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Elektrische Entladungsröhre mit Metallwandung und Verfahren zur Herstellung einer solchen
Röhre.
Die Erfindung betrifft eine elektrische Entladungsröhre mit Metallwandung und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Röhre.
Mit dem Gebrauch von Metall für die Wand elektrischer Entladungsröhren können verschiedene Vorteile verbunden sein. So ist z. B. die Röhre weniger zerbrechlich, und das Anbringen besonderer Schichten zur elektrostatischen Abschirmung kommt in Fortfall.
Bei der Verwendung einer metallenen Röhrenwandung tritt jedoch die schwierige Aufgabe der Durchführung der Stromzuleitungen zu den Elektroden durch diese Wand auf. Man kann zu diesem Zwecke, wie bei einer bekannten Ausführungsform einer Röhre mit Metallwandung, die Röhre an ihren Enden durch eine angepresste Metallplatte abschliessen. Dieses Anpressen kann z. B. durch Anbringen in einer Rille in der Abschlussplatte erfolgen. An der Absehlussplatte werden die Stromzuleitungen unter Zwischenfügung von Glas befestigt. Eine derartige Bauart ist umständlich und langwierig, und es hat sich überdies herausgestellt, dass eine gasdichte Verbindung schwer zu verwirklichen ist. Weiters ist bei Röhren mit Glaswandung schon vorgeschlagen worden, die Durchführungen der Elektroden in solcher Weise auszuführen, dass sie an kleinen metallenen, z.
B. aus Chromeisen hergestellten Platten befestigt werden.
Durch die Erfindung wird nun eine Lösung der erwähnten Aufgabe gegeben, mit der sich in allen Fällen gute Ergebnisse erzielen lassen. Die Erfindung besteht darin, dass die Röhre, deren Wand aus Metall besteht, an wenigstens einem Ende durch einen vorzugsweise plattenförmigen metallenen Körper abgeschlossen ist, der durch Schweissen oder ein ähnliches Verfahren mit der Röhrenwand verbunden ist und in dem die Stromzuleitungen der Elektroden unter Zwischenfügung von Glas oder anderm Isoliermaterial in metallenen, rohrförmigen, in Öffnungen der Platte angebrachten Körpern befestigt sind, die aus einem Material hergestellt sind,
das über einen beträchtlichen Teil des Temperaturgebietes zwischen Zimmertemperatur und der während der Einschmelzung oder Entgasung auftretenden Höchsttemperatur ungefähr den gleichen Ausdehnungskoeffizienten besitzt wie das zwischen diesen Körpern und den Stromzuleitungen befindliche Glas oder andere Isoliermaterial. Es hat sich gezeigt, dass auf diese Weise bei einfacher und rascher Herstellung mit grösster Gleichmässigkeit eine besonders gute Einschmelzung der Stromzuleitungen in die metallene Röhrenwandung erzielt wird.
Eine besonders gute Legierung für die röhrenförmigen Metallkörper besteht aus 18% Kobalt, 28% Nickel und 54% Eisen, an welche Legierung ein Glas der Zusammensetzung 65% SiOz, 23%, B2O3,
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und dieser Legierung sind nämlich über einen beträchtlichen Teil des Temperaturgebietes zwischen Zimmertemperatur und der während der Herstellung der Röhre erreichten Höchsttemperatur ungefähr gleich. Es ist jedoch auch möglich, für die röhrenförmigen Metallkörper Chromeisen zu wählen, in welchem Falle als Glas die gewöhnlichen, z. B. bei Röntgenröhren und Senderöhren üblichen Glasarten verwendet werden können.
Eine Entladungsröhre nach der Erfindung kann z. B. in der Weise hergestellt werden, dass in Öffnungen der Metallplatte metallene röhrenförmige Körper eingelassen werden, hierauf die Strom-
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In r ig : l bezeichnet 7 die Wandung einer elektrischen Entladungsröhre, die aus Metall, z. B.
Nickel oder Eisen, hergestellt ist. An einem der Enden ist die Röhre durch einen Metallkörper 2 abgeschlossen, der z. B. aus dem gleichen Material wie die Röhrenwand besteht. Dieser Körper vertritt die Stelle des Lampenfusses mit Quetschstelle einer Entladungsröhre, deren Wandung aus Glas oder ähnlichem Material besteht. In der Röhre ist ein Elektrodensatz angeordnet, der aus einer Kathode 3, im vorliegenden Fall einer indirekt geheizten Kathode, einem Gitter 4 und einer Anode 5 besteht. Der Elektrodensatz ist zwischen zwei Glimmerscheiben 6 angeordnet, mittels welcher die Elektroden in der richtigen Entfernung voneinander gehalten werden.
Am unteren Teil des Elektodensatzes befinden sich die Stromzuführungsdrähte 7 zu dem Heizkörper der Kathode, die Stromzuleitung 8 zu der Kathode selbst und die Leiter 9 und 10, die der Stromzuführung zu dem Gitter bzw. der Anode dienen. Diese Stromzuleitungen. sind nun vermittels nachstehend (an Hand der Fig. 4 und 5), ausführlicher beschriebener Körper 11 durch die Wand des Körpers 2 nach aussen geführt ; ausserdem ist an diesem Körper ein Entlüftungsröhrchen 12 befestigt, das aus Glas oder aus Metall bestehen kann.
In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform in Form einer Schirmgitterröhre dargestellt. Hiebei sind an beiden Enden einer Röhre 13, deren Wandung aus Metall besteht, Metallkörper 14 und 15 angeordnet, mittels welcher die Röhre luftdicht abgeschlossen ist und durch die hindurch die verschiedenen Zuleitungsdrähte nach aussen geführt sind. Im Innern der Röhre ist ein Elektrodensatz angeordnet, der aus einer Kathode 16, einem Steuergitter 17, einem Schirmgitter 18 und einer Anode 19 besteht. Die Kathode wird indirekt geheizt und besteht aus einem Heizkörper 20, der unter Zwischenfügung von Isoliermaterial von einem röhrenförmigen Kathodenkörper umgeben ist, der aussen mit einer emittierenden Schicht 21 überzogen ist.
Der Heizkörper der Kathode ist am unteren Ende mit zwei Stromzuführungsdrähten 22 verbunden. Das Steuergitter ist auf zwei Stäbe 23 aufgewickelt, von denen einer am oberen Ende an einer Stromzuführung 24 befestigt ist, die mittels eines nach einer der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gebauten Körpers 25 durch die Wand des Körpers 14 nach aussen geführt ist. In gleicher Weise ist das Schirmgitter um die Stäbe 26 gewickelt, von denen einer am unteren Ende mit der Stromzuleitung 27 verbunden ist, die gemäss der Erfindung durch den am unteren Ende der Röhre befindlichen Körper 15 nach aussen geführt ist.
Die Anode ist an Stäben 28 befestigt und ist ebenso am unteren Ende der Röhre über die Stromzuleitung 29 nach aussen geführt. Die verschiedenen Elektroden sind an, aus Isoliermaterial, z. B. aus Glimmer, bestehenden Scheiben 30 und 31 befestigt. Eine dieser Scheiben stützt sich an einer Kappe 32, die auf der Innenseite an der Röhrenwand anliegt. Zur Versteifung des Röhrenaufbaus sind -an den
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Glimmerscheiben 31 zwei Metallkörper 33 angebracht, durch die hindurch die Stäbe 34 verlaufen, die beiderseits des Elektrodensatzes an den Körpern 14 und 15 befestigt sind. An einem der Endeh der Röhre ist ein Entlüftungsröhrehen 35 angebracht.
In Fig. 3 ist eine andere Ausführungsform einer Entladungsröhre nach der Erfindung dargestellt.
In dieser Figur bezeichnet 1 wieder die aus Metall hergestellte Röhrenwandung. Im Innern der Röhre ist eine Kathode 36 angeordnet, die an zwei zugleich der Stromzuleitung dienenden Haltekörpern 37 befestigt ist.
Die Röhrenwand selbst bildet die Anode, so dass das Ganze als Zweielektrodenröhre angesehen werden kann. Am oberen Teil der Röhre befindet sich ein metallener röhrenförmiger Körper, mit dem das Entlüftungsröhrehen 39 verbunden ist. Am unteren Teil befinden sich zwei ebenfalls aus Metall bestehende röhrenförmige Körper 40, durch die hindurch, wie dies in den Fig. 4 und 5 deutlicher veranschaulich ist, die Stromzuleitungen zu der Kathode nach aussen geführt werden. Zu diesem Zweck werden, nachdem die in diesem Fall kegelförmig zulaufenden, röhrenförmigen Teile an der Röhrenwand befestigt worden sind, die mit einer Schicht aus Isoliermaterial 41, z. B.
Glas, umgebenen Stromzuführungsdrähte in die röhrenförmigen Teile gebracht, worauf dieses Glas durch Erhitzung zur Schmelzung gebracht wird, so dass der Raum zwischen den Stromzuleitungen und den Metallröhrchen ausgefüllt wird. Zur Erleichterung des Aufbaues kann man bei dem in Fig. 5 gegebenen Beispiel die Einrichtung derart getroffen, dass die Röhre 1 bzw. der betreffende Teil derselben auf einem Block 42 aufruht, der z. B. aus Metall oder Graphit bestehen kann und in dem in diesem Fall Öffnungen 43 zur Aufnahme der Stromzuleitungsenden vorgesehen sind.
In den Fig. 6-13 sind verschiedene Ausführungsformen dargestellt, die auch bei kleineren Entladungsröhren,, deren Wandung wenigstens teilweise aus Metall besteht, verwendbar sind. In diesen Figuren bezeichnet 53 eine einzuschmelzende Stromzuleitung, die mittels eines Metallröhrchens 54, das seinerseits mit der Röhrenwand 55 verbunden ist, an der Röhre befestigt ist. In den Fig. 6-13 ist nun die Art dargestellt, wie dies nach verschiedenen Bauarten mittels eines aus Isoliermaterial, z. B. aus Glas, bestehenden Körpers 56 vorgenommen werden kann.
Da diese verschiedenen Figuren hinreichend für sich selbst sprechen, ist es wohl überflüssig, näher auf sie einzugehen. Es sei nur noch kurz auf das Verfahren gemäss Fig. 11, nach dem die Einschmelzung mittels Hochfrequenzheitzung erzielt wird, hingewiesen und ferner auf Fig. 6, in der das Verfahren zur Herstellung der Durchführung etwas mehr im einzelnen dargestellt ist. Es wird ein Metallblock 58 benutzt, in dem eine Öffnung 59 zur Aufnahme des Stromzuführungsdrahtes, eine kürzere und etwas breitere Öffnung 60 für die Aufnahme des Glaskörpers 56 und eine noch etwas kürzere und breitere Öffnung 61 zur Aufnahme der Metallbüchse 54 vorgesehen ist. Durch Erhitzung wird nun das Glas 56 zum Schmelzen gebracht und dadurch eine gasdichte Verbindung zwischen dem Stromzuführungsdraht 53 und dem metallenen röhrenförmigen Teil 54 hergestellt.
Nach Befestigung der so erhaltenen Körper an einem Teil der Röhre, wie dies z. B. in Fig. 8, dargestellt ist, kann dieser Röhrenteil, der z. B. aus einer Metallplatte bestehen kann, durch Schweissen mit dem übrigen Teil der Röhrenwand verbunden werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrische Entladungsröhre mit Metallwandung, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhre an wenigstens einem Ende durch einen vorzugsweise plattenförmigen metallenen Körper abgeschlossen ist, der durch Schweissen oder ein ähnliches Verfahren mit der Röhrenwand verbunden ist und in dem die Stromzuleitungen der Elektroden unter Zwischenfügung von Glas oder anderm Isoliermaterial in metallenen, rohrförmigen, in Öffnungen der Platte angebrachten Körpern befestigt sind, die aus einem Material hergestellt sind, das über einen beträchtlichen Teil des Temperaturgebietes zwischen Zimmertemperatur und der während der Einschmelzung oder Entgasung auftretenden Höchstemperatur ungefähr den gleichen Ausdehnungskoeffizienten besitzt wie das zwischen diesen Körpern und den Stromzuleitungen befindliche Glas oder andere Isoliermaterial.