DE713560C

DE713560C - Verfahren zur Herstellung von Oxydkathoden

Info

Publication number: DE713560C
Application number: DES118640D
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Kolligs
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1935-06-14
Filing date: 1935-06-14
Publication date: 1941-11-10

Description

Verfahren zur Herstellung von Oxydkathoden Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung. von Oxydkathoden für elektrische Entladungsgefäßie mit aktiven Schichten aus Oxyden der Erdalkalimetalle.
Die Oxydkathoden für elektrische Entladungsgefäße bestehen vorwiegend aus Calciumoxyd, Bariumoxyd - und- Strontiumoxyd, und zwar einzeln oder in Mischungen. Bei der- Herstellung der Oxydkathoden werden Oxyde, Hydroxyde, Carbonate, Sulfate oder sonstige Verbindungen der verwendeten Erdalkalimetalle in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst oder aufgeschlämmt und in dieser Form auf das Trägermaterial der Kathode aufgebracht. Durch elektrisches Glühen werden die Verbindungen dann in die Oxyde umgewandelt und gleichzeitig das Lösungs- oder Aufschlämmittel verdampft. Es hat sich gezeigt, daß die aktive Schicht einer Oxydkathode dann ein Optimum an Aktivität aufweist, wenn sie aus Bariumoxyd und Strontiumoxyd zu ungefähr gleichen Gewichtsteilen besteht.
In der Praxis begegnet man jedoch beim Aufbringen mehrerer Oxydschichten auf das Trägermaterial einer Reihe von Schwierigkeiten. So zeigt @es sich beispielsweise häufig, daß die Gemische schlecht auf dem Träger-. material haften. Zur Vermeidung dieses ti belstandes ist das Aufbringen einer besonderen Grundschicht mit gutem Haftvermögen notwendig. Außerdem greift Barium den Kathodenträger besonders stark an:, wodurch dieser vorzeitig brüchig wird.
Die Erfindung vermeidet die genannten Nachteile, indem bei einem Verfahren zur Herstellung von Oxydkathoden, bei dem auf dem Trägermaterial mehrere Schichten eines hochemittierenden Metalloxyds ,aufgebracht werden, auf dem Trägermaterial zunächst ein gut haftendes, von Bariumoxyd freies Erdalkalimetalloxyd aufgetragen wird, während auf dieser Schicht durch Glühen der Kathode nach dem Einbringen der Kathode in das Entladungsgefäß eine Bariumschicht im Bariumdampf einer Bariuniquelle hergestellt wird.
Gemäß der Erfindung verwendet man zweckmäßigerweise je nach dem Metall oder den Metallverbindungen, aus denen der Trägerdraht besteht, verschiedene Stoffe für die Herstellung der aufzutragenden Schicht, um ein möglichst gutes Haften a.m Trägerdraht zu erzielen. Man wird jeweilig diejenige Erdalkaliverbindung wählen, die mit dem Kernmaterial genügend in Reaktion tritt und so. ein festes Anhaften gewährleistet. So ist es beispielsweise bei einem Trägerdraht aus Platin-Iridium zweckmäßig, Calciumoxyd zur Bildung der aufzutragenden Schicht zu verwenden, während es sich empfiehlt, auf einen Platin-Nickel-Draht eine Schicht aua Strontiumoxyd aufzubringen. Man kann dcii Trägerdraht auch aus strontium- oder calci.uiilhaltigen Legierungen herstellen, auf die maii den Bariumdampf in der geschilderten Weise einwirken läßt, nachdem man durch Glühen im Vakuum oder in einem neutralen Gas oder in sauerstoffhaltiger Atmosphäre eine Anreicherung von Strontium oder Calcium bz-%v. ihren Oxyden an der Oberfläche des Kerndrahtes erreicht hat. Schließlich lassen sich Legierungen der erwähnten Art auch als Grundschicht verwenden, die ihrerseits auf ein geeignetes Trägermetall aufgebracht sind und durch Glühen eine Anreicherung an Strontium oder Calcium bzw. ihren Oxyden erfahren haben.
Nach diesem Verfahren lassen sich Oxydkathoden für elektrische Entladungsgefäße von ,auffallend guter Emissionsfähigkeit und unveränderlichen Heizdaten während des Betriebes herstellen. Bei den praktisch durchgeführten Versuchen, die über mehr als i ooo Stunden ,angestellt wurden, hatte die Emissionsfähigkeit nicht nachgelassen und der Kerndraht keinen A_r;riff erlitten, was eine große Konstanz der Heizdaten, insbesondere der Heizspannung zur Folge hat.
Es ist bekannt, metallisches Barium auf einer ,auf dem Trägermaterial erzeugten Oxydschicht zu bilden. Bei einem bestimmten bekannten Verfahren ist aber der Vorrat an Barium schon im Trägermaterial vorhanden, und, sofern überhaupt auf dem Trägermateiial eine Oxydschicht erzeugt wird, enthält diese ebenfalls Bariumoxyd. Die emittierende Bariumschicht wird dann auf der Oxydschicht durch Diffusion des metallischen Bariums aus dem inneren Kern heraus gebildet. Gemäß der Erfindung soll aber gerade eine Berührung und Wechselwirkung des Bariums und des Trägermaterials vermieden werden; das Barium soll vielmehr auf eine bariumfreie Komponente der Schicht von außen aufgedampft «=erden, und dieses Aufdampfanvon außen fier soll innerhalb des fertigen Entladungsgefäßes vor sich gehen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Oxydkathoden, beidem auf dem Trägermaterial mehrere Schichten eines hochemittierenden Metalloxyds aufgebracht werden, dadurch gekennzeichnet, d@aß auf dem Trägermaterial zunächst ein gut haftendes, von Bariumoxyd freies Erdalkalimetall,3xyd aufgetragen wird, während auf dieser Schicht durch Glühen der Kathode nach dem Einbringen der Kafh :o-de in das Entladungsgefäi3. eine Bariumsd'hicht- im Bariumdampf einer Bariumquelle hergestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß für die aufzutragende -Komponente der Schicht Calciumoxyd verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, d,aß für die aufzutragende Komponente der Schicht Strontiumoxyd verwendet wird. q..
Verfahren nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, da13 als Trägermaterial Platin-Iridium verwendet wird.
5. Verfahren nach den Ansprüchen i und q, dadurch gekennzeichnet, daß als Trägermaterial Platin-Nickel verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerdraht aus einer strontiumhaltigen Legierung besteht, bei der durch Glühen eine Anreicherung an Strontium erzielt wird. i. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerdraht aus einer calciumhaltigen Legierung besteht, bei der durch Glühen eine Anreicherung an Calcium bzw. Calciumoxyd erzielt wird. B. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem beispielsweise aus einer Platin- oder Nickellegierung bestehenden Trägerdraht eine calcium- oder strontiumhaltige Legierung bzw. Gemische derselben aufgebracht werden, bei der durch Glühen eine Anreich,-rung an Calcium oder Strontium bzw. deren Oxyden erzielt wird.