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Rohrförmiger Getterhalter mit Längsöffnung und Verfahren zu seiner Herstellung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen rohrförmigen Getterhalter, der mit einer Längsöffnung zum Verdampfen des Getters versehen ist und auf ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Bei der Entlüftung von Hochvakuumgefässen wird allgemein ein gasbindender Stoff (Getter) verwendet, u. zw. meistens Barium, das während der Verflüchtigung und nachher die noch im Vakuumgefäss vorhandenen Gasrückstände bindet.
Da jedoch viele Getter nicht der Luft ausgesetzt werden können, ohne angegriffen zu werden, werden sie häufig in einem Behälter in Form eines kleinen Eisenrohres in das Vakuumgefäss gebracht. Dieses Rohr wird dabei von einem langen, mit dem Getter, z. B. mit Barium, gefüllten Rohr abgeschnitten und auf eine kleine Nickelplatte aufgeschweisst. Beim Heizen der Nickelplatte und also des Rohres im Vakuumgefäss tritt dann das Getter an den Enden nach aussen.
Ein Nachteil eines solchen Behälters ist jedoch der, dass das Abtrennen des Rohres kurze Zeit vor seiner Einführung in das Vakuumgefäss durchgeführt werden muss, da durch die offenen
Enden Luft eindringen kann und dies eine langsam fortschreitende Oxydation des Bariums und damit eine Minderung der Gasbindefähigkeit herbei- führen würde.
Um diesen Nachteil zu vermeiden und den nach Mass abgeschnittenen, gettergefüllten Be- hälter unbeschränkt haltbar in Luft zu machen, ist man dazu übergegangen, an Stelle eines reinen Gettermetalls, z. B. eines Erdalkali- metalls, eine Legierung mit Aluminium zu verwenden. Es bleibt dann jedoch ein anderer
Nachteil bestehen, u. zw. der, dass beim Ab- schneiden die Enden des Rohres stark verengt werden und dass beim Aufschweissen auf eine
Metallplatte oder ein Bügelchen die Möglichkeit besteht, dass der Durchzug für das zwischen den
Enden im Rohr enthaltene, gasbindende Metall verengt oder verschlossen wird.
Bei einer anderen, besonders häufig verwendeten Ausführungsfbrm, bei der ein metallenes, z. B. eisernes, Rohr mit einer Barium-Aluminium- legierung gefüllt und darauf gehämmert und zu einem Drahte mit einem Aussendurchmesser von 0. 8 mm ausgezogen wird, der in diesem Falle einen aus der erwähnten Legierung bestehenden Kern mit einem Durchmesser von z. B. 0, 5 mm besitzt, werden die geschilderten Nachteile dadurch vermieden, dass die Wand der Eisenhülle an einer einzigen Stelle in der Längsrichtung weggeschliffen wird, so dass das Barium hier während der Heizung leicht austreten kann. Der Draht wird darauf in Stücke von etwa 1 cm Länge geschnitten, nachdem Bügelchen aufgeschweisst worden sind, um Hochfrequenzstromheizung zu ermöglichen.
Ein Nachteil der hier beschriebenen Bauarten ist jedoch der, dass der austretende Dampfstrahl eine starke Divergenz aufweist, so dass sich der Bariumdampf auf einem grossen Teil der Wand des Vakuumgefässes sowie auf den darin vorhandenen Organen, wie Elektroden, absetzen kann. Dies ist mit Rücksicht auf die Isolierung und die Elektrodenkapazitäten häufig unerwünscht.
Um dem Dampfstrahl eine bestimmte Richtung zu erteilen, damit nur ein kleiner, vorausbestimmte Teil der Wand des Vakuumgefässes oder einer Elektrode mit einem Getterspiegel überzogen wird, war es auch bereits bekannt, einen rohrförmigen Getterhalter mit einem schmalen Schlitz zu versehen ; es war jedoch nicht einfach, einen solchen Schlitz in der rohrförmigen Umhüllung anzubringen, so dass zum Wegschleifen eines Teiles der Wand des Getterbehälters übergegangen wurde.
Der erfindungsgemässe Getterhalter vermeidet diese Nachteile dadurch, dass er mit einer Längsnut versehen ist. Ein solcher Getterhalter, der es ermöglicht, dass der wirksame Stoff während der
Verflüchtigung in Form eines gerichteten Strahles durch einen Längsschlitz in der Hülle entweicht, kann in besonders einfacher Weise dadurch hergestellt werden, dass ein dickwandiges Metall- rohr mit einem pulverförmigen Fangstoff gefüllt und durch Hämmern und Ziehen verjüngt wird, wobei während des Ziehvorganges oder im Anschluss daran die Umhüllung mit einer
Längsnut versehen wird, so dass das Material das Aussehen eines Drahtes mit einer Längsriefe bekommt.
Beispielsweise wird von einer Eisen-
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oder Niekelhütle in Form eines Rohres mit einem AuBdurchmesser von etwa 8 mm und einer Wandstärke von 15 mm ausgegangen, wobei ein Sägeschnitt von etwa 1 mm Breite in der Längsrichtung in der Wand angebracht wird.
Das Rohr wird dann in einer umlaufenden Hämmermaschine derart gehämmert oder auf andere Weise bearbeitet, bis der Sägeschnitt verschlossen ist und darauf mit einer BariumAluminium-Legierung gefüllt und auf einen Aussendurchmesser von z. B. 0-8 mm ausgezogen.
Es ergibt sich nun, dass der ursprüngliche Sägeschnitt während des Ziehvorganges in Form eines engen Schlitzes in der Eisenhülle wieder entsteht, und obgleich die Wandstärke der Hülle nur etwa 0-15 mm beträgt, zeigt sich, dass der austretende Dampfstrahl bei der Verflüchtigung des Getters durch die Seitenwände des Schlitzes gerichtet wird.
Gemäss einem anderen, besonders gut geeigneten Verfahren wird der Eisenzylinder nicht vorher eingesägt, sondern sofort mit einer Legierung des Fangstoffes gefüllt und darauf gehämmert und auf einen Durchmesser von z. B. 0-8 mm ausgezogen. Der Getterdraht wird dann im Anschluss an den Ziehvorgang über ein Führungsrad geführt, über dem ein Druckrad mit V-förmigem Profil angeordnet ist, das eine V-förmige Nut in die Hülle drückt.
Da infolge des Ziehvorganges die Hülle des rohrförnugen Halters verhältnismässig hart geworden ist, platzt sie beim Eindrücken der Nut auf deren Bodenseite einwärts. Infolge der erwähnten Härte der Hülle ist es nicht gut möglich, in üblicher Weise eine Nut einzuschneiden.
Auf den Getterdraht werden dann in bestimmten Abständen und in bestimmter Lage gegenüber der Nut U-förmige Bügelchen angeschweisst, worauf der Draht zwischen diesen Bügeln durchgeschnitten wird.
Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der Fig. 1 einen Schnitt durch einen bekannten Getterhalter, Fig. 2 und 3 Schnitte durch rohrförmige, nach dem erfindung- gemïssen Verfahren hergestellte Getterhalter, Fig. 4 eine Ansicht eines solchen, auf einem Bügel angebrachten Halters, Fig. 5 eine mit einem solchen Getterhalter versehene Hochvakuumröhre und Fig. 6 und 7 eine Vorrichtung zum Eindrücken einer Längsnut darstellen.
In den Figuren bezeichnet 1 die Eisenhülle und 2 den aus gasbindendem Stoff bestehenden Kern.
Gemäss einer bekannten Ausführungsform ist nach Fig. 1 die Hülle 1 an einer Stelle bis nahe auf den wirksamen Kern flach abgeschliffen.
Die Dämpfe des wirksamen Stoffes brechen durch den dünnen Streifen der Hülle hindurch und verbreiten sich praktisch über einen Winkel von l80 , so dass sich der Dampf über ein grosses Gebiet ausbreitet, was häufig unerwünscht ist.
Nach Fig. 2 wurde das Eisenrohr zunächst eingesägt und nach dem Zuhämmern des Säge- schnittes mit wirksamem Stoff gefüllt und ausgezogen. Es zeigt sich, dass wider alles Erwarten während des Ziehvorganges der Schlitz wieder entsteht. Da dieser Schlitz 4 praktisch von parallelen Wänden begrenzt ist, entweicht der Dampfstrahl in einer ganz bestimmten Richtung.
Eine etwas grössere Divergenz weist ein Dampfstrahl auf, der aus dem in Fig. 3 gezeigten Getterhalter entweicht. Unmittelbar im Anschluss an das Ausziehen in Form eines Drahtes von der gewünschten Stärke ist bei diesem Getterhalter mittels eines Druckrades 17 (Fig. 6) eine V-förmige Nut 5 in die Hülle eingedrückt worden. Hiezu wird die Hülle nach Passieren des letzten Ziehsteines 15 über eine Führungsbahn 16 unter einem Druckrad 17 hindurchgezogen.
Diese Bearbeitung lässt sich nur dann wirksam durchführen, wenn das Eindrücken nach dem Ziehvorgang erfolgt, da infolge des Ziehvorganges die Hülle eine bestimmte Härte erhalten hat, wodurch sie am Boden der Nut einwärts platzt.
Dies erfolgt jedoch nicht, wenn das Material der Hülle noch zäh ist. Auf dem drahtförmigen Getterhalter werden dann kurze, beispielsweise aus Nickel bestehende U-förmige Bügelchen 6 mit einer Breite von etwa 1-2 cm auf geschweisst und der Getterhalter 1 wird zwischen den Bügelchen durchgeschnitten. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, bildet der Getterhalter mit dem Bügel einen geschlossenen Leiter, der eine Hochfrequenzheizung des Getters ermöglicht.
Die mit einem Getterhalter versehenen Bügelchen werden in Vakuumgefässe, besonders in elektrische Entladungsröhren, in der Weise ein"4 gebaut, dass der Schlitz oder die Nut die gewünschte Lage einnimmt. Wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, kann durch Verwendung eines erfindungsgemässen Getterhalters erreicht werden, dass sich das Getter an einem beschränkten Bereich der Röhrenwand absetzt. Dies ist, zumal bei kleinen Ausmassen, mit Rücksicht auf die Isolierung und Elektrodenkapazitäten besonders erwünscht.
Nach Fig. 5 ist der Getterhalter 1 mit dem Bügel 6 an einem Haltepol 11 eines in einem Kolben 7 untergebrachten Elektrodensystems 10 befestigt.
Der Kolben 7 ist durch den Boden 8 verschlossen, in den Kontaktstifte 9 eingeschmolzen sind.
Der Getterdampf tritt gerichtet aus dem Schlitz des Halters 1 heraus, so dass nur auf einem kleinen Teil der Röhrenwand ein Getterspiegel 13 entsteht. Das Elektrodensystem 10 wird also nicht vom Getterdampf getroffen und die Elektrodenkapazitäten werden infolge der geringen Abmessungen des Getterspiegels praktisch nicht beeinflusst.
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