CH112486A - Procédé pour la fabrication de la cathode pour dispositifs électriques à vide et appareil pour la réalisation de ce procédé. - Google Patents

Description

  Procédé pour la fabrication de la cathode pour dispositifs électriques à vide et appareil  pour la réalisation de ce procédé.    La présente invention     comprend    un pro  cédé pour la fabrication -de la     cathode    pour       dispositifs    électriques à vide et un appareil  pour la, réalisation de ce procédé.  



  Il est. bien connu que lorsqu'une cathode  est recouverte de certains oxydes, la capacité  d'émission électrique à. une température quel  conque est grandement augmentée.  



  Plusieurs méthodes ont été proposées pour  appliquer de pareils     recouvrements    d'oxydes.  Suivant une première méthode, une cathode  en platine-iridium est plongée ou trempée un  certain nombre de fois dans une solution de       nitrates    de métaux appropriés et     chauffée     après chaque trempage pour convertir les ni  trates en oxydes. Suivant une autre mé  thode, une cathode est recouverte d'un mé  lange -de     carbonates    de baryum et de stron  tium au moyen d'un liant organique solide  aux températures ordinaires et la     cathode    est  ensuite chauffée pour convertir les     carbonates     en oxydes.  



  L'emploi de sels     solubles    tels que des ni  trates dans la première méthode exige un         très    grand nombre .de trempages pour réaliser  un recouvrement de l'épaisseur voulue. Dans  la seconde méthode, l'emploi -d'un liant or  ganique est indésirable attendu qu'il convient  généralement de l'éliminer de la cathode aussi  complètement que     possible    et que     cette    élimi  nation n'est pas facile.  



  Or, le procédé pour la fabrication de la.  cathode pour dispositifs électriques à vide  consiste à enduire l'âme formant le corps de  la cathode d'une suspension d'au moins un  carbonate de métal     alcalino-terreux    .dans un  liquide inorganique pouvant être facilement  éliminé par un chauffage de courte durée  sans laisser un résidu organique     appréciable,     à éliminer ce liquide par chauffage et à .con  vertir -cet enduit en oxyde. Cette conversion  peut être effectuée par exemple en Chauffant  la cathode dans un .dispositif électronique  sans introduire de substances inutiles autres  que du dioxyde ,de carbone dans,     le        récipient     évacué de ce dispositif.  



  De préférence, on se servira .d'une suspen  sion .de carbonates de baryum et.     *        strontium         clans de, l'eau ou autre liquide inorganique  approprié, inerte vis-à-vis des carbonates et  qui peut facilement être éliminé par un  chauffage - de courte durée, sans laisser un  résidu     organique    appréciable,     f:

  t    on passera  le corps     filamentaire    de façon continue à tra  vers cette     suspersien,    et puis on le soumettra       a,    un chauffage pour sécher celle-ci et la faire  adhérer au corps     fila.mentaire.    Ce chauffage  peut     s'efféctucr    dans un tube de chauffage       élecliique    qui renferme de préférence une at  mosphère de .dioxyde de carbone pour empê  cher une décomposition indue des carbonates.  Ce procédé peut être répété un certain nombre  de fois jusqu'à ce que l'épaisseur voulue du  recouvrement soit obtenue sur le filament.  



  Lorsqu'on emploie certains filaments, par  exemple ceux ayant des surfaces très lisses,  auxquelles la suspension n'adhère pas facile.  ment, il peut être désirable de nettoyer le  filament d'impuretés nuisible à l'adhésion en  le faisant passer par exemple à travers un  tube de chauffage électrique pour brûler  toutes impuretés à la surface .du filament  avant de le faire passer à travers la suspen  sion de carbonate. On peut obtenir un re  couvrement de carbonates adhérant plus fer  mement au filament en ajoutant à la suspen  sion une faible quantité d'un chlorure ou     d'un     nitrate, par exemple du chlorure de baryum  ou du nitrate de baryum, ces substances agis  sant comme liant inorganique, mais leur     @ad-          dition    n'est ordinairement pas nécessaire.

      Un filament préparé comme     décrit    ci-des  sus se maintiendra indéfiniment clans l'air  le     carbonate    y déposé pourra être converti en  oxyde .après le     montage    du filament clans un       dispositif    électronique soit avant ou après le  scellement et détachement de celui-ci de la  pompe d'évacuation. Dans le premier cas, le  carbonate -est converti en oxyde pendant l'o  pération d'évacuation en faisant passer un  courant électrique à travers le filament.

   Dans  le second -cas, du courant électrique 'est     en-          voy6,    par le filament .après le scellement du  dispositif. des moyens convenables étant     em     ployés pour l'élimination du dioxyde de car-    boue formé par la décomposition du carbonate  sur le filament.  



  Le dessin schématique annexé, donné à  titre d'exemple, sert à. expliquer un exemple  du procédé de fabrication précité ainsi     qu'un     appareil servant à la réalisation de celui-ci.  



  Un filament 1 se déroule d'une bobine  et passe sur une poulie à     gorge    3 pour l'ap  plication d'une     couehe    de la, suspension de  carbonate     -1        qui    se trouve contenue dans une  cuvette 5,     celle-ci    .avec la poulie 3 pouvant  être de toute construction connue.  



       L2    filament 1 peut être un ruban de     pla-          tine-iridium,    de     nichel-chrome    ou de toute  autre matière convenablement réfractaire. La.  forme et les dimensions du filament     .déter-          mineront"    dans une certaine mesure, la con  centration -de la suspension de     rarbona.te:     ainsi par exemple, plus le ruban sera     large,     moins sera,     concentn'e    la suspension de car  bonate.

   Le recouvrement est appliqué, géné  ralement, au filament en le faisant passer un       ,ertain    nombre de fois à travers la suspension  et en le chauffant après chaque trempage.  bien que l'application de la couche de car  bonate puise aussi avoir lieu par une seule  opération de     trempage.     



  La     suspension    de carbonate peut être pré  parée de la. manière suivante:  En employant un filament de 3 mm     d'é-          paisseur,    on pourra, se servir d'une suspen  sion     aqueuse    bien épaisse. On mélangera     it     cet effet 9     br    de carbonate de baryum     pul-          véris6    pur avec. 10 gr de carbonate de stron  tium pulvérisé pur, de préférence dans un  mortier, en ayant soin de bien réduire avec la.

    spatule les     amas    qui auraient tendance à se  former, puis on ajoute à la masse 18     cm-'     d'eau, .d'abord seulement une faible     portion     de cette eau pour en faire une pâte épaisse. et  le reste de l'eau pour diluer     graduellement     la. pâte. On obtient de la, sorte une suspen  sion de .carbonates de baryum et de stron  tium, dans laquelle les     ingïédient;    solides sont  finement divisé; et incapables de se déposer  trop rapidement.

   Cette suspension est     avanta-          geusement    introduite rapidement     lotis    la cu-           vette    5 et la poulie 3 est amenée à y tourner  à l'aide de moyens appropriés. La rotation dé  la poulie 3 maintient en même temps la sus  pension en agitation et empêche les particules  solides de se déposer. Lorsqu'on emploie un  ruban relativement large, par exemple d'une  largeur de 10 mm et .d'une épaisseur de  0,3 mm, une suspension plus fluide ou plus  diluée est     admissible    et peut par exemple être  préparée au moyen de 35 cm' d'eau pour le  même poids des carbonates.

   On passera alors  le ruban plusieurs fois à     travers    cette suspen  sion .et produira une cuisson     -de    celui-ci après  chaque passage. Pour obtenir le recouvrement  par un seul passage dans la suspension,     celle-          ci    sera rendue plus concentrée en diminuant  l'addition d'eau.     .Si    l'on emploie' par exemple  seulement 18     cm'    d'eau, au lieu de 35, on  obtiendra de bons résultats avec un seul pas  sage du ruban .à travers la suspension.

   Lors  que, cependant le ruban est relativement  étroit, par exemple de     2'/,    mm de largeur  et de     '/4    mm d'épaisseur, il convient d'em  ployer une suspension d'environ la même con  sistance que celle utilisée avec un filament de  3 mm d'épaisseur, c'est-à-dire que plus sera       petit    et étroit le filament ou ruban, plus     la,          suspension    devrait être .concentrée,     bien    qu'il  ne soit pas désirable d'employer moins- d'eau       que    18     c,m'    :avec la quantité de     carbonates          sus        -mentionnée.     



  Si le corps     filamentaire    à recouvrir est  tellement lisse à sa surface que le     carbonate     pur ne puisse y     adhérer    suffisamment ferme  ment, on pourra ajouter :à la suspension en  viron     il.    à 2 gr de chlorure de baryum ou de  nitrate de baryum.

   Cette .addition .augmente  la, fluidité de la suspension -des carbonates et  permet ainsi, dans certains cas,     l'emploi    d'une  quantité     inférieure    d'eau, tout en obligeant  le recouvrement de     carbonates,    lorsqu'il est  chauffé, d'adhérer plus fermement et de fa  çon plus cohérente au corps     fil_.amentaire    que  lorsque la suspension est employée sans cette  addition.

   A     titre,de    variante, .on peut     pr6pa-          rer    une suspension de     carbonates    en se ser  vant     d'une    solution d'un     .nitrate.    par .exemple,       i,'gmme    véhicule liquide, L'emploi     d'un    pa  <B>l</B>         rëil    véhicule liquide peut aussi occasionner une  meilleure adhérence du recouvrement au fila  ment. Le recouvrement produit à l'aide de  chlorure de baryum, après sa fixation à la  cuisson, a la forme d'une pellicule presque  transparente.  



  Le filament 1, après être sorti .du bain  de suspension 4, passe par des     moyens    pour  le sécher et y fixer le recouvrement par cuis  son. Ces moyens comprennent un tube de  chauffage électrique 6, d'une longueur .d'en  viron 225 mm et d'un .diamètre intérieur d'en  viron 25 mm,     alimenté    de courant d'une source  d'électricité appropriée (non représentée) de  façon à le chauffer .à son intérieur nu rouge  vif. Le corps     filamentaire    traverse ce tube  de .chauffage à une vitesse modérée,, par exem  ple avec une     vitesse    de 16 à 18 mètres par  minute, et la .chambre intérieure du tube ren  ferme avantageusement une     .atmosphère    de  dioxyde -de carbone.

   A cet .effet, on peut lais  ser passer un     courant-de    dioxyde .de     .carbone     par le tube de chauffage à     partir    d'un réser  voir 7 par une soupape de réglage 8 ,et le tube  9 se raccordant à une extrémité du     tùbe        -de     chauffage, le dioxyde de carbone s'échappant  à l'autre extrémité de celui-ci. A sa sortie du  tube de .chauffage, le filament 1 peut s'enrou  ler sur une bobine 11 .qui est .actionnée à la  vitesse voulue pour l'enroulement du filament.  



  La bobine 11 ,avec le filament y enroulé  peut .alors prendre la     place    de la bobine 2 et  vice versa et l'opération de traitement peut  être répétée,     cette    répétition pouvant avoir  lieu autant de fois qu'on le désire, ou bien  si<B>la</B> concentration .du bain de suspension est  suffisante pour réaliser le résultat voulu avec  un seul passage du filament par ledit bain,, le  filament sera alors prêt à être employé dans  un dispositif électronique.  



  On a trouvé qu'il est avantageux, surtout  avec un     corps        filamentaire    en     platine-iridium,     de faire passer .celui-ci une     première    fois par  le tube de chauffage précité pour brûler les  impuretés qui pourraient se trouver     @à    sa sur  face, avant de le passer par<U>le</U> bain de sus,  pension de carbonate,      Pour que toute la longueur du corps     fila-          mentaire    à recouvrir soit recouverte avant  son passage par le tube de chauffage,

   il con  vient de relier le filament à un fil auxiliaire  de toute matière voulue     enfilé    à travers le  tube de     chauffage    et de tirer ensuite, au  moyen de ce fil, le filament à. travers le bain  de suspension de     carbonate    et le tube de  chauffage.  



  Après la cuisson -du recouvrement sur le  filament, .celui-ci est prêt     â    être introduit  clans un dispositif électronique, ou bien le fila  ment pourra être activé encore par     chauffage     dans un milieu ambiant inerte à une tempéra  ture suffisamment élevée pour transformer les       carbonates    en oxydes. Si le filament est in  troduit dans un dispositif électronique pen  dant que le recouvrement .est encore à l'état  de carbonates, il pourra être chauffé pour dé  composer les carbonates pendant que le dis  positif est encore relié à la pompe d'évacua  tion, celle-ci aspirant en même temps le di  oxyde de carbone formé.

   Si, d'autre part, lie  filament n'est pas chauffé avant que le dis  positif soit scellé et détaché de la pompe d'é  vacuation, il convient d'introduire dans     celui-          ci    une substance de nettoyage, telle que par  exemple de l'aluminium ou du magnésium ou  les deux à la fois, pour éliminer le dioxyde  de carbone libéré.

   Cette substance de net  toyage, qui peut être en forme de plaque ou  de feuille, peut être fixée à     l'ano,de    du dis  positif électronique et ensuite être     vaporisée     en chauffant l'anode par des .courants d'induc  tion produits au moyen     .d'un    champ magné  tique variable de fréquence élevée ou par un  bombardement électronique,     après    que le dis  positif a. été évacué, scellé et détaché de     l;c     pompe d'évacuation, grâce a quoi des gaz ré  siduels et occlus peuvent être éliminés.

Claims (1)

1. <B>REVENDICATIONS:</B> I Procédé pour la fabrication de la cathode pour dispositifs éléctriques à vide, consis tant à enduire l'âme formant le corps de la, cathode d'une suspension d'au moins un carbonate de métal alcalino-terreux dans un liquide inorganique pouvant être facilement éliminé par un chauffage de courte durée sans laisser de résidu orga nique appréciable, à éliminer ce liquide par chauffage et à convertir cet enduit en -oxyde.

   II Appareil pour la réalisation du pro.@éd,_- suivant la revendication I, caractérisé par des moyens pour faire passer le corps de la cathode, au moins une fois, au contact d'une suspension d'au moins un carbonate de métal alcalino-terreux dans un liquide inorganique pouvant. être facilement éli miné par un chauffage de courte durée sans laisser de résidu organique appré ciable, en vue de recouvrir le corps de la cathode de et-.

   carbonate de métal alcalino- terreux, et par des moyens pour chauffer le corps ainsi recouvert de la cathode dans une atmosphère inerte.

   SOUS-REVENDICATIO\S 1. Procédé suivant la revendication I, pour la réalisation duquel ladite suspension est additionnée d'un sel soluble d'un métal .Procédé alcalino-terreux. suivant la revendication I et la sous-nvendieation 1, .dans lequel le sel so luble employé est un sel de baryum.

   3 Procédé suivant la revendication I, pour la réalisation duquel on emploie une sus pension d'un mélange de carbonate (le ba- ry um et de carbonate de strontium. 4 Procédé suivant la, revendication I, sui vant lequel la transformation de l'enduit de carbonate en oxyde est réalisée par un chauffa-6 dans une atmosphère inerte.

   5 Procédé suivant<B>la</B> revendication T et la sous-revend.ication -I, suivant lequel. le chauffage précité est réalisé après le mon tage de la cathode dans un dispositif élec trique à vide. 6 Procédé suivant la revendication I et les sous-revendicati.ons 4 et 5, suivant lequel une substance. de nettoyage est introduite l'intérieur du dispositif pour absorber le, dioxyde de Carbone formé, ledit chauf fage étant pratiqué après le scellement du dispositif électrique à vide.

   r Procédé suivant la revendication 1 et les sous-revendications 4, 5 et 6, dans lequel on emploie de l'aluminium comme subs tance de nettoyage. 8 Procédé suivant la revendication 1 et les sous-revendications 4, 5 et 6, dans lequel on emploie du magnésium comme subs tance de nettoyage.