DE2037874B2 - Verfahren zum herstellen einer vorratskathode - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Vorratskathode, deren Kathodenkörper durch einen Preßvorgang aus pulver- oder pastenförmigem Material geformt und gleichzeitig an einem Kathodenkörper befestigt wird.

Es sind bereits Vorratskathoden bekannt, deren mit Emissionsmaterial versetzter Sintervorratskörper auf einem Träger, meist hülsenförmiger Art, befestigt ist. In einer Öffnung dieses Kathodenträgers befindet sich ein Heizelement. Es handelt sich dabei also um indirekt geheizte Vorratskathoden.

Es sind ferner direkt geheizte Kathoden bekannt, bei welchen ein Emissionsmaterial schichtförmig direkt auf dem Heizelement aufgebracht ist. Gegenüber indirekt geheizten Kathoden besitzen direkt geheizte Kathoden den Vorteil, daß sie eine kürzere Anheizzeit benötigen und somit nach Beginn des Heizvorganges schneller betriebsbereit sind.

Es ist ferner eine Vorratskathode bekannt, deren Kathodenkörper, der eine topfförmige öffnung aufweist, in welcher sich das Kathodenmaterial befindet, als Heizelement ausgebildet is* und von gesondert angebrachten Trägern, die auch als elektrische Zuleitungen dienen, getragen wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer neuartigen Vorratskathode anzugeben, deren Anheizzeit verringert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß beim Preßvorgang des Kathodenkörpeis dieser gleichzeitig in den als Heizelement ausgebildeten Kathodenträger eingepreßt wird, der aus einer mit Durchbrüchen versehenen Metallfolie oder aus einem Metallgewebe oder Drähten besteht.

Das beschriebene Verfahren eignet sich besonders zur Herstellung von schnell aufheizbaren, direkt geheizten Vorratskathoden und besitzt den Vorteil, daß es infolge weniger und einfacher Arbeitsvorgänge besonders für die Massenfertigung geeignet ist. Das beschriebene Verfahren besitzt weiter den Vorteil, daß eine sehr gute Verzahnung und damit ein sehr guter Wärmeübergang zwischen dem hitzespendenden Teil der Kathode und dem emittierenden Teil der Kathode erzielt wird.

An Hand der in den Fig. 1 bis 8a dargestellten Ausführungsbeispiele werden nachfolgend bevorzugte Ausführungsformen von erfindungsgemäß hergestellten Vorratskathoden beschrieben.

Die F i g. 1 zeigt eine direkt geheizte Vorratskathode, deren Kathodenträger aus einem Metallgewebeband 1 besteht, in welches der Vorratskathodenkörper 2 eingepreßt ist In der F i g. 6 ist diese Kathode im Querschnitt dargestellt. Der Kathodenkörper 2 besteht aus einem porösen Material, das aus einem Pulver oder einer Paste in einer Formpresse zu einem Kathodenkörper der gewünschten Form gepreßt wird. Anschließend an den Preßvorgang erfolgt zweckmäßig eine Sinterung, wodurch eine weitere Verfestigung des Vorratskörpers in sich uud eine verbesserte Befestigung des Vorratskörpers an dem Heizelement bewirkt wird. Das Emissionsmaterial kann bereits bei der Herstellung des Kathodenkörpers mit in diesen eingepreßt werden, oder aber es kann nach Fertigstellung des Vorratskörpers in diesen eingebracht werden.

Die Heizung der in der F i g. 1 dargestellten Kathode erfolgt durch Anlegen einer elektrischen Heizspannung an die beiden Enden des Metallgewebebandes, das aus einem elektrischen Widerstandsmaterial, z. B. Molybdän, Mangan, Wolfram oder Legierungen solcher und ähnlicher Metalle besteht. Eine Konzentrierung der Wärme im Bereich des Kathodenkörpers 2 erfolgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch, daß in diesem Bereich eine Querschnittsverringerung des Gewebebandes vorgenommen ist. Ein solches Gewebeband besteht beispielsweise aus einem Geflecht von Drähten mit einem Durchmesser von 5 bis 100 μ.

In F i g. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß hergestellten Vorratskathode dargestellt, dessen Kathodenkörper 2 in ein Heizelement 3 eingepreßt ist, das aus einer mit Durchbrüchen 3 a versehenen Folie besteht. Die Herstellung einer solchen Folie erfolgt vorzugsweise durch ein Fotoätzverfahren. Auch hier ist eine Konzentrierung der Wärme durch eine Querschnittsverminderung im Bereich des Kathodenkörpers 2 vorgenommen. In der F i g. 5 ist eine solche Kathode im Querschnitt dargestellt und es ist zu ersehen, daß durch das Einpressen des folienförmigen Heizelements 3 in den Kathodenkörper 2 eine innige mechanische und wärmegünstige Verbindung zwischen den beiden Teilen erzielt wird.

Die F i g. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäß hergestellten Vorratskathode, bei welcher der Kathodenkörper 2 um mehrere als Heizelement dienende, parallel zueinander verlaufende Drähte 4 gepreßt ist. Es sind bei diesem Ausführungsbeispiel zwischen Stromzuführungen 5 vier Drähte 4 gespannt, die, wie aus dem Querschnitt nach F i g. 7 ersichtlich, in den Kathodenkörper 2 eingepreßt sind.

Die Fig. 8 und 8a schließlich zeigen eine für höhere Leistungen geeignete Vorratskathode gemäß der Erfindung, bei welcher der Kathodet träger 7, der gleichzeitig als Heizelement wirkt, als Formteil, beispielsweise aus Molybdän, ausgebildet ist. Der den Kathodenkörper 2 tragende Teil 8 ist durch Querschnittsverringerung und Durchbrüche 9 so ausgebildet, daß in diesem Bereich bei Stromdurchgang die stärkste Erwärmung erfolgt Die Formgebung und die Durchbrüche erlauben ein einfaches Einpressen xo des Kathodenkörpers 2 und die Erzielung einer guten mechanischen und wärmeleitenden Verzahnung zwischen dem Kathodenkörper 2 und dem Heizelement 7. Eine solche Kathode eignet sich besonders als Schnell-Heizkathode für Elektronenröhren größerer Leistung, wie sie ζ B. bei Mikrowellenröhren benötigt werden. In den Fig 4 und 4a ist ein Gesamtaufbau einer erfindungsgemäßen Kathode hergestellt, bei welcher der Kathodenträger 11 in Folienform ähnlich der m den Fig 2 und 5 dargestellten Kathode ausgebildet ist Diese FoHe 11 trägt in ihrem zentralen Bereich den Kathodenkörper 12. Gehalten wird dieser Kathodenkörper 11 durch ein IsoHerteil 14 mit den Kontakten 15 und Zuführungstiften 13. Der Kathodenträger 11 ist beispielsweise durch Schweißen oder Löten mit den Kontakten 15 verbunden. Eine solche Kathode kann z. B. in an sich bekannter Weise in ein» topfförmige Steuerelektrode eingesetzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen einer Vorratskathode, deren Kathodenkörper durch einen Preß-Vorgang aus pulver- oder pastenfönnigem Material geformt und gleichzeitig an einem Kathodenkörper befestigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß beim Preßvorgang des Kathodenkörpers dieser gleichzeitig in den als Heizelement ausgebildeten Kathodenträger eingepreßt wird, der aus einer mit Durchbrüchen versehenen Metallfolie oder aus einem Metallgewebe oder Drähten besteht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen nachfolgenden Sintervorgang eine weitere Verfestigung des Kathodenkörpers vorgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kathodenträger durch Ätzen, insbesondere durch Fotoätzen, mit Fortsätzen, Duichbiüchen od. dgl. versehen wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kathodenträger aus elektrischem Wider-Standsmaterial hergestellt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Bereich des Kathodenkörpers im Querschnitt verringerter Kathodenträger verwendet wird.