DE1120605B

DE1120605B - Oxydkathode

Info

Publication number: DE1120605B
Application number: DES70451A
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Georg Eckert; Dipl-Phys Viktor Wenkowitsch
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1960-09-21
Filing date: 1960-09-21
Publication date: 1961-12-28

Description

Oxydkathode Die Erfindung betrifft eine einbaufertige Oxydkathode langer Lebensdauer mit einem im wesentlichen aus Nickel und zumindest einer geringen, normalerweise störenden Beimengung bestehenden Kathodenkörper (Kathodenhülse) sowie Mitteln, die im Betrieb durch Bildung einer vorteilhaften Barium-Wolframat-Verbindung das Entstehen eines hohen Zwischenschichtwiderstandes vermeiden, und einer darauf befindlichen Bariumkarbonat enthaltenden Erdalkali-Karbonatschicht.
Es ist bekannt, daß bei Oxydkathoden im Betrieb während der Lebensdauer durch Verunreinigungen im Kathodennickel, insbesondere schon durch geringen Gehalt an Silizium, Zwischenschichtwiderstände entstehen, die durch Bildung eines schädlichen Bariumsilikats an der Grenzschicht Kathodenhülse-Emissionsschicht entstehen. Dies äußert sich in Form einer Gegenkopplung beim Betrieb der betreffenden Röhre, die sich besonders bei tiefen Frequenzen störend bemerkbar macht und in einer verringerten Lebensdauer der Röhren, da diese Zwischenschicht oft eine Barriere für das Eindringen der zur Aktivierung notwendigen Aktivatoren aus der Nickelunterlage darstellt. Es ist weiter bekannt, daß die erwähnten Zwischenschichtwiderstände durch Verwendung von wolframlegiertem Nickel in gewissem Umfang reduziert werden können, wobei sich eine vorteilhafte Barium-Wolframat-Verbindung bilden soll, bevor schädliches Bariumsilikat entstehen kann. Dies setzt aber die Verwendung eines speziellen, relativ teuren Wolfram-Nickels voraus. Der Anteil an Wolfram bei derartigen Spezialnickelsorten beträgt durchweg zwei und mehr Prozent. Die Verwendung von teurem Wolfram-Spezialkathodennickel erfordert im Rahmen einer Verstärkerröhrenfertigung, insbesondere einer Massenfertigung, eine kostspielige zusätzliche Lagerhaltung von entsprechenden Halb- und Fertigkathoden sowie die Einhaltung günstiger vom Normalen abweichender Abarbeitungsbedingungen der Wolfram-Kathoden und verursacht außerdem erhebliche Verwechslungsgefahr innerhalb der Fertigung.
Die genannten Nachteile bei der Vermeidung von Zwischenschichtwiderständen durch eine einfachere, praktisch für alle Kathodennickelsorten anwendbare Methode auszuschalten, ist Aufgabe der Erfindung.
Erreicht wird dies bei einer eingangs beschriebenen einbaufertigen Oxydkathode nach der Erfindung dadurch, daß unmittelbar auf der Kathodenhülse aus Si oder andere schädliche Verunreinigungen enthaltendem Nickel unterhalb der eigentlichen Erdalkalikarbonatschicht eine sehr dünne, freies oder gebundenes Wolfram enthaltende Unterlagenschicht nach Art eines Schleiers angebracht ist. Die Dicke des Schleiers ist nicht sehr kritisch; sie beträgt etwa 2 bis 10% der Gesamtstärke der betreffenden Emissionsschicht. Dabei wird die Beschaffenheit des Schleiers so gewählt, daß er einerseits die Emissionseigenschaften der betreffenden Kathode nicht beeinträchtigt und andererseits bei Reaktion mit dem z. B. Silizium zu keiner Widerstandserhöhung in der Grenzschicht führt. In einfachster Weise kann der Schleier ganz oder zumindest teilweise aus Barium-Wolframat bestehen. Er kann aber auch ganz oder teilweise aus Wolfram hergestellt werden. Aus Herstellungsgründen kann es in vielen Fällen vorteilhaft sein, wenn man bei Verwendung von Wolframpulver oder aber auch einer entsprechenden Menge einer geeigneten Wolframverbindung diese mit einem Bariumkarbonat enthaltenden Erdalkalikarbonat mischt. Dabei wird. der Anteil von Wolfram in metallischer oder gebundener Form so gewählt, daß er vorzugsweise mindestens 201)/o der zum stöchiometrischen Verhältnis -nämlich von der bei der Reaktion zwischen Wolfram und Bariumoxyd - benötigten Menge entspricht, d. h. daß das Molverhältnis Wolfram zu Barium so gewählt wird, daß es vorzugsweise zwischen 1 : 2 und 1: 10 liegt. Es wurde nämlich strukturanalytisch festgestellt, daß - unabhängig davon, ob das Wolfram metallisch oder als Oxyd oder in einer anderen geeigneten Verbindung aufgebracht wird - als günstig wirkende Schicht stets Ba,SrWOg resultiert. Als Erdalkalikarbonat wird man im allgemeinen ein Tripelkarbonat verwenden. Es kann aber auch Fälle geben, in denen man vorteilhafterweise ein Doppel-Erdalkalikarbonat, nämlich Barium-Strontium-Karbonat, verwendet. In der beigefügten Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Auf der mit 1 bezeichneten Kathodenhülse aus siliziumhaltigem Kathodennickel ist zunächst als Unterlagenschicht ein Schleier 2 in der oben beschriebenen Weise in allgemein üblicher Technik aufgebracht. Zum Schluß ist dann darauf die übliche Erdalkalikarbonatschicht 3 nach bekannten Verfahren aufgetragen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Einbaufertige Oxydkathode langer Lebensdauer mit einem im wesentlichen aus Nickel und zumindestens einer geringen, normalerweise hinsichtlich Zwischenschichtwiderstand störenden Beimengung, insbesondere Si, bestehenden Kathodenkörper (Kathodenhülse) sowie Mitteln, die im Betrieb durch Bildung einer vorteilhaften Barium-Wolframat-Verbindung das Entstehen eines hohen Zwischenschichtwiderstandes vermeiden, und einer darauf befindlichen Bariumkarbonat enthaltenden Erdalkalikarbonatschicht, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar auf der Kathodenhülse (1) aus z. B. Si enthaltendem Nickel unterhalb der eigentlichen Erdalkalikarbonatschicht (3) eine sehr dünne, freies oder gebundenes Wolfram enthaltende Unterlagen-Schicht (2) nach Art eines Schleiers angebracht ist.
2. Oxydkathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Schleiers (2) vorzugsweise 2 bis 10011'o der Gesamtstärke der Emissionsschicht beträgt.
3. Oxydkathode nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleier (2) ganz oder teilweise aus Barium-Wolframat besteht.
4. Oxydkathode nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleier (2) aus Wolframpulver besteht.
5. Oxydkathode nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleier (2) aus einem Gemisch von BaSrCa-Karbonat mit Wolframpulver entsprechend einem Molverhältnis von vorzugsweise W : Ba zwischen 1 : 2 bis 1 : 10 besteht.
6. Oxydkathode nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleier aus einem Gemisch von Tripl-Erdalkalikarbonat mit Wolframoxydpulver bei etwa gleichem Molverhältnis wie bei der Verwendung von Wolframpulver besteht.
7. Oxydkathode nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle von Ba Sr Ca-, Ba Sr-Karbonat verwendet ist.