DE1255207B

DE1255207B - Matrix- oder Schichtkathode fuer Gluehkathoden-Roehren

Info

Publication number: DE1255207B
Application number: DEW37408A
Authority: DE
Inventors: Dean William Maurer; Charles Michael Pleass
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1963-09-19
Filing date: 1964-08-19
Publication date: 1967-11-30
Also published as: GB1074776A; US3404034A; NL6409823A; US3384511A; BE652784A; NL142272B

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

HOxj

Deutsche KL: 21 g -13/04

Nummer: 1255 207

Aktenzeichen: W 37408 VIII c/21 g

Anmeldetag: 19. August 1964

Auslegetag: 30. November 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Matrix- oder Schichtkathode für Glühkathodenröhren mit feinverteilten Teilchen eines Oxyds oder Karbonats mindestens eines Erdalkalimetalls, die mit einem Metallfilm überzogen sind.

Gegenwärtig gibt es drei Haupttypen kommerziell erhältlicher Kathoden. Der verbreitetste und älteste Kathodentyp ist die Schichtkathode, bei der eine Unterlage mit einem meist bariumoxydhaltigen Erdalkalioxyd beschichtet ist. Beim zweiten Kathodentyp ist ein poröser gepreßter Wolfram-Sinterkörper, eine sogenannte Matrix, vorgesehen, die mit Bariumaluminat imprägniert ist. Der dritte Kathodentyp ist die Nickelmatrixkathode, die durch eine zu einem Formkörper gepreßte und gebrannte Mischung aus Nickelpulver und einem Erdalkalioxyd gebildet ist.

Im allgemeinen hat jeder dieser drei Kathodentypen seine eigenen Vor- und Nachteile, die ihre Verwendung im Einzelfall bestimmen. So liefert beispielsweise eine Schichtkathode eine wesentlich höhere Stromdichte als jeder der Matrixkathodentypen unter vergleichbaren Bedingungen. Andererseits bilden die Matrixkathoden ein Reservoir aktiven Materials, das zum kontinuierlichen Auffrischen der aktiven, emittierenden Oberflächenschicht während der Betriebsdauer verwendet wird. Demgemäß wird es für vorteilhaft erachtet, Matrixkathoden in Fällen einzusetzen, in denen sie hohen Belastungen ausgesetzt sind, z. B. wenn ein hoher Rückbombardierungsgrad vorhanden ist, oder in Fällen, bei denen eine Zerstörung der relativ dünnen Oxydschicht des ersten Kathodentyps auftreten kann, beispielsweise beim Aufrechterhalten einer Gleichstromemissiou, die größer als etwa 0,4Amp./cm² ist.

Die sogenannten Vorratskathoden werden unter Verwendung einer Mischung aufgebaut, die Verbindungen, wie Bariumkarbonat, enthält, die ihrerseits während der Herstellung unter Freisetzen von Kohlendioxyd zur Bildung des aktiven Oxyds, z. B. Bariumoxyd, durchbrechen. Diese Verbindungen werden mit Metallpartikeln, im allgemeinen mit Wolfram oder Molybdänpartikeln, gemischt. Der Nachteil der üblichen Anordnung ist der, daß das Kohlendioxyd mit dem Wolfram während des Durchbruchs reagiert und ein unerwünschtes Reaktionsprodukt bildet, das offensichtlich die nachfolgende Wanderung des emittierenden Materials zur Oberfläche behindert.

Zwei Lösungswege dieses Problems sind bekannt. Nach dem ersten wird das in diesem Sinne nicht inerte Wolframmatrixmaterial ersetzt durch inertes Material, z. B. Nickel, das kein derartiges unerwünschtes Reaktionsprodukt während des Durchbruchs der Matrix- oder Schichtkathode für
Glühkathoden-Röhren

Anmelder:

Western Electric Company Incorporated,

New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Fecht, Patentanwalt,

Wiesbaden, Hohenlohestr. 21

Als Erfinder benannt:

Dean William Maurer, Warren Township, N. J.;
Charles Michael Pleass, Bernardsville, N. J.
(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 19. September 1963
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Kohlensäure bildet. Es wurde jedoch gefunden, daß hierbei die spätere Wanderung des emittierenden Materials unerwünscht klein ist. Letzteres wird wiederum durch Verwendung einer aufliegenden porösen Metallschicht überwunden. Nach diesem Lösungsweg wird also überhaupt kein Überzug für die Teilchen des emittierenden Materials verwendet. Nach dem zweiten Lösungsweg wird ein nicht inertes Matrixmetall, z. B. Wolfram, verwendet, und die Reaktion zwischen den die emittierende Substanz enthaltenden Teilchen und der Matrix wird mit Hilfe eines Metallüberzugs auf den Teilchen verhindert. Dieser Überzug ist dafür ausgelegt, eine körperliche Berührung (und folglich eine chemische Reaktion während des Durchbruchs) mit dem Matrixmetall zu verhindern. Der Überzug besteht demgemäß aus inerten Metallen, z. B. aus einem Metall der Platingruppe. Nachdem sich das Karbonat oder eine andere Verbindung zur Bildung der emittierenden Substanz zersetzt hat, löst sich dieser Metallüberzug im Matrixmetall auf und ist demgemäß in der fertigen Kathode nicht mehr als Überzug vorhanden. Man sieht also, daß der Überzug der Teilchen hier lediglich dazu dient, eine Reaktion mit einem nicht inerten Matrixmetall, z. B. Wolfram, zu verhindern; der Überzug würde daher nie zusammen

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mit einem inerten Matrixmetall, ζ. B. Nickel, ver- Verbindungen bilden. Besonders für diesen Zweck

wendet werden, da in diesem Fall die schädliche geeignete Metalle sind Wolfram, Molybdän, Nickel

Reaktion schon durch die Wahl dieses inerten Matrix- und Kobalt,

metalls verhindert ist. Das Beschichten oder Überziehen der Teilchen

Demgegenüber sollen durch die Erfindung Kathoden 5 kann mit Hilfe jedes üblichen Überzieh- oder Plattierder eingangs genannten Art hergestellt werden, die Verfahrens bewerkstelligt werden, z. B. durch Behöhere Stromdichten bei niedrigeren Betriebstempe- netzung imTrocken- oder Naßverfahren oder Trommelraturen im Vergleich zu den bisher bekannten Ka- plattierung.

thoden aufweist. Die Erfindung ist für diese Kathode In der F i g. 1 ist ein Trockenwirbelbettsystem

dadurch gekennzeichnet, daß der für die feinverteilten io schematisch dargestellt, das als eine der verschiedenen

Teilchen vorgesehene Metallfilm mindestens aus Möglichkeiten zum Überziehen der pulverförmigen

einem der Metalle Nickel, Wolfram, Molybdän oder Substanz verwendet werden kann. Eine Benetzungs-

Kobalt besteht. säule 11 aus rostfreiem Stahl ist mit einer Glassäule 12

Durch die erfindungsgemäß ausgewählten Überzugs- mit Hilfe einer Polyäthylenverbindung 13 verbunden, metalle erhält man thermisch instabile Verbindungen, 15 Am unteren Ende der Säule 11 ist eine poröse, aus die das Wanderungsvermögen des emittierenden rostfreiem Stahl hergestellte, gesinterte Fritte 14 einMaterials nicht beeinträchtigen, eher sogar begünstigen, gelötet, die den ganzen Querschnitt der Säule 11 auswie aus der resultierenden Erhöhung von Lebens- füllt. Eine Glasfritte 15 der gleichen Porosität wie die dauer und verbessertem Emissionsvermögen zu Fritte 14 ist in die Säule 12 am oberen Ende derselben schließen ist. Die überzogenen Partikeln können bis ao eingeschmolzen, so daß ein Pulververlust durch die zur Herstellung einer Kathode auf Lager genommen zur Wirbelung oder Benetzung hindurchgeschickte werden. : Gasströmung vermieden wird. Die Säule 11 wird

Im folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeich- durch Heizwicklungen 16 aufgeheizt, so daß hierdurch

nung beschrieben; es zeigt die erforderliche Wärme zum Zersetzen der Metall-

F ig. 1 eine schematische Ansicht eines Benetzungs- 25 verbindung während des Beschichtungsprozesses er-

oder Wirbelungssystems, das bei einer Herstellungsart zeugt wird. Über eine Leitung 17 ist an die Säule 12

zum Herstellen einer Kathode verwendet wird, eine Trockenröhre 18 angeschlossen, über die die gas-

F i g. 2 eine schematische Ansicht eines Benetzungs- förmigen Produkte des Prozesses, bevor sie am Aussystems, das bei einer anderen Herstellungsart zum gang des Systems abgebrannt werden, hindurchgeleitet Herstellen einer Kathode verwendet wird, 30 werden. An die Säule 11 ist eine Waschflasche 20

F i g. 3 einen Querschnitt durch einen Kathoden- über eine Leitung 19 angeschlossen. Die Waschflasche

aufbau, enthält eine Metallverbindung 21, die sich thermisch

Fig. 3A einen Querschnitt durch ein mit Metall während des Prozesses zersetzt. Das System ist

beschichtetes, thermoemissionsfähiges aktivesTeilchen, durch einen Strömungsmesser 22, der am Eingang des

F i g. 4 eine graphische Darstellung der Spannungs- 35 Systems angeordnet ist, vervollständigt, durch den das

Strom-Kennlinie einer mit Hilfe eines Plasmastrahles Wirbelungsgas von einer nicht dargestellten Quelle

aufgesprühten Kathode bei: einer Kathodentemperatur eintritt. Eine Umleitung 23 sowie Ventile 24, 25 und

von 750°C nach 720 Stunden Betriebsdauer zur Dar- 26 werden zur Steuerung des Verfahrens verwendet,

stellung des Raumladungsdurchbruchs, wobei der Beim Durchführen des Verfahrens wird ein geeig-

Strom in Milliampere auf der Ordinate in der Potenz 40 netes Wirbelungsgas, z. B. Wasserstoff, Stickstoff

zwei Drittel und die Spannung auf der Abszisse in oder Argon — in Abhängigkeit von der Natur der zu

Volt aufgetragen ist, und überziehenden pulverförmigen Substanz —, dem

F i g. 5 eine graphische Darstellung der Spannungs- Systemeingang zugeführt, wonach es durch den

Strom-Kennlinie einer mit Hilfe von Luft aufge- Strömungsmesser 22 bei geschlossenen Ventilen 25

sprühten Kathode bei einer Kathoden-Temperatur 45 und 26 und bei offenem Ventil 24 über die Umleitung

von 750⁰C nach 315 Betriebsstunden zur Darstellung 23 und die Leitung 19 in die Säule 11 einströmt, die

des Raumladungsdurchbruchs, wobei wieder auf der mit Hilfe der Heizwicklungen 16 zum Ausheizen des

Ordinate der Strom in Milliampere und in der Potenz Systems über einen geeigneten Zeitraum hinweg

zwei Drittel und die Spannung auf der Abszisse in erhitzt wird. Danach wird das thermoemissionsfähige

Volt aufgetragen ist. 50 aktive Material, das vorher in einer Kugelmühle auf

Die nachstehend beschriebenen Ausführungsformen . die erforderliche Partikelgröße, die im allgemeinen

beziehen sich auf die beschichtete Kathode (Schicht- zwischen 1 und 5 Mikron liegt, zerkleinert worden ist,

kathode), es sei jedoch bemerkt, daß auch andere in das System eingegeben und die Benetzung oder

Matrixkathoden aus dem Kathodenmaterial nach der Wirbelung eingeleitet. Das hierzu verwendete Gas

Erfindung hergestellt werden können. 55 kann Wasserstoff oder irgendein anderes vorstehend

Der erste Schritt der erfindungsgemäßen Technik beschriebenes Gas sein. Anschließend wird die am

ist das Überziehen diskreter Partikel eines thermo- Systemausgang austretende Gasströmung angezündet,

emissionsfähigen aktiven Materials mit einem dünnen wobei dieses Abbrennen während des ganzen Prozesses

Metallfilm. Üblicherweise ist das partikelförmige erfolgt. Dann wird der Wasserstoff von der Umlei-

Material ein Erdalkalioxyd oder ein Erdalkalikarbonat. 60 tung23 durch Schließen des Ventils 24 und durch

Diese Materialien sind die üblichen emittierenden Öffnen der Ventile 25 und 26 zur Waschflasche 20

Stoffe und werden allgemein bei der Herstellung umgeleitet, so daß das Gas hierdurch passieren kann

aufgesprühter Oxydkathoden und Matrixkathoden und anschließend in die Säule 11 eintritt, in der sich

verwendet. die Metallverbindung 21 bei der erhöhten Temperatur

Geeignete Überzugsmaterialien können aus den- 65 unter Bildung elementaren Metalls zersetzt, das die

jenigen Materialien ausgewählt werden, die mit der thermoemissionsfähigen aktiven Partikeln umhüllt.

Kathodenfunktion verträglich sind und in einem Die metallüberzogenen Partikeln werden nachfolgend

praktischen Temperaturbereich thermisch instabile aus dem System entfernt. und werden bis zur Her-

stellung eines Kathodenelementes auf Lager genommen.

Bei einer anderen Technik zum Überziehen der Partikeln des Materials wird die in der F i g. 2 dargestellte Vorrichtung verwendet. Das dargestellte System wird üblicherweise als Naß-Benetzungs- oder Naß-Wirbelungssystem bezeichnet. Bei diesem System sind die Säulen 11 und 12 der F i g. 1 ersetzt durch eine Wirbelungssäule 30, die eine inerte Flüssigkeit 31 enthält, in der ein verteiltes, thermoemissionsfähiges aktives Material der vorstehend beschriebenen Art suspendiert ist. Die Säule 30 wird mit Hilfe eines Bades konstanter Temperatur 32 erwärmt. Eine geeignete Rührvorrichtung 33, meist ein Magnetrührer, stellt die erforderliche Bewegung der pulverförmigen Substanz während des Beschichtungsprozesses sicher.

Im folgenden sollen einige Beispiele beschrieben werden:

Beispiel I

30

Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung einer Kathode, bei der mit Nickel überzogene Erdalkalioxyde (gemeinsam gefälltes Barium-Strontium-Karbonat) mit Hilfe eines Plasmastrahles auf eine feste Unterlage, bestehend aus einer aktiven Legierung, aufgesprüht werden.

Gemeinsam gefälltes Barium-Strontium-Peroxyd wurde in einem Schiffchen aus Nickel, einem passiven ^ Material hoher Reinheit, untergebracht Anschließend wurde das Schiffchen in einen Quarzrohrofen unter Vakuum auf 900⁰C einige Stunden lang erhitzt. Hierdurch wurde eine Zersetzung der Peroxyde in die Oxyde entsprechend der nachstehend angeführten Gleichung (1) erzielt. Am Schluß des Erhitzungsvorgangs betrug der Druck etwa 10~³ mm Quecksilber.

2(BaSr)O₂

200⁰C

2(BaSr)O + O₂₁ (1)

Das Rohprodukt wurde dann in eine Pyrex-Kugelmühle gegeben, in der Aluminiumoxydkugeln enthalten waren, und etwa 36 Stunden vermählen, wodurch ein feines Barium-Strontium-Oxydpulver mit einer maximalen Korngröße von kleiner als 37 Mikron erhalten wurde. Das resultierende feine Pulver wurde dann in eine vorgereinigte und ausgeheizte Wirbelungssäule, wie sie in der Fig. 1 dargestellt ist, eingefüllt. Die Wirbelung wurde durch Zuführen eines Wasserstoffstromes eingeleitet, der in der Wasch- 5<> flasche 20 bei Zimmertemperatur mit Nickelkarbonyl gesättigt wurde. Ein Überziehen der Partikeln wurde durch 20stündiges Erwärmen der Wirbelungssäule auf eine Temperatur von 100° C erhalten. Bei dieser Temperatur zersetzt sich das Nickelkarbonyl unter gleichzeitiger Beschichtung der Barium-Strontium-Oxydpartikeln mit einem Nickelfilm. Die überzogenen Partikeln hatten 14 Gewichtsprozent Nickel und 86 Gewichtsprozent Barium-Strontium-Oxyd.

Zwei Kathoden-Knöpfe (bearbeitete Drähte) aus einer O,l°/oigen Zirkon-Nickel-Legierung mit einem Durchmesser von 2,16 mm wurden ausgewählt und die Stirnflächen derselben mit Aluminiumoxyd sandgestrahlt und einer für Oxydkathodenunterlagen üblichen Reinigungsprozedur unterworfen. Der Reinigungsprozess umfaßte das Einfüllen der Kappen in ein Nickel-Zirkonium-Schiffchen und das Aussetzen derselben einem üblichen, zum Zweck der Entfettung erfolgenden Ausdampfen. Anschließend wurden die Kappen mit Niederdruck-Stickstoff trocken geblasen und unter Ultraschalleinwirkung gewaschen. Darauf wurden die gewaschenen Kappen mit deionisiertem Wasser abgebraust und in einem Trockenofen bei 110⁰C 15 Minuten lang getrocknet, 20 Minuten lang bei 400⁰C in Luft oxydiert und in feuchtem Wasserstoff 30 Minuten lang bei 1050⁰C reduziert. Anschließend wurden die gereinigten Knöpfe in einer Einspannvorrichtung festgelegt und mit Hilfe eines Plasmastrahles mit dem nickelüberzogenen Barium-Strontium-Oxydpartikeln besprüht, bis eine Schichtdicke von 0,076 mm erhalten wurde. Das im Plasmastrahl erfolgende Aufsprühen geschah auf folgende Weise:

Die überzogenen Partikeln wurden mit Hilfe einer Gleichstromlichtbogenplasmakanone aufgesprüht, bei der Wasserstoff durch einen Hochleistungsgleichstromlichtbogen hindurchgeschickt und ionisiert wurde und dadurch eine hochenergiereiche Plasmaströmung aus dem Lichtbogen erzielt wurde, in der die durch Rekombination der Ionen erzeugte Energie in thermische Energie der Gasatome umgewandelt wurde. Die Einführung der pulverförmigen Substanz in dieses Gebiet hoher Energie bringt die einzelnen Partikeln zum Schmelzen. Die geschmolzenen Partikeln wurden dann auf eine Unterlage, die Kathodenknöpfe, aufgesprüht, wo sie zusammenballten und eine dichte Beschichtung bildeten.

Einer der so erhaltenen Knöpfe wurde dann 15 Minuten lang bei 800° C in Wasserstoff in einem üblichen Ofen gebrannt und nachfolgend mit einem Preßdruck von 7,8 t/cm² geprägt. Danach wurde der Knopf in einem Molybdän-Heizrohr untergebracht und 15 Minuten lang bei 1000⁰C in Wasserstoff zum Zweck der Sinterung gebrannt.

Der andere Kathodenknopf wurde gleich in das Molybdän-Heizrohr gebracht und, wie vorstehend beschrieben, gesintert.

In F i g. 3 ist ein Kathodenelement dargestellt, das entsprechend der vorstehend beschriebenen Technk hergestellt worden ist. Eine Unterlage 41 weist Nickel zusammen mit einem Aktivator auf, auf die eine Beschichtung 42 aus metallüberzogenem, thermoemissionsfähigem aktivem Pulver 43 aufgebracht ist. Ein Teilchen43 ist in der Fig. 3A vergrößert dargestellt.

Die so hergestellten gebrauchsfertigen Kathodenelemente wurden in einer Röhre üblicherweise befestigt und an ein Vakuumsystem angeschmolzen, in dem ein Vakuum von 10~⁷ mm Quecksilber erhalten werden konnte und in dem der Aufbau 16 Stunden lang bei 400° C ausgeheizt wurde. Anschließend wurde durch Anlegen von Spannung an das Heizelement der Kathode diese 5 Minuten lang auf 1050⁰C erhitzt. Danach wurde an die Anode Spannung angelegt, bis ein Kathodenstrom von 1 Amp./cm² erhalten wurde. Danach wurde die Röhre vom Vakuumsystem abgeschmolzen. Die fertige Kathode wurde dann in einen Lebensdauerprüfstand eingesetzt, und ihre Betriebseigenschaften wurden beobachtet.

Die Daten der F i g. 4 wurden mit nach dem Beispiel I hergestellten Röhren auf einem Lebensdauerprüfstand bei 200 Volt Anodenspannung erhalten. Nach 720 Betriebsstunden wurde der Gleichstrom jeder Röhre als Funktion der Anodenspannung bei 75O⁰C gemessen. Die erhaltenen Daten wurden dann aufgezeichnet, und zwar der Strom zur Potenz zwei Drittel in Milliampere auf der Ordinate und die Spannung auf der Abszisse.

Es sei bemerkt, daß die raumleitungsbegrenzte Emission der beiden entsprechend Beispiel I hergestellten Kathoden etwa bei 15 Milliampere bei 750° C liegt (für beide gilt die gleiche Kurve). Dieser Wert soll der Vergleich mit einer maximalen raumladungsbegrenzten Emission von 10 Milliampere bei üblichen Nickelmatrixkathoden einen beachtlichen Fortschritt in der Kathodenherstellungstechnik dar.

Beispiel II

Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung eines Kathodenelementes, bei dem mit Nickel überzogene Erdalkalikarbonate (Barium—Strontium) mit HiUe von Luft auf eine feste Unterlage, bestehend aus einer aktiven Legierung, aufgesprüht wurde.

80 g SrCO₃, 72 g BaCO₃ und 200 cm³ Amylacetat wurden in einer Kugelmühle mit Flintsteinen 64 Stunden lang gemahlen, so daß sich eine feine Suspension von Karbonatpulver in Amylacetat bildete. Die resultierende Suspension wurde dann in eine Wirbelungssäule 30 entsprechend der Fig. 2 eingebracht. Die Wirbelungssäule war hierbei in einem Ölbad 33 konstanter Temperatur eingetaucht. Eine Wirbelung wurde durch Einleiten eines nickel-karbonyl-dampfhaltigen Wasserstoffstromes in die Wirbelungssäule bewerkstelligt. Beim Beschichten der Partikeln der Suspension wurde 22 Stunden lang mit Hilfe des Ölbades 33 auf eine zwischen 80 und 90⁰C liegende Temperatur erwärmt. Bei diesen Temperaturen finden eine Zersetzung des Karbonyles und ein Beschichten der Karbonatpartikeln mit einem dünnen Nickelfilm statt.

Die Apparatur würde dann geöffnet und die Karbonate vom Amylacetat durch Filtern getrennt sowie in Luft bei 110° C getrocknet.

100 g der beschichteten oder überzogenen Karbonate wurden dann mit 75 ml Amylacetat und 82 ecm einer Nitrozellulose-Binderlösung zur Bildung einer Karbonatmischung gemischt.

Ein Kathodenknopf aus einer 0,l°/₀igen Zirkonium-Nickel-Legierung mit einem Durchmesser von 2,16 mm wurde ausgewählt und entsprechend der im Beispiel I beschriebenen Reinigungsprozedur gereinigt. Anschließend wurde die Karbonatmischung auf die Kathode mit einer üblichen Luftbürste zur Bildung einer 0,0127 mm dicken Schicht aufgesprüht. Danach wurde die aufgesprühte Kathode bei 250⁰C in Sauerstoff zum Abbrennen des Bindemittels gebrannt.

Die so hergestellte Kathode wurde in einer Röhre mit Hilfe üblicher Verfahren befestigt und an ein Vakuumsystem angeschmolzen, in dem ein Vakuum von 10~' mm Quecksilber erhalten werden konnte. Das Röhrensystem wurde über Nacht bei 400° C ausgeheizt. Nach dem Ausheizen wurde zur Erhöhung der Kathodentemperatur auf 800° C an das Kathodenheizelement Spannung angelegt. Dieser Vorgang diente zum Entgasen der Kathode. Das Entgasen wurde 100 Minuten lang oder so lange ausgeführt, bis der Druck 4 · 10~' mm Quecksilber betrug. Danach wurde die Temperatur etwa 5 Minuten lang auf 950⁰C erhöht. Nachfolgend wurde die Temperatur auf 85O⁰C erniedrigt und an die Anode Spannung angelegt, bis ein Kathodenstrom von 0,5 Amp./cm²

ίο erhalten wurde. Die Röhre wurde dann abgeschmolzen, in einen Lebensdauerprüf stand eingesetzt und gealtert.

Die in der F i g. 5 wiedergegebenen Daten wurden

mit einer nach dem Beispiel II hergestellten Kathode in einem Lebensdauerprüfstartd bei 150 Volt Anodenspannung erhalten. Nach 315 Betriebsstunden wurde der Gleichstrom als Funktion der Anodenspannung bei 750⁰C gemessen. Die erhaltenen Daten wurden dann aufgetragen, und zwar der Strom in Milliampere zur Potenz zwei Drittel auf der Ordinate und die

ao Spannung auf der Abszisse.

Es sei bemerkt, daß die raumladungsbegrenzte Emission der entsprechend Beispiel II hergestellten Kathode etwa 48 Milliampere bei 750⁰C beträgt. Dieser Wert ist mit einem maximalen raumladungsbegrenzten Emissionsstrom von 17 Milliampere bei üblichen Matrixkathoden zu vergleichen.

Vorzugsweise besteht das Material der Unterlage aus Nickel und einem Aktivatormaterial und/oder einer Nickellegierung und einem Aktivator.

Claims

Patentansprüche:

1. Matrix- oder Schichtkathode für Glühkathodenröhren mit feinverteilten Teilchen eines Oxyds oder Karbonats mindestens eines Erdalkalimetalls, die mit einem Metallfilm überzogen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallfilm mindestens aus einem der Metalle Nickel, Wolfram, Molybdän oder Kobalt besteht.

2. Kathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die überzogenen Teilchen auf eine aus Nickel und einem Aktivator und/oder einer Nickellegierung und einem Aktivator bestehenden Unterlage zur Bildung einer Schichtkathode aufgebracht sind.

3. Kathode nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage eine 0,l°/_oige Zirkon-Nickel-Legierung ist.

4. Kathode nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen aus Barium-Strontium-Oxyd bestehen und mit Nickel überzogen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1 284 384.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen