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Verfahren zur Herstellung von Entladungsgefässen, insbesondere Braunschen Röhren
Die Herstellung von elektrischen Entladungs- gefässen kann nach verschiedenen Verfahren erfolgen. Vielfach erfolgt sie in der Weise, dass das
Elektrodensystem auf einem Quetschfuss bzw. einer Abschlussplatte des Entladungsgefässes auf die im Quetschfuss oder in die Abschlussplatte eingeschmolzenen Zuleitungen aufmontiert wird.
Das System wird sodann in den Kolben hinein- gehängt und der Quetschfuss bzw. die Abschluss- platte kann mit dem Röhrenkolben vakuumdicht verschmolzen werden. Auf diese Weise können sowohl nichtmetallische, d. h. aus Glas oder
Keramik bestehende Entladungsgefässe, als auch metallische Entladungsgefässe hergestellt werden.
Gegebenenfalls lassen sich auch andere Verfahren bei der Herstellung elektrischer Entladungsgefässe anwenden.
In jedem Falle ist es jedoch für die Dauerhaftigkeit des Gefässes notwendig, insbesondere bei Entladungsgefässen, die aus Glas bestehen, dass eine spannungsfreie Einschmelzstelle erzielt wird. Hiezu ist es erforderlich, dass die Entladungsgefässe bzw. die Einschmelzstelle nach dem Verschmelzen derart abgekühlt werden, dass der im glühenden Zustand des Glases beim Verschmelzen vorhandene spannungsfreie Zustand bei jeder Temperatur des Abkühlens erhalten bleibt.
Dies erreicht man bekanntlich dadurch, dass man den glühenden Glasteil in einen hochgeheizten Kühlofen bringt, wodurch der Abkühlvorgang durch die Wärmekapazität des Ofens so verzögert wird, dass sich die eventuell im Glas entstehenden Spannungen sofort ausgleichen können. Dabei ist zu beachten, dass die Systemteile und andere im Entladungsgefäss vorhandene Metallteile nicht oxydieren. Die Gefahr hiezu ist besonders gross, da zumindest die der Einschmelzstelle benachbarten Metallteile sich auf einer verhältnismässig hohen Temperatur befinden. Aus diesem Grunde wird der Abkühlvorgang in einer inerten Gasatmosphäre vorgenommen. Beispielsweise kann dies mit Stickstoff als Schutzgas erfolgen.
Das Entladungsgefäss wird also in dem hochgeheizten Ofen bis zum Erkalten ständig mit Stickstoff gespült, wodurch sich ein erheblicher Aufwand ergibt, da der Kühlvorgang entsprechend langsam zu erfolgen hat.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von elektrischen Entladungsgefässen, ins- besondere Braunschen Röhren, bei dem der thermische Prozess der Abkühlung der Einschmelzstelle wesentlich vereinfacht wird.
Nach der Erfindung erfolgt die thermische Behandlung zur Erzielung einer spannungsfreien Einschmelzstelle dadurch, dass die nach beendeter Einschmelzung noch glühende Einschmelzstelle sofort unter Vakuum gesetzt wird und im Vakuum
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langsame und gleichmässige Abkühlen der Glas- schmelze, frei von Luftströmungen, ist die
Gewähr zur Erzielung einer spannungsfreien Verschmelzung gegeben. Auch lässt sich auf diesem Wege nicht nur die Oxydation, sondern auch die etwaige Bildung von Nitriden, welche beim Spülen mit Stickstoff auftreten, vermeiden.
Zur Durchführung des Verfahrens hat es sich als zweckmässig erwiesen, das Entladungsgefäss in ein, vorzugsweise aus Glas bestehendes Gefäss, welches mit einer Vakuumpumpe in Verbindung steht, derart hineinzuhängen, dass sich die Einschmelzstelle im Vakuum befindet. Der andere Teil der Röhre bildet den Abschluss gegen die Aussenatmosphäre. Diese Anordnung entspricht in ihrem Aufbau einem Dewargefäss, da das eigentliche Entladungsgefäss noch von einem Vakuumraum umgeben ist. Auf diese Weise ergibt sich im evakuierten Gefäss infolge der thermischen Isolation des Vakuums, das eine wesentliche Wärmeübertragung ausschaltet, ein gleichmässiges Abkühlen, ohne dass hochgeheizte Kühlöfen erforderlich sind. Wenn das äussere Gefäss zudem aus Glas besteht, kann das Entladungsgefäss während des Kühlverfahrens gut beobachtet werden.
In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zum Abkühlen der Schmelzstellen elektrischer Entladungsgefässe dargestellt, die im folgenden näher erläutert ist.
Ein zweckmässig aus Glas bestehender Kolben 1 ist an seinem unteren Ende mit einem Anschlussrohr 2 versehen, welches über den Hahn 3 an eine Vakuumpumpe angeschlossen ist. In den Kolben 1 ist eine Braunsche Röhre 8, die die Einschmelzstelle beispielsweise bei 9 und einen Pumpstengel 10 hat, eingehängt, u. zw. ruht derselbe mit dem erweiterten Teil des Kolbens auf einer Ringscheibe, wobei in dem Ring 6 wiederum eine Gummiabdichtung 7 befestigt ist, welche zur
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vakuumsicheren Abdichtung des Kolbens gegen die Wandung der Braunschen Röhre dient.
Nachdem der mit dem Quetschfuss bzw. der Abschlussplatte vakuumdicht verschmolzene Kolben der Braunschen Röhre in das Glasgefäss 1 hineingehängt ist, wird der Raum um die Einschmelzstelle 9 evakuiert. Hiebei ist auch die im Innenraum der Röhre befindliche Fläche der Schmelzstelle in Vakuum, da der Innenraum der Röhre über den Pumpstengel 10 mit dem vom Glasgefäss 1 umschlossenen Raum in Verbindung steht. Nach beendeter Kühlung der Schmelzstelle ermöglicht der Hahn 3, der vorteilhaft als Dreiweghahn ausgebildet ist, das Glasgefäss von der Verbindungsleitung 4, welche zur Vakuumpumpe führt, abzuschliessen und über die Verbindungsleitung 5 Luft einzulassen. Nach erfolgter Abkühlung der Schmelzstelle kann nunmehr nach einem der üblichen Verfahren das endgültige Auspumpen und Verschliessen der Röhre vorgenommen werden.