DE890390C

DE890390C - Kathode fuer elektrische Entladungsgefaesse

Info

Publication number: DE890390C
Application number: DES23913A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Costa
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1951-07-12
Filing date: 1951-07-12
Publication date: 1953-09-17
Also published as: US2798182A; FR1075165A

Description

Kathode für elektrische Entladungsgefäße Es sind Kathoden bekannt, bei denen im Betrieb Emissionssubstanzen aus einem Emissionsstoffvorrat durch feine öffnungen eines denselben bedeckenden :Mantels zur Kathodenoberfläche hin wandern. Der poröse Mantel besteht dabei vielfach aus einem gesinterten Wolfram- oder Molybdänkörper. Barium- oder Thoriumverbindungen bzw. Legierungen aus solchen Stoffen sind imstande, auf diesen Metallen zu wandern und zur Kathodenoberfläche hinzugelangen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kathode nach diesem Prinzip zu schaffen, die fertigungsmäßig leicht herzustellen ist und sich durch große Betriebssicherheit und lange Lebensdauer auszeichnet.
Die Erfindung besteht darin, daß der zur Aufnahme des Emissionsstoffvorrates dienende Behälter aus einem Sinterkörper besteht, der so dicht gesintert ist, daß die Emissionssubstanzen an diesen Stellen nicht hindurchzuwandern imstande sind. Der Behälter besteht vorzugsweise aus solchen Stoffen, die sich mit dem den Emissionsstoffvorrat bedeckenden Mantel mechanisch gut verbinden lassen. Diese Verbindung kann z. B. durch festes Zusammensintern hergestellt werden. Bei einem aus einem Wolfram-Sinterkörper bestehenden Mantel ist der Behälter mit Vorteil durch einen Molybdän-oder Molybdän-Wolfram-Sinterkörper gebildet.
Bei der Heizung einer Kathode dieser Art entstehen in manchen Fällen Schwierigkeiten, die durch die verhältnismäßig hohe Arbeitstemperatur der Kathode bedingt sind. Bei den üblichen, indirekt geheizten Kathoden verwendet man einen Heizer, der beispielsweise mit Aluminiumoxyd besprüht und gesintert ist. Die Heizertemperatur kann bei erfindungsgemäß aufgebauten Kathoden sehr hoch liegen, und es besteht dadurch die Gefahr, daß das den Heizer bedeckende Aluminiumoxyd sich bereits zu zersetzen droht. Um diesem Übelstand abzuhelfen, kann gemäß weiterer Erfindung der Heizer in den den Behälter bildenden Sinterkörper eingelagert sein. Der Heizer kann in an sich üblicher Weise aus einem Heizdraht bestehen, der mit einer Aluminiumoxydschicht versehen ist, ,der aber dann in den Sinterkörper eingebettet wird. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß der Heizer infolge des engen Wärmekontaktes mit dem porösen Molybdän- oder Wolfram-Molybdän-Sinterkörper keine wesentlich höhere Temperatur als dieser annimmt und infolgedessen das Aluminiumoxyd noch nicht auf Temperaturen. kommt, die für seinen Bestand schädlich sind. Weiterhin kann eine besonders günstige Temperaturverteilung erreicht werden, denn auf diese Weise ist es stets möglich, den Vorrat an emissionsspendenden Substanzen auf einer höheren Temperatur zu halten als die Emissionsoberfläche. Diese läßt sich durch entsprechende tiefes Einbettendes Heizers enden Sinterkörper bemessen, so daß sich eine günstige Verdampfungs- oder Reduktionstemperatur für den Emissionsstoffvorrat erzielen läßt. Dadurch ist es leicht möglich, optimale Bedeckungsverhältnisse an der Kathodenoberfläche zu schaffen.
Die Herstellung einer solchen Kathode kann in besonders: günstiger Weise dädurch erfolgen, daß der z. B. mit Aluminiumoxyd besprühte Heizer mit in den Sinterkörper eingepreßt und danach gemeinsam mit demselben hoch gesintert wird. Der den Emissionsstoffvorrat bedeckende Mantel in Gestalt eines Wolfram-Sinterkörpers läßt sich durch Zusammensintern leicht mit dem Vorratsbehälter fest und dicht verbinden. Nach Fertigstellung einer solchen Kathode wird durch eine geeignete Öffnung der Emissionsstoffvorrat eingebracht und die Öffnung daraufhin wieder dicht verschlossen.
An Hand der Zeichnung soll .die Erfindung näher erläutert werden. Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel in seinen für die Erfindung wesentlichen Teilen in einer vereinfachten Schnittzeichnung. Es handelt sich dabei um eine Flachkathode, bei der der den Emissionsstoffvorrat i bedeckende Mantel 2: aus einem porösen Wolfram-Sinterkörper in Gestalt einer flachen runden Scheibe besteht. Der Vorratsbehälter, der topfförmig ausgebildet ist, besteht aus dem Sinterkörper3, wobei von einem Molybdänpulver oder einem Gemisch von Wolfram- und Molybdänpulver ausgegangen werden kann, das nach -dem Zusammensintern für die Emissionssubstanzen völlig dicht ist. In den Körper 3 ist der Heizer in Gestalt eines; spiralig gewickelten, mit einer Aluminiumoxydschicht versehenen Heizdrahtes 4 eingefügt. Während bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sich der Heizer lediglich an der Unterseite des Körpers befindet, ist es auch möglich, ihn zusätzlich oder auch allein in den Seitenteilen des Körpers unterzubringen. Durch diese Maßnahmen und durch verschieden tiefes Einbetten in den Körper lassen sich von Fall zu Fall unterschiedliche Temperaturverhältnisse im Emissionsstoffvorrat und an der Kathodenoberfläche schaffen, um damit die obenerwährnten gewünschten Wirkungen zu erzielen. Eine mit einem Verschlußstück 5 nach Einbringen des Emissionsstoffvorrates dicht verschlossene Öffnung kann an geeigneter Stelle vorgesehen sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Kathode für elektrische Entladungsgefäße, bei der im Betrieb Emissionssubstanzen aus einem Emissionsstoffvorrat durch feine öffnungen eines diesen bedeckenden Mantels zur Kathodenoberfläche hin wandern, dadurch gekennzeichnet, d.aß der zur Aufnahme -des Emissionsstoffvorrates dienende Behälter aus einem Sinterkörper besteht, der so dicht gesintert ist, daß -die Emissionssubstanzen nicht hindurchzuwandern imstande sind. z. Kathode nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter aus Stoffen besteht, die sich mit dem den Emissionsstoffvorrat bedeckenden Mantel mechanisch gut, vorzugsweise durch Zusammensintern, verbinden lassen. 3. Kathode nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem aus einem Wolfram-Sinterkörper bestehenden Mantel der Behälter aus einem Molybdän- oder Wolfram-Molybdän-Sinterkörper besteht. 4. Kathode nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vorzugsweise aus einem mit einer Aluminiumoxydschicht versehenen Heizdraht bestehende Heizer in den den Behälter bildenden Sinterkörper eingelagert ist. 5. Kathode nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizer an solchen Stellen des Körpers und in einer solchen Tiefe eingebettet ist, daß sich eine günstige Verdampfungs- oder Reduktionstemperatur für den Emissionsstoffvorrat ergibt.