CH112485A - Procédé de fabrication de cathodes émettrices d'électrons de tubes électriques à vide. - Google Patents

Description

  Procédé de fabrication de cathodes émettrices d'électrons     d     tubes électriques à vide.    La présente invention se rapporte à un  procédé de fabrication de cathodes émettrices  d'électrons de tubes électriques à vide.  



  Les cathodes connues à oxydes de métaux  alcalino-terreux comportent une âme, par  exemple en platine ou en alliage de platine  et d'iridium, qui est généralement recouverte  d'une pellicule d'oxyde de calcium, de baryum  ou de strontium, par exemple, ou d'un mé  lange de ces oxydes, en appliquant d'abord  à ladite âme une pellicule d'un composé     des-          dits    métaux, par exemple     d'un    nitrate avec  un liant organique, par voie de peinture ou  d'immersion, le liant étant subséquemment  éliminé par chauffage dans une atmosphère  oxydante et le composé étant transformé en  oxyde.  



  Suivant l'invention, les cathodes émet  trices d'électrons sont fabriquées en faisant  déposer, par voie électrolytique, au moins un  métal du groupe des métaux alcalino-terreux  sur une âme réfractaire et en transformant  ensuite la pellicule de métal alcalino-terreux  obtenue en composé émetteur d'électrons, tel  que l'oxyde. Par exemple, une cathode con-         sistant    d'une feuille, d'un fil ou d'un filament  peut être munie, de la     nianière    indiquée,  d'une pellicule de calcium, de baryum ou de  strontium, ou d'un mélange de ces métaux,  dans toute proportion voulue, et la pellicule  peut ensuite être oxydée par simple contact  avec de l'air ou de l'oxygène ou par chauffage  dans un milieu oxydant.

   L'âme de la cathode,  servant de support pour la pellicule peut être,  par exemple, en tungstène, en     molybdéne,     en platine, en un alliage de platine et d'iri  dium ou en carbone.  



  Un mode avantageux de mise en     couvre     de ce procédé consiste à faire déposer le  métal alcalin     o-terrëux    d'une solution de son  iodure dans de l'acétone, en utilisant l'âme  devant servir de support au dépôt électro  lytique comme cathode dans l'opération électro  lytique. Le dépôt métallique est alors trans  formé en oxyde par chauffage dans de l'air  ou bien il peut être transformé totalement  ou partiellement en oxyde ou autre composé  pendant qu'il est encore immergé, avec l'âme,  dans la solution à l'acétone, l'âme ou sup  port de dépôt électrolytique étant subséquem-           nient        chauffée,    par exemple, dans de l'air ou       titi    gaz oxydant.  



       G    n exemple d'exécution du procédé; sera  décrit ci-après, pour munir, par exemple, une  cathode de platine ou de molybdène d'une  pellicule d'oxyde de métal alcalino-terreux.  



  En supposant que l'âme se présente sous  forme (le filament, celui-ci est d'abord porté,  pendant quelques secondes, à l'incandescence  dans l'air, pour le platine an rouge vif, pour  le molybdène     ait    rouge simplement visible.  On l'emploie alors comme cathode dans une  cellule électrolytique, dont l'anode consiste  en une spirale de molybdène et on y fait  déposer un mélange de baryum et de stron  tium d'une solution qu'on prépare de la ma  nière suivante.

   Les iodures de ces deux     tué-          taux    sont dissous dans de     l'acétone,    par  exemple dans les proportions de 15 gr de       biiodure    de baryum (Bal.,,) et de 5 gr de       biiodure    de strontium     (Srla)    dans 200     tin'     d'acétone, bien que la proportion relative des  deux iodures puisse varier suivant la propor  tion des oxydes à obtenir sur le filament.

    Lorsque les iodures sont dissous, 20     à,    30 gr  de sulfate de sodium fraîchement déshydraté       (Naz        80i)    sont ajoutés à la solution qui est  alors abandonnée à elle-même pendant deux  on trois     jours.    Le contact prolongé avec ledit  sulfate sert à assurer une concentration     d'eau     très faible dans la solution, de façon à obtenir  de, résultats suffisamment uniformes.

   Le  voltage pour produire le dépôt électrolytique  est faible au début (2 volts) et est     graduelle-          nient    augmenté de façon à maintenir une  densité de courant     d'environ    0,25 ampères       par    centimètre carré. Quand le dépôt a  l'épaisseur voulue, le filament est retiré de  la cellule électrolytique et cuit dans l'air  pendant une demi-heure à une     température     de 300 à 400 " C.

   La température est alors  graduellement élevée au rouge sombre et  l'atmosphère ambiante est remplacée par     titi     milieu de dioxyde de carbone     (C0.)    de ma  nière à transformer la pellicule     métallique     en carbonate. Après dix minutes, le filament  est laissé se refroidir dans le milieu de di  oxyde de carbone et il est alors prêt 1, être    monté dans un tube     électrique    à vide.

   Ce  filament à pellicule de carbonate peut être  manipulé aisément et     petit    séjourner sans  inconvénient dans une atmosphère humide,  avant d'être monté dans un tube, tandis       qu'un    filament à. pellicule d'oxyde exige sou  vent l'emploi d'un recouvrement protecteur  supplémentaire. Après le montage dudit fila  ment dans     titi        tube        â    vide, le carbonate est       retransformé    par     chauffage    en oxyde.  



  Dans le cas d'une âme tubulaire, telle  que d'un tube de molybdène, celui-ci est  nettoyé, de préférence par     chauffage    et par  frottement d'une baguette de nitrite de sodium       (NTaNTO@)    sur sa surface et par cuisson ul  térieure dans de l'eau distillée.

   Le tube est  alors employé     comme    cathode dans une cel  lule électrolytique, le voltage     électrolytique     étant faible     ait    début et étant graduellement  augmenté,     comme    ci-dessus, avec un courant  allant de 0,06      < i.    0,1 ampères par centimètre  carré.     Lorsque    la surface du tube est bien  recouverte, le tube est retiré, lavé clans de  l'acétone et     séché.    S'il ne doit pas servir  immédiatement dans un tube à. vide, on       l'emmagasinera        dans    le vide.

   Aucun     traite-          nient        thermique    spécial n'est appliqué à la.  cathode dans le présent cas, attendu que le  chauffage prolongé, auquel elle est soumise  comme d'ordinaire lors de l'évacuation du  tube à vide suffit pour produire la     pellicule     de composé     métallique    nécessaire     pour    faci  liter l'émission d'électrons.  



  Dans les deux exemples décrits du pro  cédé, une très faible quantité d'eau     petit        être     en présence dans le bain électrolytique. Cette  présence d'eau     petit    être utile dans le bain  pour l'oxydation précitée de la pellicule sur  l'âme; niais cette présence d'eau n'est pas  indispensable.  



  Suivant une     autre    méthode de     préparer     la solution électrolytique, on place une quan  tité d'un ou de plusieurs iodures (le métal  alcalino-terreux dans     un    récipient de distil  lation et on la chauffe dans un courant d'hy  drogène à une     température    d'entre 180   et  200   C pendant une période d'au moins deux  heures afin d'obtenir une     déshy        dration    com-      piète. Le ou les iodures déshydratés sont  alors mélangés avec de l'acétone pure libre  d'eau et la solution est complétée au moyen  d'acétone     â    environ     mi-concentration    normale.

    La solution     petit    encore être soumise     dr    une  opération de dessiccation par addition de  chlorure de calcium anhydre.  



       Quand    on désire obtenir une pellicule en  un mélange de plusieurs métaux, il est pré  férable de se servir de plusieurs bains élec  trolytiques séparés de façon     â    obtenir une  couche d'un seul métal dans chacun de ces  bains.  



  Bien entendu, on peut réaliser ce procédé  de recouvrement sur     tin    plus ou moins grand  nombre de cathodes à la fois et ces cathodes  peuvent avoir toute forme voulue, aussi, par  exemple, celle d'une épingle     dL    cheveux.  



  Lorsque     l'âme    consiste d'un métal capable  de s'allier aux métaux alcalino-terreux      < L    une  température au-dessous du point de     volatili-          sation    de ces derniers, comme, par exemple,  le platine, alors le métal alcalino-terreux peut  y être allié par chauffage en l'absence de  gaz oxydants avant que     l'opération    d'oxyda  tion soit     effectuée.    Par exemple, un filament  de platine recouvert d'une pellicule d'un  mélange de baryum et de strontium métal  lique peut être chauffé pendant quelques  moments dans de l'hydrogène pur, ce qui  permet d'obtenir subséquemment une pellicule  plus homogène et adhérant mieux au support.  



  Bien qu'il soit plus avantageux de     chauffer     le filament dans une atmosphère inerte ou       non-oxydante    quand on désire allier la pelli  cule à l'âme, ce     chauffage    n'est toutefois pas  nécessaire; car si l'âme ou support de base  est propre et si la pellicule métallique n'est  pas trop mince, l'alliage aura lieu, dans une  mesure faible, mais     quand-même    appréciable,  si le filament est porté à l'incandescence dans  l'air. Dans ce cas; le filament sera de pré  férence porté     ir    l'incandescence pendant quel  ques secondes, a une température d'environ  1100   à 1200   C, après quoi il sera cuit  de la manière usuelle.  



  Pour certains usages, il est toutefois dé  sirable que le mélange de baryum et de    strontium métallique ne soit pas allié     iL    l'âme,  attendu qu'il faut alors compter avec la pos  sibilité que les oxydes produits     subséquem-          ment    rongent l'âme, ce qui la rendrait fragile,  de sorte que si l'âme a la forme d'un fila  ment mince, l'uniformité de sa résistance  serait     détruite.     



  Le procédé     suivant    l'invention permet (le  recouvrir des cathodes de tungstène et de  molybdène d'une pellicule adhérente d'un ou  plusieurs oxydes de métal alcalino-terreux,  et il est notamment aussi applicable aux cas  ou la cathode n'est pas en forme de filament,  par exemple lorsqu'elle consiste en une feuille  ou un tube de tungstène ou de molybdène.  La pellicule métallique pourra aussi être  déposée     électrolytiquement    sur l'âme d'un  bain électrolytique de sel fondu, ruais l'emploi  d'un bain d'une solution à l'acétone est pré  férable.

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé de fabrication de cathodes émet trices d'électrons pour tubes électriques vides, caractérisé en ce qu'on fait déposer, par voie électrolytique, au moins un métal du groupe des métaux alcalino-terreux sur une âme réfractaire et qu'on transforme en suite la pellicule de métal alcalino-terreux obtenue en composé émetteur d'électrons. SOUS-REVENDICATIONS I Procédé suivant la revendication, carac térisé en ce qu'on emploie comme bain électrolytique une solution d'au moins un sel de métal alcalino-terreux dans de l'acétone.

   2 Procédé suivant la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce qu'on emploie comme bain électrolytique une solution de iodures de baryum et de stron tium dans de l'acétone pour obtenir suc, l'âme un dépôt électrolytique d'un mélange de baryum et de strontium. 3 Procédé suivant la revendication et la sous- revendication 1, caractérisé en ce qu'une trace d'eau est en présence dans la solu tion électrolytique. 4 Procédé suivant la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que du sulfate de sodium fraîchement dés hydraté est ajouté à, la solution électro lytique.

   5 Procédé suivant la revendication, carac- térisé en ce qu'on transforme tempbraire- ment la pellicule de métal alcalino-terreux en carbonate.