DE1055135B

DE1055135B - Vorratskathode fuer elektrische Entladungsroehren mit einem Schutzueberzug gegen Oxydation

Info

Publication number: DE1055135B
Application number: DEE11901A
Authority: DE
Inventors: Endre Oldal
Original assignee: Egyesuelt Izzolampa es Villamossagi Rt
Current assignee: Egyesuelt Izzolampa es Villamossagi Rt
Priority date: 1955-02-12
Filing date: 1956-02-03
Publication date: 1959-04-16
Also published as: NL101810C

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Vorratskatbode für elektrische Entladungsröhren mit einem Schutzüberzug gegen Oxydation und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Kathode.

In Entladungsröhren, z.B. in Kathodenstrahlröhren, ist die Kathode beim Verschmelzen bzw. während des Temperas der einzelnen Glasbestandteile für eine verhältnismäßig lange Zeit Erwärmungen ausgesetzt. Da diese Erwärmung in einem Zustande der Röhre stattfindet, in welchem sie noch nicht ausgepumpt ist, so werden insbesondere der aus Molybdän hergestellte Träger der Kathode sowie der poröse, gesinterte Wolframkörper der Kathode oberflächlich oxydiert. Die Oxydation erfolgt in erster Linie am Träger aus Molybdän, so daß am Ende der erwähnten Wärmebehandlung der Träger mit einer dünnen Oxydschicht überzogen ist. Dieser Umstand ist hinsichtlich der Wirkungsweise der Kathode besonders nachteilig. In gleicher Weise ist ■es ein Nachteil, wenn die Oberfläche des porösen Körpers oxydiert wird, obwohl eine solche Oxydation nur ziemlich selten stattfindet.

Die Erfindung bezweckt die Vermeidung der vorstehenden Nachteile, d. h. die Verhütung des Oxydierens des Trägers und des porösen Körpers.

Es war bereits bekannt, Oxydkathoden für elektrische Entladungsröhren bei ihrer Herstellung außerhalb der Röhre an ihren Oberflächen gegen Oxydation an der Luft durch entsprechende Schutzschichten zu schützen, die später in der Röhre wieder verdampft werden sollen.

Bei Vorratskathoden war es bekannt, Schichten an der Kathodenoberfläche anzubringen, die aus Metall, aber nicht aus Verbindungen bestehen. Diese Schichten sollen nur die Wanderung des EmissionsstofFes erleichtern.

Es sind auch Vorratskathoden bekannt, insbesondere sogenannte l-Kathoden, bei welchen in dem die emittierende Oberfläche der Kathode bildenden und den Vorratsraum abschließenden porösen Körper zwecks Verbesserung der Emission verschiedene Metalleinschlüsse, so z. B. Siliziumeinschlüsse, vorgesehen sind. Es ist ferner bekannt, den porösen Körper mit solchen Metallüberzügen zu versehen. Diese Überzüge waren aber in erster Linie in bezug auf die Zersetzung der Bariumverbindungen von Wichtigkeit.

Weiterhin ist es bekannt, gewisse Körper aus Metall zur Vermeidung der Oxydation mit einer Oberflächen-Silizidschicht zu versehen.

Die Erfindung hat demgegenüber den Zweck, Oxydation von Vorratskathoden unter den eingangs erwähnten Bedingungen zu verhüten.

Dies wird dadurch erreicht, daß bei Vorratskathoden mit einem Schutzüberzug gegen Oxydation nach der Erfindung ihre aus Wolfram, Molybdän,

Vorratskathode
für elektrische Entladungsröhren
mit einem Schutzüberzug
gegen Oxydation

Anmelder:
Egyesült Izzolampa es Villamossagi
Reszvenyt arsasag,
Budapest

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Meissner,
Berlin-Grunewald, Herbertstr. 22,
und Dipl.-Ing. H. Tischer, München 2, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
Ungarn vom 14. Februar 1955

Endre OldaI₁ Budapest,
ist als Erfinder genannt worden

Tantal oder Niob bestehenden Teile mindestens zum Teil an ihrer äußeren und/oder an ihrer inneren Oberfläche aus einer Siliziumverbindung oder aus einer Borverbindung der betreffenden metallischen Kathodenteile bestehen.

Vorzugsweise sind alle dichten Wandteile der Kathode mindestens außen mit einer Silizium- oder Borverbindung versehen.

Ein Verfahren zur Herstellung der Kathode besteht darin, daß die mit einer Silizium- oder mit einer Borverbindung zu versehenden Bestandteile der Kathode mit hochfrequentem Strom in einer Atmosphäre erhitzt werden, die aus den Dämpfen einer Siliziumoder Borverbindung und aus Wasserstoff besteht.

Die Siliziumverbindung bzw. die Borverbindung kann eine Halogenverbindung, insbesondere ein Chlorid des Siliziums bzw. des Bors sein.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Vorratskathode nach der Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung bedeutet 1 einen dichten metallischen, oben umgebördelten, unten offenen zylindrischen Körper. Dieser Körper 1 ist oben durch einen porösen, gesinterten, z. B. aus Wolfram gefertigten Körper 2 abgeschlossen. In den unteren Teil des zylindrischen Körpers 1 ist ein zweiter, am oberen Teil

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Claims

durch einen Boden geschlossener metallischer zylindrischer Körper 4 eingeschoben bzw. eingepreßt, und zwar so, daß zwischen dem Bodenteil des metallischen Körpers 4 und dem porösen gesinterten Körper 2 ein Raum frei bleibt. Dieser Raum ist mit dem Vorratsstoff, also im vorliegenden Fall mit dem aktivierenden Material 3, gefüllt. In dem Innenraum des hohlen zylindrischen Körpers 4 ist eine Heizspirale 3 angeordnet. Die Kathode wird durch einen vorteilhaft aus einem keramischen Stoff hergestellten Träger 6 gehaltert, in welchem die Kathode in irgendeiner an sich bekannten. Weise befestigt ist. Die beiden zylindrischen Hohlkörper 1 und 4 bestehen vorteilhaft aus Molybdän, können jedoch auch aus einem anderen hochschmelzenden Metall, z. B. aus Wolfram, Tantal oder Niob, hergestellt sein. Desgleichen kann der gesinterte, poröse Abschlußkörper 2 ebenfalls aus Wolfram, Molybdän, Tantal oder Niob hergestellt sein. Im Sinne der Erfindung bestehen die Körper 1, 4 und 2 an ihren Außenflächen oder an ihren Innenflächen oder sowohl an der Außen- als auch an der Innenseite aus einer Silizium- oder Borverbindung. Es ist nicht unbedingt notwendig, alle diese Flächen auf die beschriebene Weise gegen Oxydation zu schützen, und es wird in gewissen Fällen ausreichen, wenn z. B. bloß die Außenwand des zylindrischen Körpers 1 oberflächlich aus einer Silizium- oder Borverbindung besteht. Desgleichen kann auch irgendein anderer Flächenteil der Kathode allein, je nach den in den verschiedenen Fällen zu erfüllenden Bedingungen, mit einer Silizium- oder Borverbindung versehen sein. Die Herstellung der oberflächlichen Silizium- oder Borverbindungen kann vorteilhaft mit Hilfe der Dämpfe der Verbindungen des Siliziums bzw. des Bors geschehen. Der gegen die Oxydation zu schützende Bestandteil der Kathode wird vor dem Zusammenmontieren der Kathode oder insbesondere im Falle, wenn der Überzug auf der Außenwand bzw. eines Teils der Außenwand der Kathode aufzubringen ist, nach dem Zusammenmontieren der Kathode in Dämpfen der Verbindungen des Siliziums oder des Bors in Wasserstoff mit Hilfe von hochfrequentem Strom erhitzt. Dadurch wird an der Oberfläche eine Silizidschicht bzw. Boridschicht erzeugt, insbesondere Wolfram-, Molybdän-, Tantal- oder Niobsilizid oder Borid. Als eine geeignete Silizium verbindung verwendet man vorteilhaft z. B. Siliziumtetrachlorid, als geeignete Borverbindung kann z. B. Bortrichlorid verwendet werden. Man kann jedoch statt der obengenannten oder anderen Halogenverbindungen des Siliziums oder Bors auch mit organischen Siliziumoder Borverbindungen arbeiten. Die Erfindung kann auch an Vorratskathoden anderer Konstruktion als der oben beschriebenen angewendet werden, auch kann ein anderes als das oben beschriebene Verfahren verwendet werden. Patentansprüche:

1. Vorratskathode für elektrische Entladungsröhren mit einem Schutzüberzug gegen Oxydation, dadurch gekennzeichnet, daß ihre aus Wolfram, Molybdän, Tantal oder Niob bestehenden Teile mindestens zum Teil an ihrer äußeren und/oder an ihrer inneren Oberfläche aus einer Siliziumverbindung oder aus einer Borverbindung der betreffenden metallischen Kathodenteile bestehen.

2. Vorratskathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle dichten Wandteile der Kathode mindestens außen mit einer Silizium- oder Borverbindung versehen sind.

3. Verfahren zur Herstellung der Kathode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einer Silizium- oder mit einer Borverbindung zu versehenden Bestandteile der Kathode mit hochfreqentem Strom in einer Atmosphäre erhitzt werden, die aus den Dämpfen einer Silizium- oder Borverbindung und aus Wasserstoff besteht.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Siliziumverbindung bzw. die Borverbindung eine Halogenverbindung, insbesondere ein Chlorid des Siliziums bzw. des Bors ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 803 919, 809 219;
deutsche Patentanmeldung S 22799 VIII c/21 g (bekanntgemacht am 24. 7. 1952).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen