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Elektronen aussendende Kathode und Verfahren zur Herstellung derselben.
Die Erfindung @ bezieht sich auf Elektronen aussendende Kathoden. insbesondere für Vakuum- röhren und auf ein Verfahren zur Herstellung solcher Kathoden und im Allgemeinen auf Legierungen, die zur Herstellung solcher Kathoden benutzt werden.
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und Kobalt z. B. haben die Eigenschaft, dass sie. wenn sie miteinem Oxyd eines Metalles alkalischer Erden in Luft erhitzt werden, mit Sauerstoff eine Reaktion eingehen, und die Oxyde viel schneller als Platin eine Verbindung bilden, die, wenn sie in einem Vakuum erhitzt wird. in ihre l'rsprungsbestandteile
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aussendende Wirksamkeit, die beträchtlich grösser ist. als die eines Fadens, der ans einem Platinkern und einem Überzug mit solchen Oxyden besteht.
Fig. 1 stellt einen Teil eines siolchen fadenförmigen Leiters, der als Elektronen sendende Kathode gemäss der Erfindung geeignet ist. vergrössert dar. Fig. 2 zeigt die Verwendung eines solchen Fadens in einem Audion.
In beiden Figuren ist die Kathode mit 2 bezeichnet und als gedrehtes Band oder Faden mit ungefähr 0'3 MM Breite und 0'05 Iwn Dicke gezeigt.
Fäden mit Metallkernen, die mit Oxyden von alkalischen Erdmetallen überzogen sind, sind bekannt. so z. B. Platin, das mit abwechselnden Lagen von Strontiumhydroxyd und Bariumresinat über- logen ist, aber es wurde gefunden, dass Fäden mit bedeutend gesteigerter Elektronen aussendender Wirksamkeit erzeugt werden können, wenn man den Kern aus einer Legierung der oben genanten Metalle, Platin und Nickel, herstellt.
Wenn ein Platin-Niekelkel'l1, der mit einem Karbonat eines Alkalischen Erdmetalles überzogen ist, wie nachher beschrieben, in Luft gebrannt wird, wird Nickeloxyd sowie ein Oxyd des alkalischen Erdmetalles gebildet und sodann eine Verbindung, die Nickel und das Oxyd des alkalischen Erdmetalles enthält.
Bei der weiteren Brennoperation (wie unten beschrieben) zerfällt die Verbindung während des Auspumpens der Vakuumröhre wieder in Sauerstoff, Nickel und das Oxvd des alkalischen Erdmetalles, so dass die am Kern zurückbleibende Fiille oder der Überzug nur das alkalisehe Erdoxyd in engstem Kontakt mit fein verteiltem Nickel enthält.
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brannt wird, oxydiert das Nickel viel schneller als das Platin, und obgleich eine Reaktion zwischen dem Überzugsmaterial und dem Nickel stattfindet, so findet nur eine ganz geringe Reaktion zwischen dem Platin und den Überzugsmaterialien statt.
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Teilmengen von 95% Platin und 5'\, Nickel ergeben die zufriedenstellendste Legiernung in Bezug auf die Dehnbar-oder Streckbarkeit. die erforderlich ist, um die Legierung in Draht zu verarbeiten und
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anhaftend zu machen. Das Wesen der Erfindung ist aber nicht etwa auf ein bestimmtes Xusammensetzungs- verhältnis beschränkt, da ja der Hauptzweck der Erfindung in der Herstellung einer Kathode mit hoher Elektronenemissionskraft besteht.
Es soll nun die Herstellungsweise des Legierungskernes sowie das Verfahren zur Herstellung der Kathode gemäss der Erfindung beschrieben werden.
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sprechender Grösse und Form zn bilden. Für einen Ingot von 25 y Gewicht ist ein Zylinder von ungefähr 10 mm Durchmesser eine zweckentsprechende Form.
Der Druck auf die Matrize kann von Hand aus ausgeübt werden, aber vorteilhaft wird man einen Druck von wenigstens einigen tausend Kilo auf den Quadratzentimeter verwenden, der in üblicher Weise durch eine hydraulische Presse od. dgl. erzeugt.
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Schmelzen oder Sintern kann dadurch geschehen, dass man den Ingot in einen kleinen feuerfesten Schmelztiegel aus Alundum, Magnesium od. dgl. gibt und diesen Tiegel in einem evakuierten Ofen geeigne, ter Art stellt.
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liegt darin, dass die Oxydation des Kernmetalles, die früher stattfinden muss, bevor das Überzugsmaterial auf das Kernmaterial einwirkt, bei Verwendung eines nickelhaltigen Kernes viel raseher vor sieh geht. als dort wo die Oxydation von Platin stattfinden muss. da Nickel viel schneller oxydiert als Platin.
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Electron-emitting cathode and method of making the same.
The invention relates to cathodes emitting electrons. in particular for vacuum tubes and on a method for producing such cathodes and in general on alloys which are used for producing such cathodes.
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and cobalt e.g. B. have the property that they. when heated in air with an oxide of a metal of alkaline earths, they react with oxygen, and the oxides form a compound much more rapidly than platinum, which when heated in a vacuum. in their original components
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emitting effectiveness that is considerably greater. than that of a thread consisting of a platinum core and a coating of such oxides.
Fig. 1 shows a part of a small thread-like conductor which is suitable as an electron-sending cathode according to the invention. Fig. 2 shows the use of such a thread in an audion.
In both figures, the cathode is labeled 2 and is shown as a twisted tape or thread approximately 0.3 mm wide and 0.05 lwn thick.
Threads with metal cores which are coated with oxides of alkaline earth metals are known. so z. B. platinum, which is covered with alternating layers of strontium hydroxide and barium resinate, but it has been found that threads with significantly increased electron-emitting effectiveness can be produced if the core is made of an alloy of the above-mentioned metals, platinum and nickel, manufactures.
When a platinum-Niekelkel'l1, which is coated with a carbonate of an alkaline earth metal, as described below, is burned in air, nickel oxide and an oxide of the alkaline earth metal are formed and then a compound containing nickel and the oxide of the alkaline earth metal .
During the further firing operation (as described below), the compound breaks down again into oxygen, nickel and the oxide of the alkaline earth metal while the vacuum tube is being pumped out, so that the filler or coating remaining on the core is only the alkaline earth oxide in close contact with finely divided nickel contains.
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is burned, the nickel oxidizes much more rapidly than the platinum, and although there is a reaction between the plating material and the nickel, there is very little reaction between the platinum and the plating materials.
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Partial amounts of 95% platinum and 5% nickel produce the most satisfactory alloy in terms of ductility or ductility. which is required to process the alloy into wire and
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to make adherent. However, the essence of the invention is not restricted to a specific composition ratio, since the main purpose of the invention is to produce a cathode with a high electron emission power.
The method of manufacturing the alloy core and the method for manufacturing the cathode according to the invention will now be described.
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corresponding size and shape zn form. A cylinder approximately 10 mm in diameter is a suitable shape for an ingot weighing 25 y.
The pressure on the die can be exerted by hand, but it is advantageous to use a pressure of at least a few thousand kilograms per square centimeter, which is generated in the usual way by a hydraulic press or the like.
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Melting or sintering can be done by placing the ingot in a small, refractory crucible made of alundum, magnesium or the like and placing this crucible in an evacuated furnace in a suitable manner.
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is that the oxidation of the core metal, which has to take place earlier, before the coating material acts on the core material, is much more rapid when a nickel-containing core is used. than where the oxidation of platinum must take place. because nickel oxidizes much faster than platinum.
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