(19) |
|
|
(11) |
EP 0 143 222 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
|
11.11.1987 Patentblatt 1987/46 |
(22) |
Anmeldetag: 08.09.1984 |
|
|
(54) |
Glühkathode mit hohem Emissionsvermögen für eine Elektronenröhre und Verfahren zu
deren Herstellung
Thermionic cathode capable of high emission for an electron tube, and method of manufacture
Cathode thermionique à haut pouvoir emissif pour tube électronique et son procédé
de fabrication
|
(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
|
AT CH DE FR GB LI NL |
(30) |
Priorität: |
30.09.1983 CH 5320/83
|
(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
|
05.06.1985 Patentblatt 1985/23 |
(71) |
Anmelder: BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie. |
|
CH-5401 Baden (CH) |
|
(72) |
Erfinder: |
|
- Buxbaum, Charley, Dr.
CH-5401 Baden (CH)
|
(56) |
Entgegenhaltungen: :
|
|
|
|
|
|
|
|
Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung geht aus von einer Glühkathode für eine Elektronenröhre nach der Gattung
des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und von einem Verfahren zu deren Herstellung nach
der Gattung des Oberbegriffs des Anspruchs 9.
[0002] Glühkathoden für Elektronenröhren sind in zahlreichen Funktionsarten und Werkstoffkombinationen
bekannt. Für kleine Leistungen wurden vielfach Bariumoxydkathoden mit guter Ausbeute
verwendet. Als Hochleistungskathoden werden vor allem die dem Reduktions-Nachlieferungs-Typ
angehörenden thorierten Wolframkathoden (System Th0
2/W
2C/W) mit oder ohne weitere Zusätze eingesetzt. Unter den homogenen einphasigen Kathoden
kann man die Untergruppen Einkomponenten- und Mehrkomponenten-Kathoden unterscheiden.
Zu letzteren gehören unter anderem die aus einer chemischen Verbindung bestehenden
Kathoden, z. B. TiC, ZrC, TiSi, LaB
6, sowie die Legierungskathoden. Sie « Tungsten-Osmium Alloys for Improved Cathodes
•, Platinum Metals Review, Vol. 26, January 1982, No. 1 ; « Thermoemissive Properties
of (100) Faces of Single Crystals of Solie Solutions of Iridium, Osmium, and Rhenium
in Tungsten •, N. B. Smirnova, B. G. Smirnov, S. M. Mikahilov, and G. B. Shuppe, Soviet
Physics - Solid State, Vol. 12, No. 4, October 1976 ; « Thermionic Emission Properties
of Metal Alloys (Survey)., T. L. Matskevich, Soviet Physics - Technical Physics, Vol.
13, No. 3, Sept. 1968 ; « Austrittsarbeit von Legierungen Nb-Ta, Ti-Re, Ta-Re •, Radiotechnika
: Elektronika No. 11, 1964, Moskau.
[0003] Alle hohe Emissionsstromdichten liefernden Kathoden (thorierte Wolframkathode, Lanthanhexaborid-Kathode)
arbeiten bei hohen Betriebstemperaturen (1700 bis 2000 K), wodurch man an die Grenzen
der zulässigen mechanischen Beanspruchungen kommt. Da sich die Warmfestigkeit der
verwendeten Werkstoffe nicht mehr wesentlich steigern lässt, ist der konstruktive
und verfahrenstechnische Aufwand bei der Herstellung von Glühkathodengefässen beträchtlich.
Insbesondere das Lanthanhexaborid lässt sich zufolge seiner Sprödigkeit nicht in jede
beliebige und wünschenswerte geometrische Form bringen.
[0004] Es besteht daher ein Bedürfnis nach Verbesserung der herkömmlichen Glühkathoden und
nach Erhöhung der Betriebssicherheit und Lebensdauer bei gleichzeitiger Verringerung
der Betriebstemperatur.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Glühkathode mit hohem Emissionsvermögen
sowie ein Verfahren zu deren Herstellung anzugeben, welche bei hoher Emissionsstromdichte
im Dauerbetrieb eine lange Lebensdauer und hohe Warmfestigkeit besitzt, aus möglichst
duktilem leicht verarbeitbarem Material besteht, nicht zur Versprödung neigt und sich
auf einfache Weise in jeder geometrisch zweckmässigen Form herstellen lässt. Die Glühkathode
soll insbesondere in Form dünner Drähte und Drahtgeflechte als stossichere Struktur
ausführbar sein. Dabei soll die Betriebstemperatur möglichst tief liegen.
[0006] Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1 und 9 angegebenen
Merkmale gelöst.
[0007] Das grundlegende Kennzeichen der neuen Glühkathode besteht darin, dass die die Elektronenemission
fördernde, eine Legierung oder intermetallische Verbindung enthaltende Aktivierungssubstanz
sowohl als Vorrat wie als emissive Oberflächenschicht metallischen Charakter hat und
prinzipiell auf einem beliebigen Träger vorhanden sein kann. Es finden also keinerlei
chemische Reaktionen oder thermische Zersetzungen eines nichtmetallischen Stoffes
statt. Dies gestattet, eine praktisch unbegrenzte Menge von Aktivierungssubstanz auf
dem Träger bzw. im Träger unterzubringen. Ausserdem erlaubt dieser Werkstoff im Falle
eines metallischen Trägers die praktisch unproblematische Weiterverarbeitung zu dünnen
Drähten, Bändern und Blechen. Im Gegensatz dazu gestattet jedoch das vorgeschlagene
System ebenfalls die Unterbringung der Aktivierungssubstanz auf oder in einem keramischen
Träger, falls dadurch besondere Vorteile erwachsen. In diesem Falle muss der Träger
selbstverständlich zuvor in die endgültige Form gebracht werden.
[0008] Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele beschrieben.
Ausführungsbeispiel I
[0009] Als Aktivierungssubstanz wurde eine Legierung von Barium und Platin verwendet. Im
vorliegenden Fall handelt es sich um das Bariumplatinid Ba Pt
s. Abgewogene Mengen Barium und Platin wurden im richtigen stöchiometrischen Verhältnis
im Lichtbogenofen unter einer Schutzgasatmosphäre von Argon eingeschmolzen. Die Schmelze
wurde abgekühlt, zur Erstarrung gebracht und im Mörser zerkleinert. Die Bruchstücke
wurden in einer Kugelmühle mit Wolframkarbid-Auskleidung und Wolframkarbid-Kugeln
zu einem Pulver mit einer Partikelgrösse von höchstens 1 µm zermahlen. Dann wurde
das Pulver mit Nitrozellulose und Amylazetat zu einem dünnflüssigen Brei verrührt.
Diese Suspension wurde durch Aufrollen in einer Schichtdicke von 100 µm auf einen
Wolframdraht von 0,5 mm Durchmesser aufgetragen und getrocknet. Der 100 mm lange beschichtete
Draht wurde mittels Kathodenhalter in ein Glühkathodengefäss eingespannt und letzteres
bis auf einen Restgasdruck von weniger als 10-
4 m bar evakuiert. Der Draht wurde langsam auf eine Temperatur von ca. 800 K aufgeheizt,
wobei die Nitrozellulose zersetzt wurde und die Zersetzungsprodukte den Reaktionsraum
verliessen. Nach 20 min Haltezeit wurde das Vakuum auf einen Restgasdruck von weniger
als 10-5 m bar gebracht und der Draht weiter auf eine Temperatur von 1400 K aufgeheizt.
Nach einer 15 min dauernden Formierungszeit wurde die volle stationäre Emissionsstromdichte
von 4 A/cm
2 erreicht und gehalten. Die Kathode erwies sich als wenig vakuumempfindlich. Die Emissionsstromdichte
von 4 A/cm
2 konnte auch bei einer Verschlechterung des Vakuums auf einen Restgasdruck von ca.
3·10
-4 m bar unverändert im Dauerbetrieb gehalten werden. Im Verlaufe der ersten Betriebszeit
konnte an der Kathodenoberfläche die Bildung des bariumreicheren Platinids Ba Pt
2 nebst freiem Platin festgestellt werden. Offenbar stellte sich ein neuer chemisch-thermodynamischer
Gleichgewichtszustand ein, der dann über die ganze Betriebsdauer bis zur Erschöpfung
der Aktivierungssubstanz unverändert anhielt. Die erzielbare Emissionsstromdichte
wurde dadurch nicht beeinflusst.
Ausführungsbeispiel II
[0010] Gemäss Beispiel I wurde zunächst eine der intermetallischen Verbindung Ba Pt
2 entsprechende Legierung erschmolzen, abgekühlt, zur Erstarrung gebracht, im Mörser
zerstossen und in einer Kugelmühle zu einem feinkörnigen Pulver vermahlen. Dieses
Pulver wurde dann in einem geeigneten Bad feindispers aufgeschlämmt und kataphoretisch
auf einen Molybdändraht von 0,5 mm Durchmesser in einer Schichtdicke von 50 µm aufgebracht.
Der beschichtete Draht wurde nachher unter Argonatmosphäre während 10 min einer Glühbehandlung
bei einer Temperatur von 1400 °C unterworfen, wobei die Ba Ptz-Partikel durch Sintern
fest mit dem Träger und unter sich verbunden wurden. Durch abwechslungsweise kataphoretische
Abscheidung und Sinterbehandlung lassen sich Oberflächenschichten beliebiger Dicke
erzielen. Wesentlich ist dabei, dass der Kontakt mit der Luft möglichst vermieden
wird, da Ba Pt
2 nicht korrosionsbeständig ist und in BaO + Pt zerfällt. Der beschichtete Molybdändraht
wurde als Glühkathode geprüft und ergab bei einer Temperatur von 1400 K eine stationäre
Emissionsstromdichte von 4 A/cm
2.
Ausführungsbeispiel 111
[0011] In Anlehnung an Beispiel I wurde eine Legierung von Lanthan und Platin verwendet.
Es handelte sich hier um das Lanthanplatinid La Pt
2. Entsprechende stöchiometrische Mengen von Lanthan und Platin wurden im Lichtbogenofen
unter Argonatmosphäre zusammengeschmolzen und nach der Erstarrung der Schmelze im
Mörser zerkleinert und zu einem feinkörnigen Pulver zermahlen. Die Auftragung auf
einen Wolframdraht mit Hilfe von Nitrozellulose und Amylazetat erfolgte in genau gleicher
Weise wie in Beispiel I beschrieben. Der beschichtete Draht wurde bei einer Temperatur
von ca. 800 K und einem Restgasdruck von weniger als 10-
4 m bar während 20 min entgast. Daraufhin wurde der Restgasdruck des Vakuums auf einen
Wert von weniger als 10-
5 m bar gesenkt und die Temperatur des Drahtes auf 1850 K erhöht. Nach einer Formierungszeit
von 10 min wurde im Glühkathodengefäss eine Emissionsstromdichte von 5,5 A/cm
2 erreicht. Dieser Wert wurde auch im stationären Dauerbetrieb ohne Abfall gehalten.
Ausführungsbeispiel IV
[0012] Die Aktivierungssubstanz war eine Legierung von Barium und Palladium, welche ungefähr
der Zusammensetzung der intermetallischen Verbindung Ba Pd
5 entsprach. Sie wurde durch Mischen der Komponenten im Lichtbogenofen unter Argonatmosphäre
erschmolzen. Auf pulvermetallurgischem Weg wurde ein offenporiger Rundstab von 10
mm Durchmesser aus Molybdän mit einem Porenvolumen von 25 % hergestellt. Der Molybdänkörper
wurde mitsamt der schmelzflüssigen Ba/Pd-Legierung in eine vakuumdichte Giessvorrichtung
gegeben und auf eine Temperatur von 1700 °C gebracht. Nach einer Verweilzeit von 15
min unter Vakuum wurde die Giessvorrichtung mit Argon von 10 bar Druck geflutet und
die Temperatur während 30 min gehalten. Dabei infiltrierte die Ba/Pd-Legierung den
porösen Molybdänkörper und füllte seine Poren vollständig aus. Nach dem Abkühlen wurde
der Stab überdreht und erneut auf 1100 °C erhitzt. Nun wurde unter Schutzgasatmosphäre
eine Reihe von Warmverformungsoperationen mit Zwischenglühungen durchgeführt, die
in einem Rundhämmern und Ziehen zu einem Draht von 0,8 mn Durchmesser bestanden. Der
fertige, mit der Ba/Pd-Legierung dotierte Molybdändraht wurde in ein Glühkathodengefäss
eingesetzt und bei einer Temperatur von 1350 K unter Vakuum mit einem Restgasdruck
von 10-
4 m bar betrieben. Die gemessene Emissionsstromdichte betrug im Dauerbetrieb stationär
2 A/cm
2. Nach einiger Zeit konnte an der Kathodenoberfläche die Bildung von Ba Pd
2 beobachtet werden. Diese chemische Veränderung blieb ohne Einfluss auf die Emissionsstromdichte.
Da das Ba Pd
2 jedoch einen wesentlich tieferen Schmelzpunkt als das Ba Pd
5 aufweist, ist zu beachten, dass in Anbetracht der grossen relativen Menge der Aktivierungssubstanz
die Elektronenröhre nicht bei einer zu hohen Kathodentemperatur betrieben wird. Andererseits
zeichnet sich eine derartige Glühkathode durch einen beträchtlichen Vorrat an Aktivierungssubstanz
und eine dementsprechend lange Lebensdauer aus.
Ausführungsbeispiel V
[0013] Als Aktivierungssubstanz wurde eine Legierung von Barium und Ruthenium gewählt, welche
etwa der intermetallischen Verbindung Ba R
U2 entsprach. Die Legierung wurde aus den Komponenten unter Vakuum im Induktionsofen
erschmolzen und zur Erstarrung gebracht. Der Träger bestand aus einem mit Yttriumoxyd
stabilisierten porösen Hohlzylinder aus gesintertem Zirkonoxyd mit einem Aussendurchmesser
von 12 mm und einem Innendurchmesser von 6 mm. Das Porenvolumen des offenporigen Sinterkörpers
betrug 30 %. Letzterer wurde allseitig in die pulverisierte Aktivierungssubstanz eingepackt
und das Ganze in ein Vakuumgefäss gebracht und induktiv auf 2 000 °C erhitzt. Dabei
schmolz die Ba/Ru-Legierung und drang in die Poren des Sinterkörpers ein. Zur Verbesserung
des Eindringens wurde das Gefäss zusätzlich mit Argon unter einem Druck von 10 bar
während 20 min geflutet. Nach dem Abkühlen des infiltrierten Sinterkörpers wurde dieser
zwecks Entfernung von anhaftenden Legierungsresten aussen und innen leicht überdreht.
Auf die äussere Oberfläche wurde zusätzlich eine 5 µm dicke Rutheniumschicht galvanisch
aufgebracht zur Ueberbrückung der vom Sinterkörper begrenzten nichtmetallischen Oberflächenpartien.
Daraufhin wurde das Ganze während 1 h bei einer Temperatur von 1 500 °C unter Vakuum
geglüht. Die mit einem Wolframwendel zur Heizung im Innern versehene Kathode wurde
in eine Elektronenröhre eingebaut und unter Vakuum mit 10-
5 m bar Restgasdruck bei einer Temperatur von 1 500 K betrieben. Die dabei gemessene
Emissionsstromdichte betrug im Dauerbetrieb stationär 10 Alcm
2.
[0014] Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt. Grundsätzlich kann
der Träger aus einem warmfesten metallischen oder keramischen Körper mit einem Porenvolumen
von 10 bis 50 % bestehen, dessen Poren vollständig von der Aktivierungssubstanz ausgefüllt
sind. Als Träger eignen sich insbesondere die hochschmelzenden Metalle W, Mo, Ta.
Nb oder Legierungen von mindestens zweien dieser Metalle. Sie haben den Vorteil, duktil
zu sein und sich als Gerüstwerkstoffe in beliebige Formen, z. B. als Draht, Band,
Blech etc. weiterverarbeiten zu lassen. Des weiteren können keramische Materialien
mit hohem Schmelzpunkt wie beispielsweise mit Y
20
3 stabilisiertes Zr0
2 verwendet werden. Als Aktivierungssubstanz können Legierungen der Metalle der VIII.
Vertikalreihe des periodischen Systems, Platinmetalle, Eisenmetalle, vorab Nickel
sowie Rhenium mit einem Element ausgewählt aus der Gruppe von Ba, Ca, La, Y, Gd, Ce,
Th, U oder intermetallische Verbindungen derselben Elemente Verwendung finden. Besonders
vorteilhaft erweisen sich Platinide des Ba und/oder La, darunter Ba Pt
5 und/oder Ba Pt
2 bzw. La Pt
5 und/oder La Pt
3 und/oder La Pt
2. Die betreffenden Legierungen bzw. intermetallischen Verbindungen können auch gemischt
sein, also in der Mehrzahl auftreten. Es soll jedoch mindestens eine der vorgenannten
Legierungen und/oder intermetallischen Verbindungen als Aktivierungssubstanz vorliegen.
Die als Legierung und/oder intermetallische Verbindung verwendete Aktivierungssubstanz
wird entweder auf nassmechanischem Weg (Auftragen als Paste mit geeigneten chemischen
Substanzen oder Kataphorese) oder auf chemischem Weg (z. B. stromlose Abscheidung,
Co-Präzipitation etc.) oder galvanisch auf den Träger aufgebracht und bildet dann
die Randzone des Glühkathodenkörpers. Eine andere Methode besteht darin, die Aktivierungssubstanz
schmelzmetallurgisch, d. h. im flüssigen Zustand in den porösen Träger (offenporiger
Körper) zu infiltrieren, wobei als Glühkathode ein über den ganzen Querschnitt gleichartig
aufgebauter Körper erhalten wird. Der infiltrierte Körper kann nachträglich einer
Warmverformung durch Strangpressen, Rundhämmern, Ziehen oder Walzen unterworfen werden,
sofern als Träger ein duktiles Material verwendet wird. Die beiden Methoden können
auch in Kombination angewendet werden.
[0015] Die Vorteile liegen in der vergleichsweise einfachen Herstellungsart und in der niedrigen
Betriebstemperatur der Kathode (insbesondere für Bariumlegierungen als Aktivierungssubstanz)
sowie gleichzeitig in der gegenüber herkömmlichen Kathoden hohen Lebensdauer (grosser
Vorrat an Aktivierungssubstanz).
1. Glühkathode mit hohem Emissionsvermögen für eine Elektronenröhre bestehend aus
einem als Träger dienenden warmfesten metallischen oder keramischen Körper und einer
die Elektronenemission fördernden metallischen Aktivierungssubstanz, die eine Legierung
enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung aus einem Metall der VIII. Vertikalreihe
des periodischen Systems sowie Rhenium und einem Element ausgewählt aus der Gruppe
von Ba, Ca, La, Y, Gd, Ce, Th, U besteht oder durch eine intermetallische Verbindung
derselben Elemente ersetzt ist, und dass die Aktivierungssubstanz die gesamte Oberfläche
des Trägers bedeckt und mindestens 10 % des gesamten Volumens des Kathodenkörpers
ausfüllt.
2. Glühkathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger aus einem
zusammenhängenden porösen Gerüst mit einem Porenvolumen von 10 bis 50 % besteht, dessen
Poren vollständig von der Aktivierungssubstanz ausgefüllt sind.
3. Glühkathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierungssubstanz
mindestens eine intermetallische Verbindung eines Platinmetalls mit mindestens einem
der Elemente Ba und La enthält.
4. Glühkathode nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierungssubstanz
ein Platinid der Elemente Ba und/ oder La enthält.
5. Glühkathode nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierungssubstanz
Ba Pt5 und/oder Ba Pt2 enthält.
6. Glühkathode nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierungssubstanz
wenigstens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe La PtS, La Pt3, La Pt2 enthält.
7. Glühkathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger aus mindestens
einem hochschmelzenden Metall, ausgewählt aus den Elementen W, Mo, Ta, Nb besteht.
8. Glühkathode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger aus mit Y203 dotiertem Zr02 besteht.
9. Verfahren zur Herstellung einer Glühkathode mit hohem Emissionsvermögen für eine
Elektronenröhre, wobei ein als Träger dienender warmfester metallischer oder keramischer
Körper sowie eine metallische Aktivierungssubstanz, die eine 'Legierung enthält, vorgesehen
ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Legierung aus einem Metall der VIII. Vertikalreihe
des periodischen Systems sowie Rhenium und einem Element ausgewählt aus der Gruppe
von Ba, Ca, La, Y, Gd, Ce, Th, U oder eine intermetallische Verbindung derselben Elemente
als Aktivierungssubstanz schmelz- oder pulvermetallurgisch erzeugt und auf nassmechanischem,
chemischem, galvanischem oder schmelzmetallurgischem Weg auf und/oder in den Träger
gebracht wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierungssubstanz
durch Aufstrich oder Kataphorese auf einen als Träger dienenden kompakten Körper aufgebracht
wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierungssubstanz
durch Infiltration im flüssigen Zustand in einen als Träger dienenden und ein Gerüst
bildenden offenporigen Körper mit einem Porenvolumen von 10 bis 50 % eingebracht wird.
12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der als Träger dienende
warmfeste Körper aus mindestens einem der hochschmelzenden Metalle W, Mo, Ta, Nb oder
einer Legierung von mindestens zweien dieser Metalle hergestellt und dass die Aktivierungssubstanz
aus einem Platinid des Bariums oder Lanthans hergestellt wird.
1. Thermionic cathode with high emissive power for an electron tube consisting of
a heat-resistant metallic or ceramic body serving as carrier and of a metallic activation
substance promoting electron emission which contains an alloy, characterized in that
the alloy consists of a metal of the Vlllth vertical row of the periodic system and
also rhenium and an element selected from the group comprising Ba, Ca, La, Y, Gd,
Ce, Th, and U or is replaced by an intermetallic compound of the same elements, and
in that the activation substance covers the entire surface of the carrier and fills
at least 10% of the total volume of the cathode body.
2. Thermionic cathode according to Claim 1, characterized in that the carrier consists
of a cohesive porous skeleton which has a pore volume of 10 to 50 % and whose pores
are completely filled with the activation substance.
3. Thermionic cathode according to Claim 1, characterized in that the activation substance
contains at least one intermetallic compound of a platinum metal with at least one
of the elements Ba and La.
4. Thermionic cathode according to Claim 3, characterized in that the activation substance
contains a platinide of the elements Ba and/or La.
5. Thermionic cathode according to Claim 4, characterized in that the activation substance
contains Ba Pt5 and/or Ba Pt2.
6. Thermionic cathode according to Claim 4, characterized in that the activation substance
contains at least one compound selected from the group comprising La Pt5, La Pt3 and La Pt2.
7. Thermionic cathode according to Claim 1, characterized in that the carrier consists
of at least one high-melting metal selected from the elements W, Mo, Ta, Nb.
8. Thermionic cathode according to Claim 1, characterized in that the carrier consists
of Zr02 doped with Y203.
9. Method for manufacturing a thermionic cathode with high emissive power for an electron
tube, in which a heat-resistant metallic or ceramic body serving as carrier and also
a metallic activation substance which contains an alloy are provided, characterized
in that an alloy is produced from a metal of the Vlllth vertical row of the periodic
system and also rhenium and an element selected from the group comprising Ba, Ca,
La, Y, Gd, Ce, Th, and U or an intermetallic compound of the same elements as activation
substance by smelting metallurgy or by powder metallurgy and is deposited on and/or
in the carrier by a wet- mechanical, chemical, electroplating or smelting- metallurgy
method.
10. Method according to Claim 9, characterized in that the activation substance is
deposited on a compact body serving as carrier by brushing on or cataphoresis.
11. Method according to Claim 9, characterized in that the activation substance is
introduced by infiltration in the liquid state into an open-pore body with a pore
volume of 10 to 50 % serving as carrier and forming a skeleton.
12. Method according to Claim 9, characterized in that the heat-resistant body serving
as carrier is manufactured from at least one of the high-melting metals W, Mo, Ta,
Nb or an alloy of at least two of these metals and in that the activation substance
is manufactured from a platinide of barium or lanthanum.
1. Cathode chaude à haut pouvoir émissif pour un tube électronique, consistant en
un corps métallique ou céramique résistant à la chaleur servant de support et en une
substance d'activation métallique favorisant l'émission électronique, qui contient
un alliage, caractérisée en ce que l'alliage est formé d'un métal de la colonne VIII
du tableau périodique ou de rhénium et d'un élément choisi dans le groupe Ba, Ca,
La, Y, Gd, Ce. Th et U ou est remplacé par un composé intermétallique de ces mêmes
éléments et en ce que la substance d'activation recouvre toute la surface du support
et remplit au moins 10% du volume total du corps cathodique.
2. Cathode chaude suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le support consiste
en un squelette poreux cohérent ayant un volume des pores de 10 a 50 % et dont les
pores sont complètement remplis par la substance d'activation.
3. Cathode chaude suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la substance
d'activation contient au moins un composé intermétallique d'un métal du groupe du
platine avec au moins un des éléments Ba et La.
4. Cathode chaude suivant la revendication 3, caractérisée en ce que la substance
d'activation contient un platinure des éléments Ba et/ou La.
5. Cathode chaude suivant la revendication 4, caractérisée en ce que la substance
d'activation contient BaPt5 et/ou BaPt2.
6. Cathode chaude suivant la revendication 4, caractérisée en ce que la substance
d'activation contient au moins un composé choisi dans le groupe LaPts, LaPt3 et LaPtz.
7. Cathode chaude suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le support consiste
en au moins un métal à haut point de fusion choisi parmi les éléments W, Mo, Ta et
Nb.
8. Cathode chaude suivant la revendication 1 caractérisée en ce que le support consiste
en Zr02 dopé de Y203.
9. Procédé de fabrication d'une cathode chaude à haut pouvoir émissif pour un tube
électronique, suivant lequel sont prévus un corps métallique ou céramique résistant
à la chaleur servant de support, ainsi qu'une substance d'activation métallique qui
contient un alliage caractérisé en ce qu'un alliage d'un métal de la colonne VIII
du tableau périodique ou de rhénium et d'un élément choisi dans le groupe Ba, Ca,
La, Y, Gd, Ce, Th et U ou un composé intermétallique de ces mêmes éléments est préparé
comme substance d'activation par métallurgie des poudres ou en . phase fondue et est
appliqué sur et/ou dans le support par voie mécanique humide, chimique, mécanique
ou de métallurgie en phase fondue.
10. Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la substance d'activation
est appliquée par enduction ou cataphorèse sur un corps compact servant de support.
11. Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la substance d'activation
est incorporée par infiltration à l'état liquide dans un corps à pores ouverts servant
de support et formant squelette, ayant un volume des pores de 10 à 50%.
12. Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le corps résistant à
la chaleur servant de support est formé d'au moins un des métaux à haut point de fusion
W, Mo, Ta et Nb ou bien d'un alliage d'au moins deux de ces métaux et en ce que la
substance d'activation est préparée à partir d'un platinure de baryum ou de lanthane.