CH160037A - Vakuumdichte Stromeinführung. - Google Patents

Description

      Vakuumdichte        Stromeinführung.       Es .sind vielfach Versuche unternommen  worden,     metallische    Stromzuführungen in  kieselsäurehaltige Stoffe mit     geringem    Aus  dehnungskoeffizienten, zum     Beispiel    Quarz,  einzuschmelzen. Zum allergrössten     Teil    blie  ben diese Versuche, die bei ihrem Gelingen  einen bedeutenden     Fortschritt    auf sehr vielen  Gebieten .der Technik ergeben würden, erfolg  los. Das     Naheliegendste    wäre es, zum er  wähnten Zweck     Metalldrähte    oder Draht  gruppen,<B>zum</B> Beispiel in     Form    von Schläu  chen, zu verwenden.

   Bei Anwendung von  Drähten erwies sich die Festigkeit von Quarz  als zu gering, um den Zugspannungen bei  Erkalten der Einschmelzung standzuhalten.  Bei     Verminderung    des Drahtdurchmessers       würden    die hierbei sich bildenden Risse und  Spalte zwar kleiner, doch müsste aus elek  trischen     Gründen    bei fortdauernder Ver  kleinerung ihres Durchmessers     entsprechen-          derweise    eine     immer    steigende Zahl von       =Drähten        genommen    werden.

   Dabei zeigte sich    immer, dass zwar kleinere Risse und Sprünge  entstehen als bei     Verwendung    eines einzigen  dickeren     Drahtes,    diese aber in     ihrer    Gesamt  heit ein eher grösseres     Gefahrmoment    für die  Dichtigkeit ergaben.  



       Gegenstand    der vorliegenden Erfindung  ist eine vakuumdichte     Stromeinführung    mit  einem in kieselsäurehaltigem Stoff von ge  ringem     Ausdehnungskoeffizienten    einge  schmolzenen,     aus    schwer schmelzbarem Me  tall bestehenden,     bandförmigen        Körper,    der       ,u     in     Folienform    eine Dicke von höchstens 20  aufweist.

    Wie sich aus früheren Versuchen ergab,  benetzen Quarz und hochschmelzende,     hoch-          kieselsäurehaltige    Gläser folgende Metalle       bezw.    Metallegierungen:     Tautal,        Molybdän,          Niob,    Wolfram,     Wolfram-Molybdänlegierun-          gen,    Platin und     Platin-Iridiumlegierungen,          wenn    die Metalle durch eine     Vorbehandlung,     beispielshalber durch Entgasung bei hohen  Temperaturen im Vakuum     geschmeidig    ge-      macht worden sind.

       Diese        Vorbehandlung,     die sich bei     Kappeneinschmelzungen    als gün  stig     erwiesen    hat,     kann        nun    auch bei dünnen  Bändchen     aus    denselben     Metallen    vorgenom  men werden.

   Die Benutzung von     dünnen     Bändchen (Folien) zum erwähnten Zweck er  scheint im     vornherein    nicht aussichtsreich zu  sein, da. auch     hierbei    der     kieselsäurehaltige     Stoff durch     Zugspannungen    in noch höherem       Masse        beansprucht    wird, als dies bei Ver  wendung von runden Drähten der Fall ist.

    Auch eine     Variierung    der     Dimensionen     scheint nach den Regeln der Festigkeits  lehre nicht     aussichtsreich    zu sein, da bei  Behandlung derselben geometrischen Form  auch -bei Änderung der Dimensionen immer  die gleichen     Zugspannungen    zu     erwarten     wären. Versuche in dieser Richtung ergaben  auch     erwartungsgemäss    bei stetiger Vermin  derung der     Folienstärke    immer die gleichen  ungenügenden Resultate, weil au der Grenze  von Quarz und Metall dünne Risse entstan  den.

   Dies mag auch .der Grund gewesen sein,  dass sich bis heute bandförmige Metalleinfüh  rungen in Quarz,     obwohl    sie in der Technik  lange bekannt waren, nicht eingeführt haben.  



       Überraschenderweise        verschwanden    diese  Risse aber völlig bei einer gut     bestimmbaren     endlichen Dicke der Folie, so dass dadurch  vollkommen vakuumdichte Einschmelzungen       herstellbar    wurden. Diese durch Versuche er  mittelte Grenzdicke beträgt     etwa        20,u.    Die  Breite der Folie und auch die     Ausbildung    der  Ränder     (zugeschärfter    oder glatt abgeschnit  tener Rand) erwies sich bei     richtiger    Wahl  der     Foliendicke    von     geringer        Bedeutung.     



  Die geringe Dicke der Metallfolien, mit  denen sie nach der Erfindung .eine gasdichte  Einschmelzung herstellen lässt,     verursacht    ge  wisse technische Schwierigkeiten. Es hat sich  zwar gezeigt,     da3    beispielshalber eine Folie  von 10     ,u    Stärke und 5     mm    Breite Ströme von  über 10 Ampere vertragen kann, ohne zu  glühen, und dass wiederholte Temperatur  wechsel     zwischen    Rotglut und Zimmertempe  ratur der Dichtigkeit der Einführung nicht  schaden.

   Es zeigte sich aber, dass die Folie  nach     längerer    .oder kürzerer Zeit an den Stel-         len    durchbrennt, an denen sie nicht in den       kieselsäurehaltigen    Stoff, zum Beispiel  Quarz, eingeschmolzen ist. Es hat sich als       zweckmässig    erwiesen, die Folie an ,den Stel  len, an denen     sie    mit Luft     in.    Berührung  kommen kann, vor höheren     Temperaturen    zu       schützen    und auch den Luftzutritt nach     Mög-          lichkeit    -zu beschränken.

   Dies wird zum Bei  spiel dadurch erreicht, dass die dünne Folie  an ihren Enden mit etwas stärkeren Blechen,  beispielshalber aus     Molybdän    in innige  Berührung gebracht wird, beispielshalber  durch     Punktschweissung    oder durch Einklem  men und     diese    Bleche selber in kieselsäure  haltigen Stoff eingequetscht werden     unter     Bedingungen, unter denen     kieselsäurehaltiger     Stoff am Metall der Endbleche nicht haftet.

    Es hat sich nun gezeigt, dass dies erreicht  werden kann mit Endstücken aus     Molybdän-          blech,    die bei Temperaturen über<B>1700'</B> ent  gast worden sind, wenn die     Einschmelzung     dieser     Endbleche    mit geringem Temperatur  überschuss über dem     Erweichungspunkt    des       kieselsäurehaltigen    Stoffes vorgenommen  wird.  



  ES hat sich weiterhin gezeigt, dass die       Übergangsstelle    zwischen den Endblechen  und der .dünnen Folie einen     Gefahrpunkt    bil  det.     Infolge        thermisclher        Kontraktion    der  Endstücke oder auch     durch        mechanische        Be-          anspruchung    rissen die Folien     vorzugsweise     an dieser Stelle. Man kann dies     dadurch    ver  hüten,     dass,    an den Enden die Folie doppelt  oder mehrfach genommen wird, wodurch ein  mechanisch fester     Übergang    geschaffen wird.

    Einen guten     thermischen    und mechanischen  Schutz der     gefährdeten    Enden kann man  auch dadurch erreichen, dass man die Enden  der als     Stromleiter    verwendeten     dünnen     Folie in Hohlräumen des     Einschmelzmate-          rials    enden     lässt,    die mit bei Zimmertempera  tur festem Metall ausgegossen sind.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜ0H: Vakuumdichte Stromeinführung mit einem in kieselsäurehaltigem Stoff von geringem Ausdehnungskoeffizienten eingeschmolzenen, bandförmigen Körper aus- schwer schmelz- barem Metall, gekennzeichnet durch eine Me tallfolie von höchstens 20,u Dicke. UNTERANSPRÜCHE: 1. Stromeinführung nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch eine Tantalfolie von höchstens 20 ,u Dicke.

   Stromeinführung nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch eine Niobfolie von höchstens 20 ,u Dicke. 3. Stromeinführung nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch eine Molybdänfolie von höchstens 20 ,u Dicke. 4. Stromeinführung nach Patentanspruch., gekennzeichnet durch eine Wolframfolie von höchstens 20,u Dicke. 5. Stromeinführung nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch eine Folie von höchstens 20,u. Dicke aus einer Wolfram legierung. 6. Stromeinführung nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch eine Folie von höchstens 20 ,u Dicke aus einer Wolfram Molybdänlegierung. 7.

   Stromeinführung nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch eine Platinfolie von höchstens 20,u Dicke. B. Stromeinführung nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch eine Folie von höchstens 20 g Dicke aus einer Platin legierung. 9. Stromeinführung nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch eine Folie von höchstens 20,u Dicke aus einer Platin- Iridiumlegierung. 10. Stromeinführung nach Patentanspruch.

   dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der dünnen Folie mit stärkeren Stücken aus hochschmelzenden Metallen in inni ger Verbindung stehen, die ihrerseits in das Einschmelzmaterial eingequetscht sind. 11. Stromeinführung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der als. Stromleiter verwendeten dünnen Folie in Hohlräumen des Einschmelz- materials enden, die mit bei Zimmer temperatur festem Metall ausgegossen sind. 12. Stromeinführung nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch Quarz als Ein schmelzmaterial. 7.3.

   Stromeinführung nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch hochschmelzendes hochkieselsäurehaltiges Glas als Ein schmelzmaterial.