mysl wynalazku niniejszego, posiada pewne za¬ lety. Stykanie sie metalu ziem alkalicznych z warstwa spodnia zapobiega moznosci od¬ dzialywania na te warstwe materjalów szkodliwych, np. nadmiaru tlenu. War¬ stewka czynna przywiera nadzwyczaj sil¬ nie do powierzchni, zapewniajac wielka zdolnosc emisyjna i trwalosc katodom tlen¬ kowym, wytworzonym wedlug wynalazku.Dla uzyskania korzystnego dzialania katody tlenkowej zaleca sie poddawanie drutu procesowi „dojrzewania". Uskutecz¬ nia sie on np. w ten sposób, ze drut dopro¬ wadza sie stopniowo do wysokiej tempe¬ ratury iw temperaturze tej pozostawia czas niejaki. Obróbka ta znacznie podnosi zdolnosc emisyjna katody.Rurke elektronowa w mysl wynalazku niniejszego, znamionuje kajtoda Hlemkowa, wytworzona stosownie do opisanego wyzej sposobu. Jezeli warstewka czynna wytwa¬ rza sie na rdzeniu katody w ten sposób, ze do zetkniecia z tym rdzeniem doprowadza sie para metalu ziem alkalicznych podczas wyprózniania rurki, to metal ziem alkalicz^ nych osadza sie nietylko na rdzeniu, ale i na innych czesciach wewnetrznych rurki, np. na drutach biegunowych i na sciankach.Pokazuje sie jednak, ze osad ten nie wpro¬ wadza w wiekszosci zastosowan zadhych zaklócen, lecz owszem moze on nawet od¬ dzialywac korzystnie jako materjal, oczy¬ szczajacy próznie lub gazy, wypelniajace rurke.Wynalazek niniejszy wyjasnia przy¬ klad ponizszy, do którego jednak nie ogra¬ nicza sie zakres zastosowania wynalazku.W rurce elektronowej umieszcza sie w charakterze rdzenia katody drut wolframo¬ wy, który ogrzewa sie do temperatury oko¬ lo 600° C w powietrzu i w ten sposób utle¬ nia, przyczem utlenianie mozna uskutecz¬ niac jednak i innemi sposobami. Inna elek¬ troda, np. anoda, zaopatruje sie na stronie, zwróconej do katody, w drobna ilosc zwiazku metalu ziem alkalicznych, np. trójazotku barowego. Rurke wypróznia sie nastepnie, przyczem anoda doprowadza sie do temperatury okolo 1100 — 1200° C dla usuniecia pochlonietych przez nia gazów.Umieszczony na tej elektrodzie zwiazek metalu ziem alkalicznych rozpada sie pod wplywem nagrzewania. Trójazotek barowy — 3 —rozklada sie np. w temperaturze okolo 150 — 250° C, a juz w temperaturze 500° C ulatnia sie zwolniony bar. Wskutek po¬ wyzszego nagrzewania podczas wypróznia¬ nia rurki drut, sluzacy za rdzen katody, na¬ grzewa sie juz o tyle (okolo 450 — 500° C przy srodkowem polozeniu katody we¬ wnatrz anody), ze odtebne nagrzewanie katody staje sie zbytecznem. Bar osiada na rdzeniu i przetwarza sie w tlenek, przy- czem prawdopodobnie zachodzi znaczne odtlenienie utlenionego metalu. Para baru osiada równiez na sciankach, drutach bie¬ gunowych, a zapewne i na katodzie. Pod¬ czas pracy rurki bar metaliczny, znajduja¬ cy sie ewentualnie na katodzie, ulatnia sie lub, z pomoca utleniowej warstewki na po¬ wierzchni ciala metalowego, szybko prze¬ twarza sie w tlenek baru.Inna metoda osadzania tlenku ziem al¬ kalicznych na katodzie polega na tern, ze umocowane na tak zwanej nózce rurki elektronowej elektrody zanurzaja sie w la¬ two rozkladajacy sie zwiazek, np. trójazo¬ tek barowy. Po wlutowaniu nózki w rurke bar doprowadza sie do zetkniecia z kato¬ da w trakcie wyprózniania rurki, zarówno wskutek rozkladu trójazotku, znajdujacego sie na katodzie, jak równiez wskutek pa¬ rowania z jednej lub kilku pozostalych elektrod. PL