DE862806C

DE862806C - Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Entladungsroehre

Info

Publication number: DE862806C
Application number: DEN2377D
Authority: DE
Inventors: Hugo Christiaan Hamaker; Cornelis Frederik Veenemans
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1942-05-02
Filing date: 1943-05-12
Publication date: 1953-01-12
Also published as: NL61150C; FR895292A; BE450734A; GB647944A; US2482043A

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBENAM 12. JANUAR 1953

N 2377 VIII c/21g

Seit langem ist es ein Problem, bei elektrischen Entladungsröhren die Emission einer im Innern dieser Röhren befindlichen Oxydkathode, d. h. einer Kathode, deren Emissions.scb.icht von einem oder mehreren, im allgemeinen! durch Auftragen und Zersetzen des Carbonats oder Hydroxyds entwickelten Oxyden der Alkali- oder Erdalkalimetalle gebildet wird, möglichst gut zu gestalten und auch im Betrieb möglichst gut zu halten. Es ist bekannt, in diesen Röhren gasbindende Stoffe oder Getter zu benutzen, von denen schädliche Gase oder Dämpfe, die sich im Betrieb oder in der letzten Stufe der Herstellung in der Röhre entwickeln, aufgenommen werden können.

Es ist nun eine eingehende Prüfung nach dem Vorhandensein verschiedener Gase oder Dämpfe in diesen Röhren und nach deren Wirkung auf die Oxydkathode vorgenommen worden. Diese hat ergeben, daß einer der schädlichsten Bestandteile von Chlor gebildet wird und daß dieses Element entweder an sich oder in gebundenem Zustande in merklichen Mengen in der Röhre entwickelt wird und nicht, oder nur in ungenügendem Maße vom Getter aufgenommen wird. Wie mehrere Versuche ergeben haben, ist es nicht unwahrscheinlich, daß die Quelle dieses Chlors in der Anwesenheit von Chlorverbindungen, insbesondere Chloriden, im Glase der Röhrenwand zu erblicken ist und daß die

schädliche Wirkung schon während der Herstellung der Röhre auftritt. Dieses Chlorid kann sich nämlich, bei der Erhitzung der Wand, beispielsweise während! der Entgasung auf folgende · Weise umwandeln:

' SiOg + H₂O + 2 NaCl-^ Na₂SiO₃+ 2 HCl;

hierbei verflüchtigt sich die Salzsäure aus der Wand und bildet mit unzersetztem schon auf der Kathode befindlichem Bariumcarbonat

2 HCl + BaCO,

BaCl₂+ H₂O+ CO₂.

Das gebildete Bariumchlorid dampft aus der Kathode während der Zersetzung 'des Carbonate heraus und gelangt auf die Anode. Bei der Formierung der Kathode wird dieses Bariumchlorid durch Elektronenaufprall zersetzt, wobei Chlor mit dem wirksamen Barium auf der Kathode in Berührung kommt, so daß wieder Bariumchlofid entsteht, das wiederum nach der Anode ausdampfen kann¹ usw.; die Kathode wird durch diesen Vorgang vergiftet. Mam könnte sich nun vorstellen, daß diese Erscheinung nicht störend wirken würde, wenn Stoffe in der Röhre vorhanden wären, die Chlor oder SaIzsäure binden können; es könnte in diesem Falle beispielsweise an einer gewissen Stelle in der Röhre ein Getter für diese Stoffe angebracht werden, von dem die auf der Kolbenwand entwickelte Salzsäure festgelegt werden" könnte. Es zeigt sich nun-, d'aß diese Mittel keine oder doch ungenügende Wirkung haben und¹ daß bei deren Anwendung nicht vermieden werden kann, daß die vorstehend beschriebene Reaktion! zwischen der Salzsäure und dem Bariumcarbonat auftritt, was dadurch -bedingt ist, daß das Cärbonat selbst als Salzsäuregetter wirkt. Auch bei Evakuierung der Röhre auf die Röhren-" wand niederschlagende Getterspiegel können diesen Nachteil nicht beseitigen, weil die Chlorverbindungen hauptsächlich schon bei dem Zusammenschmelzen der Glaswände beim Abschließen· der Röhre entstehen. Diese Übelstände lassen sich nun durch Benutzung eines Verfahrens nach der Erfindung vermeiden. Bei einem solchen Verfahren zur Herstellung einer ekktrischen Entladungsröhre mit wenigstens teilweise aus Glas bestehender Wand, mit einem eine Oxydkathode enthaltenden Elektrodensatz wird nun vor Einführung der Kathode in die Röhre auf die ganze Innenseite des aus Glas bestehenden Wandteiles ein Stoff aufgebracht, der Chlor und Chlorverbindungen' bindet.

Das Besondere dieser Maßnahme besteht nundarin, daß das Entstehen chlorhaltiger Verbindungen im Innern der Röhre dadurch vermieden wird, daß diese Verbindungen direkt an der Stelle, wo sie entwickelt werden,, festgelegt werden; selbstverständlich muß der aufgebrachte Stoff derart gewählt werden, daß keine anderen für die Emission der Kathode schädlichen Produkte entstehen.

Man bringt zu diesem Zwecke auf der Wand solche.Stoffe auf, d'aß, wenn aus ihnen bei der Reaktion mit chlorhaltigen Verbindungen flüchtige Produkte frei werden diese Produkte keine schädliche Wirkung auf die 'Kathodenemission ausüben, insbesondere nicht mit dem untersetzten, während der Entgasung des Kolbens schon auf der Kathode befindlichen! Erdalkalisalz reagieren. Unter diesen flüchtigen Produkten sind in diesem Falle die normalen, sich beim Entgasen entwickelnden und durch Pumpen zu beseitigenden Gase und Dämpfe zu verstehen, wie Wasserdampf, Kohlensäure, Wasserstoff und Kohlenmonoxyd.

Als Stoffe und Stoffgruppen, die zu dem hier beschriebenen Zwecke auf die Wand aufgetragen werden können, kommen beispielsweise basische Oxyde, wie Calciumoxyd, Zinkoxyd und ähnliche Hydroxyde, z. B. Kalium oder Natriumhydroxyd, Salze, insbesondere Carbonate und gewisse Metalle, wie Zink, Blei usw., in Frage. Besonders gute Ergebnisse wurden durch Benutzung einer dünnen Kalium- oder Natriurnhydroxydschicht erzielt.

Da es hier erforderlich ist, daß die aus allen Teilen der Glaswand frei werdenden, chlorhaltigen Stoffe direkt gebunden werden, ist es besonders erwünscht, daß die ganze Innenfläche dieser Glasteile schon vor dem Einbringen der Kathode in den Kolben mit einer dünnen Schicht aus dem wirksamen Stoffe überzogen ist. Es versteht sich von selbst, daß auch der aufgebrachte Stoff derart gewählt sein muß, daß bei den an der Innenseite der Glaswand auftretenden Temperaturen, die gewöhnlieh nicht höher Hegen als 300 bis 350⁰C keine schädlichen Gase oder Dämpfe gebildet werden.

Eine Schicht aus einem Stoffe nach der Erfindung kann· in nachfolgender Weise erhalten werden. Vor dem Anbringen des Kolbens der Entladungsröhre auf dem Fuß wird entweder unter Zuhilfenahme des Tauchverfahrens oder durch Spritzen eine dünne. Kaliumhyd'roxydschicht auf die Innenwand dieses Kolbens aufgebracht. Die Tauch- oder Spritzflüssigkeit besteht in diesem Falle aus einer Lösung von Kaliumhydroxyd in Alkohol; nach Verdampfen des Alkohole bleibt eine deutlich sichtbare Schicht von sehr geringer Stärke zurück. Wird nun während der Herstellung der Röhre die Kolbenwand zwecks Beseitigung der eingeschlossenen Gase erhitzt, so wird die dabei frei werdende Salzsäure vom Kaliumhydroxyd gebunden unter Bildung Kaliumchlorids, das sich bei den örtlich herrschenden Temperaturen nicht zersetzt oder verflüchtigt, sowie Wasserdampf, der entweicht und abgepumpt no wird. Nach Entgasung der verschiedenen Wandteile und der Elektroden kann ohne Gefahr der Vergiftung der Kathode das auf ihr befindliche Carbonat in die Form eines Oxyds übergeführt werden, worauf die Röhre in üblicher Weise fertiggestellt werden kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

ι. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Entladungsröhre mit mindestens teilweise aus Glas bestehender Wand und mit einem eine Oxydkathode enthaltenden Elektrodensatz, dadurch gekennzeichnet, daß vor Einführung der Kathode in die Röhre auf der ganzen Innen-

seite des aus Glas bestehenden Wandteiles ein Stoff aufgetragen wird, der Chlor und Chlorverbindungen bindet.
2. Verfahren nadh Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, -daß die ganze Innenseite der Glaswand mit einem oder mehreren basischen Oxyden, Hydroxyden oder Carbonaten überzogen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ganze Innenseite der Glaswand mit einer dünnen Kalium- oder Natriumhydroxydschicht überzogen wird.

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