Elektrisches Entladungsgefäss mit Netallstromzuführungen. Es sind elektrische Entladungsröhren, insbesondere mit M@etalldampffüllung be kannt, deren Hülle aus Hartglas oder einem sonstigen Glase niedrigen Ausdehnungskoef- fizienten besteht. Zur Stromeinführung in solche Gefässe benutzt man Drähte aus Molybdän, Wolfram oder Legierungen von diesen. Ferner sind Entladungsgefässe be kannt,
deren Hüllen aus Weichglas, ein schliesslich Bleiglas, bestehen, und für welche Stromeinführungsdrähte aus Platin, oder mit einem Mantel aus Platin oder Kupfer, ver wendet werden. Es wurde auch vorgeschla gen, Nickel-Eisenlegierungen für solche Ein führungsdrähte zu verwenden. .
Wird Wolfram, Molybdän, oder Legie rungen von diesen, als Drahtmaterial ver wendet, so muss die Einschmelztempera,tur sehr genau eingehalten werden, um einerseits Oxyde dieser Metalle an der Einschmelzstelle zu bilden, die zum Verwachsen mit dem Glas geeignet sind, anderseits aber zu starke Oxydschichten zu vermeiden, welche die Ein schmelzstelle undicht machen könnten. Auch verdampfen,
solche Oxyde sehr leicht und beschlagen die Innenwände des Gefässes. Ausserdem wird hierdurch .die Elektrode, besonders an der Einschmelzstelle, ge schwächt.
Diese Schwierigkeiten führten dazu, dass man verhältnismässig starke Drähte (Stäbe) benutzte. Aber auch hier machten das dichte Einschmelzen, ferner das Weichlöten am Nickel, schliesslich das Anschweissen an .die eigentliche Elektrode Schwierigkeiten.
Sehliess.lich hat man eine allzu starke Verdampfung der Oxyde dadurch zu verhin dern gesucht, dass man die Durchführungs teile mit edlerem Metall überzog. Das er gab eine teure Bauart.
Die für Weichgläser benutzten Ein schmelzdrähte besitzen unzureichende elek trische Leitfähigkeit. Man hat darum aus diesen Materialien nur den Teil der Einfüh rung ausgeführt, der durch das Glas hin durchtritt, und an den Enden dann die Zu leitung, sowie die Weiterleitung zur Elek- trode angefügt. Das macht wieder Schwie rigkeiten an den Verbindungsstellen.
Gemäss der Erfindung wird die Strom zuführung zwischen einer Elektrode im Ge fässinnern und einem Aussenkontakt, z. B. einer Sockelplatte oder einem Anschlussge- winde, zu mindest durch die Einschmelzstelle im Glas hindurch aus einem zusammenhän genden, ununterbrochenen Stück hergestellt, das aus einer Eisen-Nickel-Kobaltlegierung besteht, deren Zusammensetzung so bemes sen ist, dass ihre Wärmedehnung möglichst derjenigen des Glases an der Einschmelz- stelle entspricht.
Dieses Verbindungsstück kann bis zur Anschlussstelle einer Elektrode im Gefässinnern durchgeführt sein. Es kann aber auch im Gefässinnern ein Zwischenstück aus geeignetem andern Material eingefügt sein.
Die von der Erfindung gewählte Legie rung besitzt ausser der gewünschten Wärme dehnung auch noch hohe elektrische Leit fähigkeit, so dass man selbst bei hohen Strom stärken und langen durchgehenden Stromzu führungen und Halterungen von Elektroden zu Querschnitten an der Einschmelzstelle gelangt, die ohne weiteres vakuum- oder gasdicht hergestellt werden können.
Obwohl die Wärmeableitung zwischen der thermisch belasteten Einschmelzstelle und dem kalten Sockel in einem Draht aus dem erfindungsgemäss gewählten Material sehr günstig ist, kann man die, Wärmeablei- tung noch dadurch verbessern, dass man den zwischen der Einsehmelzstelle und dem Sockel liegenden Drahtteil mit einem gut Wärme leitenden Metallmantel, z. B. aus Kupfer, beispielsweise auf elektrolytischem Wege, überzieht.
o Durch .die Erfindung werden gegenüber .dreiteiligen Drähten, von denen ein Teil ausserhalb der Einschm@elzstelle, der zweite in dieser letzteren., und der dritte innerhalb des Gefässes liegen, und die miteinander zu verknoten und verschmelzen sind, erhebliche Vorteile erreicht. Einmal wird mindestens eine dieser Stellen., nämlich zwischen: Ein schmelzstelle und Sockel, vermieden und da- durch ,die Herstellung erleichtert.
Ausserdem wird ein solcher Knoten, der immer eine Ge- fahrstelle hinsichtlich mechanischer Festig keit und Wärmestauung bildet, vermieden.
Vorteilhaft ist die Verwendung einer gesin terten Nickel - Eisen - Kobaltlegierung, .der wegen dieser Herstellung auch die sonst bei Schmelzlegierungen erforderlichen Desoxy- dationszusätze fehlen können, weil dann ein mechanisch besser bearbeitbares Material er halten wird, das ausserdem keine solchen Zu sätze enthält, .die in das Vakuum hinein verdampfen und zu Isolationsschwierigkei- ten, Vergiftung :
der Kathode, Beschlagbil- dung am Glase, oder Verschlechterung des Vakuums Anlass geben können. Ein weiterer Vorteil dieser Sinterlegierung besteht auch darin, dass .ein Kohlenstoffgehalt niedrig ge halten oder praktisch vermieden werden kann, der sonst bei Anwendung von Schmelz öfen unvermeidlich ist.
Zusätze dieser Art geben auch Anlass zur Bildung von Gasbla sen in der Einschmelzstelle während ihrer Herstellung, wodurch ihre Festigkeit und Dichte, aber auch. der Wärmeaustausch zwi schen dem Glase und dem Metall beeinträch tigt werden könnte.
Die Erfindung sei anhand der schemati schen Ausführungsbeispiele der Zeichnung erläutert.
In Abb. 1 ist eine Elektrode 1 in einem Glasgehäuse 2. mit Gewindekontakt 3 und Sockelkontakt 4 angeordnet. Die Stromzu- führungsdrähte 5, 6 aus der Nickel-Eisen- gobaltlegierung sind durch den Quetschfuss 7 hindurch von den Anschlussstellen an die Elektrode 1 bis zu den Aussenkontakten 3 bezw. 4 hindurchgeführt.
Im Beispiel der Abb. 2 sind die Einfüh rungsdrähte 5, 6 aus der @ickel-Eisen-Ko- baltl.egierung von -den Aussenkontakten 3 bezw. 4 nur bis zu einer Stelle innerhalb des Gefässes 2 an oder nahe der Innenfläche des Quetschfusses 7 geführt, und hier mit Zu- führungs- (Halterungs-) Drähten 8, 9 aus einem .geeigneten andern Material, z. B. Kupfer, Molybdän, verbunden.
Das Beispiel der Abb. 3 unterscheidet sich von denjenigen der Abb. 2 lediglich darin, dass die Verbindungsstelle zwischen den Drähten 5, 9 bezw. 6, 8 weiter in das Innere des Gefässes, zwischen Quetschfuss 7 und Elektrode 1, verlegt ist.
Das Beispiel der Abb. 4 zeigt, wie ausser einer Bauart beispielsweise nach Abb. 1 (die ebensogut durch eine nach Abb. 2 oder 3 ersetzt sein könnte) noch Halterungsdrähte 10, 11 vorgesehen sind, von denen der Draht 10 in den Quetschfuss 7 eingeschmolzen (ein gesteckt) ist, während der Halterungsdraht 11 mittels einer Klammer 12 am Quetschfuss befestigt ist.
Wenn gewünscht, kann ein Stromzufüh- rungsdraht auch in einem Stück mit seinem Aussenkontakt, insbesondere einer Sockel platte, hergestellt sein und als solches ein geschmolzen werden.
Das Glas für .das E-ntladungsgefäss@ wird vorteilhaft so gewählt, dass sein Transfor- mationspunkt nahe dem Curiepunkt der Eisen-Nickel-Kobaltlegierung liegt. Das Glas soll demzufolge beim Curiepunkt der Legie- rung, also bei jener Temperatur, bei welcher die Legierung einer magnetischen Umwand lung unterliegt, entweder gerade zu erwei chen beginnen, oder noch unplastisch sein.
Eine Legierung gemäss, der Erfindung kann beispielsweise aus 54% Eisen, 29 Nickel und 17 % Kobalt bestehen. Sie kann einwandfrei mit einem Glas verschmolzen werden, dessen Transfarmationspunkt unter halb 42-5 C liegt und dessen Ausdehnungs koeffizient 45-55 X 10-7 ist.
Eine andere Legierung gemäss der Erfindung kann aus 40% Eisen, 20% Nickel und 40% Kobalt bestehen; sie kann mit einem Glas ver schmolzen werden, dessen Transformations- punktunterhalb 680 liegt und dessen Ausdeh nungskoeffizient ungefähr 90-10O X 10-7 beträgt. Einschmelzgläser der ersteren Art sind beispielsweise diejenigen von Corning, die unter der Bezeichnung "G 705 AJ" und "G 71" in -den Handel gebracht werden.
Gläser entsprechend dem zweiten Beispiel sind :die von Fischer in den Handel gebrach ten "X-Glas" und "Prima-Glas".
Electrical discharge vessel with mains power supply. There are electrical discharge tubes, in particular with metal vapor filling, whose shell is made of hard glass or some other glass with low expansion coefficients. Wires made of molybdenum, tungsten or their alloys are used to introduce current into such vessels. Furthermore, discharge vessels are known
the sheaths of which are made of soft glass, including lead glass, and for which current lead-in wires made of platinum, or with a jacket made of platinum or copper, are used. It has also been proposed to use nickel-iron alloys for such a lead wire. .
If tungsten, molybdenum or alloys of these are used as wire material, the melting temperature must be adhered to very precisely in order on the one hand to form oxides of these metals at the melting point that are suitable for fusing with the glass, but on the other hand to close avoid thick layers of oxide, which could make the melting point leak. Also vaporize,
such oxides very easily and cloud the inner walls of the vessel. In addition, this weakens the electrode, especially at the melting point.
These difficulties led to the use of relatively strong wires (rods). But here, too, the dense melting, the soft soldering on the nickel, and finally the welding on the actual electrode made difficulties.
Finally, an attempt was made to prevent excessive evaporation of the oxides by coating the bushing parts with noble metal. That he gave an expensive type.
The fuse wires used for soft glass have insufficient electrical conductivity. For this reason, only the part of the lead-in that passes through the glass has been made from these materials, and the lead and the lead to the electrode have been added to the ends. That again creates difficulties at the connection points.
According to the invention, the power supply between an electrode in the vessel interior and an external contact, for. B. a base plate or a connecting thread, made at least through the melting point in the glass from a cohesive lowing, uninterrupted piece, which consists of an iron-nickel-cobalt alloy, the composition of which is dimensioned so that their thermal expansion is as close to that of the Glass corresponds to the melting point.
This connecting piece can be passed through to the connection point of an electrode in the interior of the vessel. However, an intermediate piece made of another suitable material can also be inserted in the interior of the vessel.
In addition to the desired thermal expansion, the alloy selected by the invention also has high electrical conductivity, so that even with high currents and long continuous power supplies and holders of electrodes, cross-sections at the melting point can easily be vacuum or can be made gas-tight.
Although the heat dissipation between the thermally stressed melting point and the cold base in a wire made of the material selected according to the invention is very favorable, the heat dissipation can be improved by applying a good amount of heat to the wire part lying between the melting point and the base conductive metal sheath, e.g. B. made of copper, for example electrolytically coated.
The invention achieves considerable advantages over three-part wires, some of which are outside the melting point, the second in the latter, and the third inside the vessel, and which are to be knotted and fused together. Once at least one of these points, namely between: a melting point and base, is avoided and thereby facilitates manufacture.
In addition, such a knot, which is always a hazard in terms of mechanical strength and heat build-up, is avoided.
It is advantageous to use a sintered nickel-iron-cobalt alloy, which, because of this production, can also lack the deoxidation additives otherwise required for fused alloys, because then a more mechanically machinable material will be obtained that also does not contain any such additives. which evaporate into the vacuum and cause insulation difficulties, poisoning:
the cathode, fogging on the glass, or a deterioration in the vacuum can give cause. Another advantage of this sintered alloy is that a carbon content can be kept low or practically avoided, which is otherwise unavoidable when using melting furnaces.
Additions of this type also give rise to the formation of gas bubbles in the melt-down point during their manufacture, which also increases their strength and density. the heat exchange between the glass and the metal could be adversely affected.
The invention will be explained with reference to the schematic exemplary embodiments of the drawing.
In Fig. 1, an electrode 1 is arranged in a glass housing 2 with a threaded contact 3 and a base contact 4. The power supply wires 5, 6 made of the nickel-iron-cobalt alloy are passed through the pinch foot 7 from the connection points on the electrode 1 to the external contacts 3, respectively. 4 passed through.
In the example in Fig. 2, the lead-in wires 5, 6 are made of the nickel-iron-cobalt alloy of the external contacts 3 and 4 is only guided up to a point within the vessel 2 on or near the inner surface of the pinch foot 7, and here with supply (retaining) wires 8, 9 made of another suitable material, e.g. B. copper, molybdenum connected.
The example of Fig. 3 differs from that of Fig. 2 only in that the connection point between the wires 5, 9 respectively. 6, 8 is moved further into the interior of the vessel, between the pinch foot 7 and electrode 1.
The example in Fig. 4 shows how, in addition to a design, for example according to Fig. 1 (which could just as well be replaced by one according to Fig. 2 or 3), retaining wires 10, 11 are also provided, of which the wire 10 is fused into the pinch foot 7 (a plugged in), while the support wire 11 is attached to the pinch foot by means of a clamp 12.
If desired, a power supply wire can also be made in one piece with its external contact, in particular a base plate, and as such can be melted.
The glass for the discharge vessel is advantageously chosen so that its transformation point is close to the Curie point of the iron-nickel-cobalt alloy. The glass should therefore either just begin to soften at the Curie point of the alloy, that is to say at the temperature at which the alloy is subject to magnetic transformation, or should still be aplastic.
An alloy according to the invention can for example consist of 54% iron, 29% nickel and 17% cobalt. It can be fused perfectly with a glass whose transformation point is below 42-5 C and whose expansion coefficient is 45-55 X 10-7.
Another alloy according to the invention can consist of 40% iron, 20% nickel and 40% cobalt; it can be fused with a glass whose transformation point is below 680 and whose coefficient of expansion is approximately 90-10O X 10-7. Sealing glasses of the former type are, for example, those from Corning which are marketed under the names "G 705 AJ" and "G 71".
Glasses according to the second example are: the "X-Glass" and "Prima-Glass" brought onto the market by Fischer.