DE2010479C3 - Metallkapillar Kathode mit gegen Luftfeuchtigkeit geschütztem porösem Emissionsstofftrager - Google Patents

Metallkapillar Kathode mit gegen Luftfeuchtigkeit geschütztem porösem Emissionsstofftrager

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DE2010479C3
DE2010479C3 DE2010479A DE2010479A DE2010479C3 DE 2010479 C3 DE2010479 C3 DE 2010479C3 DE 2010479 A DE2010479 A DE 2010479A DE 2010479 A DE2010479 A DE 2010479A DE 2010479 C3 DE2010479 C3 DE 2010479C3
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    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/02Manufacture of electrodes or electrode systems
    • H01J9/04Manufacture of electrodes or electrode systems of thermionic cathodes
    • H01J9/042Manufacture, activation of the emissive part
    • HELECTRICITY
    • 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
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    • H01J1/13Solid thermionic cathodes
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorratskathode, insbesondere eine einbaufertige, in normaler Atmosphäre lagerbeständige MK-Kathode. bei der die Vorratssubstanz entweder aus Erdalkalikarbonat, insbesondere Rarium- oder Barium-Strontium-Karbonat, oder aber auch aus Erdalkalioxid, insbesondere Bariumoxid, besteht, und bei der der den Vorrat überdeckende porös gesinterte EmissionsstofTträger aus einer Wolframscheibe, die insbesondere zusätzlich an ihrer aktiven Oberfläche einen Osmium- und/oder Rheniumüberzug aufweist, besteht.
Die Erfindung hat besondere Bedeutung für solche MK-Kathoden, deren Vorrat entweder aus lagerbeständigen Erdalkalikarbonaten oder aber auch aus feuchtigkeitsempfindlichen Erdalkalioxiden besteht und die deshalb entweder ohne weiteres oder aber bei besonderer Sorgfalt auf Grund von entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen etwa unbegrenzt gelagert werden können.
In der Praxis hat sich gezeigt, daß MK-Kathoden, mit z. B. zur Herabsetzung der Betriebstemperatur mit Osmium bedeckter \Vi,!framscheibe. im Betrieb nur dann die zu erwartende Austrittsar'-jitserniedrinun« bzw. Verringerung der Betriebstemperatur ermöglichen, wenn für das Osmium eine ausreichend.· DifFusionsglühung durchgeführt worden ist.
Abc auch dann können noch Abweichungen von einer erniedrigten Auslrittstemperatur auftreten, nämlich immer dann, wenn die zusätzliche Schicht bis zum oder im Betrieb /. B. einer erheblichen An
ίο zahl us. Kohlenstoffverbindungen ausgesetzt wire'. Ein Schutz hiergegen bietet ein zusätzlicher Rheniumiiberzu». der ebenfalls durch eine Gliihung entsprechend ausgebildet wird.
Die Anwendung mit Rhenium bedeckter Wolfram
scheiben ermöglicht unter anderem die Einführung von lacerbeständigem Erdalkalikarbonatvorrat. weil Rhenium nicht zur Karbidbildung fuhrt. Hierdurch vsiid erreicht, daß die erforderlichen Montag«.-arbeilen sowie die Lagerung der MK-Kathoden selber an atmosphärischer Luft erfolgen kann. Nach längeren Erfahrungen in der Fertigung konnte jedoch beobachtet werden, daß die gegen das im Betrieb freiwerdende Kohlendioxid schützende Rhenium auflage gegen Wasserdampfpartialdrücke bei Lager-
zeiten, die sie"; über Wochen und Monate erstrecken, empfindlich ist. Es zeigte sich, daß in Abhängigkeit von der relativen Luftfeuchtigkeit sowie der Lager/e:' die Rheniumoberfläche unterschiedlich schnell anoxydiert werden kann. Dies wirkt sich dahingehend
aus, daß während der ersten 300 bis 500 Stunden bei Inbetriebnahme erhöhte Austrittsarbeiten beobachtet werden.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, Emissionsscheiben, gegebenenfalls mit zusätzlicher Metallauflage, aus Osmium und oder Rhenium derart zu modifizieren, daß eine Lagerung bei hoher relativer Luftfeuchtigkeit auch während längerer Zeiträume ermöglicht wird.
Erreicht wird dies bei einer im ersten Absatz beschriebenen Vorratskathode, insbesondere lagerbeständigen und einbaufertigen MK-Kathode, nach der Erfindung dadurch, daß die Wolframscheibe mit einem zusätzlichen dichten, für Feuchtigkeit undurchlässigen Schutzüberzug aus einer in einem organischen Lösungsmittel löslichen hydrophoben Substanz versehen ist.
Dieser Maßnahme liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Kathodenoberfläche gegen Wasserdampf ge-S'.hützt werden muß und daß der schützende Überzug aus einem Material bestehen muß, welches sich beim Erhitzen, nämlich bei Inbetriebnahme, ohne Reaktion mit der Emissionsoberfläche rückstandslos zersetzt. Im Gegensatz zu den Verhältnissen früherer Zeiten, als noch sogenannte nackte Wolframscheiben benutzt wurden, können z. B. mit Osmium und/oder Rhenium bedeckte Scheiben mit solchen organischen Überzügen versehen werden. Da nämlich Rhenium mit Kohlenstoff keine Karbide bildet und es außerdem einige Zeit dauert, bis dieses in die Wolframunterlage eindiffundiert ist, kann nunmehr ein weites Spektrum organischer Substanzen einen entsprechenden Schutz bieten. In der Praxis erbrachte z. B. eine dünne Paraffinauflage, die gelöst in Chloroform aufgebracht wird, die erstrebte Wirkung; darüber hinaus wurde dadurch eine solche Abdichtung der porösen Scheibe erzielt, daß sogar MK-Kathoden mit Bariumoxid als Emissionsvorrat lagerbeständig sind.
3 4
Damit ergibt sich aber grundsätzlich eine zweite 3 mm Du[chm™, ^Γίη dünnet Po^acryl
Möglichkeit für die Schaffung lagerbeständiger MK- dunsten des Lösungsmittels
Kathoden, nämlich solcher mit Bariumoxid als saureester-1-ilm verou Erfindunu werden an Vorrat, die sogar den Vorteil haben, daß beim An- Nähere kin/unu schematiCch dargestellheizen keine Wesentliche Gasentwicklung auftritt. 3 Hand eines in der ^"f r u Darin sind Teile. Selbstverständlich wird dadurch die Bedeutung von ten A.usfuhrungsbusp.Lh. ^siUndnis dcr Erfmdun, Kathoden -nil Karhonatvorrat und mit Osmium bzw. die nicht unnuii u - ^bezeichnet geblieben. Rhenium bedeckter Wolframscheibe nicht geniin- bel^a^ "um Teil im Schnitt dargestellten Aus-
^JcB u
praktische Durchführung be, einem Aus- Io führungsbeispiel ist il fl fldß Gt bjhaltei '^^"'^'
mit
D,c praktische Durchführung be, e IJ^^aS^
tiihrunusbeispiel erfolgt folgendermaßen: Gereinigtes b-jhaltei '^^"-'^' ^ ^.^ olyenL.n Ende von einer i i lk t M) bi geben iM unü u hib 3
iihrunusbeispiel erfolgt folgendermaßen: Gerg ^ ^ ^^ olyenL.n Ende von Paraffin mit einem ilrstarrunuspunkt von etwa .M) bis geben iM unü u pmksionsstoiTirUucrscheibe 3 7(1 C wird in Chloroform derart gelöst, daß eine porös gesintertLii .^J^ und ^lit (lie!>cr farblose, bei ZimmertemperaUir gesättigte Lösung z. B vttram ,rh.m(jL.n isl Auf der aktiven üb h d f i t Rhemum bedeckte « Hanse 4 J^i -rbu ^J^hb 3 zunäc
farblose, bei ZimmertemperaUir gesättigte Lösung y ,rh.m(jL.n isl Auf der aktiven über entsteht, von der auf ein= r.,t Rhemum bedeckte « Hanse 4 J^i -rbu ^J^riiaerschelbe 3 zunächst Wolframscheibe mit z.B. 3mm Durchmesser etwa flache ist du. tr.mis"' . _ - d oder Rhenium-H 015 ml LÖM.iiü aufgebracht werden: nach Ver- mn einer dunn.n Usm.u ^^ und /war /. B. Lösungsmittels wird eine die Poren aus- schicht^ in "^ b " der Kathode. Sie wird
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üun.ven Ue^ Lösungsmittels wird eine die Poren a ^ b der Kathode. Sie wird
füllende Paraffmauflage von 0.25 mg gebildet. vor dem Ζυ™™ ... ,m wciteren dünnen
Bei einem anderen Ausführunssbeispie! werden 20 wiederum ubcrüLt λ - ^ ^^ organischc
(i.i ml einer 40" .,itien Polyacrylsäure*- .ter-Lösung in Schutzuberzug 3 a rophoben Substanz. AK
z. B. Lösungsbenzin (4,0 ml Plexisol P 550) in LO ml »gsmmd ^^in 1 Schulzüberzug hat
Butylacetat mit 0,1 g Phthalsäure- bis 2-Äthylester fur Feuchtigkeit unduichia.. ^
auf eine mit Rhenium bedeckte Wolframscheibe von sich Paraffin bcv.anrt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Vorratskathode, insbesondere lauerbeständige und ein.baufertige MK-Kathode. bei der die Vorratssubstanz aus Erdalkaliverbindungen wie /. B. Bariumkarbonat oder aber auch Bariumoxid besieht und bei der der den Vorrat überdeckende, porös gesinterte Emissionsstoffträger aus Wolfram insbesondere einen zusatzlichen Über/ug aus Osmium und oder Rhenium auf seiner aktiven Oberfläche aufweist, dadurch g e k e π η ζ e i c h η e t. daß die Wolframscheibe mit einem zusätzlichen dichten, für Feuchtigkeit undurchlässigen Schutzüberzug aus einer in einem organischen Lösungsmittel löslichen hydrophoben Substanz versehen ist.
2. Ve-(ahren zur Herstellung einer Vorratskathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wolframscheibe in eine Lösung hydrophober Substanz getaucht und anschließend getrocknet wird.
3. Verfahren zur Herstellung einer Vorratskathode nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß als hydrophobe Substanz Paraffin vom Erstarrungspunkt 50 bis 70 C in Chloroform zu einer bei Zimmertemperatur gesättigten Lösung aufgelöst wird und daß davon auf eine Wolframscheibe \. η z. Ii. 3 mm Durchmesser 0.015 ml entsprechend ein^r Ge -.lmtauflage von etwa 0.25 mg aufgebracht werden.
4. Verfahren zur Hers: 'llung einer Vorratskathode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß 0,1 ml einer 40" nigen PoIyacrylsäureester-Lösung in z. B. Lösungsbenzin (4.0 ml Plexisol P 550), 1.0 ml Butylacetat und 0,1 g Phthalsäure — bis 2 — Äthylester auf eine mit Rhenium überzogene Wolframscheibe von 3 mm Durchmesser aufgebracht wird, so daß nach Verdunsten ein dünner Polyacrylsäureester-FiIm verbleibt.
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