DE1064643B - Indirectly heated storage cathode for electrical discharge vessels - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine mittelbar geheizte Vorratskathode für elektrische Entladungsgefäße, bei der im Betrieb Emissionssubstanzen aus einem Vorrat durch feine Öffnungen eines Emissionsstoffträgers aus hochschmelzendem Metall, insbesondere Wolfram oder Molybdän, zur Kathodenoberfläche gelangen und sich dort durch Wandern ausbreiten. The invention relates to an indirectly heated supply cathode for electrical discharge vessels in which emission substances are released during operation a supply through fine openings of an emission material carrier made of refractory metal, in particular Tungsten or molybdenum, reach the cathode surface and spread there by wandering.

Bei solchen Vorratskathoden tritt das Problem des Einflusses der Reaktionsprodukte, die sich aus der Reaktion zwischen Emissionsstoffvorrat und Wolfram bilden, auf den Wanderungsprozeß auf, wobei durch die Reaktionsprodukte das Gleichgewicht zwischen der Menge der zur Emissionsoberfläche wandernden Emissionssubstanzen und der Menge der auf der Emissionsoberfläche verbrauchten Emissionssubstanzen erheblich gestört werden kann.The problem of the influence of the reaction products resulting from the reaction arises with such supply cathodes form between emission material supply and tungsten, on the migration process, whereby through the reaction products the equilibrium between the amount of emission substances migrating to the emission surface and the amount of emission substances consumed on the emission surface is significant can be disturbed.

Es sind bereits Vorratskathoden bekannt, bei denen die aus dem Vorrat austretenden Emissionssubstanzen zwei Sinterkörper aus Wolfram oder Molybdän hintereinander bis zur Emissionsoberfläche durchlaufen müssen. Zwar dient der zweite, direkt über dem Vorrat liegende Sinterkörper durch die Anordnung sehr feiner Poren vorwiegend zur Begrenzung der zur Emissionsoberfläche wandernden Emissionssubstanzen, jedoch wird bei dieser bekannten Vorratskathode auch das obengenannte Problem teilweise gelöst. Teilweise deshalb, weil eine Verklebung von dem Vorrat zugewandten Oberflächenbereichen des die Emissionsfläche aufweisenden Sinterkörpers durch Reaktionsprodukte nicht stattfinden kann, aber die Durchlässigkeit des dem Vorrat benachbarten Sinterkörpers bei Ablagerung der Reaktionsprodukte abnimmt.There are already known supply cathodes in which the emission substances emerging from the supply pass through two sintered bodies made of tungsten or molybdenum one after the other up to the emission surface have to. It is true that the second sintered body, located directly above the supply, is very useful due to the arrangement fine pores mainly to limit the emission substances migrating to the emission surface, however, this known supply cathode also partially solves the above problem. Partially This is because there is a sticking of the surface areas of the emission surface facing the supply having sintered body cannot take place through reaction products, but the permeability of the the supply adjacent sintered body decreases when the reaction products are deposited.

Die bekannte Vorratskathode mit zwei Sinterkörpern aus Wolfram oder Molybdän, von denen der zweite Sinterkörper zur Begrenzung der hindurchtretenden Emissionssubstanz und der erste zur Wanderung der Emissionssubstanz auf der Oberfläche dienen, weist eine zu große Abhängigkeit der Durchtrittsmenge der Emissionssubstanz von der Größe der Ablagerungen der Reaktionsprodukte vor den Porenöffnungen auf und besitzt einen zu komplizierten Aufbau.The well-known supply cathode with two sintered bodies made of tungsten or molybdenum, of which the second Sintered body to limit the emission substance passing through and the first to migrate the Serving emission substance on the surface has too great a dependency on the amount of penetration Emission substance on the size of the deposits of the reaction products in front of the pore openings and its structure is too complicated.

Deshalb bestand die Aufgabe der Erfindung darin, den Aufbau für Vorratskathoden, bei denen die Reaktionsprodukte aus EmissionsstoffvorratundWolfram von dem Emissionsstoffträger ferngehalten werden sollen, zu vereinfachen und die Durchtrittsmenge weitgehend unabhängig von den sich anlagernden Reaktionsprodukten zu machen.The object of the invention was therefore to provide the structure for supply cathodes in which the reaction products from the emission material supply and tungsten are kept away from the emission material carrier should, to simplify and the flow rate largely independent of the accumulating reaction products close.

Bei einer mittelbar geheizten Vorratskathode für elektrische Entladungsgefäße, bei der im Betrieb Emissionssubstanzen aus einem Vorrat durch feine öffnungen eines Emissionsstoffträgers aus hochschmelzendem Metall, insbesondere Wolfram oder Molybdän, Mittelbar geheizte Vorratskathode
für elektrische EntladungsgefäßeIn the case of an indirectly heated supply cathode for electrical discharge vessels, in which, during operation, emission substances from a supply through fine openings in an emission material carrier made of refractory metal, in particular tungsten or molybdenum, indirectly heated supply cathode
for electrical discharge vessels

Anmelder:"
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,
Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2Applicant: "
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,
Berlin and Munich,
Munich 2, Wittelsbacherplatz 2

Dr. Helmut Katz, München,
ist als Erfinder genannt wordenDr. Helmut Katz, Munich,
has been named as the inventor

zur Kathodenoberfläche gelangen und sich dort durch Wandern ausbreiten, ist daher nach der Erfindung zwischen dem Emissionssubstanzvorrat und dem feine Öffnungen besitzenden Emissionsstoffträger ein für die Emissionssubstanz als Filter wirkender Draht-get to the cathode surface and spread there by wandering, is therefore according to the invention between the emission substance supply and the emission substance carrier having fine openings for the emission substance acts as a filter

²S bausch aus dünnen und aus hochschmelzendem Metall bestehenden Drähten, z. B. aus Wolframdrähten oder Molybdändrähten, vorgesehen. ² S a bunch of thin wires made of refractory metal, e.g. B. made of tungsten wires or molybdenum wires, provided.

Die den Drahtbausch bildenden Drähte können einen kleineren Durchmesser als 10 μ besitzen. Der Drahtbausch wird vorteilhafterweise durch allseitiges Drehen eines Drahtknäuels zwischen zwei Auflagen und durch anschließendes Flachdrücken hergestellt.The wires forming the wire lump can have a diameter smaller than 10 μ. The wire bag is advantageously made by turning a ball of wire on all sides between two supports and through subsequent flattening made.

Damit eine vollkommene Filterwirkung auf die zur Emissionsoberfläche wandernde Emissionssubstanz von dem Drahtbausch ausgeübt wird, ist es zweckmäßig, daß der Drahtbausch den Raum zwischen dem Emissionsstoffvorrat, dem Emissionsstoffträger und dem z. B. zylindrischen Teil des Vorratsbehälters völlig ausfüllt.Thus a perfect filter effect on the emission substance migrating to the emission surface is exercised by the wad of wire, it is appropriate that the wad of wire the space between the Emission material supply, the emission material carrier and the z. B. cylindrical part of the reservoir completely fills out.

Durch die Verwendung eines Drahtbausches zur Filterung des zur Emissionsoberfläche wandernden Emissionsstoffes ist es möglich geworden, mit nur wenigen und verhältnismäßig einfachen Teilen eine Vorratskathode zu schaffen, die sich ohne weiteres in Serienproduktion bei großen Stückzahlen herstellen läßt und mit denen die vorteilhaften Eigenschaften, wie lange Lebensdauer, gleichbleibende und reproduzierbare Emissonsfähigkeit usw., erzielt werden.
Weitere Merkmale der Erfindung sollen an Hand der Zeichnung erläutert werden. In der Figur sind die wesentlichen, die Erfindung erläuternden Teile in vereinfachter Darstellung gezeigt. Alle Teile, die nicht unbedingt zur Erläuterung der Erfindung beitragen, sind weggelassen worden.By using a wire swab to filter the emission material migrating to the emission surface, it has become possible to create a supply cathode with just a few and relatively simple parts that can be easily mass-produced in large numbers and with which the advantageous properties, such as long service life , constant and reproducible emission capability, etc., can be achieved.
Further features of the invention will be explained with reference to the drawing. In the figure, the essential parts explaining the invention are shown in a simplified representation. All parts that do not necessarily contribute to the explanation of the invention have been omitted.

909 610/324·909 610/324

Claims (5)

Der Emissionsstoffträger 1, der ein gesinterter Wolframkörper sein kann, ist mit dem Molybdänzylinderö an der Stelle7 so dicht verbunden, z. B. verschweißt, daß an der Verbindungsstelle 7 keine Emissionssubstanzen nach außen dringen können. Unter dem Emissionsstoffträger befindet sich der Wolframdrahtbausch 2, der ringsherum an dem Molybdänzylinder 6 so dicht anliegt, daß der zum Emissionsstoffträger 1 hinwandernde Emissionsstoff nur durch den Drahtbausch wandern kann. Unterhalb des Wolframdrahtbausches 2 ist der Emissionsstoffvorrat 3 vorgesehen. In dem dünnwandigen Gefäß 5 aus hochschmelzendem Metall, wie Molybdän, ist die Heizerwendel 4 angeordnet. Das Gefäß 5 einschließlich Heizer 4 ist mit einer Kittmasse 9 angefüllt. Die Heizerzuleitungen 10 sind durch die Kittmasse 9 hindurchgeführt. Das die Heizerwendel 4 enthaltende Gefäß 5 ist so in dem dünnwandigen Zylinder 6 eingeschoben und mit diesem an der Stelle 8 dicht verbunden, daß die den Boden des Gefäßes 5 bildende Stirnwand mit dem darüber überstehenden Teil des Zylinders 6 und dem Emissionsstoffträger 1 zusammen den den Emissionsstoffvorrat 3 und den Drahtbausch 2 enthaltenden Vorratsbehälter bilden. An dem Zylinder 6 ist über einen Ring 11 die Vorratskathode an einer dünnen Folie 12 als Kathodenträger befestigt, die wiederum in einer Hülse 13 eingesetzt ist. Neben der Wirkung eines Filters auf die wandernde Emissionssubstanz besitzt der Drahtbausch 2 die Wirkung eines Verteilers. Innerhalb des Drahtbausches 2 kann ein Ausgleich der Emissionsstoffwanderung vor sich gehen, der bewirkt, daß an allen Stellen des Körpers Emissionsstoff hindurchwandern kann. Selbst wenn erhebliche Teile des Drahtbausches 2 durch den Vorrat selbst oder durch Reaktionsprodukte verklebt und zum Emissionsstofftransport ungeeignet sind, tritt durch die Oueröffnungen innerhalb des Drahtbausches eine Verteilung auf. Durch Wegfall des bei der bekannten Anordnung zur Distanzierung der beiden Sinterkörper verwendeten Distanzstückes ist es bei der in der Figur dargestellten Anordnung möglich geworden, den Emissionsstoffvorrat aus den Heizungswindungen herauszunehmen und an die Stirnseite zu bringen. Weiterhin kann dadurch die Heizung für sich in einem Gefäß und die Emissionsvorrichtung in einem anderen Gefäß für sich untergebracht und beide Einheiten durch Verbindung an der Stelle 8 vereinigt werden. Patentansprüche:The emission material carrier 1, which can be a sintered tungsten body, is so tightly connected to the molybdenum cylinder at the point 7, e.g. B. welded that at the junction 7 no emission substances can penetrate to the outside. Underneath the emission material carrier there is the tungsten wire lump 2, which is so tight around the molybdenum cylinder 6 that the emission material migrating to the emission material carrier 1 can only migrate through the wire lump. The emission material supply 3 is provided below the tungsten wire package 2. The heater coil 4 is arranged in the thin-walled vessel 5 made of refractory metal, such as molybdenum. The vessel 5 including the heater 4 is filled with a cement compound 9. The heater supply lines 10 are passed through the cement compound 9. The vessel 5 containing the heater coil 4 is inserted into the thin-walled cylinder 6 and tightly connected to it at the point 8 that the end wall forming the bottom of the vessel 5 with the overhanging part of the cylinder 6 and the emission material carrier 1 together contain the emission material supply 3 and the wire lump 2 containing storage container. On the cylinder 6, the supply cathode is fastened to a thin film 12 as a cathode carrier via a ring 11, which film is in turn inserted in a sleeve 13. In addition to the effect of a filter on the migrating emission substance, the wire gusset 2 has the effect of a distributor. A compensation of the migration of emissions can take place within the wire lump 2, which has the effect that emissions can migrate through at all points of the body. Even if considerable parts of the wire lump 2 are stuck together by the supply itself or by reaction products and are unsuitable for the transport of emissions, a distribution occurs through the outer openings within the wire lump. By eliminating the spacer used in the known arrangement for spacing the two sintered bodies, it has become possible in the arrangement shown in the figure to remove the emission material supply from the heating coils and bring it to the end face. Furthermore, as a result, the heater itself can be housed in one vessel and the emission device can be housed in another vessel, and the two units can be combined by a connection at point 8. Patent claims: 1. Mittelbar geheizte Vorratskathode für elektrische Entladungsgefäße, bei der im Betrieb Emissionssubstanzen aus einem Vorrat durch feine Öffnungen eines Emissionsstoffträgers aus hochschmelzendem Metall, insbesondere Wolfram oder Molybdän, zur Kathodenoberfläche gelangen und sich dort durch Wandern ausbreiten, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Emissionssubstanzvorrat und dem feine öffnungen besitzenden Emissionsstoffträger ein für die Emissionssubstanz als Filter wirkender Drahtbausch aus dünnen und aus hochschmelzendem Metall bestehenden Drähten, z. B. aus Wolframdrähten oder Molybdändrähten, vorgesehen ist.1. Indirectly heated storage cathode for electrical discharge vessels during operation Emission substances from a supply through fine openings in an emission material carrier made of refractory metal, in particular tungsten or Molybdenum, reach the cathode surface and spread there by wandering, characterized in that that between the emission substance supply and the emission substance carrier which has fine openings a wad of thin and off wire that acts as a filter for the emission substance refractory metal existing wires, e.g. B. made of tungsten or molybdenum wires, is provided. 2. Kathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Drahtbausch bildenden Drähte einen kleineren Durchmesser als 10 μ besitzen.2. Cathode according to claim 1, characterized in that the wires forming the wire lump have a diameter smaller than 10 μ. 3. Kathode nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtbausch den Raum zwischen dem Emissionsstoffvorrat, dem Emissionsstoffträger und dem zylindrischen Teil des Vorratsbehälters völlig ausfüllt.3. Cathode according to claim 1 to 3, characterized in that the wire lump the space between the emission material store, the emission material carrier and the cylindrical part of the Reservoir completely fills. 4. Kathode nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Heizwendel enthaltendes dünnwandiges Gefäß aus hochschmelzendem Metall, wie Molybdän, in einem dünnwandigen Zylinder, der ebenfalls aus hochschmelzendem Metall besteht und an einer Stirnseite den EmissionsstofFträger besitzt, so eingeschoben und mit diesem fest verbunden ist, daß der Boden des Gefäßes mit dem überstehenden Teil des Zylinders und dem Emissionsstoffträger zusammen den den Emissionsstoffvorrat und den Drahtbausch enthaltenden Vorratsbehälter bildet.4. Cathode according to claim 4, characterized in that one containing the heating coil thin-walled vessel made of refractory metal, such as molybdenum, in a thin-walled cylinder, which is also made of high-melting metal and has the emission material carrier on one end possesses, so inserted and firmly connected to this that the bottom of the vessel with the protruding part of the cylinder and the emission material carrier together with the emission material supply and forms the reservoir containing the wire mesh. 5. Verfahren zur Herstellung eines Drahtbausches für eine Kathode nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drahtknäuel zwischen zwei Auflagen allseitig gedreht und anschließend flachgedrückt wird.5. A method for producing a wire lump for a cathode according to claims 1 to 4, characterized in that a wire ball is rotated on all sides between two supports and then is flattened. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 909 610/324 8.59© 909 610/324 8.59