AT148311B - Keramischer Bauteil für elektrische Entladungsgefäße. - Google Patents

Description

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 der Wandung durch keramische Teile zu ersetzen, da hiedurch eine grössere Festigkeit und Temperaturbeständigkeit erreicht wird. Ausserdem erlaubt die Verwendung keramischer Teile die Wahl von Gefässformen, die mit Glas nicht erreicht werden können. Mit den keramischen Stoffen lassen sich aber die zur Stromeinführung oder als Wandungsteil dienenden Metallteile nur sehr schwer vakuumdicht verbinden. Es besteht daher die Aufgabe, die metallischen Leiter durch andere leitende Körper zu ersetzen, die sich leicht vakuumdicht mit keramischen Körper verbinden lassen. 



   Nach der Erfindung werden an Stelle der Metallteile keramische Körper benutzt, die wenigstens teilweise infolge eines Gehaltes an leitenden, niederen Metalloxyde, wie Kadmiumoxyd,   Urandioxyd,   Titanoxyd usw., elektrisch leitend sind. Dabei brauchen die keramischen Körper nur so weit leitend zu sein, wie es für die Wirkungsweise der Röhre erforderlich ist. Den leitenden Oxyden können keramische Isolierstoffe, wie Quarz, Aluminiumoxyd oder Silikat, beigemischt sein. 



   Als niederes   Metalloxyd   hat sich besonders Titanoxyd mit einem Sauerstoffgehalt zwischen Ti   O2   und Ti 0 und als Isolierstoff Magnesiumoxyd bewährt. Günstig ist ein Gemisch mit einem Molekular- 
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 je nach der Brenntemperatur 1 Ohm für den Leiter von 1 cm2 Querschnitt und 1 cm Länge und weniger. 



  Die Körper sind ausserordentlich fest und   temperaturwechselbeständig.   Sie haben eine blaue Farbe. 



   Zur Herstellung der leitenden keramischen Körper wird das geformte Gemisch entweder erst in oxydierender und dann in reduzierender Umgebung oder nur in reduzierender Umgebung gebrannt. 



  Durch das Entziehen von Sauerstoff beim reduzierenden Brennen werden die Körper leitfähig. Durch geeignete Formgebung der keramischen Körper und durch zweckmässige Führung der oxydierenden und reduzierenden Gase beim Brennen ist es möglich, Körper zu erhalten, die teilweise leitend und teilweise isolierend sind. Die zum   Diehtwerden   erforderliche Brenntemperatur liegt oberhalb von 10000 C. 



  Bei dem angegebenen Gemisch von Titanoxyd und   Magnesiumoxyd   sind etwa 1400  C bis   15000 C   erforderlich. 



   Die erhaltenen Körper lassen sich, da durch das reduzierende Brennen ihre mechanischen Eigenschaften nicht merkbar verändert werden, leicht mit andern keramischen Körpern verbinden, insbesondere mit solchen keramischen Körpern, die durch oxydierendes Brennen der gleichen Gemische erhalten sind. Falls der Körper nur teilweise leitend ist, wird es oft zweckmässig sein, den nichtleitenden Teil mit dem andern keramischen Körper zu verbinden. Der keramische Körper aus dem angegebenen Gemisch von Titanoxyd und Magnesiumoxyd lässt sich auch mit Weiehglas verschmelzen. 



   Ist man gezwungen, den elektrischen Widerstand der leitenden keramischen Teile noch weiter herabzusetzen, so kann man auf seiner Oberfläche einen metallischen Überzug anbringen. Dieser Überzug kann z. B. elektrolytisch erzeugt werden.   Zweckmässiger   ist es jedoch, vor dem Brennen eine Metallpaste aufzutragen und diese dann beim Brennen aufzusintern. Es ist vorteilhaft, den Teil des leitenden keramischen Körpers, der vakuumdicht mit andern Wandungsteilen verbunden werden soll, ohne Überzug zu lassen, da es schwer ist, ausreichend dichte Überzüge zu erhalten. Auch zum Befestigen der Elektroden können auf den keramischen Teilen derartige Überzüge vorgesehen werden. 

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   In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen des keramischen Bauteiles nach der Erfindung beispielsweise dargestellt. 



   Fig. 1 zeigt einen keramischen Stift   1,   der durch eine keramische Platte   12   durchgeführt ist. 



  Der Stift 1 besteht aus der elektrisch leitenden Keramik, z. B. aus anreduziertem Titanoxyd und 
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 oxyd und Magnesiumoxyd, durch Brennen in   oxydierender   Umgebung erhalten. Die Platte ist also nicht leitend. Beide Teile sind durch einen   Glasfluss   oder auch durch einen leicht sinternden, keramischen Stoff. 3 miteinander verbunden. Der als   Stromzuführung   dienende Stift 1 ist auf der einen Seite als 
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   Fig. 2 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der   Stromzuführung   nach Fig. 1. Der Stift 1 ist hier nur im unteren Teil reduziert, so dass nur der Steckerteil, der in die Platte eingeschmolzen Teil und ein kurzes Stück auf der andern Seite der Platte 2 leitend sind. Das im Innern des Entladungs- 
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   Durch geeignete kurze Behandlung mit reduzierendem Gas ist es auch möglich, den   keramischen   Körper nur oberflächlich zu reduzieren.   Ausführungsbeispiele   für so ausgebildete Stromeinführungen sind in den Fig. 3,4 und   ó   dargestellt. 
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   Fig. 6 zeigt eine solche Kathode, die einen Teil der Aussenwand bildet. In die keramische Platte'2 ist mit Hilfe eines leicht sinternden keramischen Stoffes das   Kathodenröhrchen   12   vakuumdieht   eingesetzt. Das   Kathodenröhrchen   ist aussen anreduziert, und die so entstandene leitende Fläche ist mit emittierenden Stoffen bedeckt. Die Kathodenspannung wird an dem nach aussen vorstehenden Teil des Rohres zugeführt. In die Kathode ist der Heizkörper   73 eingeführt.   Er wird von einer unteren Abschlussplatte 14 getragen. Die Abschlussplatte kann z. B. durch   Versehrauben   abnehmbar befestigt sein, so dass der Heizkörper leicht ausgewechselt werden kann. 



   Fig. 7 zeigt ein mäanderförmig gebogenes, durch strömendes Wasser von innen kühlbares Rohr aus leitender Keramik, das als Gitter bei gesteuertem Lichtbogengleichriehter Verwendung finden kann. 



    Houe, belastete   Gitter in   Glühkathodenentladungsgefässen   werden zweckmässig als ein die Kathode umgebendes   wendelförmiges   gekühltes Rohr nach Fig. 8 ausgebildet. Eine aussen anreduzierte oder völlig leitend gemachte keramische Wandung kann auch als Abschirmung dienen. 



   Fig. 9 zeigt eine   Verstärkerröhre,   bei der von dem Erfindungsgedanken Gebrauch   gemacht   ist. 



  Die Röhre besteht aus einer Bodenplatte 1. 5 und einer   glockenförmigen   Hülle 16 aus den neuen Stoffgemischen. Diese Hülle ist entweder innen anreduziert oder nach dem Reduzieren von aussen oxydierend behandelt, so dass sie eine leitende   Innenfläche   besitzt. Statt dessen ist es auch möglich, den ganzen Körper leitend zu machen. Ist die Hülle nur auf der Innenseite leitend, so erhält sie zweckmässig an einer Stelle zur   Stromzuführung   einen Napf, wie er in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Die Anode kann ebenso wie die vorher beschriebene   Abschirmungselektrode   Kühlkanäle besitzen.

   In den Boden des Gefässes sind bei diesem Ausführungsbeispiel drei Stromzuführungen 17, 18 und 19 eingeschmolzen, von denen die Stromzuführung 18 als Halter für das Gitter 20 und die beiden andern als Halter für die Kathode dienen. Dabei ist vorteilhaft eine der Stromzuführungen zur Kathode erheblich verlängert und am oberen Ende oxydierend behandelt, so dass dieser Teil als   Stütze   21 für die Mitte des V-förmig gebogenen Heizfadens 22 dienen kann. 



   Der leitende keramische Bauteil nach der Erfindung ist auch bei zahlreichen andern   Entladungs-   gefässen zu verwenden, beispielsweise bei Röntgen-oder Kathodenstrahlröhren oder Photozellen.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRÜCHE : EMI3.1 das Entladungsgefäss vorstehender Teil als Elektrodenstütze ausgebildet ist.

   10. Stromeinführung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der als Elektrodenstütze ausgebildete Teil nichtleitend ist, so dass an ihr eine Elektrode befestigt werden kann, die ein anderes Potential besitzt als der leitende Teil der Stromeinführung.

   11. Stromeinführung als Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung eine nach innen oder aussen vorstehende aus keramischem Stoff bestehende Ausbuchtung mit einem Boden besitzt, der dünner ist als die übrige Wandung, und dass die Wandung auf der einen Seite durch die leitenden Metalloxyde in einer durch den Boden der Ausbuchtung hindurchreichenden Schichtdicke leitend gemacht ist.

   12. Stromeinführung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass auch die andere Seite in ausreichender Schicht, aber nicht bis an den Boden heran leitend ist, so dass beide leitenden Schichten durch eine isolierende Zwischenschicht getrennt sind.

   13. Anode als Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen wesentlichen Teil der Gefässwandung bildet und wenigstens an der Innenwand leitend ist.

   14. Röhrenabschirmung als Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen wesentlichen Teil der Gefässwand bildet und wenigstens in einer durchgehenden Schicht leitend ist.

   15. Bauteil nach Anspruch 13 oder 14, gekennzeichnet durch eingebaute Kühlkanäle.

   16. Gitter als Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, aus einem oder mehreren gegebenenfalls die Kathode wendelförmig umgebenden Rohren.

   17. Kathode als Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie EMI3.2 geführt ist.

   18. Verfahren zur Herstellung der wenigstens teilweise leitenden Bauteile nach den Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die metalloxydhaltigen Gemische gebrannt und wenigstens teilweise bis zum Leitendwerden reduzierend behandelt werden.

   19. Verfahren nach Anspruch 18 zur Herstellung einer Stromeinführung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der als Elektrodenstütze ausgebildete Teil zunächst ebenfalls reduzierend, dann aber oxydierend behandelt wird. EMI3.3

   21. Verfahren nach Anspruch 19 zur Herstellung von Stromeinführungen nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Napf mit gleichmässiger Wandstärke beiderseits reduziert und dann der Boden auf die innere leitende Schicht beispielsweise durch Schleifen verdünnt wird.

   22. Verfahren zur Herstellung eines Bauteiles nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der geformte Körper vor dem Sintern und Reduzieren an den mit Metall zu überziehenden Stellen mit einer Metallpaste bedeckt wird.

   23. Verfahren zur Herstellung eines Bauteiles nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallüberzug elektrolytisch erzeugt wird.

   24. Entladungsgefäss mit Bauteilen nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass ein isolierender Wandungsteil der an einen oder mehreren wenigstens teilweise leitende Bauteile <Desc/Clms Page number 4> anstösst, aus den gleichen Bestandteilen wie der wenigstens teilweise leitende Bauteil hergestellt ist.

   25. Entladungsgefäss nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der teilweise leitende EMI4.1 EMI4.2