Катод для электронных ламп Советский патент 1945 года по МПК H01J1/26 

Настоящее изобретение относится к катоду для электронных ламп, сердечник которого изготовлен из никеля с добавкой углерода.

В усилительных лампах с большим коэфициентом усиления эмиссия teTOKi и анодов вызывает шумы и снижает, эффективность; поэтому эту эмиссию -нужно уменьшить до минимума. Обычные оксидные катоды кзготовл$потся из никелевой проволоки ИЛИ1 трубочки, покрытой актианой окисью, «апрймер, окисью бария-стронция. В никеле обычно имеется примесь других металлов, например, кремния, марганца или магния, служащих раскислителями. Эти) ж€| металлы восстанавливают Окиси, так что при нормальной рабочей температуре катода освобождается активный металл. Освобожденный металл оседает на сетках и анодах лампы и испускает электроны, отчего возникают шумы, обратные токк, а также падает эффективность лампы. Чтобы избавиться от недостатков обычного коммерческого никеля, пробовали применять бесшовные трубки из электролитического никеля, но мягкость и дораговизна таких трубок делают применение их невыгодным.

Целью настоящего изобретения является оксидный катод с основой из чистого никеля, свободного от обычных примесей и восстановителей. Другой целью изобретения.является создание прочной никелевой трубочки, свободной от вредных примесей, «о простой и дешевой в изготовлении. Никель очищается обычны.м способом, например, электролитическим осаждением на никелевых анодах в виде больших листов, или же при помощи карбонилового процесса. Электролитический листовой никель, хотя и чист, но не годится для изготовления катодных трубочек, так как он мягок, содержит газ, а при прокатке в нем образуются отверстия. Чистый никель можно плавить и отливать в виде болванок, но тогда прокатка в листы очень трудна. Плавленый никель слишком тверд для обработки, а прокатанные из него листы настолько хрупки, что из них нельзя делать трубочки, обычно применяемые в подогревных катодах. Чтобы облегчить обработку болванок и сделать листы гибкими, изобретатель предлагает добавлять вещество, прядающее никелю некоторую мягкость, но не действуюп ее, как

сильный восстановитель окиси щелочноземельных металлов.

Изобретатель нашел, что таким веществом является углерод, добавляемый в расплавленный никель. 3 отлкчие от металлических раскислителей (марганец, магний или кремний), которые остаются в никеле и своими восстанавливающими свойствами портят катод, углерод, добавленный в соответствии с изобретеиием, раскисляет никель, облегчает обработку болванок и делает листы более гибкими и свободными от восстанавливающих веществ. Количество углерода легко подобрать так, чтобы нолностью раскислить никель и чтобы после волочения и отжига никель был свободен от кислорода, раскйслителей и нежелательных продуктов химических реакций. Углерод образу т с кислородом окись углерода - гае, легко уходящий из расплавленного никеля. Остающийся 3 болванkax углерод уходит при прокатке и Мжиге.

Kojiffli4ecTBb добавляемого угле(рода зависит от содержания кислорода в сплаве и от способа дальнейшей обработки; т. е. от температуры прокатки и отжига, от числа ручьев в вальцах и от требуемой окончательной толщины и прочности листов. Изобретатель нашел, что добавка от 0,20 до 0,50% утлерЬда: к расплавленному никелю облегчает обработку болванок и прокатку листов толщиною до 0,05 мм. Желательно штревать никель до 1:500°С и. 1ПО одному бросать IB тигель кусочки угля. Расплавленный никель сначала жадно поглощает уголь, 1КИ1ПИТ и искрит, что укавыпает На реакцию между углем и кислородом. Окись углерода сгорает и улетучивается. По мере добавления угля реакция проходит все спокойнее и спокойнее. Когда добавление угля более не вызывает реакции на поверхности расплавленЙого н:и1келя. То последний раскислен. После этого добавляют столько угля, сколько нужно для прокатки и отжига, которые должны быть заШнчены (Прежде, чем израсходуется весь углерод, содержащийся в

никеле. Для бо.иее точной регулировки количества добавляемого угля удобно смешивать (порошок, угля с порошком никеля в следующей пропорции: 3% угля и 97% никеля. Оба вещества смешиваются между собой и с подходящей связкой. Из полученной массы прессуют палочки, от которых по мере надобности отламывают кусочки и бросают в расплавленный никель.

Содержание углерода в никелеиых болванках свыше 1 % делает никель слишком хрупким, а содержание углерода |В готовых Л1истах свыше 0,1% слишком сильно восстанавливает окиси щелочноземельных металлов. Если к расплавленному никелю добавлять 0,5% углерода, то содержание ег-о в болванках будет от 0,3 до 0,4%, а после прокатки отжига в листах толщиною 0,05 содержание углерода падает до 0,03-0,05%. Такое колач-ест во углерода, недостаточно для энергичного восстановления окиси щелочноземельных металлов, а в то же время увеличивает прочность катода. Небольшое соде1ржание углерода в готово-м нике..г1е облегчает, кроме того, обработку никеля, прокатку, отжиг и обеапечивэет однородность листов. Небольшой избыток углерода обеспечивает полное раскислеииё никеля при ллавке и прокатке и, во всяком случае, лучше, чем недостаток )тлерода и следы кислорода.

Спектроскопический анализ никеля,- изготовленного согласно изобретению, дал следующие результаты: углерод-0,03 до 0,04%, железо - 0,05 до 0,075%; кремний, магний и медь - следы. Эти следь;, вероятно, не превышают 0,001 - 0,002% и попадают, очевидно, с поверхности тигля или вальцов. Марганец найден не был. Легкость раскисления и обработки никеля и получение чистого листового никеля заставляют предпочесть углерод обычным раскислителям, т. е. кремнию, марганцу и магнию. Эти металлы неизбежно остаются в готовом листовом никеле и восстанавливают оксидный слой катода. Изготовленный согласно изобретениклистовой никель можно разрезать на полосы и пустить в машину, изготовляющую катодные трубочки. Машина либо разрезает никель на ленты накала, либо гнет из полосок цилиндры, шов которых затем закрывается. Ленты иди цилиндры покрывают активным веществом, например, карбонатами бария-стронция и затем .монтируют в электронных приборах. После разложения карбоната и удаления га-за лампа запаи1 ается и остающиеся оксиды активизируются «агревапием катода в течение нескольких секунд до температуры, необходимой для восстановления надлежащего количества окисей.

Радио-ла.мпы с катодами указанной конструкции отличаются отсутствием сеточной эмиссии, прочностью катодов и простотой изготовления.

П р е д м е т п а т е н т а

Катод для электронных лалш. о тл И чаю щ и и с я тем, что его сердечних Я -отовлен из никеля с добавкой уг.перода.