DE1160113B

DE1160113B - Verfahren zum Einbetten eines Heizdrahtes in eine Kathodenhuelse fuer Elektronenroehren

Info

Publication number: DE1160113B
Application number: DET20847A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Mineraloge Manfr Dressler; Hans Merk
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1961-09-28
Filing date: 1961-09-28
Publication date: 1963-12-27

Description

Verfahren zum Einbetten eines Heizdrahtes in eine Kathodenhülse für Elektronenröhren Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zum Einbetten eines Heizdrahtes in eine Kathodenhülse für Elektronenröhren, bei welchem der Zwischenraum zwischen dem Heizdraht und der Innenwandurig der insbesondere aus Nickel bestehenden Kathodenhülse mit einer Suspension eines keramischen Pulvers ausgefüllt wird und anschließend ein Erhitzungsprozeß erfolgt, bei welchem das Füllmaterial erhärtet, und bei welchem als Suspensionsfiüssigkeit eine organische Lösung mit hohem Dampfdruck, insbesondere eine alkoholische Lösung, verwendet wird.
Es ist bereits bekannt, bei indirekt geheizten Kathoden den Heizdraht mit Hilfe einer keramischen Masse innerhalb der Kathodenhülse, die auf ihrer Außenfläche teilweise oder ganz mit einer Emissionspaste belegt ist, zu befestigen. Bei dem bekannten Verfahren wird zur Einbettung des Heizdrahtes eine Aufschlämmung eines keramischen Pulvers in destilliertem Wasser oder in alkoholischer Lösung verwendet. Durch einen anschließenden Erhitzungsprozeß sintern die Panikelchen des Keramikpulvers zusammen, so daß der Heizdraht fest in das Kathodenröhrchen eingebacken ist.
Als keramische Pulver für diesen Zweck sind besonders Aluminiumoxyd-, Berylliumoxyd- und Magnesiumoxydpulver bekannt. Auch ist es bekannt, die Hydroxyde der Metalle Beryllium und Magnesium zu verwenden oder den Oxyden beizumischen. Diesen genannten keramischen Pulvern ist gemein, daß sie eine verhältnismäßig hohe Sintertemperatur besitzen, die im allgemeinen höher als 1500° C ist. Dadurch ist man gezwungen, die Kathodenröhrchen aus einem hochschmelzenden Metall herzustellen. Die üblicherweise verwendeten Röhrchen aus Nickel sind nicht zu verwenden, da Nickel bereits bei 1400° C zu erweichen beginnt.
Es ist weiter bekannt, der Keramikpulveraufschlämmung Zusätze zur Verringerung der Sintertemperatur beizumischen, z. B. Si02, Al(N03)3 oder Mg(No3)2. Durch diese Zusätze werden jedoch das Isolationsvermögen und die Wärmeleitfähigkeit der Einbettmasse herabgesetzt, was als sehr nachteilig anzusehen ist.
Die Erfindung macht es sich zur Aufgabe, ein neues Verfahren zur Einbettung des Heizdrahtes in Kathodenröhrchen vorzusehen, das besonders für Kathodenröhrchen aus niedrig schmelzendem Material geeignet ist.
Nach der Erfindung wird vorgeschlagen, daß als keramisches Pulver ein Gemisch aus 2 bis 15 % Magnesiumoxydpulver und 85 bis 98 % Bery?liumoxydpulver verwendet wird. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß die Sintertemperatur des Keramikpulvergemisches nach der Erfindung eine sehr niedrige Sintertemperatur von unter 1400° C besitzt. Dies war um so weniger zu erwarten, als die Schmelztemperaturen der einzelnen Keramiken über 2500° C liegen. Weicht man von der angegebenen Zusammensetzung ab, so steigt die Sintertemperatur des Be0-MgO-Gemisches sehr steil an. Die Sintertemperatur des Gemisches liegt zwischen 1300 und 1400° C und hat ihren niedrigsten Wert etwa bei 1330° C. Damit ist die Verwendung einer Nickelhülse als Kathodenröhrchen möglich, da der Heizer gemäß dem Verfahren nach der Erfindung bei unter 1400° C eingesintert werden kann.
Das Verfahren wird im einzelnen etwa wie folgt ausgeführt: Zunächst wird der Heizdraht, der üblicherweise aus Wolfram oder Molybdän besteht, mit einer dünnen Isolierschicht versehen. Dies geschieht im allgemeinen kataphoretisch, wobei als Isoliermaterial ebenfalls ein keramisches Pulver -etwa der zuvor geschilderten Art - verwendet wird. Diese Oberflächenisolierung des Heizdrahtes geschieht zu dem Zweck, bei der Einführung der Heizwendel in das Kathodenröhrchen eine metallische Berührung der beiden Körper zu verhindern.
Anschließend werden dann in das Kathodenröhrchen der isolierte Heizdraht und die Suspension eingeführt. Die Suspension besteht, wie oben beschrieben, aus einem .in vorzugsweise alkoholischer Lösung aufgeschlämmten keramischen Be0-Mg0-Pulver. Die Korngröße des Pulvergemisches beträgt zwischen 0,5 und 5 [,. Es kann ratsam sein, zunächst die keramischen Pulver im entsprechenden Mischungsverhältnis zu mischen, dann mit einer alkoholischen Lösung zu versetzen und diese Aufschlämmung zu sintern. Dieser Sinterkörper wird dann wieder pulverisiert. Man erreicht dadurch eine besonders homogene Zusammensetzung des zur Einbettung des Heizdrahtes verwendeten Be0-Mg0-Pulvers.
In der Fig. 1 ist eine gemäß der Erfindung hergestellte Kathode im Querschnitt dargestellt. In eine Kathodenhülse 1 ist eine Heizwendel 2 aus Wolfram mit Hilfe des Be0-Mg0-Pulvergemisches 4 eingebettet. Auf der Stirnseite der Kathodenhülse ist die Emissionspaste 5 angeordnet.
In der Fig. 2 ist eine andere gemäß der Erfindung hergestellte Kathode dargestellt. Der Heizdraht 21 kann beispielsweise aus Wolfram bestehen und ist kataphoretisch mit Aluminiumoxyd oder einem Gemisch aus Berylliumoxyd und Magnesiumoxyd bepastet. Die Kathodenhülse 22 besteht aus Nickel und ist auf ihrer Oberfläche teilweise oder ganz mit einer elektronenemissionsfähigen Paste bedeckt. Die Einbettungsmasse 23 besteht aus einem gesinterten Gemisch von Berylliumoxyd- und Magnesiumoxydpulver, welches vorher als alkoholische Suspension in die Nickelhülse 22 eingebracht wurde.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Einbetten eines Heizdrahtes in eine Kathodenhülse für Elektronenröhren, bei welchem der Zwischenraum zwischen dem Heizdraht und der Innenwandung der insbesondere aus Nickel bestehenden Kathodenhülse mit einer Suspension eines keramischen Pulvers ausgefüllt wird und anschließend ein Erhitzungsprozeß erfolgt, bei welchem das Füllmaterial erhärtet, und bei welchem als Suspensionsflüssigkeit eine organische Lösung mit hohem Dampfdruck, insbesondere eine alkoholische Lösung, verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß als keramisches Pulver ein Gemisch aus 2 bis 1511/o Magnesiumoxydpulver und 85 bis 98 % Berylliumoxydpulver verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizdraht vor dem Einbringen in die Kathodenhülse kataphoretisch mit einem keramischen Pulver oder einem keramischen Pulvergemisch, z. B. aus Berylliumoxyd und Magnesiumoxyd, bedeckt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 587 504, 705 766, 854 828; französische Patentschriften Nr. 1218 931, 1220678.