Способ изготовления разрядных трубок с катодами Венельта Советский патент 1927 года по МПК H01J9/04 

Предлагаемое изобретение имеет целью упростить изготовление окисного катода с большой способностью к эмиссии и получить надежную в работе разрядную трубку, обладающую значительной долговечностью. При изготовлении разрядных трубок с катодами Венельта по предлагаемому способу, в разрядной трубке устанавливают металлическое тело, окисленное на всей поверхности или ее части и служащие для поддержания активного окисного слоя катода, и один или несколько электродов, покрытых соединением, из которого при нагревании освобождаются один или несколько щелочно-земельных металлов. Электроды нагревают при помощи магнитного поля высокой частоты, происходит разложение упомянутых соединений, и щелочно-земельный металл испаряется и осаждается на металлическом теле, где он подвергается окислению. Во время этого процесса целесообразно производить откачку газов разрядной трубки,. Применяемые для окисных катодов земельные щелочи наносят на служащее для поддержания активного слоя металлическое телО в виде металла, благодаря чему активный слой прочно пристает к металлическому телу равномерно и содержит меньше примесей. Вместо щелочно-земельных металлов возможно применять один или несколько азидов щелочно-земельных металлов, которые легко разлагаются при нагревании, а освобождающиеся при разло жении щелочно-земельный нитрид и азот не оказывают вредного действия на катод. Для остова катода лучше применять металл с не слишком низкой точкой плавления, который легко может быть освобожден от газов: папример, никкель, какой-либо благородный металл или сплав платины с родием, покрытый слоем цеди. Предварительное поверхностное окисление остова катода дает то преимущество, что поверхность его становится шероховатой, чем достигается хорошее приставание активного слоя. Помимо того, слой окисла на остове катода может способствовать окислению паров щелочно-земельного металла, приходящего в соприкосновение с ним. Если остов катода не окислен или если окисление шелочно-земельного металла,, полученного от действия слоя окисла, недостаточно, то можно в трубку впустить небольшое количество кислорода и, в случае необходимости, нагреть катод, а затем удалить излишек кислорода путем дальнейшего разрежения трубки. Изготовление разрядных трубок может быть еще упрощено тем, что во время разложения и испарения щелочно-земельных соединений удаляют газы с покрытых этими соединениями электродов. В разрядных трубках, снабженных окисным катодом, одним или несколькими анодамм и одним или несколькими решетчатыми электродами, газы с последних не могут быть достаточно хорошо удалены путем нагревания током высокой частоты. Для устранения этого недостатка щелочно-земельньге -соединения наносят на один или несколько анодов и во время испарения щелОЧно-земельного металла или после него, одному или нескольким решетчатым электродам сообщают положительный по отношению к аноду или анодам потенциал, при чем последние нагреваются магнитным полем высокой частоты таким образом, что имеющиеся на них соединения щелочно-земельных металлов посылают достаточное количество электронов для удаления газов с решетчатых электродов. При этом сказалось, что даже при продолжительном нагревании шелочно-земельные соединения удаляются не полностью с анода или анодов, а часть их превращается в более устойчивые соединения. При нагревании покрытых этими соединениями анодов от последних исходит сильный поток электронов и, чтобы защитить катод от попадания электронов во время напора электронов на решетку, ему сообщают потенциал анодов. По данным автора. электроды изготовленной по предлагаемому способу разрядной трубки освобождены от газов, и катод ее обладает большой способностью к эмиссии, которую он сохраняет в продолжении долгого В1ремени. Пары щелочно-земельного металла, образуемые в трубке, благодаря нагреванию током высокой частоты, осаждаются не только на катоде, но и на других частях внутри трубки, что улучшает ее свойства, так как они поглощают загрязнения как в вакуумных трубках, так и в наполненных газом. Для изготовления по предлагаемому способу трехэлектродных трубок для беспроволочной телефонии, поступают следующим образом: в разрядной трубке устанавливают покрытую медью проволоку из сплава платины с родием, которая может быть окислена на воздухе, а также анод и решетчатый электрод. Решетка может иметь форму винтовой ЛИНИИ и окружать проволоку, а выполненный в виде цилиндрической пластинки анод может, в свою очередь, окружать рещетку. На внутреннюю сторону анода наносят каплю азида бария, из которого испаряют воду до введения анода в разрядную трубку. Затем присоединяют разрядную трубку к вакуумному насосу и производят предварительное разрежение, во время которого трубку нагревают. Далее, анод нагревают при помощи магнитного поля высокой частоты до температуры каления, при чем сначала азид бария, по крайней мере в большей своей части, разлагается, и освобождающийся металлический барий испаряется. Часть этих паров попадает на прсв-олоку и осаждается на ней уже в виде окиси бария, которая образуется, благодаря восстановлению слоя окиси меди или вследствие реакции бария с имеющимися в трубке остаточными газами; остальная часть бария осаждается на решетке и на стенках трубки. Если это необходимо, то можно, затем, впустить в трубку немного кисло рода, чтобы окислить находящийся на катоде металлический барий. Затем, решетку соединяют с положительным полюсом, а анод и катод - с отрицательным полюсом источника тока с напряжением в 150-200 вольт; анод снова нагревается током высокой частоты и при этом испускает интенсивный поток электронов,, большая часть которого попадает на решетку. Катод также может быть нагрет, чтобы он испускал в незначительном количестве электроны, что защищает его от попадания в него электронов. Решетка подвергается напору электронов до тех пор, пока она в достаточной степени не освободится от газов, о чем мож1но судить по прекращению световых явлений при напоре электронов, указывающему на исчезновение из трубки остаточных газов. После этого трубку запаивают. Рекомендуется для созревания разрядной трубки накаливающуюся нить постепенно или периодически нагревать до температуры каления при помощи, напр., электрического тока, вследствие чего, значительно повышается эмиссионная способность окисного катода. ПРЕДМЕТ ПАТЕНТА. 1. Способ изготовления разрядных трубок с катодами Венельта, характеризующийся тем, что в разрядной тр)бке сперва устанавливают окисленный по всей поверхности или по части его металлический остов катода, предназначенный для нанесения на него активного слоя окисла, и один мли несколько электродов, покрытых сое динением, из которого при нагревании, выделяются один или несколько щелочно-земельных металлов, а затем при помощи переменного- магнитного поля высокой частоты электроды нагреваются с той целью, чтобы с них испарить один или несколько щелочно-земельных металлов и осадить их на металлическом остове катода, где они и подвергаются окислению. 2.При способе, охарактеризованном в п. 1, применение, в качестве разлагающихся при нагревании соединений, азидов щелочно земельных металлов. 3.При способе, охарактеризованном в п.п. 1 и 2, применение откачки газов iBO время разложения соединений щелочно-земельных металлов и испарения последних. 4.При способе, охарактеризованном в п.п. 1, 2 и 3, нанесение соединений щелочно-земельных металлов на один или несколько анодов и сообщение во время испарения щелочноземельных металлов или после него, сеткам или сетке разрядной трубки положительного потенциала относительно анодов или анода с той целью, чтобы при нагревании магнитным полем высокой частоты анодов или анода, исходящий из них электронный поток удалил газы с сеток. 5.При охарактеризованно1М в п. 4 способе сообщение катоду потенциала анода во время бомбардировки электронами сеток или сетки разрядной трубки.