CH473468A - Procédé de fabrication d'une cathode à oxyde ayant une émissivité thermique améliorée - Google Patents

Description

  Procédé de fabrication d'une cathode à oxyde ayant une     émissivité    thermique améliorée    La présente invention a pour objet un procédé de  fabrication d'une cathode à oxyde pour l'utilisation dans  un tube électronique.  



  Lorsque     l'émissivité    thermique de cathodes à oxyde  augmente avec la durée de vide du tube, la cathode fonc  tionne à une température plus basse et il en résulte  une diminution de l'émission d'électrons. Lorsque       l'émissivité    thermique diminue avec la durée de vie, la  cathode fonctionne à une température plus élevée, ce  qui cause l'évaporation des oxydes émetteurs, ce qui,  à son tour, provoque une diminution de l'émission  d'électrons. Ainsi, dans l'art des tubes électroniques,       l'émissivité    thermique des émetteurs à oxyde devrait  être stable.  



  Les mesures généralement prises pour stabiliser  l'émission thermique des émetteurs d'électrons ont été le  développement de matières à oxyde émettrices qui, par  leur conception, ont initialement une     émissivité    thermi  que et d'électrons combinée aussi élevée que possible.  Tandis que les métaux se vaporisent lentement dans le  tube pendant son fonctionnement, certains d'entre eux  arrivent sur l'émetteur et s'y déposent. Généralement,  les métaux ont une     émissivité    thermique plus élevée que  les oxydes émetteurs d'électrons. Ainsi, ces métaux  augmentent     l'émissivité    thermique de l'oxyde émetteur  dans les zones où ils se déposent.

   Cependant, en aug  mentant     l'émissivité    thermique de l'oxyde initial, on  diminue la différence entre     l'émissivité    thermique de  l'oxyde et celle des métaux étrangers. De cette diminu  tion résulte une stabilité thermique augmentée de la ca  thode, puisque l'oxyde contaminé par le métal étranger       possède    une     émissivité    thermique plus proche de celle  du métal.  



  Les cathodes à oxyde d'aujourd'hui sont, par exem  ple, préparées par pulvérisation ou trempage d'une  cathode de base en nickel avec un carbonate     alcalino-          terreux    puis réduction du carbonate en oxyde. Les car-         bonates    de métaux alcalino-terreux les plus couramment  utilisés sont les carbonates de baryum, de calcium et de  strontium et des combinaisons de ceux-ci. La méthode  la plus utilisée jusqu'à maintenant pour augmenter       l'émissivité    thermique de ces émetteurs était l'imprégna  tion de l'oxyde avec une poudre métallique finement  dispersée.

   On utilise généralement le nickel dans ce but  puisque son introduction sur la base en nickel revêtue  d'oxyde émetteur n'introduit pas d'élément étranger  dans la composition chimique de la cathode. Le nickel  élémentaire sert aussi à diminuer la résistance électri  que globale du revêtement. La finesse est avantageuse  afin de rendre maximum la surface, et pour bénéficier  des avantages présentés par le rayonnement d'un corps  noir pour     augmenter        l'émissivité    thermique.  



  Antérieurement, on réalisait cela par suspension des  carbonates     alcalino-terreux    et de la poudre de nickel  dans une laque, puis pulvérisation de la laque sur une  cathode de base. Cependant, un problème inhérent à ce  procédé est qu'il y a une différence de densité entre les  carbonates en suspension et les poudres de nickel. Une  fois introduite dans la laque, la poudre de nickel com  mence à se déposer au fond du bain ou du récipient  pulvérisateur, tandis que les poudres de carbonate sont  toujours en suspension.

   Une cathode de base pulvérisée  avec cette laque non homogène ou trempée dans     celle-          ci    acquiert un revêtement irrégulier, et il en résulte que  sa surface a des zones de concentration en poudre de  nickel et de carbonate qui produisent une     émissivité     thermique variable.  



  Un autre procédé, qui évite le problème précité, est  le pressage des poudres sèches de nickel et de carbonate  mélangées sur une cathode de base dans un moule. Ce  pendant, ce     procédé    n'est pas     efficace    et peu économi  que puisque chaque cathode doit être moulée individuel  lement, que sa configuration soit plane ou cylindrique.      De plus, avec les deux procédés précédents, on est  limité par le degré de finesse des poudres de nickel que  l'on trouve dans le commerce. De plus, la pulvérisation  du nickel est coûteuse et difficile à conduire sans intro  duire des contaminants désavantageux.  



  Un autre procédé général utilisé jusqu'à maintenant  pour augmenter     l'émissivité    thermique de l'oxyde était  le passage de     nickel-carbonyle    gazeux à travers une sus  pension liquide de carbonates alcalino-terreux. On  trouve que la matière résiduelle est des cristaux de car  bonate alcalino-terreux ayant un revêtement en nickel. On  peut alors disperser régulièrement les cristaux revêtus  de nickel dans une laque puis les revêtir sur une base  en nickel, le nickel et le carbonate étant régulièrement       distribués    sur la cathode. Malheureusement, ce procédé  est tout à fait     dangereux    pour la santé si on respire le  nickel-carbonyle, ce qui pose un problème de produc  tion.  



  Ainsi, le but de la présente invention est de remédier  aux inconvénients signalés ci-dessus.  



  Le procédé selon la présente invention comprend les  stades suivants  A. dispersion d'un carbonate alcalino-terreux dans  une solution dans laquelle est dissous un sel métallique;  le métal dudit sel ayant une tension de vapeur ne dépas  sant pas celle du fer ;  B. mélange de la dispersion avec une laque soluble  dans le solvant de ladite solution, et  C. revêtement par le mélange de dispersion et de  laque, de la surface d'une cathode de base.  



  Dans ses formes d'exécution préférées, le présent  procédé comprend les trois stades suivants  On disperse d'abord régulièrement un carbonate  alcalino-terreux dans une solution aqueuse dans laquelle  est dissous un sel métallique soluble. Le métal du sel  métallique doit avoir une tension de vapeur ne dépas  sant pas celle du fer afin qu'il ne se vaporise pas aux  températures de fonctionnement des cathodes à oxyde  qui sont généralement comprises entre 750 et     850         CBT.     Le nickel, le tungstène, le cobalt, le platine, le rhodium  et le fer satisfont à cette exigence. Et, bien entendu, le  sel ne doit pas contenir des éléments qui sont bien con  nus comme défavorables aux tubes électroniques, par  exemple le soufre ou les halogénures.

   Ensuite, on mé  lange la solution aqueuse du sel métallique, contenant  le carbonate alcalino-terreux en suspension homogène  avec une laque à l'eau puis on revêt de ce mélange la  cathode de base, soit par pulvérisation, soit par trem       page-          Dans    un exemple de mise en rouvre du procédé selon  l'invention, on     broye    d'abord dans un broyeur à billes  une solution d'acétate de nickel et d'eau dans laquelle  sont mises en suspension des quantités en poids appro  ximativement égales de carbonate de baryum et de car  bonate de strontium pendant approximativement qua  tre heures pour effectuer un mélange intime.

   On préfère  un sel de nickel parce que la cathode de base elle-même  est fabriquée en nickel, Ainsi, l'introduction de nickel  dans la cathode n'y introduit pas de métal additionnel  et, par conséquent, n'affecte par la chimie de la cathode.  Si on le désire, le mélange peut être conduit par disper-         sion    dans un broyeur ou un     autre    mélangeur au lieu de  celui à billes.

   On préfère un rapport en poids nickel/  carbonate de 2 kg de nickel pour     971/2%    de carbonate,  bien que l'on puisse utiliser toutes proportions dans les       limites        de        1/2    à     10        1%        de        nickel        et        99        3/4'%    à     90        %        de        car-          bonate    possibles.

   On peut obtenir la proportion préfé  rée en mélangeant une partie en poids d'acétate de       nickel    sec et environ 10 parties en poids de mélange  de carbonate de baryum et de strontium sec.  



  Ensuite, on mélange la solution broyée avec une  laque à l'eau qui fonctionne comme véhicule pour le  revêtement de la cathode de base par une matière     alca-          lino-terreuse    émettrice.  



  Finalement, on pulvérise le mélange sur la surface  d'une cathode de base en nickel que l'on incorpore alors  dans un tube électronique. Lors du chauffage subsé  quent de la cathode pendant les opérations d'évacua  tion du tube, l'acétate de nickel se dissocie et les cris  taux de carbonate de calcium et de strontium se décom  posent en oxyde. La laque organique     3e_    décompose,  s'évapore et on l'enlève. Seuls les oxydes alcalino-ter  reux dans lesquels sont régulièrement dispersés du  nickel finement divisé de dimensions moléculaires de  meurent; c'est une matière à oxyde de stabilité ther  mique élevée.

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé de fabrication d'une cathode à oxyde à uti liser dans un tube électronique, caractérisé par les sta des suivants A. dispersion d'un carbonate alcalino-terreux dans une solution dans laquelle est dissous un sel métallique, le métal dudit sel ayant une tension de vapeur ne dépas sant pas celle du fer, B. mélange de la dispersion avec une laque soluble dans le solvant de ladite solution, et C. revêtement, par le mélange de dispersion et de laque, de la surface d'une cathode de base. SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que le solvant de ladite solution est un solvant aqueux. 2.

   Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que ledit sel métallique est un sel de nickel, un sel de tungstène, un sel de cobalt, un sel de platine, un sel de fer ou un sel de rhodium. 3. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que ledit sel métallique est un sel de nickel et en ce que ledit carbonate alcalino-terreux est du carbonate de cal cium, du carbonate de baryum ou du carbonate de strontium. 4. Procédé selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce qu'au stade A ledit sel de nickel est dissous dans une solution aqueuse par mélange d'acétate de nickel avec de l'eau, l'acétate de nickel et le carbonate alcalino- terreux étant présents dans le rapport en poids approxi matif de 1 à 10 respectivement.