191207. lajstromszámú szabadalom • Szinterezett katód, előnyösen gázkisülési csövekhez
9 191207 10 nium-szilikátból vagy a rubidium-alumínium-szilikátból álló aktív emittáló anyag kilépési munkája alacsony (kb. 1 eV); ennek oka a cézium illetve rubidium alkálifémek ionjainak a jelenléte. Ezek az ionok egyenletesen oszlanak el az alumínium-szilikátok rácstérközi helyein és elektrosztatikus erőik szilárdan összetartják őket. Ezért az alkálifém, tehát a cézium és rubidium a katódról csak jelentéktelen mértékben párolog el, ezáltal pedig a katód emissziós jellemzői nagy állandósággal bírnak hosszú időn át. Ezért azok a gázkisülési csövek is hosszú élettartamúak, amelyekben a katódokat beépítik. A találmány szerinti katóddal ellátott cső például olyan villanócső alakjában készülhet, amelyet 15 J villanási energiára terveztek. Ennek a csőnek a 2 bórája 2 mm belső átmérőjű. Az 1 katód és a 3 anód közötti távolság 16 mm. Az ionizálható xenon-gáz töltet nyomása 600 Torr. A találmány szerinti 1 katódot a 2. példa szerint állítottuk elő, annak külső átmérője 1,5 mm. Az ilyen cső gyújtófeszültsége 180 V (4,5 kV-os indító impulzus-feszültségénél) és üzemi feszültsége 200 V az 500 Amper kisülési áramerősség mellett. Ezek a paraméterek 40 000 fényvillanás után is változatlanok. A találmány szerinti katóddal ellátott cső egy másik változata olyan villanócső, amelyet 40 J villanási energiára terveztek. Ennek a csőnek a 2 búrája 3,2 mm belső átmérőjű. Az 1 katód és a 3 anód közötti távolság 30 mm. A csövet ionizálható xenon gázzal töltötték meg, amelynek nyomása 230—250 Torr. A 2. példa szerint előállított, találmány szerinti 1 katód külső átmérője 2,4 mm. Az ilyen cső gyújtófeszültsége 110 V, 500 Amper kisütési áramerősség mellett. Ezek a paraméterek 40 000 villanás után is változatlanok. A találmány szerinti katód egyik előnye a kilépési munka egyedülállóan alacsony értéke, azaz 0,6—0,9 eV szobahőmérsékleten. Ezért a katódról levehető emissziós áramsűrűség értéke nagy, és egészen 100 mA/cm2 értékig terjed, 2 ■ 104 V/cm elektromos térerő mellett. A találmány szerinti katód további előnye az, hogy rendkívüli mértékben ellenálló az ionokkal történő bombázás hatásával szemben. így például, ha a katódot igen nagy nyomású csövekben üzemeltetik (ha az ionizálható 1 gáz nyomása 600 Torr), annak emittáló képessége 40000 villanás után is az eredeti szinten marad; a katód észrevehető mértékű degradációja csak 65 000 villanás után kezdődik. Megjegyzendő, hogy az ilyen katód szintere 85—90 tömeg'/c nikkelt tartalmaz; a nikkel pedig a katódok színtereiben szokásosan alkalmazott fémek között is különösen könnyen porlad el. Ha a találmány szerinti katód szinterében magasabb olvadáspontú fémet alkalmazunk, mint például tantált, volfrámot és hasonlókat, akkor a katódnak az ionokkal történő bombázással szembeni ellenállóképessége lényegesen nagyobb lesz. A katód fent említett előnyei teszik lehetővé azt, hogy ennek alapján olyan gázkisülési csövet állítsunk elő, amelynek üzemi paraméterei kiválóak; a fénykibocsátás nagy hatásfokú, a gyújtófeszültség csekély; a méretek kicsik, az élettartam nagy. így például egy 15 J villanási energiájú, találmány szerinti villanócső gyújtófeszültsége 180 V; világító részének mérete 2x16 mm és élettartama több mint 40 000 villanás. Szabadalmi igénypontok 1. Szinterezett katód előnyösen gázkisülési csövekhez, amely egy vagy több magas olvadáspontú fémet, így nikkelt, hafniumot, réniumot, volfrámot, tantált, cirkóniumot, nióbiumot, milibdént és aktív emittáló anyagot tartalmaz, azzal jellemezve, hogy aktív emittáló anyagként 0,5—25 tömegszázalék cézium-alumínium-szilikátot vagy ribidium-alumínium-szilikátot tartalmaz. 2. Az 1. igénypont szerinti katód, azzal jellemezve, hogy a cézium-alumínium-szilikát, illetve rubidium-alumínium-szilikát összetétele az x M20.y AHCH.z Si02 képletnek felel meg, amelyben M jelentése Cs, illetve Rb, x értéke 1, 2 vagy 3, y értéke 1 vagy 2 és z értéke 1-től 6-ig terjedő szám. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti katód, azzal jellemezve, hogy 10—15 tömegszázalék Cs20.Al203.2Si02 összetételű cézium-alumínium-szilikátot tartalmaz. 4. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti katód, azzal jellemezve, hogy 10—15 tömegszázalék Rb2 O.Al2 0.2Si02 összetételű rubidium-alumínium-szilikátot tartalmaz. rajz 5 10 15 20 25 30 35 40 db 6
