DE1004989B - Verfahren zum Herstellen von vakuumdichten Huellen aus Metall- und Keramikteilen - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von vakuumdichten Huellen aus Metall- und KeramikteilenInfo
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus 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
- H01J9/40—Closing vessels
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/63—Preparing 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
- C04B35/632—Organic additives
- C04B35/636—Polysaccharides or derivatives thereof
- C04B35/6365—Cellulose or derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
- C04B37/003—Joining 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
- C04B37/006—Joining 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
- C04B37/02—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles
- C04B37/023—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating with metallic articles characterised by the interlayer used
- C04B37/026—Joining 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J5/00—Details relating to vessels or to leading-in conductors common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J5/20—Seals between parts of vessels
- H01J5/22—Vacuum-tight joints between parts of vessel
- H01J5/26—Vacuum-tight joints between parts of vessel between insulating and conductive parts of vessel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/12—Metallic interlayers
- C04B2237/122—Metallic interlayers based on refractory metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/12—Metallic interlayers
- C04B2237/123—Metallic interlayers based on iron group metals, e.g. steel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/12—Metallic interlayers
- C04B2237/124—Metallic interlayers based on copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/12—Metallic interlayers
- C04B2237/125—Metallic interlayers based on noble metals, e.g. silver
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
- C04B2237/40—Metallic
- C04B2237/403—Refractory metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/64—Forming laminates or joined articles comprising grooves or cuts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/74—Forming laminates or joined articles comprising at least two different interlayers separated by a substrate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/76—Forming 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/76—Forming 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
- C04B2237/765—Forming 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2893/00—Discharge tubes and lamps
- H01J2893/0033—Vacuum connection techniques applicable to discharge tubes and lamps
- H01J2893/0037—Solid sealing members other than lamp bases
- H01J2893/0041—Direct 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.)
N. Y. (V. St. A.)
Vertreter: Dr.-Ing. W. Reidiel, Patentanwalt,
Frankfurt/M.-Eschersheim, Lichtenbergstr. 7
Frankfurt/M.-Eschersheim, Lichtenbergstr. 7
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 22. Oktober 1954
V. St. v. Amerika vom 22. Oktober 1954
James Emory Beggs, Schenectady, N. Y. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden
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)
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.
W. Espe und M. Knoll, »Werkstoffkunde der Hochvakuumtechnik«, 1936, S. 353, 354.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 609 840/381 3.57
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)
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)
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)
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 |
-
1954
- 1954-10-22 US US464126A patent/US2868610A/en not_active Expired - Lifetime
-
1955
- 1955-10-21 DE DEG18217A patent/DE1004989B/de active Pending
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
None * |
Cited By (8)
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 |