CH190259A - Mittelbar geheizte Kathode. - Google Patents

Mittelbar geheizte Kathode.

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CH190259A
CH190259A CH190259DA CH190259A CH 190259 A CH190259 A CH 190259A CH 190259D A CH190259D A CH 190259DA CH 190259 A CH190259 A CH 190259A
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Elektricitaets-Gese Allgemeine
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Aeg
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J1/02Main electrodes
    • H01J1/13Solid thermionic cathodes
    • H01J1/20Cathodes heated indirectly by an electric current; Cathodes heated by electron or ion bombardment
    • H01J1/22Heaters

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  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Non-Adjustable Resistors (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Description


  Mittelbar geheizte Kathode.    Um bei mittelbar     beheizten    Kathoden für  die Kathodenheizung die volle Netzspannung  unter     Vermeidun    g von     VorsehaItwiderstän-          den    und     Transformatoren    ausnutzen zu kön  nen,     -,braucht    man Heizkörper mit     .sehr    gro  ssem Spannungsabfall.

   Da für eine Kathode  von gegebenen Abmessungen und     vorge-          sehriebener        Arbeitstemperatur    stets eine be  stimmte     Heizwattzahl        erforderlich        ist,    muss  bei steigender Heizspannung     idie    Heizstrom  stärke gesenkt werden.

   Wählt man als     Heiz-          körper    einen Draht aus Metall, so     muss    dieser       verhältnismässig    lang     und    .dünn     sein.    Es     ist          sehr    schwierig, derartige Drähte in dem       Isolierkörper    einer Kathode in Form von       gl.a,tttn        Drähten:    oder in Form von Wendeln       unterzubringen    und dabei eine auch bei hoher  Temperatur ausreichende     Isolation    zwischen  Kathode und     Heizfaden    zu sichern.

   Da die  Unterbringung des     Heizkörpers    in der Ka  thode durch     Verringern        seiner    Länge sehr  erleichtert wird, wäre     es        zweckmässig,    Stoffe  mit höherem spezifischen Widerstand zu be-    nutzen. Als     solche        kommen    zunächst Ge  mische von Metall- oder     Kohlepulver    mit iso  lierenden Oxyden in     Betracht.    Heizkörper  aus solchen     ,Stoffen    haben sich jedoch nicht       bewährt,    da ihre     Widerstandswerte    sehr ver  schieden ausfallen.  



       Nach    der     Erfindung    wird als     Heizwider-          stand    für     mittelbar        geh@eizte    Kathoden ein       keramischer        Körper    verwendet, der ein Ge  misch von leitenden und nichtleitenden Oxy  den enthält.

   Die Oxyde müssen hoch schmel  zen und dürfen unter     denBetriebsbedingungen     ihre     chemische        Zusammensetzung        nicht        än-          dern.    Schliesslich soll der     Sauerstoffgehalt     des     leitenden    Bestandteils     ;

  geringer        sein        als     er bei     Erhitzung        in.    Luft sein     würde.    Die       günstigen        Eigenschaften    solcher l     xyde    be  ruhen wahrscheinlich darauf,     dass    sie sieh       mehr    oder     weniger        gegenseitig    lösen.

   Da  .durch     wird        der        Einfluss        der    Ausgangskorn  grösse des     leitenden    und     des        nichtleitenden          Bestandteils        verwischt,

      .so     @dass    die aus den       Oxydgemischen        hergestellten    Widerstands-           körp.er        unabhängig    von der     Ausgangskorn-          grösse    bei     gleichem        Mischungsverhältnis    und  gleichen     Brennbedingungen    auch     ,gleiche    Wi  derstandswerte haben.  



  Gute     Heizwiderstände    werden zum Bei  spiel     aus        einer        Mischung    von     niederem        T.i-          tanoxyd,    dessen atomares     Verhältnis    von       Ti    : 0     zwischen    1 : 2 und 1 :

   1 liegt, mit       Berylliumoxyd        Be0,        Calciumoxyd        CaO    und       insbesondere        Magnesiumoxyd        Mg0,

      einer  Mischung von     Vanadinoxyd        V205    oder von       Nioboxyd        N'203    mit     Aluminiumoxyd        A1203     oder     Chromoxyd        Cr2O3    und einer     Mischung     von Uranoxyd     U02    mit     Thoroxyd        T102,        Zir-          konoxyd        Zr0,2,        Hafniumoxyd        Hf02    oder Kie  selsäure     SiO2    erhalten.

       Besonders    bewährt  hat sich das     Gemisch        eines    niederen Titan  oxydes mit     Magnesiumoxyd.        Es        ist    selbst  verständlich möglich,     .gleichzeitig        mehrere     Stoffeder genannten Art zu     verwenden,

      zum       Beispiel        Aluminiumoxyd    und     Magnesium.-          oxyd    zusammen     mit        Titanoxyd    oder     Alu-          miniumoxyd    und     Mabgnesiumoxyd    zusammen  mit     Titanoxyd    ' und     Vanadinoxyd    oder die  Zusammenstellung anders zu wählen, als es  oben beispielsweise angegeben     ist.     



  Als     isolierender        Bestandteil    kann auch       noch        Tautaloxyd        Ta20,    dienen. Zuschläge  von     Siliziumoxyd    oder andern     Flussmitteln     geben     eine        erhöhte    mechanische     Festigkeit.     Der Widerstand der Heizkörper kann will  kürIich durch entsprechende Bemessung des  Mengenverhältnisses     zwischen    den leitenden       und,den    nichtleitenden     Bestandteilen    gewählt  werden.

   Der keramische Körper kann zum       Beispiel    die     Form        eines    Stabes, eines Rohres  oder auch     einer    Wendel     haben.     



  Die leitenden niederen     Metalloxyde    gehen  beim Brennen in Luft leicht in nichtleitende  höhere Oxyde über. Um     leitende    Körper zu  erhalten, ist es ,daher erforderlich, in redu  zierender     Umgebung    zu brennen. Man kann  dann auch von den nichtleitenden oder  schlecht leitenden höheren Oxyden,     zum    Bei  spiel     U508,        ausgehen    und sie beim Brennen  in     Idas        leitende    niedrige     Metalloxyd    verwan  deln.

   Die weitgehende Aufteilung .des lei  tenden Werkstoffes in dem nichtleitenden    kann noch dadurch     begünstigt    werden,     @dass          nacheinander    erst in     oxydierender    und ,dann  in reduzierender Umgebung     gebrannt        wird.     Die     unterschiedlichen    Polaritäten der     Mi-          schungsbestan.dteile,    zum     Beispiel        Magnesium-          oxyd    und     Titanoxyd,

      führen in oxydierender  Umgebung bei hoher Temperatur zu einem  völlig andern     Körper,        zum    Beispiel dem .gut  isolierenden     Magnesiumtitanat.    Behandelt  man diesen     Körper    jetzt nachträglich in     redu-          zierender        Umgebung,    so wird     :

  das    reduzier  bare Oxyd,     also    zum Beispiel das     Titan-          dioxyd        Ti02    des     M.agnesiumtitanats,    zu einem       leitenden    niederen Oxyd reduziert,

   das nun  in äusserst feinem     Zustande    in dem     oxy-          dischen        Körper        verteilt        ist.        Durch    Wahl  einer     entsprechenden    Temperatur bei dem       reduzierenden    Brennen kann der Wider  standswert der fertigen     Widerstandskörper     noch in geringen Grenzen geändert' werden.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Mittelbar ,geheizte Kathode, insbesondere für hohe Ileizspannungen,dadurch gekenn zeichnet, dass ,der Heizwiderstand ein kera mischer Körper ist, der ein Gemisch von lei tenden und nichtleitenden, hochschmelzenden und unter den Betriebsbedinb-ungen ihre che mische Zusammensetzung nicht ändernden Oxyden enthält, wobei der Sauerstoffgehalt des leitenden Bestandteils geringer ist,
    als er hei Erhitzung in Luf t sein würde. UNTERANSPR t) CHE 1. Kathode nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, .dass der Heizwiderstand niederes Titanoxyd, dessen atomares Ver hältnis von Ti : 0 zwischen .1 : 2 und 1 :
    1 liegt, und ein solches isolierendes Oxyd enthält, das basischer ist als Ti- tanoxyd. 2. Kathode nach Unteranspruch<B>1,</B> dadurch gekennzeichnet, dass ,der Heizwiderstand mehrere leitende Oxyde enthält. 3. Kathode nach Unteranspruch ,1, dadurch gekennzeichnet, .dass der Heizwiderstand mehrere isolierende Oxyde enthält. 4.
    Kathode nach Unteranspruch 1, ,dadurch ekennzeichnet, dass der Heizwiderstand g<B>o</B> keramische Beinre bgungen enthält. 5. Kathode nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeiehnet, dass der Heiz@4derstand ein niederes Titanoxyd, dessen atomares Verhältnis von Ti : 0 zwischen 1 : 2 und 1 : 1 liegt, und ein Erdalkalioxyd ent hält. 6.
    Kathode nach Unteranspruch <B>5,</B> dadurch gekennzeichnet, dass der Heizwiderstand ein niederes Titanoxyd und Magnesium- Oxyd enthält. 7. Kathode .nach Unteranspruch 5, :dadurch gekennzeichnet, dass ,der Heizwiderstand ein. niederes Titanoxyd und Beryllium- oxyd enthält. B.
    Kathode nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizwiderstand Vanadinoxyd V203 und ein solches iso lierendes Oxyd enthält, das basischer ist als Vanad.noxyd. 9. Kathode nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizwiderstand mehrere leitende Oxyde enthält. 10.
    Kathode nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizwiderstand mehrere isolierende Oxyde enthält. 11. Kathode nach Unteranspruch 8, ;dadurch gekennzeichnet, dass der Heizwiderstand keramische Beimengungen enthält. 12.
    Kathode nach Unteranspruch<B>8,</B> dadurch gekennzeichnet, dass der Heizwiderstand Vanadinoxyd V203 und Aluminiumoxyd enthält. 1.3. Kathode nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizwiderstand Vana.dinoxyd V203 und Chromoxyd ent hält. 14.
    Kathode nach Patentanspruch, :dadurch gekennzeichnet, dass der Heizwiderstand Nioboxyd Nb203 und ein solches isolie- rendes Oxyd enthält, das basischer ist, als Nioboxyd. 15. Kathode nach Unteranspruch 14, dadurch :gekennzeichnet, dass der Heizwiderstand mehrere leitende Oxyde enthält.
    16. Kathode nach Unteranspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizwiderstand mehrere isolierende Oxyde enthält. 17. Kathode nach Unteranspruch 14"daduroh gekennzeichnet, dass :der Heizwiderstand keramische Beimengungen enthält. 18.
    Kathode nach Unteranspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass .der Heizwiderstand Nioboxyd Nb203 und Aluminiumoxyd ienthält. 19. Kathode nach Unteranspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizwiderstand Nioboxyd Nb203 und Chromoxyd enthält. 20.
    Kathode nach Patentanspruch, :dadurch gekennzeichnet, dass :der Heizwiderstand Uranoxyd U02 und ein solches isolieren des Oxyd enthält, das basischer ist als Uranoxyd. 21. Kathode nach Unteranspruch 20, :dadurch gekennzeichnet, dass der Heizwiderstand mehrere leitende Oxyde enthält. 22.
    Kathode nach Unteranspruch 20"da:durch gekennzeichnet, dass der Heizwiderstand mehrere isolierende Oxyde enthält. 2.3. Kathode nach Unteranspruch 2,0, dadurch. gekennzeichnet, dass .der Heizwiderstand keramisohe Beimengungen enthält. 24. Kathode nach Unteranspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizwiderstand Uranoxyd U02 und Thoroxyd enthält.
    25. Kathode nach Unteranspruch 20, .dadurch gekennzeichnet, dass der Heizwiderstand Uranoxyd U02 und Hafniumoxyd ent hält.
CH190259D 1935-01-04 1935-12-24 Mittelbar geheizte Kathode. CH190259A (de)

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