DE952543C

DE952543C - Indirekt geheitzte Kathode fuer elektrische Entladungsgefaesse

Info

Publication number: DE952543C
Application number: DE1954952543D
Authority: DE
Inventors: Dr Helmut Katz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1954-02-27
Filing date: 1954-02-27
Publication date: 1956-11-15

Description

Indirekt geheizte Kathode für elektrische Entladungsgefäße Zusatz zum Patent 890 999 Das Patent 89o 999 bezieht sich auf eine indirekt beheizte Kathode fürelektrische Entladungsgefäße, bei der im Betrieb Emissionssubstanzen aus einem Em.issionsstoffvorrat durch feine Öffnungen eines diesen bedeckenden Mantels zur Kathodenoberfläche hin wandern. Der Gegenstand des Hauptpatentes ist dadurch gekennzeichnet, daß der vorzugsweise aus einem mit einer Aluminiumoxydschicht versehene Heizdraht bestehende Heizer in den Mantel selbst eingebettet ist. Dabei kann der Heizer in einen porösen Wolfram- oder Molybdänsinterkörper eingelagert sein.
In Weiterbildung des Gegenstandes des Hauptpatentes ist nach der Erfindung der Heizer so angeordnet, daß eine weitgehend gleichmäßige Temperaturbeeinflussung sowohl des Mantels als auch der emissionsfördernden Substanzen eintritt. Dies kann dadurch erreicht werden, daß der gesamte Emissionsstoffvorrat nicht in einem einzigen großen Hohlraum als Vorratsbehälter, sondern innerhalb des Mantels in kleinen Vorratsräumen verteilt untergebracht ist. Zu diesem Zweck kann beispielsweise der Kathodenkörper derart aufgebaut sein, daß schichtartig Mantelmaterial und emissionsfördernde Substanzen einander abwechseln. Als vorteilhafte Weiterentwicklung der Erfindung ist es aber auch möglich, den Mantel als porösen, gegebenenfalls verhältnismäßig dicken Körper auszubilden, dessen Poren reit emissionsfördernden Substanzen imprägniert sind. Weiterhin ist es auch möglich, bei dem Kathodenkörper beide Maßnahmen miteinander zu kombinieren.
Es ist bereits eine Keramikkathode nach Art .einer direkt geheizten Kathode bekanntgeworden, bei der der nicht besonders isolierte blanke Heizdraht in einem vorwiegend nicht metallischen, porösen Sinterkörper aus Thoriumoxyd eingebettet ist und gleichzeitig die Stromzuleitung übernimmt.
Gegenüber dieser bekannten, direkt geheizten Kathode, bei der die elektronische Leitung sowohl über den Heizer als auch über den infolge seines nicht metallischen Aufbaues einen erheblichen Querwiderstand darstellenden Keramikkörper erfolgt - seine Leitfähigkeit muß wegen der Kurzschlußgefahr für den blanken Heizer niedrig gehalten werden - besitzt die erfindungsgemäße Kathode praktisch keinen Querwiderstand.
Zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Kathode kann in verschiedener Weise verfahren werden. So kann beispielsweise das Material, welches den porösen Mantel später bilden soll, in Pulverform od. dgl. zu einem Körper vorgepreßt und dabei der Heizer in denselben miteingebettet werden. Es erfolgt dann eine Sinterung, wobei die Poren des Mantels je nach der Sintertemperatur und dem Material, der Korngröße usw. verschieden groß sind. In diese Poren kann das emissionsfördernde Material nachträglich eingebracht werden.
Es ist auch möglich, bereits bei.der Herstellung der Kathode die -emissionsfördernden Substanzen oder das Ausgangsmaterial für dieselben dem Metallpulver für den Mantel beizumengen, um dann zusammen bei gemeinsamer Sinterung der Stoffe einen imprägnierten Körper zu erhalten. In ähnlicher Weise kann auch bei schichtförmigem Aufbau verfahren werden, wobei die einzelnen Schichten in .ihren Ausgangsstoffen übereinandergelegt und dann durch Pressen und Sintern miteinander verfestigt werden, so daß die einzelnen Schichten sich gegebenenfalls ineinander verzahnen. In den beiden Fällen wird mau, durch das gleichzeitige Einbetten des Heizers in den Körper der Kathode eine gleichmäßige Temperaturverteilung bekommen, so daß sowohl der Sinterkörper selbst als auch die' emissionsfördernden Substanzen in gleicher Weise durch die Wärmezufuhr vom Heizer aus beeinflußt werden.
An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Figuren zeigen zwei Ausführungsbeispiele in ihren für die Erfindung wesentlichen Teilen in vereinfachter Darstellung.
In Fig. i ist ein Kathodenkörper von zylindrischer Form veranschaulicht, welcher im Inneren einen schichtförmigen Aufbau besitzt. Der Heizer i ist hierbei als isolierte Wendel rausgebildet, die den gesamten Kathodenkörper in Längsrichtung durchsetzt. Der Kathodenkörper 2 ist schichtweise aufgebaut, wobei beispielsweise Molybdän- oder Wolframschichten mit Schichten aus Barium oder Bariumoxyd bzw. Thoriumverbindungen oder dergleichen abwechseln.
In Fig. 2 ist eine Flachkathode veranschaulicht, bei der der Kathodenkörper 3 aus einem imprägnierten, porösen Wolframsinterkörper besteht. Der Heizer q. besitzt spiralische Form und ist im Inneren des Körpers 3 so eingebettet, daß die gewünschte Temperaturverteilung zustande kommt. Als Halterung und Stromzuführung dient ein topfartiger Behälter 5, an dessen unterem Ende flanschartig ein Halterohr6 befestigt ist, in dessen Innerem die Heizzuleitungen geführt sind. Im Topfboden kann ein geeignetes Material von schlechter Wärmeleitung 7 vorgesehen sein, um einen unerwünschten Wärmeabfluß nach dieser Seite der Kathode herabzusetzen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Indirekt beheizte Kathode für elektrische Entladungsgefäße, bei der im Betrieb Emissionssubstanzen aus einem Emissionsstoffvorrat durch feine Öffnungen eines diesen bedeckenden Mantels zur Kathodenoberfläche gelangen und bei der der Heizer in den Mantel selbst eingebettet ist, nach Patent 89o 999, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizer so angeordnet ist, daß eine weitgehend gleichmäßige Temperaturbeeinflussung sowohl des Mantels als auch der emissionsfördernden Substanzen eintritt.
2. Kathode nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dasß der Emissionsstoffvorrat innerhalb des Mantels in kleinen Vorratsräumen, verteilt untergebracht ist.
3. Kathode nach Anspruch i, gekennzeichnet durch schichtartigen Aufbau des Kathodenkörpers, derart, daß Schichten aus Mantelmaterial bzw. emissionsfördernden Substanzen einander abwechseln. q..
Kathode nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, d,aß der Mantel als poröser, mit emissionsfördernden Substanzen imprägnierter Körper ausgebildet ist.
5. Verfahren zur Herstellung einer Kathode nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß der mit einer Isolierschicht versehene Heizer in das Mantelmaterial zusammen mit den emissionsfördernden Substanzen _ oder deren Ausgangsstoffen eingebracht und zusammen mit denselben gesintert wird. In Betracht gezogene Druckschriften: ÜSA.-Patentschrift Nr. 2 5oi o89.