DE907090C - Direkt oder indirekt geheizte Thoriumkathode - Google Patents

Description

• Es sind Glühkathoden bekannt, welche aus einem Wolfram- oder Molybdändraht bestehen, dem bei der Herstellung ein gewisser Gehalt an Thorsäure beigefügt wird. Man erreicht dadurch eine erhebliche Steigerung der Emissionsfähigkeit der Kathode, da beim Brennen der Kathode die Thorsäure langsam reduziert wird und die Kathodenoberfläche einen dünnen Belag von auf Wolfram oder Molybdänunterlage besonders hochemissionsfähigem Thorium erhält. Der Zusatz an Thorsäure kann mit Rücksicht auf die mechanischen Eigenschaften der Kathode nicht höher als etwa 2 % gewählt werden. Herstellungstechnisch sind gleichfalls verschiedene Schwierigkeiten vorhanden. Um die erwähnte Reduktion der Thorsäure einzuleiten, muß man z. B. bei Wolframkathoden den Draht auf hohe Temperaturen über 2aoo° C erhitzen und zweckmäßigerweise die Oberfläche zur Schaffung stabiler Verhältnisse karburieren. Beim Karburieren wird Wasserstoff frei, der sich später störend auswirkt. Ferner ist zum Erreichen der hohen Reduktionstemperatur eine ziemlich große Heizleistung erforderlich, die beispielsweise bei einer indirekt geheizten Kathode mit einem in der üblichen Weise isolierten Heizer äußerst schwer aufzubringen wäre. Bei Verwendung eines reinen Thoriumdrahtes an Stelle eines thorierten Wolframdrahtes würde man eine erhebliche Einbuße an Emission erleiden.
• Durch die Erfindung werden diese Schwierigkeiten beseitigt. Die Kathode nach der Erfindung besteht aus einem Kern, insbesondere einem Draht, der ganz oder teilweise aus Thorium besteht und der mit einem Draht oder Band aus Wolfram, NIolybdän, Tontal oder einem ähnlichen Werkstoff umsponnen ist, wobei die Windungen der Umspinnung vorzugsweise dicht aneinanderliegen. Ein solches Gebilde ist als Ausführungsbeispiel in der Fig. i dargestellt. In dieser bedeutet i den Kathodenkern aus Thorium, z die Drahtbewicklung aus hochschmelzendem Material, insbesondere Wolfrann oder Molybdän. Wird eine Kathode nach der Erfindung z. B. mittels direkten Stromdurchgangs erhitzt, so wandert schon bei einer Temperatur von etwa 40o° C das Thorium an der Oberfläche des Molybdän- oder Wolf ramdrahtes entlang und bildet eine dünne Schicht, die eine äußerst niedrige Austrittsarbeit ergibt. Man muß darauf achten, daß nicht so hohe Temperaturen zur Anwendung kommen' daß eine Legierungsbildung eintritt.
• Die Kathode nach der Erfindung kann als direkt oder indirekt geheizte Emissionsquelle ausgebildet sein. Eine Ausführungsform für eine direkt geheizte Kathode wurde an Hand von Fig. i beschrieben, eine solche mit indirekter Heizung zeigt Fig. 2. Mit 3 ist ein Rohr aus Thorium bezeichnet, in welchem ein isolierter Heizer q. untergebracht ist. Auf dem Rohr 3 ist die Bewicklung 3, z. B. aus Wolframdraht, angebracht. Eine weitere Ausführungsform zeigt Fig. 3. Auf einem Rohr 6 aus hochschmelzendem Material sind Längsstreben 7, 8 usw. befestigt, z. B,. angeschweißt, die gleichfalls aus wärmefestem Metall bestehen. Die Zwischenräume zwischen den Längsstrecken sind mit Thorium, z. B. Thoriumdraht, ganz oder teilweise angefüllt. Über das Ganze ist ein Draht oder Band g gewickelt, das am besten aus hochschmelzendem Material, wie Wolfram oder Molybdän, besteht. Das Thorium braucht in diesem Falle nicht in unmittelbarem Kontakt mit der den Sitz der Emission bildenden Bewicklung zu stehen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Glühkathode, gekennzeichnet durch einen ganz oder teilweise aus Thorium bestehenden Kern, der mit einem Draht oder Band aus wärmefestem, insbesondere hochschmelzendem Metall bewickelt ist.
2. 2. Kathode nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen der Bewicklung dicht aneinanderliegen.
3. 3. Kathode nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus einem Rohr aus Thorium besteht, das einen isolierten Heizkörper (eine Heizwendel) enthält. ,a.: Kathode nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen Kern, der mit auf seinen Umfang verteilten, in der Längsrichtung des Kerndrahtes sich erstreckenden Drähten belegt ist, deren Zwischenräume mit Thorium ganz oder teilweise ausgefüllt sind oder id!ie selbst aus Thorium bestehen.