AT105874B - Entladungsröhre mit Oxydkathode und Verfahren zu deren Herstellung. - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft die Herstellung von unter   dem Namen"Oxydkathode" bekannten Elektroden   für Entladungsröhren, wie z. B. Sende-oder Empfangslampen für drahtlose Telegraphie, Telephonie und ähnliche Zwecke, wie Röntgenröhren und Gleichrichter. Die bisher bekannten Elektroden dieser Art bestehen ans einem Körper, z. B. aus Platin, der mit einer Metalloxydsehicht überzogen ist, die bei Erhöhung   der Temperatur eine sehr starke Elektronenemission zeigt, wie dies   z. B. bei den Erdalkalioxyden der Fall ist. 



   Es hat sieh ergeben, dass die Herstellung dieser Elektroden, die zuerst von Wehnelt beschrieben worden sind, verschiedene Schwierigkeiten mit sich bringt. Sehr störend sind z. B. das Abfallen der Oxydschicht und die   ungleichmässige   Erhitzung der Schicht während der Verwendung als Elektroden, 
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 verbessern. So hat   man   z. B. vorgeschlagen, die wirksame Schicht in der Form eines   Karbonates   eines   ErdalkalimetaHes   auf einem Kern aus Platin und Nickel anzubringen. Bei Erhitzung entsteht erst Nickeloxyd und Erdalkalioxyd und dann   eine Nickel und   das   Erdalkalioxyd   enthaltende Verbindung, die später wieder in Nickel und das Oxyd zerfällt. 



   Auch hat man schon   vorgeschlagen, einen Metallkörper an   der Oberfläche ein wenig zu oxydieren,   um ihm eine rauhe Oberfläche   zu geben, und ihn darauf in ein Bad   von gesehmolzenen Erdalkalihydroxyden   gebracht. 



     Die bekannten Verfahren   haben den Nachteil, dass häufig die Schicht des wirksamen Stoffes ungleichmässig verteilt ist und aus den bisher verwendeten Erdalkaliverbindungen werden häufig Stoffe frei, die den Metallkern angreifen oder die Zersetzung in anderer Weise nachteilig beeinflussen können. 



  Bei der Verwendung von unedlen Metallen als Kern ist z. B. beim Vorhandensein eines Überschusses 
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 wird. dass er bald durchbrennt. Eine weitere Schwierigkeit der obenbeschriebenen Methoden liegt darin, dass die Oxydkathode mehreren Bearbeitungsstufen unterworfen werden muss, wodurch die Möglichkeit einer Beschädigung bzw. des Abfallens der wirksamen Schicht beträchtlich gestigert wird. Auch kann bei der Verwendung von unedlen Metallen für den Kern eine stabile Verbindung zwischen dem Erdalkalioxyd und dem Stoffe des Kernes gebildet werden, die bei Erhitzung nicht wieder zerfällt. 



   Wo in dieser Beschreibung von einem Kern die Rede ist, ist darunter sowohl ein Kerndraht, auf dem das wirksame Oxyd aufgebracht wird, wie ein als Träger des wirksamen Oxyds dienender Körper jeder andern Form zu verstehen. 



   Die Erfindung hat den Zweck, die genannten Übelstände zu beseitigen, die Herstellung von Oxydkathoden zu vereinfachen und ein gutes Anhaften der wirksamen Oxydsehieht auf dem Träger zu erzielen. 



   Ferner ist es erfindungsgemäss   möglich   geworden, unedle Metalle als Träger für die Oxydschicht zu verwenden, ohne dass diese Träger von schädlichen Bestandteilen der aufgebrachten Schicht   geschwächt   werden. 



   Gemäss der   Erfindung wird ein Metallkörper   an der   Oberfläche wenigstens teilweise oxydiert und   es werden darauf ein oder mehrere Erdalkalimetalle mit dem   Körper   derart in   Berührung   gebracht, 
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 scheinlich in hohem Masse mitwirkt, obwohl die Oxydation auch vielleicht teilweise durch in der Nähe des 3 Metallkörpers vorhandenen Sauerstoff bewirkt werden kann.

   Es hat sich herausgestellt, dass die in dieser Weise aufgebrachte Oxydschicht fest mit dem Kern verbunden ist, was   möglicherweise   dadurch zustande kommt, dass die Bildung der Oxydschicht unter gleichzeitiger Reduktion des   Metallkörpers   verläuft, wodurch die Oberfläche dieses Körpers porös wird und das wirksame Oxyd sich in den Poren absetzt. 



     Zweckmässig wird als   Kern ein unedles Metall verwendet, das einen nicht zu niedrigen Schmelzpunkt hat, wie z. B. Wolfram, Molybdän, Nickel od. dgl. oder Legierungen solcher Metalle. Wolfram   - hat sich   zur Ausführung der Erfindung als sehr geeignet erwiesen. Wolframdraht wird in der Industrie in   mancherlei Stärken,   insbesondere mit sehr kleinen Durchmessern, verwendet. Es hat eine   grosse   Zugfestigkeit, was insbesondere bei dünnen Drähten wichtig ist. Aber auch wenn kein   drahtförmigcr   Träger für das Erdalkalioxyd verwendet wird, bietet das Wolfram Vorteile. So lässt es sich z. B. leicht oxydieren und das gebildete Oxyd verdampft nicht leicht.

   Auch ist Wolfram dank seines hohen Schmelzpunktes bei der Betriebstemperatur der Oxydkathode gegen Angriffe der bedeckenden Schicht noch wenig empfindlich. 



   Die Erdalkalimetalle können auf verschiedene Weise mit dem oxydierten Körper in Berührung 
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 und aus der bei Erhitzung das Erdalkalimetall frei wird, auf der Oberfläche aufgebracht werden. So kann z. B. eine Stickstoffverbindung der Erdalkalimetalle, wie Bariumazid (BaN6), auf dem Kern aufgebracht werden, welche Verbindung beim Erhitzen in   Bariumnitrid, Barium   und Stickstoff ze : fällt. 



  Das in dieser Weise freiwerdende Barium wird wahrscheinlich von der Oxydsehieht des Kernes oxyden und festgehalten. 



   Man hat aber gefunden, dass es vorteilhaft-ist, den   MetaJlkörper nachdem   er oxydiert worden ist, mit einem Erdalkalimetalldampf zu umgeben. Bei Anwendung dieses letzteren Verfahrens   hat es sieh   herausgestellt, dass das Metall in Dampfformso wirksam ist, dass es sehr leicht von dem Kern aufgenommen 
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In einer Entladungsröhre wird als Kein für die Kathode ein   Wollramdraht angebracht,   der an der Luft auf eine Temperatur von etwa   1i0W C   erhitzt und dadurch oxydiert worden ist : die Oxydation   kann   aber auch auf andere Weise   erfolgen.   Eine andere Elektrode, z. B. die Anode, wird auf. der zur Kathode gekehrten Seite mit einer geringen Menge von Erdalkaliverbindungen, wie z. B. von Barium azid versehen.

   Die Röhre wird   hierauf entlüftet, wobd   die Anode auf eine Temperatur von etwa 1100  bis   12000 C erhitzt wird,   um die in ihr   aufgenommenen   Gase auszutreiben. Die auf dieser Elektrode angebrachte   Erdalkalimetallverbindung wird durch   diese Elhitzung zersetzt ;   Bariumazid   z. B. zersetzt sich schon bei ungefähr 150-250  C und bei etwa 500  C verdampft schon das freiwerdende Barium. 



    Durch die Erhitzung während   der Entlüftung wird der als Träger der Kathode dienende Draht schon   dermassen   erhitzt (ungefähr auf 450-500'C bei zentraler Anordnung der Kathode innerhalb der Anode), 
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Claims (1)

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