143413. lajstromszámú szabadalom • Tartalékkatóda

2 143.413 A találmányunk szerinti katóda oly tartalékkatóda, amely egy fűtőtérből és egy, aktív anyagot tartalmazó térből áll, amely utóbbinak egyetlen nyílásai egy, a tér legalább egyik oldalát képező nikkelből, vagy annál magasabb olvadáspontú fémből készült porózus test pórusai, aholis a fűtőtérben elhelyezett fűtőtest az aktiváló anyagot tartalmazó teret közvetlenül veszi körül és azzal van jellemezve, hogy az aktiváló anyagot tartalmazó tér csak részben van aktiváló anyaggal kitöltve és a fűtőtest e tér azon részét veszi körül, amely magától az aktiváló anyagtól a legtávolabb fekszik. Kísérleteink során úgy találtuk ugyanis, hogy számos esetben az olyan katódák, amelyeknél elsősorban impulzuslökések hatására válik le az aktív felületről az aktív anyag pl. a bárium, meglehetősen hamar kimerülnek. Az eddigi fűtésmegoldások ugyanis meglehetősen erősen melegítették az aktiváló anyagot és különösen ha ez pl. tiszta bárium, vagy valamilyen báriumötvözet volt, túlságosan felmelegedett és az aktív anyagból túl sok jutott a felületre. Ez természetesen kétszeresen hátrányos volt. Egyrészt ugyanis idő előtt elfogyott az aktív anyag, kimerült a tartaléktér, másrészt pedig az aktív felületen a bárium nem atomos hanem többszörös rétegben helyezkedett el. Ez szintén hátrányos. Ha ugyanis a felületen a bárium csupán egyatomos rétegben van jelen, úgy azt az aktív felülethez elég" nagy erők kötik ahhoz, hogy nehezen tudjon leszakadni. Ha viszont többatomos rétegben van jelen a bárium, úgy a további rétegeket csak kis erők tartják és így az könynyen le tud szakadni. A tartaléktérből egyatomos réteg esetén mindig csak ezen egyatomos réteg esetleges kisebb sérülései pótoltatnak, mig többatomos réteg esetén meglehetősen sok bárium fog a megsérült többatomos réteg pótlására a tartaléktérből az aktív felületre jutni, ami természetesen a tartalékanyagot hamar kimeríti. Különösen fennáll ez a veszély akkor, ha a tartaléktér túl van fűtve. A fűtést azonban az eddigi megoldásoknál csökkenteni nem lehetett, mert ebben az esetben maga a porózus, pl. wolframtest, tehát az aktív felület túl hideg lett volna. Ezeken a hátrányokon lényegileg az aktív kamra körűi. elhelyezett fűtőtest sem segít akkor, ha az aktiváló anyag a tartalékteret teljes egészében kitölti. Találmányunk értelmében azonban ezeken a hátrányokon egyszerű módon segíthetünk úgy, ha a tartalékteret az eddigieknél nagyobbra készítjük el és annak csak egy részét töltjük ki az aktiváló anyaggal, a fűtést pedig úgy helyezzük el a tartaléktér köré, hogy az a tartaléktérnek azon részén helyezkedjék el, ahol aktiváló anyag nincsen, így az aktiváló anyag közvetlen meleget alig kap, ezért kevésbé melegszik fel, bár e felmelegedés mértéke kísérleteink szerint elegendő lesz ahhoz, hogy az aktív felületre megfelelő mennyiségű aktív anyagot bocsásson a katóda működése során, ugyanakkor pedig meglehetősen hosszú élettartamot biztosítson a katódának. Az 1. ábrán (4) jelöli az aktiváló anyagot tartalmazó tartalékteret, (5) a porózus testét, (6) az aktiváló anyagot. Az (5) porózus test célszerűen pl. nikkelből vagy wolframból vagy molibdénből vagy hasonló magas olvadáspontú fémekből vagy ezeknek egymással vagy pl. platinával készült ötvözetéből készülhet, a (4) tartaléktér fala pedig az eddigi gyakorlattal ellentétben molibdén helyett valamilyen rosszabb hővezetőjü fémből, pl. nikkelből vagy akár vasból is készülhet, bár megjegyzendő, hogy molibdén is használható. A (4) tartalékteret a (7) fűtőtest veszi körül, végül az egész katódát a (8) fémből készült henger burkolja. A (7) fűtőspirális bevezetői számára a (8) henger nyílásokkal lehet ellátva. A henger felső része pl. rá lehet hajtva az (5) porózus test peremére. A henger alul nyitott vagy zárt is lehet. A (7) fűtőtest alá, a (4) tartaléktér és a (8) henger közé elhelyezhetünk egy keramikus szigetelő anyagból készült (9) gyűrűt, amely azonban nem feltétlenül szükséges. A (6) tartalékanyag valamilyen földalkáli-fém vegyületből vagy ötvözetből áll, így pl. állhat egy 50% báriumot és 50% alumíniumot tartalmazó ötvözetből. Ez az ötvözet pl. ponthegesztéssel rögzíthető a (4) tartaléktér falához, célszerűen azonban rögzíthetjük annak helyzetét a (10) aránylag sűrű szövedékű fémháló által is. Amenynyiben a tartalékanyag poralakú, úgy feltétlenül ilyen sűrű szövedékű hálót vagy rácsot kell használnunk, amely pl. molibdénből vagy nikkelből készülhet és a (4) tartaléktér falához van rögzítve. A (4) tartalétér falának külső részét a (12) fekete bevonattal is elláthatjuk. Nem közömbös az sem, hogy milyen az arány a tartaléktér közvetlenül fűtött és nem fűtött része között. Ez az arány az aktiváló anyagtól függően változhat, igy pl. az 1. ábra szerinti kivitelnél az ott használt aktiváló anyagnál a tartaléktér fűtött (A) és nem fűtött (B) részének aránya célszerűen pl. kb. 1:2 lehet. Hasonló kiviteli alakot tüntet fel a 2. ábra, amelynél az azonos alkatrészek azonos számokkal vannak jelölve. Ennél a megoldásnál azonban egyíészt a (7) fűtőspirális nem a (10) henger oldalfalán keresztül van árambevezetőkkel ellátva, hanem a (11) aránylag vastag árambevezető-tartókon nyugszik. Ezek a fűtőtérben ill. a (4) és (8) falak között kerámia gyűrűkkel lehetnek rögzítve. Másrészt a (8) henger a katóda alján fenéklappal van ellátva és a (11) fűtőspirális-tartók ennek nyílásain vannak kivezetve. A használt aktiváló anyag itt pl. tiszta bárium. A tartaléktér fűtött (A) és nem fűtött (B) részeinek aránya ebben az esetben pl. kb. 1:5. (Megjegyzendő, hogy az ábra nincsen ezen aránynak megfelelően készítve). A 3. ábrán a találmányunk szerinti katódának egy másik kiviteli alakját tüntetjük fel, ahol az azonos számok azonos alkatrészeket jelölnek. A tartaléktér fűtött (A) és nem fűtött (E) részeinek aránya itt pl. kb. 1:1, mimellett az aktiváló anyag pl. egy olyan báriumalumínium ötvözet, amely 20% báriumot és 80%) alumíniumot tartalmaz. A fűtőspirális kivezetése ennél a megoldásnál hasonló az 1. ábra szerinti megoldással és e spirális alá keramikus szigetelő gyűrűt is elhelyezhetünk. Ha azt kívánjuk, hogy az aktiváló anyag kevésbé melegedjék fel, úgy a (4) tartaléktér falának azon külső részét, amely fűtve nincs pl. a (12) fekete bevonattal is elláthatjuk, amely pl. korom vagy grafit lehet. A leírt kiviteli példák szerint az aktiváló anyag