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Elektronenstrahlröhre
Es sind Elektronenstrahlröhren bekannt, in denen eine zylindrische Elektrode an einer anderen zylindrischen Elektrode, deren Aussendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser der erstgenannten
Elektrode ist, dadurch befestigt ist, dass die Elektro- den einander über einen Teil ihrer Länge um- schliessen und der Raum zwischen den sich um- schliessenden Teilen mit Zement ausgefüllt wird.
Diese Befestigungsart hat den Nachteil, dass sich der Zement schwer entgasen lässt, so dass sich das Vakuum solcher Röhren bisweilen stark verschlechtert.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, hat man den
Zement durch lose Zwischenstücke aus Isolierstoff, z. B. Speckstein oder Porzellan, ersetzt, die in den Abmessungen derart genau hergestellt werden, dass die Elektroden passend darin sitzen oder sie passend umschliessen.
Bei diesem Verfahren ist zu berücksichtigen, dass die Zwischenstücke bei der Erhitzung, der die Röhre bei der Entgasung unterzogen werden muss, häufig solche Formänderungen erleiden, dass die Elektroden lose werden oder sich schräg verziehen. Dieser Nachteil macht sich übrigens bei der Befestigung mit Zement gleichfalls bemerkbar.
Auch ist schon vorgeschlagen worden, den Elektrodenaufbau einer Braunschen Röhre aus konischen Passstücken zusammenzusetzen und die ganze Anordnung mit ausserhalb der Entladungsbahn angeordneten Schraubbolzen zusammenzuziehen.
Die Erfindung betrifft eine Elektronenstrahlröhre, in der zwei zylindrische, gleichachsig angeordnete Metallteile einander über einen Teil ihrer Länge umschliessen und der Zwischenraum mit Isolierstoff ausgefüllt ist. Sie bezweckt bei einer einfachen Zusammensetzungsart des Elektrodensystems eine unveränderliche genaue Lage der Elektroden in bezug auf die Röhrenachse sicherzustellen.
Erfindungsgemäss ist an beiden oder an einer von den beiden Berührungsflächen eine im Verhältnis zur Wandstärke der Metallteile sehr dünne Isolierstoffhaut vorgesehen, die eine so innige Berührung der aneinander liegenden Flächen gewährleistet, dass die Elektroden ohne weitere Hilfsmittel die gegenseitige Lage beibehalten.
Diese Befestigungsart besteht nicht, wie die obengeschilderte bekannte Art, bei der Zement benutzt wird, in einer Verbindung der Metallteile mittels einer Zwischenschicht, die sowohl an einem als auch am anderen Teil festhaftet, sondern in einer Steckverbindung, bei der die
Isolierstoff haut keine andere Aufgabe hat als die beiden ineinanderschliessenden Teile elektrisch zu trennen. Sie muss vorzüglich an der Metalloberfläche festhaften und imstande sein, bei sehr geringer Stärke die zwischen den aufeinander geschobenen Teilen herrschende elektrische
Spannung auszuhalten. Eine guthaftende Haut von hoher Isolierfähigkeit ist durch Oxydation der Berührungsflächen erzielbar. Das Metalloxyd bildet dann den Isolierstoff. Ein Oxyd, das den gestellten Anforderungen ganz besonders gerecht wird, ist das Aluminiumoxyd.
Zweckmässig wird daher der oxydierte Teile aus Aluminium hergestellt. Am einfachsten wird der ganze Teil aus Aluminium angefertigt.
Besonders gute Ergebnisse werden bei Verwendung einer Oxydschicht erzielt, die durch anodische Oxydation des Aluminiums entstanden ist. Eine solche Schicht hat eine grosse Widerstandsfähigkeit und ein grosses Isoliervermögen.
Ausserdem wächst bei dieser Art von Oxydbildung das Material nicht nennenswert an, so dass bei der Herstellung der Elektroden auf Mass einer Vergrösserung der Materialstärke durch Oxydation nicht Rechnung getragen zu werden braucht. Die bei einer Spannung von 2000 Volt erforderliche Stärke der Oxydschicht beträgt nur einige Hundertstel Millimeter.
Bei Verwendung von Stoffen, die hingegen bei Oxydation eine nicht unerhebliche Dickenzunahme aufweisen, oder wenn die Isolierschichten von aussen her, z. B. durch Niederschlagung aus einer Suspension, durch Kataphorese, Elektrolyse oder durch Aufdampfen oder andere bekannte Verfahren aufgebracht werden, kann man durch eine Nachbearbeitung der Tragflächen die Fassung wieder herstellen oder man kann vorher beim Bestimmen der Durchmesser der übereinander schliessenden Teile der zu erwartenden Vergrösserung der Materialstärke Rechnung tragen.
Es kommt bei einer erfindungsgemässen Röhre auf genaue Bemessung der Metallteile an, weil
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keine andere Bearbeitung zur Befestigung der
Teile aneinander Anwendung findet, als bloss das Übereinanderschieben der aufeinander passenden Teile, und nachherige Korrektion der Lage des einen Teiles in bezug auf den anderen unerwünscht und sogar nicht mehr möglich ist.
Eine hinreichende Genauigkeit ist dadurch erziel- bar, dass die Teile mittels des sogenannten Spritz- verfahrens hergestellt werden. Bei gespritzten
Aluminiumelektroden ist eine Nachbearbeitung der Passflächen in der Regel nicht erforderlich.
Die Heizung des Elektrodensystems bei Ent- gasung während der Herstellung bringt bei der erfindungsgemässen Röhre keine Nachteile mit sich, sogar wenn der benutzte Isolierstoff in der
Stärke wie sie früher die Zwischenstücke hatten, dazu noch Anlass geben könnte. Durch Verwendung einer Schicht, die im Verhältnis zur
Stärke der bekannten Bindemittelschichten, aber auch im Verhältnis zur Stärke der bekannten zwischengeschobenen selbständigen Isolerschichten sehr dünn ist, werden Entgasungsschwierigkeiten und aus Unterschieden im Ausdehnungskoeffizienten stammende Nachteile vermieden.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele von Elektrodensystemen für Entladungsröhren nach der Erfindung schematisch im Schnitt dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Elektronenejektor einer Röhre, bei der eine magnetische Abbildungslinse verwendet wird. Fig. 2 ist ein Elektronensystem, das eine elektrostatische Abbildungslinse bildet. Fig. 3 zeigt den Teil, der in Fig. 1 mit einem Rande a umschlossen ist, in vergrössertem Massstabe.
In Fig. 1 und 2 ist die indirekt geheizte Glühkathode mit 1 und der Wehneltzylinder mit 2 bezeichnet.
In Fig. 1 ist eine am Wehneltzylinder befestigte
Sauganode mit 3 bezeichnet. Der Wehneltzylinder hat einen Rand 4 von etwas kleinerem Aussen- durchmesser, der passend in einem Rand 5 sitzt, der eine Fortsetzung der Sauganode mit etwas vergrössertem Innendurchmesser bildet. Die beiden Körper 2 und 4 bestehen aus Aluminium und sind beide an den Berührungsflächen anodisch oxydiert.
In Fig. 3 ist der in Fig. 1 von einem Rand a umschlossene Teil in vergrössertem Massstabe dargestellt. Die Passfläche des Teiles 4 hat eine Oxydhaut 6 und die Passfläche des Teiles 5 eine Oxydhaut 7. Die Schichten 6 und 7 von Aluminiumoxyd (Al203) bilden die elektrische Isolation zwischen den Elektroden 2 und 3. Das Elektrodensystem wird in der Weise zusammengesetzt, dass die Elektrode 3 einfach auf die Elektrode 2 wie ein Deckel auf eine Buchse aufgeschoben wird.
In dem in Fig. 2 dargestellten Elektronenejektor hat die Sauganode 8 eine grössere Länge als beim System nach Fig. l. Das von der Kathode abgewendete Ende der Sauganode 8 ist die erste Be- grenzungsfläche des elektrischen Feldes, das die eigentliche Abbildungslinse bilden muss. Die zweite Begrenzungsfläche ist die Innenfläche der
Beschleunigungsanode 9. Die Kathode 1, der
Wehneltzylinder 2 und die Sauganode 8 bilden zusammen das Vorkonzentrationssystem.
Die Elektrode 8 weist auch am anderen Ende einen Rand 10 mit erweitertem Innendurchmesser und die Elektrode 9 einen Teil 11 mit verjüngtem Aussendurchmesser auf. Der Raum 10 schliesst wieder passend ringsum den Teil 11, und die Berührungsflächen sind oxydiert. Durch die Oxydhaut auf diesen Flächen werden die Teile 8 und 9 voneinander isoliert.
Die genau zugerichteten und engpassenden Elektroden mit den oxydierten Berührungsflächen können durch Zusammenschieben ohne weiteres zu einem System vereinigt werden. Bei den bekannten Ausbildungen erfolgt die Vereinigung der Elektroden zu einem System mittels Lehren ; dieses Verfahren ist ziemlich umständlich und erfordert zumeist eine Nachbearbeitung, weil Spannungen in den Befestigungsteilen Spielraum im System ergeben.
Die Befestigung an der Wand der Elektronenröhren kann bei der erfindungsgemässen Vorrichtung auf die gleiche Art und Weise wie bei denjenigen mit losen Zwischenstücken oder mit Zement ausgefüllten Zwischenräumen erfolgen, also mittels Stäbchen am Wehneltzylinder, die in eine gläserne Quetschstelle eingeschmolzen sind. Um zu verhüten, dass diese Stäbchen während der Belastungmitdemganzen Elektrodengebilde 2, 8 und 9 sich durchbiegen, wodurch bei waagrechter Lage der Röhre die Elektroden nicht mehr genau zentrisch liegen würden, können an der Elektrode 9 Stützteile befestigt werden, die an der Seitenwand der Röhre anliegen. Diese sind etwas federnd zu machen, um die Einführung zu erleichtern und auch weil eine eng passende Glaswand schwer herstellbar ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektronenstrahlröhre, in der zylindrische, gleichachsig angeordnete Metallteile aneinander befestigt sind, indem von zwei benachbarten Teilen der eine unter Zwischenfügung von Isolationsmaterial den anderen über einen Teil seiner Länge umschliesst, gekennzeichnet durch eine an beiden oder einer von den beiden Berührungsflächen vorgesehene, im Verhältnis zur Wandstärke der Metallteile sehr dünne, vorzugsweise durch anodische Oxydation aufgebrachte isouerstoiihaut, die eine so innige Berührung der einander anliegenden Flächen gewährleistet, dass die Elektroden ohne äussere Hilfsmittel die gegenseitige Lage beibehalten.