DE1004989B - Verfahren zum Herstellen von vakuumdichten Huellen aus Metall- und Keramikteilen - Google Patents

Verfahren zum Herstellen von vakuumdichten Huellen aus Metall- und Keramikteilen

Info

Publication number
DE1004989B
DE1004989B DEG18217A DEG0018217A DE1004989B DE 1004989 B DE1004989 B DE 1004989B DE G18217 A DEG18217 A DE G18217A DE G0018217 A DEG0018217 A DE G0018217A DE 1004989 B DE1004989 B DE 1004989B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
components
metal
titanium
alloy
heated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEG18217A
Other languages
English (en)
Inventor
James Emory Beggs
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of DE1004989B publication Critical patent/DE1004989B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/40Closing vessels
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632Organic additives
    • C04B35/636Polysaccharides or derivatives thereof
    • C04B35/6365Cellulose or derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B37/00Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • C04B37/003Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating by means of an interlayer consisting of a combination of materials selected from glass, or ceramic material with metals, metal oxides or metal salts
    • C04B37/006Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating by means of an interlayer consisting of a combination of materials selected from glass, or ceramic material with metals, metal oxides or metal salts consisting of metals or metal salts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B37/00Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • C04B37/02Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles
    • C04B37/023Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used
    • C04B37/026Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used consisting of metals or metal salts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J5/00Details relating to vessels or to leading-in conductors common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J5/20Seals between parts of vessels
    • H01J5/22Vacuum-tight joints between parts of vessel
    • H01J5/26Vacuum-tight joints between parts of vessel between insulating and conductive parts of vessel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/02Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/12Metallic interlayers
    • C04B2237/122Metallic interlayers based on refractory metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/02Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/12Metallic interlayers
    • C04B2237/123Metallic interlayers based on iron group metals, e.g. steel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/02Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/12Metallic interlayers
    • C04B2237/124Metallic interlayers based on copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/02Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/12Metallic interlayers
    • C04B2237/125Metallic interlayers based on noble metals, e.g. silver
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/30Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
    • C04B2237/40Metallic
    • C04B2237/403Refractory metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/64Forming laminates or joined articles comprising grooves or cuts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/74Forming laminates or joined articles comprising at least two different interlayers separated by a substrate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/76Forming laminates or joined articles comprising at least one member in the form other than a sheet or disc, e.g. two tubes or a tube and a sheet or disc
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/76Forming laminates or joined articles comprising at least one member in the form other than a sheet or disc, e.g. two tubes or a tube and a sheet or disc
    • C04B2237/765Forming laminates or joined articles comprising at least one member in the form other than a sheet or disc, e.g. two tubes or a tube and a sheet or disc at least one member being a tube
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2893/00Discharge tubes and lamps
    • H01J2893/0033Vacuum connection techniques applicable to discharge tubes and lamps
    • H01J2893/0037Solid sealing members other than lamp bases
    • H01J2893/0041Direct connection between insulating and metal elements, in particular via glass material

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)

Description

DEUTSCHES
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zum Herstellen von vakuumdichten Hüllen aus Metall- und Keramikteilen und betrifft insbesondere die Herstellung von Elektronenröhren.
Beim Betrieb von elektrischen Entladungseinrichtungen mit hohen Frequenzen ist es notwendig, die Kapazität zwischen den Elektroden möglichst klein zu halten. Dies wird dadurch erreicht, daß kleine Elektrodenoberflächen verwendet werden; um jedoch eine nennenswerte Ausgangsleistung zu erzielen, ist es notwendig, die Emission einer begrenzten Kathodenfläche zu erhöhen, was im allgemeinen zu höheren Betriebstemperaturen führt. Die Verwendung von feuerfesten Materialien, z. B. keramischen Isolatoren, für die Hüllen von elektrischen Entladungseinrichtungen ermöglicht höhere Betriebstemperaturen. Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren für den Zusammenbau von elektrischen Entladungseinrichtungen, die keramische Isolatoren als Teil der Röhrenhülle verwenden.
Bei diesen elektrischen Entladungseinrichtungen werden metallische Bauteile verwendet, welche die Anschlüsse für die verschiedenen Elektroden der Entladungseinrichtung bilden. Diese Metallteile werden mit den keramischen Bauteilen fest verbunden oder verschmolzen, so daß sie die Hülle der elektrischen Entladungseinrichtung bilden; sie können auf eine genügend hohe Temperatur erhitzt werden, um die Kathode ohne Erzeugung eines schädlichen Dampfdruckes von Röhrenteilen zu aktivieren, so daß eine Verunreinigung des Innenraumes der elektrischen Entladungseinrichtung und auch die Notwendigkeit für eine getrennte Erhitzung des Heizdrahtes vermieden wird. Die Metallbauteile können aus einem Metall hergestellt werden, welches Gase absorbiert, die bei der Herstellung und beim Betrieb der Vorrichtung auftreten.
Ein wesentliches Ziel der Erfindung ist es, das Verfahren zur Herstellung von elektrischen Entladungseinrichtungen zu verbessern, indem in einem einzigen Arbeitsgang die Entgasung der Teile, die Entlüftung der Hülle, die Herstellung der inneren elektrischen Verbindungen, die Aktivierung der Kathode und das Abziehen der Röhre vollzogen werden, wobei die Einrichtung als Ganzes erhitzt und eine Verunreinigung des Innenraumes vermieden wird.
Die elektrische Entladungseinrichtung kann durch Aufeinanderschichtung von metallischen Bauteilen mit Bauteilen aus feuerfesten Materialien, z. B. keramischen Teilen mit Metallbeilagen zwischen den Bauteilen, hergestellt werden. Die Metallbeilagen bestehen aus einem solchen Material, daß sie mit den Metallbauteilen eine Legierung bilden, so daß eine feste
von vakuumdichten Hüllen
aus Metall- und Keramikteilen
Anmelder:
General Electric Company, Schenectady,
N. Y. (V. St. A.)
Vertreter: Dr.-Ing. W. Reidiel, Patentanwalt,
Frankfurt/M.-Eschersheim, Lichtenbergstr. 7
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 22. Oktober 1954
James Emory Beggs, Schenectady, N. Y. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden
Verbindung zwischen den Teilen hergestellt wird. Ein oder mehrere solcher Hüllen werden in eine Kammer eingebracht, wobei sie in einer Vorrichtung gehalten werden, welche die Teile aufeinanderdrückt. Die Hülle wird evakuiert, während die Teile zur Entgasung auf eine Temperatur erhitzt werden, die unterhalb des Schmelzpunktes der Legierung liegt, die durch die Beilagen und die Bauteile gebildet wird. Die Hülle wird dann auf eine Temperatur erhitzt, die über dem Schmelzpunkt der Legierung liegt, um eine luftdichte Abdichtung der Hülle zur Verbindung der Teile herzustellen.
Fig. 1 zeigt teilweise im Schnitt eine Ansicht einer Elektronenröhre gemäß der Erfindung;
Fig. 2 zeigt im Schnitt die auseinander genommenen Teile vor der Herstellung der Röhrenhülle;
Fig. 3 ist eine Ansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, und
Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 3. Die Fig. 1 und 2 der Zeichnung zeigen eine elektrische Entladungseinrichtung in Art einer Triode mit einer Anode 10, einer Steuerelektrode 11, einer Kathode 12 und einem Heizelement 13. Die Hülle der Röhre besteht aus leitenden und isolierenden Bauteilen, wobei die leitenden Teile mit den verschiedenen Elektroden verbunden sind. Die Anode enthält eine kreisförmige Scheibe 14, die mit dem oberen Ende eines keramischen Zylinders 15 luftdicht verschmolzen ist Die Elektrode 11 wird von einem kreisförmigen metallischen Anschlußstück 16 getragen, das zwischen dem unteren Ende des Zylinders 15
609 840/381
und einem keramischen Zylinder 17, der auch die Kathode 12 trägt, eingeschmolzen ist. Der Kathodenanschluß wird von einem metallischen Ring 18 gebildet, der zwischen dem keramischen Zylinder 17 und einem keramischen. Zylinder 19 eingeschmolzen ist, wobei der letztere eine öffnung 20 aufweist, durch die die Heizleitung 21 hindurchgeht. Diese Öffnung wird durch eine Metallscheibe 22 verschlossen, welche den Heizanschluß darstellt und die Bunde 41, um sie gegen die Wirkung der Feder 38 festzuhalten.
In Fig. 3 sind zwei elektrische Entladungseinrichtungen dargestellt., die zwischen einem der Köpfe 35 und 36 eingespannt sind, wobei der letztere von einem der Stäbe 37 getragen wird. Die Einrichtungen sind durch ein keramisches Abstandsstück 42 getrennt. Das obere Ende der Vorrichtung ist in einem zylindrischen Ofen 43 eingeschlossen, der z. B. aus
y g,
Hülle der Vorrichtung vervollständigt. Die Kathode io einem Metall der Tantal- oder Titangruppe besteht, 2 i i d Ahlß 18 dh i Mll b T h
12 ist mit dem Anschluß 18 durch einen Metallüberzug 23 verbunden, der auf der unteren Oberfläche des keramischen Zylinders 17 angebracht ist.
Die isolierenden Bauteile 15, 17 und 19 bestehen aus einem keramischen Material, welches seine Form bei den Temperaturen beibehält, die bei der Herstellung der Vorrichtung auftreten. Mindestens ein Teil der leitenden Metallbauteile, z. B. die Teile 10, 16, 18 und 22, sind aus einem Metall oder Metallen pp
aber vorzugsweise aus Titan hergestellt ist, um die Gase, die bei der Herstellung auftreten, zu gettern, und der oben eine öffnung 44 aufweist, um die Entlüftung der in dem Ofen montierten Einrichtungen zu gestatten. Die Scheibe 28 ist größer als die Scheibe 27 und trägt das offene Ende des Ofens. Es sei bemerkt, daß die Vorrichtung 25 in der Lage ist, zwölf Röhren der dargestellten Größe aufzunehmen, und daß eine beliebige Zahl von Hochvakuumhüllen
hergestellt, die wegen ihrer Fähigkeit zur Aufnahme 20 gleichzeitig hergestellt werden kann, indem der oder Getterung von Gasen ausgewählt sind und die Abstand zwischen den Scheiben 27 und 28 vergrößert
ferner die Eigenschaft haben, daß sie mit anderen wird.
Metallen eine Legierung bilden, deren Schmelzpunkt Um eine große Zahl von Hochvakuumhüllen in der
unter dem Schmelzpunkt irgendeines der Metallbestandteile der Legierung liegt. Hierzu gehört z. B.
die Titangruppe der Metalle, zu der z. B. Titan, Zirkon, Hafnium und Thorium gehören. Legierungen dieser Metalle ergeben ausgezeichnete Verbindungen mit Keramikteilen, die bei der Herstellung der elekirischen Entladungsvorrichtungen benutzt werden, und da Titan und Zirkon leicht verfügbar und auch bearbeitbar sind, bezieht sich die folgende Beschreibung beispielsweise auf diese Metalle.
In Fig. 2 sind Metallbeilagen 24 zwischen den benachbarten Metall- und Keramikteilen eingelegt. Diese Beilagen bestehen aus Nickel, obwohl es auch möglich ist, andere Metalle, z. B. Platin, Molybdän, Chrom, Eisen, Kobalt, Kupfer, oder verschiedene Legierungen derselben zu benutzen. Nickel ist wünsehenswert, da es eine Legierung mit den Titanröhrenteilen bildet und einen niedrigen Dampfdruck an dem eutektischen Schmelzpunkt hat. Die Bauteile sind so angeordnet, wie dies die Fig. 2 zeigt, und werden in eine unter Federdruck stehende Vorrichtung für die Entlüftung, die Aktivierung der Kathode und die Herstellung der Hülle gemäß der Erfindung eingesetzt.
Fig. 3 zeigt die Vorrichtung zur Aufnahme der elektrischen Entladungseinrichtung während der Herstellung, die aus dem Gerät 25 besteht, das auf einem Tisch oder einer Platte 26 aufgebaut ist. Die Vorrichtung enthält drei voneinander getrennte Metallscheiben 27, 28 und 29, die durch in Längsrichtung verlaufende Stäbe 30, 31 und 32 verbunden sind. Die Vorrichtung wird durch eine Säule 33 auf dem Tisch getragen, die von einem Rohr 34 aufgenommen wird, welches sich zwischen den Scheiben 28 und 29 erstreckt und diese verbindet.
Die Vorrichtung ist so ausgebildet, daß sie die
elektrischen Entladungseinrichtungen zwischen einer 60 der gleichen Anmelderin angegeben. Die zusammen-Anzahl von keramischen Köpfen 35 aufnimmt, die an gesetzte, aber noch nicht verschmolzene Entladungsder oberen Scheibe 27 befestigt sind, und einer ahn- h
lichen Gruppe von keramischen Köpfen 36, die am oberen Ende von Federn eingespannter Stäbe 37 sitzen, welche durch die Scheiben 28 und 29 hindurchgehen. Die Stäbe werden durch Federn 38 nach oben gedrückt, die zwischen der oberen Seite der Scheibe und einem Bund 39 an den Stäben 37 mit Hilfe
Größenordnung von 10 bis 20 oder mehr gleichzeitig anzufertigen, können die Hüllen mit dazwischenliegenden keramischen Abstandsstücken aufeinandergestapelt und durch eine einfache Spannvorrichtung in inniger Berührung gehalten werden. Der Stapel wird dann in eine· Glasrohre eingesetzt, evakuiert und in geeigneter Weise aufgeheizt, um eine vollständige Abdichtung der Hülle und Versiegelung der Teile herbeizuführen. Die Glasrohre wird dann zerbrochen, und die Spannvorrichtung sowie die fertigen Hüllen werden herausgenommen. Das Verfahren wird auf einem üblichen Entlüftungsgerät für Elektronenröhren durchgeführt, so daß die Vakuumhüllen sehr schnell hergestellt werden können.
Bei dem Entlüften der Einrichtungen, bei der Aktivierung der Kathoden und bei dem Abdichten der Hüllen ist die Vorrichtung 25 in einem glockenförmigen Gefäß oder einer anderen Hülle 45 eingeschlossen, die an eine nicht dargestellte Hochvakuumpumpe zur Entlüftung angeschlossen ist. Eine Hochfrequenzspule 46 umgibt die Glocke im Bereich des Ofens 43, um den Ofen durch Hochfrequenzinduktion zu heizen und anschließend auch die Entladungseinrichtungen in dem Ofen zu erhitzen.
Eine Anzahl von elektrischen Entladungseinrichtungen kann dadurch gebildet werden, daß die Röhrenteile aus Titan und die keramischen Bauteile unter Einfügung der Nickelbeilagen nach Fig. 2 aufeinandergestapelt werden. Die unteren Flächen des keramischen Zylinders 17 sind mit einer Nitrozelluloseverbindung überzogen, so daß eine metallische leitende Schicht 23 zwischen dem Anschluß 18 und der Kathode 12 während des Verschmelzungs- und Abdichtungsvorganges gebildet wird. Dieses und andere Verfahren zur Herstellung leitender Schichten sind in einer gleichzeitig eingereichten Anmeldung
b Di
von Scheiben 40 eingespannt sind, die mit den Stäben verstiftet sind. Die unteren Enden der Stäbe 37 haben einrichtung wird dann in die Vorrichtung 25 eingesetzt.
Die nicht dargestellte Hochvakuumpumpe wird dann jn Betrieb gesetzt, und die Entladungseinrichtungen werden auf eine Temperatur erhitzt, die unter dem Schmelzpunkt der Titan-Nickel-Legierung bei etwa 900° C liegt, um die Teile zu entgasen und die Kathode zu formieren und zu aktivieren. Während dieser Zeit werden die Gase aus der Hülle durch die
kleinen öffnungen abgesaugt, die zwischen den benachbarten Teilen der Einrichtung vorhanden sind. Wenn größere öffnungen erwünscht sind, dann können einzelne der Beilagen abgesetzt oder gewellt ausgeführt oder mit verdickten Abschnitten versehen sein, um die öffnungen für den Durchtritt der Gase aus dem Inneren der Einrichtung zu vergrößern.
Wenn die Temperatur noch weiter erhöht wird, dann schmilzt das Metall, welches in Berührung mit den Beilagen steht, sowie die Beilagen selbst und bildet eine Legierung. Im Fall von Titanbauteilen und Nickelbeilagen tritt die Legierungsbildung bei einer Temperatur in der Größenordnung von 1000° C ein, d. h. bei der angenäherten Schmelztemperatur einer eutektischen Legierung dieser Materialien. Der Ofen und die Röhre werden auf dieser Temperatur gehalten, bis die Beilagen vollständig mit den Metallbauteilen der Entladungseinrichtung legiert sind. Ein Teil der Nickel-Titan-Legierung fließt über die Nitrozelluloseverbindung, die durch die Hitze in einen kohlenstoffartigen Rückstand umgewandelt worden ist, so daß eine leitende Schicht zwischen der Kathode und der Kathodenanschlußelektrode entsteht. Die anderen elektrischen Verbindungen im Inneren der elektrischen Entladungseinrichtung werden durch die Titan-Nickel-Legierung gebildet, die zwischen den Titan- und den keramischen Bauteilen entsteht und die sich über Abschnitte dieser Teile ausbreitet. Die Titan-Nickel-Legierung benetzt die keramischen Bauteile und bildet eine hermetische Abdichtung zwischen den Bauteilen, so daß damit die Herstellung und Abdichtung des Innenraumes der Entladungseinrichtung beendet wird.
Die Anwesenheit von Titan in der Entladungseinrichtung wirkt nicht nur während der Herstellung der Vorrichtung, sondern auch während der ganzen Lebensdauer derselben dahingehend, daß die Gase aus dem Inneren der Einrichtung entfernt werden. Sie ermöglicht auch die Beendung der Verschmelzung und Abdichtung der Hülle durch eine Legierung, welche das Metall der Hüllenteile einschließt.
Der verhältnismäßig niedrige Dampfdruck der Materialien der Entladungseinrichtung bei hohen Temperaturen wird dazu ausgenutzt, die Aktivierung der Kathode ohne zusätzliche Erhitzung der Kathode neben der Erhitzung der Röhrenteile als Ganzes zu ermöglichen. Auf diese Weise wird die Röhre entgast, die Kathode aktiviert und die Röhrenhülle hergestellt, und dies alles in einem einzigen Arbeitsgang ohne Gegeneinanderbewegung der Teile außer derjenigen, die erforderlich ist, um die innige Berührung zwischen den Teilen aufrechtzuerhalten, die durch die federnde Vorrichtung 25 herbeigeführt wird, und ohne die Notwendigkeit, irgendeine äußere elektrische Verbindung mit den Röhrenteilen herzustellen, die z. B. notwendig ist, wenn eine getrennte Glühfadenerhitzung erforderlich ist. Da keine Glühfadenaufheizung notwendig ist, wird die gruppenweise Handhabung einer größeren Anzahl von elektrischen Entladungseinrichtungen erleichtert.
Die vollständige elektrische Entladungseinrichtung kann in Luft bei Temperaturen in der Größenordnung von 8000C betrieben werden, ohne daß die Titanteile übermäßig oxydieren. Die inneren Teile, die bei einer höheren Temperatur entgast worden sind, geben kaum Gase ab, und die inneren Titanteile wirken als Getter zur Aufnahme vieler Gase. Die elektrische Entladungseinrichtung, die gemäß der Erfindung hergestellt ist, hat daher eine gleichmäßige stabile Emission während ihrer ganzen Lebensdauer.
Während in der Beschreibung bisher Röhrenteile aus Titan genannt worden sind, wobei Nickelbeilagen zur Legierungsbildung eingefügt wurden, können auch andere Materialien und Kombinationen oder Legierungen verwendet und auch in umgekehrter Anordnung benutzt werden. In einem besonderen Fall können z. B. Nickelteile oder Kupferteile einen Teil der Röhrenhülle bilden, und Titan oder Zirkon oder Legierungen derselben davon können in Form von Beilagen vorgesehen sein, welche sich mit den Röhrenteilen bei dem Verschmelzungsvorgang legieren. Die Entladungsvorrichtungen aus Titan, die Kupferbeilagen verwenden, werden auf eine Temperatur in der Größenordnung von 850° C erhitzt, um die Entgasung sowie die Aktivierung der Kathode herbeizuführen, und dann auf eine Temperatur in der Größenordnung von 900° C erhitzt, um die Teile zu verschmelzen und die Einrichtung abzudichten.
Die besondere hier verwendete Keramik wird aus der Klasse von keramischen Stoffen ausgewählt, die befriedigende elektrische und mechanische Eigenschaften über den ganzen Bereich der Betriebstemperaturen der elektrischen Entladungsvorrichtungen beibehalten und die auch thermische Expansionseigenschaften aufweisen, welche der thermischen Expansion des Metalles oder der Metalle annähernd angepaßt sind, in Verbindung mit denen sie benutzt wird. Die keramischen Stoffe schließen Tonerdebauteile mit der allgemeinen Formel Al2O3, Zirkonbauteile der allgemeinen Formel ZrO2-SiO2 sowie auch keramische Körper in der Art von Forsterit, Steatit und Beryllerde ein.
Das Verfahren und die angegebene Vorrichtung sind gemäß der Erfindung in besonderer Weise für die Herstellung von Vakuumhüllen geeignet, die auch abweichend von der Scheibentriode ausgebildet sind, die nur als Beispiel beschrieben worden ist.

Claims (11)

PATENTANSPRÜCHE:
1. Verfahren zum Herstellen von vakuumdichten Hüllen aus Metall- und Keramikteilen, dadurch gekennzeichnet, daß Metallbauteile und Bauteile aus feuerfestem Material so zusammengesetzt werden, daß sie die Hülle bilden, wobei Metallbeilagen zwischen benachbarten Teilen eingelegt werden, daß dann die Hülle evakuiert und die Bauteile sowie die Beilagen erhitzt werden, bis die Beilagen und Teile der Bauteile, die in Berührung mit den Beilagen stehen, schmelzen, die Hülle abdichten und die Bauteile miteinander verbinden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle durch öffnungen zwischen den Bauteilen und den Beilagen evakuiert wird, während die Bauteile in Berührung miteinander stehen.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß gewellte Metallbeilagen zwischen benachbarten Bauteilen eingesetzt sind.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3 zur Herstellung einer elektrischen Entladungseinrichtung mit einer Anzahl von Elektroden einschließlich einer Kathode, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen und feuerfesten Bauteile in Form der Einrichtung aufeinandergestapelt werden, wobei die metallischen Bauteile die Elektrodenanschlüsse der Vorrichtung bilden, daß die Metallbeilagen zwischen benachbarte Bauteile eingelegt werden und der Stapel in eine Kammer eingebracht wird, worauf die Kammer und die Ein-
richtung evakuiert werden, während die Bauteile erhitzt werden, um die Einrichtung zu entgasen, die Kathode zu aktivieren und eine Legierung der Metallbeilagen und des Metalles der metallischen Bauteile zu bilden, welche die Teile verbindet und die Einrichtung abdichtet,
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung aus mindestens einem Metall derjenigen Gruppe von Metallen gebildet wird, die Titan, Zirkon, Hafnium und Thorium enthält, und mindestens einem Metall der Gruppe, die Eisen, Nickel, Kobalt, Chrom, Molybdän, Platin und Kupfer enthält.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Legierung verwendet wird, die Titan enthält.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Legierung verwendet wird, die Zirkon enthält.
8. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammengesetzten Bauteile und Beilagen auf eine Temperatur erhitzt werden, die unter dem Schmelzpunkt einer Legierung der Metallbauteile und Beilagen liegt, um die Bauteile zu entgasen und um die Kathode zu aktivieren, und daß anschließend die zusammengesetzten Bauteile und Beilagen auf eine Temperatur erhitzt werden, die über dem Schmelzpunkt der Legierung liegt, so daß eine Verbindung zwischen den Teilen und eine Abdichtung der Vorrichtung gebildet wird.
9. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Bauteile aus Titan und Keramik, die die Hülle der Einrichtung bilden, zusammengesetzt und Nickelbeilagen zwischen benachbarte Teile eingefügt werden, daß die Bauteile und Beilagen in eine Kammer eingebracht, die Kammer und die Einrichtung evakuiert und die Einrichtung auf eine Temperatur erhitzt wird, die unter dem Schmelzpunkt der Nickel-Titan-Legierung liegt, um die Bauteile der Einrichtung zu entgasen, und daß anschließend die Einrichtung auf eine Temperatur erhitzt wird, die über dem Schmelzpunkt der Legierung liegt, so daß eine Nickel-Titan-Legierung die Bauteile verbindet und die Einrichtung abdichtet.
10. Verfahren zum Zusammenbau einer Anzahl von Elektroden einschließlich einer Kathode mit einer emittierenden Oberfläche nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Bauteile aus Titanmetall und Keramik in Form der Einrichtung aufeinandergestapelt werden, wobei die Titanbauteile die Anschlüsse der Elektroden bilden, daß Nickelbeilagen zwischen benachbarte Bauteile eingesetzt und der Stapel in eine Kammer eingebracht wird, daß die Kammer und die Einrichtung evakuiert und die Einrichtung auf etwa 900° C erhitzt wird, um die Bauteile zu entgasen und um die Kathode zu aktivieren, und daß anschließend die Einrichtung auf etwa 1000° C erhitzt wird, um durch eine Nickel-Titan-Legierung zwischen den Bauteilen die Bauteile zu verbinden und die Einrichtung abzudichten.
11. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 10 zum Zusammenbau einer Einrichtung, die eine Anzahl von Elektroden einschließlich einer Kathode mit einer emittierenden Oberfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß Bauteile aus Titanmetall und Keramik, welche die Vorrichtung bilden, in einem Stapel zusammengefaßt werden, wobei die Titanbauteile die Anschlüsse der Elektroden bilden, daß Kupferbeilagen zwischen benachbarte Teile eingefügt werden und der Stapel in eine Kammer eingebracht wird, daß die Kammer und die Einrichtung evakuiert und die Einrichtung auf etwa 850° C erhitzt wird, um die Bauteile zu entgasen und die Kathode zu aktivieren, und daß anschließend die Einrichtung auf etwa 900° C erhitzt wird, um durch eine Kupfer-Titan-Legierung zwischen den Bauteilen diese zu verbinden und die Einrichtung abzudichten.
In Betracht gezogene Druckschriften:
W. Espe und M. Knoll, »Werkstoffkunde der Hochvakuumtechnik«, 1936, S. 353, 354.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 609 840/381 3.57
DEG18217A 1954-10-22 1955-10-21 Verfahren zum Herstellen von vakuumdichten Huellen aus Metall- und Keramikteilen Pending DE1004989B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US464126A US2868610A (en) 1954-10-22 1954-10-22 Method and apparatus for making vacuum enclosures

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1004989B true DE1004989B (de) 1957-03-21

Family

ID=23842672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEG18217A Pending DE1004989B (de) 1954-10-22 1955-10-21 Verfahren zum Herstellen von vakuumdichten Huellen aus Metall- und Keramikteilen

Country Status (2)

Country Link
US (1) US2868610A (de)
DE (1) DE1004989B (de)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1154203B (de) * 1959-09-08 1963-09-12 Rca Corp Pumpstutzenlose Elektronenroehre
DE1166384B (de) * 1962-02-10 1964-03-26 Telefunken Patent Aus mehreren vorzugsweise ringfoermigen Isolier- und Metallteilen bestehender Huellkoerper, insbesondere Elektronenroehre in Stapelbauweise
DE1176763B (de) * 1961-02-13 1964-08-27 Gen Electric Aus mehreren Wandungsteilen bestehender Huellkoerper, insbesondere elektrische Entladungsroehre in Metall-Keramikbauweise, und Verfahren zur Herstellung des Huellkoerpers
DE1194066B (de) * 1957-12-05 1965-06-03 Eitel Mccullough Inc Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Elektronenroehren
DE1197011B (de) * 1962-05-02 1965-07-15 Telefunken Patent Loetverbindung zwischen Metall und Keramik
DE1245831B (de) * 1962-05-01 1967-07-27 Hughes Aircraft Co Verfahren zur Herstellung eines Metall-Keramik-Verbundkoerpers
DE1274247B (de) * 1966-08-13 1968-08-01 Siemens Ag Montagekasten fuer Vakuumroehren
DE1646989B1 (de) * 1965-03-24 1971-05-13 Siemens Ag Vakuumdichte verbindung zwischen einem karamikrohr und einem scheibenfoermigen metallteil eines elektrischen ent ladungsgefaesses

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3057130A (en) * 1959-03-05 1962-10-09 Rca Corp Apparatus for processing articles or materials in a continuous flow operation
NL262638A (de) * 1960-03-22
US5223766A (en) * 1990-04-28 1993-06-29 Sony Corporation Image display device with cathode panel and gas absorbing getters

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2098030A (en) * 1934-06-30 1937-11-02 Gen Electric Machine for manufacturing incandescent lamps
NL48589C (de) * 1936-07-24
US2162209A (en) * 1937-05-17 1939-06-13 Alfred Hofmann & Company Lamp sealing-in and exhausting machine
US2621996A (en) * 1946-10-26 1952-12-16 Rca Corp Method of making ultrahigh frequency electron discharge device
US2792271A (en) * 1950-08-16 1957-05-14 Gen Electric Method of making electric discharge device
US2647218A (en) * 1950-12-26 1953-07-28 Eitel Mccullough Inc Ceramic electron tube
US2731578A (en) * 1951-04-30 1956-01-17 Eitel Mccullough Inc Electron tube

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1194066B (de) * 1957-12-05 1965-06-03 Eitel Mccullough Inc Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Elektronenroehren
DE1154203B (de) * 1959-09-08 1963-09-12 Rca Corp Pumpstutzenlose Elektronenroehre
DE1176763B (de) * 1961-02-13 1964-08-27 Gen Electric Aus mehreren Wandungsteilen bestehender Huellkoerper, insbesondere elektrische Entladungsroehre in Metall-Keramikbauweise, und Verfahren zur Herstellung des Huellkoerpers
DE1166384B (de) * 1962-02-10 1964-03-26 Telefunken Patent Aus mehreren vorzugsweise ringfoermigen Isolier- und Metallteilen bestehender Huellkoerper, insbesondere Elektronenroehre in Stapelbauweise
DE1245831B (de) * 1962-05-01 1967-07-27 Hughes Aircraft Co Verfahren zur Herstellung eines Metall-Keramik-Verbundkoerpers
DE1197011B (de) * 1962-05-02 1965-07-15 Telefunken Patent Loetverbindung zwischen Metall und Keramik
DE1646989B1 (de) * 1965-03-24 1971-05-13 Siemens Ag Vakuumdichte verbindung zwischen einem karamikrohr und einem scheibenfoermigen metallteil eines elektrischen ent ladungsgefaesses
DE1274247B (de) * 1966-08-13 1968-08-01 Siemens Ag Montagekasten fuer Vakuumroehren

Also Published As

Publication number Publication date
US2868610A (en) 1959-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2659871A1 (de) Vakuumleistungsschalter und verfahren zu seiner herstellung
DE3931774C2 (de)
DE1564462C3 (de) Elektronenstrahlerzeugungssystem für Elektronenstrahlröhren
DE1004989B (de) Verfahren zum Herstellen von vakuumdichten Huellen aus Metall- und Keramikteilen
DE1194988B (de) Gitterelektrode fuer Elektronenroehren
DE2732060A1 (de) Elektrische entladungs- oder leuchtstofflampe
DE2417820B2 (de) Katodenkopf einer Drehanoden-Röntgenröhre
DE102005030113A1 (de) Elektrodensystem für eine Lampe
DE1539443C3 (de) Zeichenanzeigende Kathodenglimmlichtröhre
DE1218072B (de) Sekundaerelektronenvervielfacher und Verfahren zur Herstellung des Vervielfachers
DE102005030112A1 (de) Lötzusatzwerkstoff
DE838167C (de)
DE2113976C3 (de) Impuls-Röntgenröhre
DE1858073U (de) Elektronenentladungsvorrichtung.
DE2202827B2 (de) Gitterelektrode für elektrische Entladungsgefäß^ und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE2717264A1 (de) Verfahren zum abdichten einer bildverstaerkerroehre und nach diesem verfahren erhaltene bildverstaerkerroehre
DE1045887B (de) Gasdichte Verbindung zwischen einem Metall und einem isolierenden Werkstoff und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE639908C (de) Elektrisches Entladungsgefaess mit Gluehkathode und Gas- oder Dampffuellung
DE907444C (de) Verfahren zur vakuumdichten Verbindung scheibenfoermiger Durchfuehrungen (Elektroden) von elektrischen Hochvakuumroehren mit im wesentlichen rohrfoermigen Wandungsteilen
AT164775B (de) Keramischer Körper, insbesondere für elektrische Entladungseinrichtungen, und Verfahren zur Vereinigung von Körpern, von denen mindestens einer aus keramischem Werkstoff- besteht
DE1539280C (de) Thermionischer Wandler
DE1148026B (de) Roentgenroehre
DE2120927C3 (de) Verfahren zum Sintern von Preßkörpern aus hochschmelzendem Metall- oder Legierungspulver
DE905286C (de) Indirekt geheizte Kathode
DE1812221C3 (de) Verfahren zum Verbinden eines Leichtmetalles oder Legierungen desselben mit einem nichtmetallischen Material