CH259593A - Vessel with hot cathode. - Google Patents
Vessel with hot cathode.Info
- Publication number
- CH259593A CH259593A CH259593DA CH259593A CH 259593 A CH259593 A CH 259593A CH 259593D A CH259593D A CH 259593DA CH 259593 A CH259593 A CH 259593A
- Authority
- CH
- Switzerland
- Prior art keywords
- vessel according
- alkali metal
- vessel
- carrier consists
- carrier
- Prior art date
Links
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 17
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 4
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 2
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PCLURTMBFDTLSK-UHFFFAOYSA-N nickel platinum Chemical compound [Ni].[Pt] PCLURTMBFDTLSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J1/00—Details 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
- H01J1/02—Main electrodes
- H01J1/13—Solid thermionic cathodes
- H01J1/14—Solid thermionic cathodes characterised by the material
Landscapes
- Solid Thermionic Cathode (AREA)
Description
Gefäss mit Glühkathode. Die vorliegende Erfindung betrifft ein (le fäss mit Glühkathode, die aus einem Träger mit adsorbierter Alkalimetallschieht besteht..
Es ist bekannt, dass die Elektronenaus trittsarbeit von Metallen durch auf der Ober fläche adsorbierte elektropositive Schichten herabgesetzt wird. So erniedrigt sich beispiels weise die Austrittsarbeit von Wolfram bei optimaler Bedeckung mit.
einer Bariumschicht von 4,52 eV auf 2,1 eV. Als günstigste Ober flächenschichten im Hinblick auf die Herab setzung der Elektronenaustrittsarbeit erwei sen sich solche aus Metallen mit möglichst niedriger lonisierungsspannung, also vor al lem Alkalimetallschichten. Die technische An wendung von Glühkathoden, welche aus einem Träger mit adsorbierter Alkalimetallschieht bestehen, war aber bisher nicht möglich,
weil infolge Abdampfens der Alkalimetallschicht die optimale Bedeckung auf die Dauer nicht aufrechterhalten werden könnte.
Erfindungsgemäss ist das Gefäss dadurch gekennzeichnet, dass die Kathode von entspre chendem Alkalimetalldampf umgeben ist und dass Mittel vorgesehen sind, welche bewirken, dass im Betriebszustand die Verdampfung des adsorbierten Alkalimetalles kompensiert wird durch Neuanlagerung von Alkaliatoinen und -innen aus dem Dampfraum, so dass der für minimale Elektronenaustrittsarbeit opti male Bedeckungsgrad als dynamisches Gleich gewicht annähernd aufrechterhalten bleibt.
Der Träger kann beispielsweise aus Wolf ram, oxydiertem Wolfram, Silber, oxydiertem Silber, Platin oder aus einer Platin-Nickel- Legierung (z. B. 93 % Pt und 7 % Ni) be stehen, während als Alkalimetalle, welche die Kathodenoberfläche bilden und als Dampf die Kathode umgeben, Caesium, Rubidium, Kalium, Natrium oder eine Kombination von mindestens zwei dieser Metalle verwendet werden können.
Die dauernde Aufrecht erhaltung des optimalen Bedeckungsgrades als dynamisches Gleichgewicht setzt voraus, dass der Betriebsdampfdruck und die Ka thodentemperatur gegenseitig aufeinander richtig abgestimmt werden, so dass im Mittel die vom Träger abdampfenden Teilchen durch Neuanlagerung aus dem Dampfraum ersetzt werden. Durch Versuche wurde z. B. festge stellt, dass bei Verwendung von Caesium- dampf unter einem Druck von 10-z Torr die günstigste Kathodentemperatur in einem Ge biet von 500 bis 6000 C liegt.
Unter diesen Verhältnissen wird eine spezifische Emissions fähigkeit erzielt, welche diejenige der be kannten Kathodenarten um ein Vielfaches übertrifft, wobei gleichzeitig der Vorteil einer entsprechend geringeren Heizleistung und einer entsprechend kleineren Kathodenzer- st.ä.ubung erzielt wird.
Die einfachsten Mittel zur betriebsmässi- gen Erzielung des gewünschten Bedeckungs- grades als dynamischer Gleichgewiehtszustand bestehen in einer entsprechenden Bemessung der Kathodenheizleisting, der Dimensionie- rung des Gefässes und seiner Wärmeisolie rung.
Unter Umständen können zur Erzielung des gewünschten Betriebsdampfdruckes für das Alkalimetall auch zusätzliche Heizeinrich- tungen vorgesehen werden.
Ein derartiges Gefäss kann beispielsweise als Gleichrichterröhre, als Thyratron oder als Verstärkerröhre ausgebildet werden. Es kann aber auch als Elektronenquelle eines Elek- tronenstrahlgerätes verwendet werden.
Vessel with hot cathode. The present invention relates to a (le vat with hot cathode, which consists of a carrier with adsorbed alkali metal layers.
It is known that the work function of metals is reduced by electropositive layers adsorbed on the surface. For example, the work function of tungsten is also reduced with optimal coverage.
a barium layer from 4.52 eV to 2.1 eV. The most favorable surface layers with regard to reducing the work function of the electrons are those made of metals with the lowest possible ionization voltage, ie above all alkali metal layers. The technical application of hot cathodes, which consist of a carrier with adsorbed alkali metal layers, has not been possible until now,
because as a result of the evaporation of the alkali metal layer, the optimum coverage could not be maintained in the long term.
According to the invention, the vessel is characterized in that the cathode is surrounded by corresponding alkali metal vapor and that means are provided which cause the evaporation of the adsorbed alkali metal to be compensated for in the operating state by adding new alkali metal from the vapor space, so that the for minimal electron work function optimal degree of coverage as a dynamic equilibrium is almost maintained.
The carrier can for example be made of tungsten, oxidized tungsten, silver, oxidized silver, platinum or a platinum-nickel alloy (z. B. 93% Pt and 7% Ni) be, while as alkali metals, which form the cathode surface and as vapor surrounding the cathode, cesium, rubidium, potassium, sodium or a combination of at least two of these metals can be used.
The permanent maintenance of the optimal degree of coverage as a dynamic equilibrium requires that the operating steam pressure and the cathode temperature are mutually correctly coordinated so that on average the particles evaporating from the carrier are replaced by new deposits from the steam space. Through experiments z. B. found that when using cesium vapor under a pressure of 10-z Torr, the most favorable cathode temperature is in a region of 500 to 6000 C.
Under these conditions, a specific emissivity is achieved which exceeds that of the known cathode types many times over, with the advantage of a correspondingly lower heating output and a correspondingly smaller cathode disintegration being achieved at the same time.
The simplest means of operationally achieving the desired degree of coverage as a dynamic state of equilibrium consist in a corresponding dimensioning of the cathode heating power, the dimensioning of the vessel and its thermal insulation.
Under certain circumstances, additional heating devices can also be provided to achieve the desired operating steam pressure for the alkali metal.
Such a vessel can be designed as a rectifier tube, as a thyratron or as an amplifier tube, for example. However, it can also be used as an electron source for an electron beam device.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH259593T | 1947-09-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CH259593A true CH259593A (en) | 1949-01-31 |
Family
ID=4473164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CH259593D CH259593A (en) | 1947-09-11 | 1947-09-11 | Vessel with hot cathode. |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| BE (1) | BE484789A (en) |
| CH (1) | CH259593A (en) |
-
0
- BE BE484789D patent/BE484789A/xx unknown
-
1947
- 1947-09-11 CH CH259593D patent/CH259593A/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BE484789A (en) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE10120335C2 (en) | Ion mobility spectrometer with non-radioactive ion source | |
| DE817477C (en) | Electron discharge device | |
| DE10120336A1 (en) | Ion mobility spectrometer with non-radioactive ion source | |
| DE2154888A1 (en) | ROENTINE PIPE | |
| DE1292226B (en) | Thermionic converter | |
| DE3878331T2 (en) | VACUUM ARC LIQUID METAL ION SOURCE. | |
| CH259593A (en) | Vessel with hot cathode. | |
| CH367865A (en) | Device for converting thermal energy into electrical energy | |
| US1839502A (en) | Fluid electrode electric discharge device | |
| DE1050457B (en) | X-ray tube with preferably rotating the high-temperature-resistant anode | |
| DE635165C (en) | Electrical discharge vessel, especially rectifier for high operating voltages | |
| DE1171483B (en) | Procedure for maintaining optimal distance conditions between emitter and collector of a thermoelectronic converter | |
| DE497918C (en) | Gas discharge tubes | |
| DE688089C (en) | Braun tube in which the electrons are released from the cold cathode by ion bombardment of a gas discharge | |
| DE874176C (en) | Secondary electron multiplier with glow cathode | |
| DE563148C (en) | High-performance tubes with tubular glow cathode | |
| AT110994B (en) | Process for generating a particularly high vacuum in electron tubes. | |
| Gruich et al. | Secondary Ion Emission from a Tungsten-Molybdenum Alloy under the Influence of Slow Ions | |
| DE588487C (en) | Discharge tubes with gas filling, especially rectifier tubes, with a hot cathode | |
| DE2122949A1 (en) | Process for the production of an anticathode for an X-ray tube | |
| DE635026C (en) | High vacuum tube with high emission cathode | |
| DE594203C (en) | Incandescent cathode rectifier tubes with gas filling, oxide cathode and one or more anodes | |
| DE1663432U (en) | CAESIUM STEAM-FILLED DISCHARGE VESSEL. | |
| DE423178C (en) | Discharge tubes with glow cathode | |
| AT113436B (en) | Process for the production of high emission vacuum tubes. |