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DE1089483B - Verfahren zur Herstellung einer Kathode fuer eine elektrische Entladungsroehre - Google Patents

Verfahren zur Herstellung einer Kathode fuer eine elektrische Entladungsroehre

Info

Publication number
DE1089483B
DE1089483B DEN6805A DEN0006805A DE1089483B DE 1089483 B DE1089483 B DE 1089483B DE N6805 A DEN6805 A DE N6805A DE N0006805 A DEN0006805 A DE N0006805A DE 1089483 B DE1089483 B DE 1089483B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cathode
alkaline earth
porous
molybdenum
tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEN6805A
Other languages
English (en)
Inventor
Roberto Levi
Ray Collier Hughes
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Gloeilampenfabrieken NV filed Critical Philips Gloeilampenfabrieken NV
Publication of DE1089483B publication Critical patent/DE1089483B/de
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/02Manufacture of electrodes or electrode systems
    • H01J9/04Manufacture of electrodes or electrode systems of thermionic cathodes
    • H01J9/042Manufacture, activation of the emissive part
    • H01J9/047Cathodes having impregnated bodies
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J1/02Main electrodes
    • H01J1/13Solid thermionic cathodes
    • H01J1/14Solid thermionic cathodes characterised by the material
    • HELECTRICITY
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    • H01J1/13Solid thermionic cathodes
    • H01J1/20Cathodes heated indirectly by an electric current; Cathodes heated by electron or ion bombardment
    • H01J1/28Dispenser-type cathodes, e.g. L-cathode

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Solid Thermionic Cathode (AREA)
  • Discharge Lamp (AREA)

Description

Die Erfindung· bezieht sich äüi ein Verfahren zur Herstellung einer Kathode für eine elektrische Entladungsröhre, die im Innern mit einem Vorrat an Erdalkalimetallverbindungen, die aus Mischungen von Erdalkalioxyden mit einem oder mehreren der Oxyde von Silicium, Aluminium, Beryllium, Bor und Thor bestehen, versehen ist und deren für die Emission bestimmte Oberfläche aus einem der porösen, hochschmelzenden Metalle Wolfram, Molybdän, Tantal, Hafnium oder Niob gebildet ist und bei der die Vorratsstoffmischungen geschmolzen sind.
Im Hauptpatent ist angegeben, daß die Kathoden dadurch hergestellt werden sollen, daß Pulver der g'eschmolzenen Vorratsstoffmischung gemischt wird mit Pulver des hochschmelzenden Metalls und daß dieses Gemisch anschließend gepreßt und gesintert wird. Die Sintertemperatur kann im Hinblick auf die Verdampfung der Vorratsstoffe nur ziemlich niedrig gewählt werden, weil die Sinterung doch viele Minuten dauern muß, um einen guten Zusammenhang zu err halten. Die niedrige Sintertemperatur bewirkt aber, daß das Kathodengebilde noch ziemlich locker ist, was eine geringe mechanische Festigkeit und eine große Verdampfungsgeschwindigkeit der Vorratsstoffe mit sich bringt. Auch macht das Pressen die Herstellung verwickelter Kathodenformen schwierig.
Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile zu vermeiden.
Bei einem Verfahren zur Herstellung einer Kathode für eine elektrische Entladungsröhre, die im Innern mit einem Vorrat an Erdalkalimetallverbindungen, die aus Mischungen von Erdalkalioxyden mit einem oder mehreren der Oxyde von Silicium, Aluminium, Beryllium, Bor und Thor bestehen, versehen ist und deren für die Emission bestimmte Oberfläche aus einem der porösen, hochschmelzenden Metalle Wolfram, Molybdän, Tantal, Hafnium oder Niob gebildet ist und bei der die Vorratsstoffmischungen geschmolzen sind, nach Patent 973 193, wird gemäß der Erfindung der poröse Kathodenkörper mit den geschmolzenen Erdalkalimetallverbindungen durchtränkt.
Durch dieses Verfahren wird ein Kathodenkörper mit großer Festigkeit erhalten, da es möglich ist, vorher den porösen Kathodenkörper sehr hoch zu sintern, wodurch eine große Festigkeit entsteht; ferner können die verschiedensten Kathodenformen hergestellt werden, und darüber hinaus ist zufolge der geringen Porosität auch die Verdampfung gering.
Da die Kathode keine abgeschlossene Vorratskammer zu enthalten braucht, kann sie durchaus beliebig gestaltet sein. Der poröse, hochschmelzende Metallkörper, z. B. aus Wolfram, kann z. B. auch mit Kupfer durchtränkt und durch Schneiden nach Wunsch gestaltet sein.
Verfahren zur Herstellung
einer Kathode für eine elektrische
Entladungsröhre
Zusatz zum Patent 973 193
Anmelder:
N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)
Vertreter: Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg 1, Möncfcebergstr. 7
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 27. Februar 1952
Roberto Levi, New York, N. Y.,
und Ray Collier Hughes, Ardsley, N. Y. (V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden
Es ist jedoch auch möglich, das mit einem niedrigschmelzenden Füllmetall durchtränkte hochschmelzende Metall durch Hämmern, Plätten oder Ziehen so zu formen, daß band- oder drahtförmige Kathoden erhalten werden können. Die Poren des porösen Metallkörpers werden vorzugsweise in einer neutralen Atmosphäre oder im Vakuum mit den Erdalkaliverbindungen durchtränkt. Die neutrale Atmosphäre wird im allgemeinen von einem nicht verunreinigten Edelgas gebildet werden, obgleich auch Stickstoff, gegebenenfalls mit einer geringen Wasserstoffmenge, verwendbar sein kann. Die Poren können ausgefüllt werden, indem der poröse Metallkörper in die geschmolzene Masse getaucht oder indem die zu schmelzende Masse in angemessener Menge auf den porösen Metallkörper gebracht wird und das Tränken dann durch Heizen erfolgt. Die porösen Metallkörper können aus Wolfram, Molybdän, Hafnium, Tantal, Niob oder Rhenium bestehen.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der
Fig. 1 eine Kathode mit flacher Emissionsoberfläche und
Fig. 2 eine Kathode mit zylindrischer Emissionsoberfläche zeigt.
009 608/266
In Fig. 1 bezeichnet 1 ein Molybdänröhrchen, das auf der oberen Seite durch eine gesinterte Wolframscheibe 2 verschlossen ist, die mit einem geschmolzenen Gemisch aus Bariumoxyd und Aluminiumoxyd in einem Molekularverhältnis von 5 :2 durchtränkt ist. Die untere Seite 4 der Wolframscheibe 2 ist derart bearbeitet, daß die Poren zum Verhüten von Emission und Verdampfung auf der unteren Seite geschlossen sind. Die untere Seite der Scheibe 2 kann auch durch eine Molybdänplatte abgedeckt werden, die nach dem Tränken angebracht wird. Obgleich der Tränkvorgang vor dem Befestigen der Scheibe 2 in der Büchse 1 durchgeführt werden kann, hat folgendes Verfahren Vorteile: Die Büchse mit der in ihr befestigten Scheibe 2 wird mit der offenen Seite aufwärts gewendet in einem Molybdäntiegel mit Deckel in einen Ofen eingeführt. Die Büchse 1 enthält die gewünschte Menge an Erdalkalimetallverbindungen. Nach dem Entlüften wird mittels Hochfrequenzerhitzung die Temperatur des Molybdäntiegels in etwa 5 Sekunden auf einen Wert von etwa 1600 bis 1700° C gesteigert; diese Temperatur wird während etwa 5 Sekunden bis einer Minute aufrechterhalten. Nach Abkühlen kann der Heizfaden und gegebenenfalls die Molybdänverschlußplatte montiert werden. Bei einer Kathodentemperatur von 1000° C ergeben sich Emissionen von 1 bis 2 A/cm2. Es können Lebensdauern von 1000 Stunden erreicht werden.
Nach Fig. 2 besteht die Kathode aus einem gesinterten Wolframröhrchen 5., das mit einem geschmolzenen Gemisch aus Bariumoxyd, Aluminiumoxyd und Boroxyd durchtränkt ist; dieses Gemisch enthält mindestens 60 Gewichtsprozent Bariumoxyd; das Ver
hältnis zwischen den anderen Oxyden ist verhältnismäßig beliebig. Das Röhrchen 5 hat Molybdänverschlußplatten 6, durch die die Zuführungsdrähte für den Heizfaden 7 hindurchragen. Die Poren des Röhrchens 5 sind gleichfalls auf der Innenseite abgeschlossen.

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung einer Kathode für eine elektrische Entladungsröhre, die im Innern mit einem Vorrat an Erdalkalimetallverbindungen, die aus Mischungen von Erdalkalioxyden mit einem oder mehreren der Oxyde von Silicium, Aluminium, Beryllium, Bor und Thor bestehen, versehen ist und deren für die Emission bestimmte Oberfläche aus einem der porösen hochschmelzenden Metalle Wolf ram, Molybdän, Tantal, Hafnium oder Niob gebildet ist und bei der die Vorratsstoffmischungen geschmolzen sind, nach Patent 973193, dadurch gekennzeichnet, daß der poröse Kathodenkörper mit den. geschmolzenen Erdalkalimetallverbindungen durchtränkt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine poröse Wolframscheibe an einem Ende eines zylindrischen Molybdänröhrchens befestigt wird, daß dieses Röhrchen mit der offenen Seite aufwärts gekehrt in einen Ofen eingeführt und mit den gewünschten Verbindungen gefüllt wird und daß dann das Tränken durch Heizen erfolgt.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 159 791.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
® 009 608/266 9.60
DEN6805A 1952-02-27 1953-02-25 Verfahren zur Herstellung einer Kathode fuer eine elektrische Entladungsroehre Pending DE1089483B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US273607A US2700000A (en) 1952-02-27 1952-02-27 Thermionic cathode and method of manufacturing same

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BE (1) BE517981A (de)
CH (1) CH318053A (de)
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ES (2) ES207960A1 (de)
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GB (1) GB734311A (de)
IT (1) IT500079A (de)
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