Elektrische Entladungsröhre. Die Erfindung betrifft eine elektrische Entladungsröhre, die durch einen platten- förmigen Glasboden abgeschlossen ist.
In vielen Fällen ist es erwünscht, ins besondere bei Leitern, die Hochfrequenzströme, führen sollen, diese Leiter derart auszubilden, dass sie wenigstens an der Oberfläche aus einem elektrisch gutleitendem Metall, etwa Silber oder Kupfer, bestehen.
Eine geeig nete Ausführungsform eines solchen Leiters besteht zum Beispiel aus einem an der Ober fläche mit einer sehr dünnen Schicht aus Kupfer oder Silber überzogenen metallischen Materials, wie Molybdän, Wolfram, eine Nickel- oder Eisenlegierung, also Stoffe, die Ausdehnungskoeffizienten besitzen, die den Ausdehnungskoeffizienten der üblichsten Glasarten annähernd entsprecl--a. Eine Schwierigkeit tritt jedoch -auf,
wenn man solche Leiter vakuumdicht in einen platten- förmigen Glasboden einzuschmelzen wünscht, da die Oberflächenschicht des Leiters in die sem Fall in das Kernmetall hinein 'diffun- diert, sich mit letzterem legiert oder auf andere Weise verschwindet, zum Beispiel im Fall des Kupfers durch Oxydation oder, wie dies bei niedrigschmelzenden Materialien, wie Silber, der Fall ist, diese Schicht schmilzt und wegfliesst.
Diese Schwierigkeit würde man nicht erwarten, da der Gebrauch yon Nickeleisenzuleitungen, die mit einer Kupfer schicht überzogen sind, das heisst vonKupfer- manteldraht, schon sehr lange bekannt ist und ihre Einschmelzung keine grossen Schwie rigkeiten ergibt.
Ein grundsätzlicher Unter schied zwischen diesen bekannten Einschmel zungen und denjenigen, - von denen bei der vorliegenden Erfindung die Rede ist, besteht darin, dass der bekannte gupfermanteldraht in eine Quetschstelle eingeschmolzen wird, während der Stromdurchführungsleiter nach der vorliegenden Erfindung in einen platten- förmigen Boden eingeschmolzen werden muss.
Beim Einschmelzen in eine Quetsch stelle werden die Flammen auf die Aussen seite des Quetschfusses gerichtet, und der ein- zuschmelzende Leiter wird von dem zwischen liegenden Glas vor zu, hoher Erhitzung ge schützt.
Beim Einschmelzen von Leitern in einen flachen Boden werden entweder die Flammen direkt auf die Einschmelzstelle ge richtet, oder die Leiter werden von den Press- werkzeugen erhitzt, wobei der Leiter selber wesentlich heisser wird als für die Einschmel zung nötig wäre;
ausserdem findet beim An schmelzen des Glasbodens am Röhrenkolben nochmals Erhitzung der Durchführungsstelle statt. Ein anderer Unterschied besteht darin, dass wegen der Anpassung des Ausdehnungs koeffizienten des Leiters an denjenigen des Glases die -Kupfer- oder Silberschicht von Stromdurchführungsleitern für Röhren mit plattenförmigem Boden in der Regel dünner ist als bei Kupfer- öder Silbermanteldraht für andere Zwecke.
Bei Stromdurchfüh- rungsieitern für Röhren mit plattenförmigem Boden liegt diese Schichtstärke gewöhnlich zwischen 5 und 10 Mikron, übersteigt zu mindest wicht 20 Mikron, während sie bei Kupfermanteldraht für andere Zwecke in Ab hängigkeit von der Gesamtstärke des Leiters zwischen 50 und 150 Mikron wechselt.
Dieser Übelstand, der beim Einschmelzen des Leiters auftritt, hat zur Folge, dass der eingeschmolzene Leiter -einerseits nicht die erwünschte elektrische Eigenschaft besitzt, da die erwünschte Oberflächenschicht nicht vorhanden ist, anderseits: sich infolge des Angriffes dieser Oberflächenschicht eine un genügende Abdichtung des Vakuums ergibt.
Man könnte nun diese Nachteile dadurch verringern, dass der Glasboden aus einer Glasart mit niedrigem Schmelzpunkt herge stellt wird; diese Glasarten führen jedoch bei sehr hohen Frequenzen zu grossen Verlusten, wodurch das Glas im Röhrenbetrieb zu heiss wird und die Einschmelzstelle schliesslich nicht vakuumdicht bleibt.
Diese Schwierigkeiten lassen sich dadurch völlig beheben, dass eine elektrische Ent ladungsröhre nach der vorliegenden. Erfin dung benutzt wird, die durch einen platten- förmigen Glasboden verschlossen ist, in dem mindestens ein stromführender Leiter ein-
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als diejenige des Kernmaterials ist, wobei die Stärke der Oberflächenschicht 20 Mikron nicht -übersteigt, wobei der so gebildete Lei ter im Glasboden mittels eines Emails be festigt ist, dessen Erweichungspunkt tiefer als derjenige des Glases derBodenplatteliegt.
Durch Benutzung dieser Kombination er geben sich nun verschiedene Vorteile; es wird z. B. vermieden, dass die dünne Ober flächenschicht des Leiters während der Ein schmelzung infolge zu hoher Temperatur angegriffen wird oder verschwindet. In zweiter Linie kann man zusammengesetzte Leiter verwenden, die aus einem mechanisch festen Kern und einer dünnen Schicht aus einem niedrigschmelzenden, in hochfrequen ter Hinsicht hochwertigen und wegen -seiner geringen mechanischen Festigkeit und wegen seines Ausdehnungskoeffizienten ungeeigne ten Materials bestehen.
In dritter Linie kann man für den Glasboden die üblichen Glas arten, wie Bleiglas, oder gegebenenfalls här tere Gläser verwenden, wobei man nicht in seiner Wahl auf die sehr niedrigschmelzen- den Gläser beschränkt ist. Als Metalle für die Oberflächenschicht kommen beispiels weise, wie vorstehend angegeben wurde, zu nächst Kupfer und: Silber in Frage; es ist jedoch auch möglich, andere Metalle zu ver wenden, z. B. Magnesium, Aluminium.
Als Email, mit dessen Hilfe sich die Ein schmelzung vollzieht, kann man an sich be kannte Emails verwenden; beim Gebrauch von Blei- oder Kalkglas (Erweichimgspünkt 460 bezw. 515 C) werden gute Ergebnisse mit einem Bleiboratemail erzielt, _ das aus 65 Gewichtsprozent Pb0, 22,4 Gewichts prozent B203 und 12,6 Gewichtsprozent Si02 (Erweichungspunkt rund 400 C) besteht;
man kann jedoch auch andere Zusammen- , setzungen verwenden, wie ein Bleizinkborat- email, das einen erheblichen Prozentsatz an Zinkoxyd enthält, odei auch ein Email, das sich sehr gut zur Verwendung in Verbin dung mit härteren Gläsern eignet, -und dessen Zusammensetzung ist: 17 % Si02, 23 % B,03, 25 o Pb0, <B>10107</B> Zn0 und<B>25%</B> Mn02 (Er weichungspunkt 500' C).
Zur Befestigung in dem Glasboden wird nun der Leiter mit einer dünnen Schicht Email überzogen, worauf die Einschmelzung durch verhältnismässig schwache örtliche Erhitzung durchgeführt wird und sich infolge des Schmelzens- des Emails eine vakuumdichte Verbindung zwi schen dem Glasboden und dem Leiter ergibt.
Bei dieser Erhitzung genügt eine Tempera- tur von 400 bis 500 C, während -ohne Be nutzung dieser Emaileinschmelzung- eine Temperatur von wenigstens 700' C erforder lich wäre, eine Temperatur, bei der Materia lien, wie Silber oder dergleichen, wegschmel zen oder merklich .und unzulässig stark oxy dieren, in das Kernmetall hineindiffundieren oder sieh mit ihm legieren.
Es ist darauf hinzuweisen, dass unter Email eine anorganische, glasartige Masse verstanden wird, mittels deren ein Metall körper mit einem andern Körper, z. B. Glas, verbunden werden kann.
Nenn vorstehend der Ausdruck "Erwei- chungspunkt" verwendet wird, so wird darun- ter diejenige Temperatur verstanden, bei der ein an beiden Enden abgestützter, kreis zylindrischer Stab aus dem betreffenden Email bezw. Glase von 30 cm Länge und 4 mm Durchmesser infolge eines Gewichtes von 195,5 g eine Durchhängung von 2 mm erhält.