DE858738C

DE858738C - Pulverfoermiger, nicht verdampfender Fangstoff fuer elektrische Entladungsgefaesse

Info

Publication number: DE858738C
Application number: DET2328D
Authority: DE
Inventors: Alfred Dr-Ing Widmann
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1941-03-24
Filing date: 1941-03-25
Publication date: 1952-12-08

Description

Pulverförmiger, nicht verdampfender Fangstoff für elektrische Entladungsgefäße In elektrischen Entladungsgefäßen werden häufig nicht verdampfende Gettermetalle, wie z. B. Titan, Zirkon, Tantal oder Thorium, zur Restgasbildung benutzt. Wegen ihrer schweren Verarbeitbarkeit zu Blechen. oder Drähten ist es üblich, sie in Pulverform auf andere Metallteile aufzubringen und anzusintern. Ihre Aufsintertemperatur liegt aber sehr hoch, woraus u. a. folgende Nachteile erwachsen: Die gasbindende Wirksamkeit der Fangstoffe wird sehr stark herabgesetzt, die metallische Unterlage rekristallisiert, und schließlich ist die Verwendungsmöglichkeit dieser Metalle wegen ihrer hohen Aufsintertemperatur sehr beschränkt.
Ferner ist es auch bekannt, die Metalle der seltenen Erden, wie z. B. Cer, Länthan oder auch Cer-Mischmetall, welches hauptsächlich Cer und Lanthan und daneben noch geringere Mengen anderer seltener Erden enthält, als: Fangstoff zu ver-@venden. Diese Metalle sind aber an der Luft sehr unbeständig und schwer verarbeitbar; auch ist ihre Verdampfungstemperatur, die zum Zweck der Bildung eines Metallspiegels erreicht werden muß, sehr hoch, weshalb ihre Verwendung sehr erhebliche Schwierigkeiten bereitet.
Gemäß der Erfindung besteht ein pulverförmiger, nicht verdampfender Fangstoff aus 1o bis 75 Gewichtsteilen einer 5 bis 95% Aluminium enthaltenden Cer-Aluminium-, Lanthan "Aluminium- oder Mischmetall-Aluminium-Legierung und 9o bis 25 Gewichtsteilen Titan, Tan:tal, Zirkon oder ins.-besondere Thorium, vorzugsweise aus 2o Gewichtsteilender Legierung und So Gewichtsteilen Thorium.
Durch Legierung des Cer-Mischmetalls mit Aluminium wird dieses luftbeständig, spröde und daher leicht mörserbar. Wird nun einer solchen pulverförmigen Legierung, wie Mischmetall-Aluminium, ein hochschmelzendes gasbindendes Metall, ebenfalls in Pulverform, zugesetzt und diese Mischung dann gesintert und gemörsert, so kann ein überraschend feines Pulver erhalten werden, das nicht nur gut luftbeständig ist, sondern auch eine unerwartet hohe Getterwirkung hat, wie die folgenden Meßergebnisse zeigen.
Zum Vergleich wurden die Getterwirkung des nach der Erfindung zusammengesetzten Fangstoffes Th-Al. Ce und die Getterwirkung von Th und Al., Ce getrennt gemessen, wobei alle Fangstoffe in: Pulverform vorlagen. Der Gasdruck in der Röhre betrug bei sämtlichen Messungen zu Beginn 5 - 1o-= mm. Das mit A1.,Ce-Mischmetall erreichte Höchstvakuum betrug 2,4 - 1o-= mm; mit Thorium wurde 7,8 - io-3 mm und mit dem erfindungsgemäßen Fangstoff 5 - io-5 mm erreicht. Diese gute Getterwirkung erstreckt sich bei dem neuen Fangstoff über ein Temperaturgebiet von. etwa doo bis, 70d° C, währendThorium und Al. Ce-Mischmetall nur etwa von 5oo bis 6oo° C eine gute Getterwirkung zeigen. Die beste Getterwirkung hatte der erfindungsgemäße Fangstoff bei diesen Versuchen bei etwa 4801 C.
Ferner stellte sich heraus, daß der erfindungsgemäße pulverförmige Fangstoff beim Aufsintern auf Röhrenbestandteilen bereits bei 8oo° C und bei Kupfer als metallische Unterlage schon bei 6oo° C Sintertemperatur gut auf der Unterlage haftet, während Titan, Zirkon, Tantal und Thorium erst oberhalb 1200"C und auf Kupfer wegen seines niedrigen Schmelzpunktes überhaupt nicht aufgesintert «-erden können. Außerdem ist die erforderliche Sinterzeit bei dem neuen Fangstoff sehr kurz (35 bis 0o Sekunden). Neben diesen. zahlreichen Vorteilen hat das Sinterprodukt auch gute wärmeabstrahlende Eigenschaften, und deshalb zieht man es zweckmäßig in an sich bekannter Weise gleichzeitig zur Kühlung der Röhre, z. B. der Anode, heran.
Die Zusammensetzung der aus Aluminium und Mischmetall bestehenden Legierung ist nicht kritisch, sie kann zwischen 5 und 95% Aluminium enthalten. Die beste Getterwirkung und Schwärzung wird erhalten, wenn die Zusammensetzung der Legierung etwa der Formel Al" Ce entspricht. Durch die Zugabe der hochschmelzenden Metalle, insbesondere von Thorium, zu einer solchen Legierung wird die Schwärzung noch weiter erhöht. Die besten Ergebnisse erhält man mit dem erfindungsgemäßen Fangstoff, wenn mit 2o Gewichtsteilen einer Legierung von der Zusammensetzung Al.. Ce-Mischmetall So Gewichtsteile Thorium zusammengesintert werden.
Der gepulverte Fangstoff kann beispielsweise mit einem organischen Bindemittel versetzt und dann z. B. durch Sprühen, Aufstreichen oder Tauchen auf eineUnterlage, etwa auf dieAnode, aufgebracht werden.
In der Abhildung ist ein Beispiel für die Anwendung der Erfindung schematisch dargestellt. Mit i sind vier Kathodendrähte und mit 2 die Anode bezeichnet. Diese Anode ist an den mit 3 bezeichneten Stellen mit dem Fangstoff bedeckt, der durch Punkte angedeutet ist. Diese Stellen sind so gewählt, daß die gute Wärmeabstrahlung des Fangstoffes möglichst weitgehend ausgenutzt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Pulverförmiger, nicht verdampfender Fangstoff für elektrische Entladungsgefäße, dadurch gekennzeichnet, daß er aus io bis 75 Gewichtsteilen einer 5 bis 95 % Aluminium enthaltenden Cer-Aluminium-, Lanthan-Aluminium- oder Mischmetall-Aluminium-Legierung und 9o bis 25 Gewichtsteilen Titan, Tantal, Zirkon oder insbesondere Thorium, vorzugsweise 2o Gewichtsteilen der Legierung und So Gewichtsteilen Thorium, besteht. z. Fangstoff nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß er eine nach außen wärmestrahlende Fläche einer Elektrode, insbesondere der Anöde, bedeckt. 3. Fangstoff nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß er auf einer Unterlage aufgesintert ist. d.. Fangstoff nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einem organischen Bindemittel versetzt auf einer Unterlage aufgetragen ist.