DE1265876B - Oxydkathode und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

HOIj

Deutsche Kl.: 21g-13/03

Nummer: 1265 876

Aktenzeichen: L 52334 VIII c/21 g

Anmeldetag: 8. Dezember 1965

Auslegetag: 11. April 1968

Die Erfindung betrifft eine Oxydkathode, die aus einem Träger aus Edelmetall und einer aufgesinterten emittierenden Metalloxydschicht besteht.

In Ionisationsmanometerröhren werden bereits Kathoden verwendet, bei denen auf einen Edelmetallkern, welcher vorzugsweise aus Iridium besteht, eine Emissionsschicht, z. B. aus Thoriumoxyd, aufgesintert ist. Diese bekannte Kombination eines Edelmetallkernes mit einer Sinterauflage des Metalloxydes eines unedlen Metalls als Emissionsschicht liefert jedoch bei vorgegebener Temperatur eine für verschiedene Anwendungsfälle nicht hinreichende spezifische Emission. Die spezifische Emission einer solchen Kathode wird erstens durch die effektive Oberfläche des emittierenden Systems, d. h. im wesentlichen durch die Menge des aufgebrachten Oxydes und zweitens durch den chemischen Zustand dieser Oxydschicht begrenzt. Da auf einer glatten Edelmetallkernoberfläche nur eine geringe Oxydmenge stabil aufgebaut werden kann, wobei eine Wechselwirkung zwischen dem Edelmetall ao und dem Oxyd zu vernachlässigen ist, kann die spezifische Emission eines solchen Systems nicht über durch die Anordnung gegebene Grenzen gesteigert werden.

Es ist ferner vorgeschlagen worden, auf einen Kern aus hochschmelzendem Metall, beispielsweise Wolfram oder Molybdän, eine Zwischenschicht aus Zirkon oder Titan aufzubringen, wobei die äußere Schicht aus Thoriumoxyd besteht. Hierbei dient die Zwischenschicht wie auch bei anderen Ausführungen der Herabsetzung der Reduktionstemperatur oder der Erhöhung der mechanischen Verbindung des Kerns mit der Emissionsschicht.

Die Erfindung geht von der Aufgabenstellung aus, eine luftunempfindliche Oxydkathode mit erhöhter spezifischer Emission zu schaffen. Die Erfindung besteht darin, daß auf den Träger aus Edelmetall und unter der Metalloxydschicht eine Schicht jenes Metalls auf gesintert ist, dessen Oxyd die Emissionsschicht bildet. Bei einem solchen Aufbau ergibt sich eine wesentliche Vergrößerung der effektiven Oberfläche, und es wird ein stabiler Einbau einer relativ großen Oxydmenge in Verbindung mit einem Edelmetallkern erzielt. Außerdem unterstützt die reaktive Zwischenschicht zwischen dem Edelmetallkern und der emittierenden Oxydschicht durch eine chemische Wechselwirkung zwischen Metall und Oxyd den Emissionsvorgang und bewirkt eine gesteigerte spezifische Emission der Kathode.

In einer bevorzugten Ausführung ist auf einen Iridiumkern eine Thoriumschicht aufgesintert, und die Metalloxydschicht enthält wenigstens zum überwiegenden Teil Thoriumoxyd. An Stelle der Kom-Oxydkathode und Verfahren zu ihrer Herstellung

Anmelder:

Leybold-Heraeus G. m. b. H. & Co. K. G.,

5000 Köln-Bayental, Bonner Str. 504

Als Erfinder benannt:

Dr. Heinz Schierholz, 5300 Bonn;

Josef Könne, 5038 Rodenkirchen

bination Thorium—Thoriumoxyd können auch andere als Emissionsstoffe bekannte Metalle verwendet werden. Die Beheizung des Edelmetallkerns erfolgt direkt oder indirekt.

ao Durch die erfindungsgemäße Ausführung der Kathode wird durch eine wesentlich größere Oberfläche eine entsprechend größere Emission erzielt. Außerdem ergibt sich bei Lufteinbrüchen — die leicht zur Zerstörung des Systems führen können — eine zusätzliche Oxydbildung, die sich emissionsfördernd auswirkt.

Zur Herstellung einer solchen Oxydkathode kann es zweckmäßig sein, auf den Edelmetallkern in an sich bekannter Weise unter Schutzatmosphäre, d. h. unter Schutzgas oder in Inertatmosphäre, die metallische Schicht aufzusintern und danach gleichfalls unter Schutzatmosphäre das Einsintern der Metalloxydschicht vorzunehmen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Man erkennt den direkt beheizten Edelmetallkern 1, auf den eine metallische Schicht 2 aus einem unedlen Metall aufgesintert ist. Die metallische Schicht 2 trägt eine Metalloxydschicht 3, welche wenigstens zum überwiegenden Teil aus dem Oxyd des unedlen Metalls der metallischen Schicht, gegebenenfalls unter Beifügung anderer Metalloxyde oder metallischer Aktivierungsstoffe, besteht.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Oxydkathode, die aus einem Träger aus Edelmetall und einer aufgesinterten emittierenden Metalloxydschicht besteht, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Träger (1) aus Edelmetall und unter der Metalloxydschicht (3) eine Schicht (2) jenes Metalls aufgesintert ist, dessen Oxyd die Emissionsschicht bildet.

809 538/420

2. Oxydkathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einen Iridiumkern eine Thoriumschicht (2) aufgesintert ist und daß die Metalloxydschicht (3) wenigstens zum überwiegenden Teil Thoriumoxyd enthält.

3. Verfahren zur Herstellung einer Oxydkathode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Edelmetallkern (1) die metallische Schicht (2) unter Schutzatmosphäre aufgesintert wird und daß sich danach gleichfalls unter Schutzatmosphäre das Einsintern der MetalloxydscMcht (3) anschließt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 889 811.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

809 538/420 4.68 © Bundesdruckerei Berlin