DE1021508B - Verfahren zur Herstellung eines Gettersystems - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gettersystems, mit einem Mantel zum Schütze eines reaktionsfähigen. Gettermaterials, welches mit der gewöhnlichen Atmosphäre reagiert und eine Fließtemperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Materials des Mantels hat.

Metalle, die an sich auf Grund ihres verhältnismäßig hohen chemischen Reaktionsvermögens mit Gasen ideale Gettermaterialien abgeben würden, sind verhältnismäßig schwierig zu handhaben, weil sie zusätzlich außerordentlich reaktionsfreudig gegenüber Feuchtigkeit sowie einigen der in der Atmosphäre vorhandenen Gasen sind. Barium z. B. bildet, wenn es mit der Atmosphäre in Berührung kommt, Bariumoxyd sowie Oxydhydrate.

Wegen ihrer Oxydierbarkeit wurden diese hochreaktiven Metalle bisher in Form von Legierungen in Elektronenröhren eingebracht. Jedoch werden diese Legierungen, wenn der prozentuale Anteil des in ihnen enthaltenen hochreaktiven Gettermaterials nicht verhältnismäßig klein ist, immer noch vom Sauerstoff und Wasserdampf der Atmosphäre angegriffen. Wegen des erforderlichen hohen prozentualen Anteils an stabilem Legierungsmaterial wird daher gewöhnlich eine verhältnismäßig hohe Temperatur benötigt, um das Gettermaterial freizusetzen. Sogar bei hohen Temperaturen wird das Gettermaterial verhältnismäßig langsam abgegeben. Eine verzögerte Hitzebehandlung der Legierung unter gleichzeitiger Verdampfung von unerwünschten Bestandteilen kann sich schädlich, auswirken. Bringt man z. B. in eine Elektronenröhre eine Aluminium-Barium-Legierung, welche in der Atmosphäre stabil ist, ein^ so benötigt man für den Abbau der Legierung und die Freisetzung des Bariums eine Temperatur, welche höher ist als diejenige Temperatur, welche man braucht, um das Barium zu aktivieren oder zu »blitzen«. Wegen der erforderlichen höheren Erhitzung besteht ferner die Gefahr, daß die Erhitzung ein derartiges Ausmaß annimmt, daß, obwohl Aluminium eine höhere Verflüchtigungstemperatur hat als Barium, ein Teil des Aluminiums abdampft und sich auf denjenigen Teilen der Röhren niederschlägt, wo' das Barium niedergeschlagen werden soll.

Aus Raumersparnisgründen kann häufig nur eine beschränkte Menge an Gettermaterial in einer Elektronenröhre zugelassen werden. Da bisher eine verhältnismäßig große Menge an stabilem Legierungsmaterial benötigt wurde, war die Ergiebigkeit des innerhalb der Röhre zur Verfügung stehenden reaktiven Materials entsprechend gering. In manchen Fällen reichte die Ergiebigkeit für die Erzielung einer gründlichen Getterwirkung nicht aus.

Man hat früher Versuche unternommen, einen Kern aus Gettermaterial mechanisch in, einer Hülse Verfahren zur Herstellung
eines Gettersystems

Anmelder:

Radio Corporation of America,
" New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,
München 23, Dunantstr. 6

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 29. Dezember 1954

Ira Steven Solet, New York, N. Y.,
Earle Solomon Thall, East Orange, N. J.,
und Robert Leslie Waer, West Caldwell, N. J. (V. St. A.), sind als Erfinder genannt worden

einzukapseln; dies hatte jedoch zur Folge, daß zwischen der Außenfläche des Kermmaterials und der Innenfläche Gase eingeführt wurden. Wird eine derartige Anordnung innerhalb einer evakuierten Röhre zu Getterzwecken aktiviert, so werden dabei die eingeschlossenen Gase freigesetzt. Dadurch vergrößert sich die in der Röhre vorhandene Gasmenge.

Es ist weiterhin bekannt, einen gegossenen Bariumstab im Vakuum in ein Aluminiumröhrchen einzuführen und dieses Gebilde dann in üblicher Weise durch Ziehen zu Draht zu verarbeiten,. Es ist dabei auch bekannt, den aus einem Erdalkalimetall bestehenden Kern mit einer in Luft stabilen Metallumhüllung zu versehen, die einen niedrigeren Schmelzpunkt besitzt als das Metall des Kerns; diese Metallumhüllung ist dann wiederum von einem in axialer Richtung geschlitzten Röhrchen aus einem Metall mit einem höheren Schmelzpunkt umgeben.

Die Arbeiten im Vakuum bei der Herstellung der letztgenannten bekannten Getter sind jedoch schwierig auszuführen, verteuern die Kosten und eignen sich nicht für eine Massenherstellung.

Durch die Erfindung-" sollen diese Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll das erfindungsgemäße Getter frei von; Gaseinscblüssen sein, sich

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leicht herstellen lassen und einen hohen Prozentsatz an aktiver Gettersubstanz enthalten, wobei diese gleichzeitig leicht freigesetzt und in einer gewünschten Richtung abgedampft werden kann.

Ein Verfahren zur Herstellung eines Gettersystems mit einem Mantel zum Schutz eines reaktionsfähigen Gettermaterials, welches mit der gewöhnlichen Atmosphäre reagiert und eine Fließtemperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Materials des Mantels hat, ist erfindungsgemäß durch folgende Schritte gekennzeichnet: Erhitzen, des eigentlichen Gettermaterials ungefähr bis auf seine Fließtemperatur, Eingießen des Gettermaterials in ein zylinderförmiges Gebilde aus dem Mantelmaterial, welches ein ausreichendes Wärmeleitvermögen und ein ausreichendes Wärmefassungsvermögen hat, um so viel Hitze abzuleiten, daß es durch das eingegossene Gettermaterial nicht zum Schmelzen gebracht wird, Abkühlen, des Gettermaterials auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des Mantelmaterials, so daß ein Gettergebilde erhalten wird, welches im wesentlichen frei von eingeschlossenen Gasen ist, und Verarbeiten dieses Gettergebildes zu einem drahtförmigen Element.

Die Erfindung soll nun an Hand der Zeichnungen im einzelnen erläutert werden. In der Zeichnung, in welcher gleiche Teile jeweils mit gleichen Bezugsnummern bezeichnet sind, bedeutet

Fig. 1 einen vertikalen Querschnitt einer Gießformanordnung, durch welche ein erfindungsgemäßer Gießverfahrensschritt veranschaulicht wird,

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht eines mit Hilfe der Gießvorrichtung nach Fig. 1 hergestellten Systems,

Fig. 4 eine teilweise aufgeschnittene vergrößerte perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäß hergestellten Bariumdrahtes mit Aluminiummaiitel.

Fig. 5 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht eines Systems, bei dem der Mantel eine exzentrische Bohrung- aufweist, und

Fig. 6 eine teilweise aufgeschnittene vergrößerte perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäß hergestellten Getterdrahtes.

Die gezeigten Ausführungsformen dienen lediglich zur Erläuterung, nicht dagegen zur Einschränkung der Erfindung.

Bei einer speziellen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann man, zum Schmelzen des Getter- oder Kernmaterials einen Vakuumschmelzofen verwenden. Das bei dieser Ausführungsform verwendete Kernmaterial besteht aus einem Erdalkali in metallischer Form, z. B. Barium in einer Reinheit in der Größenordnung von 99%. Das Kernmaterial wird unter einem Vakuum oder in einer Atmosphäre eines inerten Gases bei einem verhältnismäßig niedrigen Druck und einer Temperatur oberhalb 850° C, dem Schmelzpunkt des Bariums, geschmolzen. Beispielsweise kann man eine Atmosphäre von verhältnismäßig reinem Argon mit einem Druck von ungefähr 0,2 Atmosphären verwenden. Der zur Aufnahme des Bariums während des Schmelz Vorganges dienende Schmelztiegel kann z. B. aus dem unter dem Namen Armco-Eisen bekannten Material bestehen.

Das Schmelzen kann in der Weise durchgeführt werden, daß man zunächst das Bariummetall in den in der Kammer eines Vakuumofens angeordneten Schmelztiegel gibt und die Kammer dann auf einen verhältnismäßig· niedrigen Druck, z. B. 25 mm Hg, evakuiert. Das Barium wird sodann langsam erhitzt.

und zwar so lange, bis die sich ergebende Gasentwicklung größtenteils aufhört. Die Kammer wird dann mehrere Male mit einem inerten. Gas, z. B. Argon, ausgespült, um im wesentlichen alle Spuren von Sauerstoff zu entfernen; zwei Ausspülungen haben sich als hinreichend erwiesen, Der Argondruck wird dann auf ungefähr 100 mm Hg eingestellt, so daß das Argon einen Dampfdruck hat, der mindestens so groß wie der Dampfdruck des Bariums bei dessen Schmelztemperatur ist, um zu verhindern, daß das Barium in den Ofen wegsiedet. Die Temperatur des Ofens wird sodann erhöht, um das Barium zu schmelzen. Nachdem das Barium vollständig geschmolzen ist, wird, die Hitze erhöht und die Schmelze ungefähr 5 Minuten lang auf erhöhter Temperatur gehalten, um die Schmelze zu entgasen und eine erhöhte Fließtemperatur zu erhalten. Die Schmelze wird sodann in einer inerten Atmosphäre in eine Gießformanordnung gemäß Fig. 1 gegossen. Danach läßt man die Gießformanordnung in der gleichen inerten Atmosphäre sich auf Zimmertemperatur abkühlen.

In Fig. 1 ist eine Einrichtung gezeigt, welche die Lage des Kernmaterials 10 und des Aluminiummantels oder -behälters 12 innerhalb einer Gießform 14 veranschaulicht. Die Gießform 14, die aus einem am Boden mit einem geeigneten Metallstopfen 18 abgeschlossenen Kupferformhalter 16 bestehen kann, ist verhältnismäßig massiv, verglichen mit dem im Halter befindlichen Aluminium- und Bariummaterial, Bei einer Ausführungsform wurde ein Kupferformhalter mit einer Länge von 18,32 cm und einer Wanddicke von 2,54 cm verwendet. Der Formhalter kann gespalten oder zweigeteilt sein, wie es in Fig. 2 angedeutet ist, um die Entfernung des gegossenen Systems aus der Form zu erleichtern. An Stelle des vorzugsweise verwendeten zweigeteilten Kupferformhalters kann man auch Formhalter aus geeigneten anderen Materialien benutzen. Während des Verfahrens wird die Temperatur des Mantels oder Behälters auf einem Wert unterhalb des Schmelzpunktes des Aluminiums, und, zwar über die Dauer des gesamten Gieß- und Kühlvorganges, gehalten.

Ein Trichter 20, der aus einem Material wie Graphit bestehen kann, um etwa gebildete Erdalkalimetalloxyde zu reduzieren, kann rund um eine am oberen Ende der Gießform gemäß Fig. 1 befindliche öffnung angeordnet sein, um dafür zu sorgen, daß das Barium in den, Aluminiumbehälter 12 hineinfließt. Der Aluminiumbehälter 12 kann einen Innendurchmesser von ungefähr 1,25 cm und eine Wanddicke in der Größenordnung von 0,125 cm haben.

Es hat sich herausgestellt, daß, wenn der Innendurchmesser des Aluminiumbehälters wesentlich kleiner ist als 1,25 cm, das eingegossene Material sich auf den festen Zustand abkühlt, bevor es den Boden des Behälters erreicht, so· daß das gewünschte zusammengesetzte System auf diese Weise nicht gebildet werden kann. Ist der Innendurchmesser des Aluminiumbehälters wesentlich größer als 1,25 cm, so hat die größere Masse des eingegossenen Materials eine so große Hitze, das besondere Kühlvorrichtungen benötigt werden, um die Innenfläche des Aluminiumbehälters unterhalb der Schmelztemperatur des Behälters zu halten. Derartige Kühlvorrichtungen sind verhältnismäßig kostspielig. Um ferner dafür Sorge zu tragen, daß das eingegossene Material sich nicht eher verfestigt, als bis es den Aluminiumbehälter angefüllt hat, wird das Gettermaterial auf eine Temperatur von mindestens 10° C oberhalb seines Schmelzpunktes und vorzugsweise ungefähr 25° C oberhalb

seines Schmelzpunktes erhitzt. Diese Temperatur ist allgemein bekannt als der Fließpunkt oder die Fließtemperatur.

Nachdem sich das Kernmiaterial auf eine Temperatur unterhalb seines Schmelzpunktes und unterhalb des Schmelzpunktes des Aluminiumbehälters abgekühlt hat, wird das in der Form gebildete System entfernt. Fig. 3 stellt eine teilweise aufgeschnittene Ansicht eines derartigen Systems dar. Die Enden des Aluminiumbehälters 12 sind zusammengekniffen, um das Kermmaterial 10 gegen die Atmosphäre abzudichten.

Das System kann mittels Drahtziehmatrizen auf den gewünschten Durchmesser heruntergezogen werden. Da der Aluminiumbehälter verhältnismäßig geschmeidig ist, werden bei dem Ziehvorgang infolge des den Aluminiummantel gegen den Kern pressenden. Druckes alle etwa zwischen der Außenfläche des Kernmaterials und der Innenfläche des Aluminiumbehälters gebildeten Zwischenräume im wesentlichen beseitigt. Der so* geformte Draht kann sodann mittels Abzwicken oder Abkneifen auf gewünschte Längen zugeschnitten werden, wobei infolge des Kneifvorganges an den· abgeschnittenen Enden jeweils ein Aluminiumbelag rund um das Barium erhalten bleibt. Man sieht, daß auf diese Weise Barium, welches einen Schmelzpunkt von ungefähr 850° C hat, in einen, Aluminiumbehälter mit einem Schmelzpunkt von, ungefähr 660° C gegossen werden kann, ohne daß der Behälter dabei schmilzt. Da das Aluminium einen Siede- 3c punkt von ungefähr 2056° C und das Barium einen Siedepunkt von ungefähr 1140° C hat, siedet oder »blitzt« das Barium bei einer niedrigeren Temperatur weg als das Aluminium. Daher wird mit größerer Wahrscheinlichkeit Barium statt des Aluminiums auf Flächen innerhalb' einer Elektronenröhre niedergeschlagen und so¹ ein. Getterefrekt in der Röhre gewährleistet. An. Stelle des Bariums kann man auch andere Metalle der Erdalkaligruppe, nämlich Strontium (Fließpunkt bei ungefähr 825° C), Calzium (Fließpunkt bei ungefähr 835⁰C) und Magnesium (Schmelzpunkt bei ungefähr 675° C) in einen, Aluminiumbehalter gießen, welcher einen Schmelzpunkt hat, der niedriger ist als der Schmelzpunkt der in den Behälter gegossenen Schmelze. Benutzt man Magnesium als Gußmaterial, so wird die Schmelze gewöhnlich auf eine Temperatur von wesentlich über 660° C, dem Schmelzpunkt des Aluminiums, erhitzt, um einen freien: Fluß der Schmelze in den Behälter zu gewährleisten.

An Stelle verhältnismäßig reiner Erdalkalikerne kann man nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auch Legierungen gießen, welche ein Metall aus der Erdalkaligruppe enthalten, (mit Ausnahme von Radium, welches ein Heliumerzeuger ist). Beispielsweise ist es häufig erwünscht, eine Barium-Aluminium-Legierung als Gettermaterial für gewisse Hoehtemperatur-Blitzgetter zu verwenden, wobei die benutzte Barium-Aluminium-Legierung verhältnismäßig unstabil in Luft ist. Ferner ist es oft auch erwünscht, eine verhältnismäßig kleine Menge von Aluminium mit einem Erdalkali-Gettermaterial zu legieren, um ein besser zu bearbeitendes Gettermaterial zu erhalten, so daß ein Bolzen oder Pfropfen aus Gettermaterial leichter mit Hilfe von drahtbildendeni Matrizen oder Gesenken gewalzt, geschmiedet oder gezogen, und. so Gettermaterial in Form verhältnismäßig dünner Drähte hergestellt werden kann.

Die Barium-Aluminium-Legierung kann nach dem ernndungsgemäßen Verfahren gegossen werden, so daß man ein Kernsystem aus einer aluminiumverkleideten Barium-Aluminium-Legierung erhält. Ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren; hergestelltes Gettermaterial kann beispielsweise einen. Kern, aus einer Legierung besitzen, die Barium von 99% Reinheit und Aluminium von 99,6% Reinheit in. einem Gewichtsverhältnis von 99,0 g Barium zu 1,0 g Aluminium, d. h. 99 Gewichtsprozent Barium und 1 Gewichtsprozent Aluminium, enthält. Das Barium ICa₁Un in Paraffinöl abgewogen und in Toluol gewaschen werden, bevor es in den Schmelztiegel mit dem Aluminium angebracht wird. Der Schmelztiegel wird in einen Vakuumschmelzofen der oben beschriebeneu Art eingebracht, und die Vakuumkammer wird auf einen verhältnismäßig niedrigen Druck evakuiert, so daß die mit dem Barium reagierenden Gase entfernt werden. Die Beschickung wird sodann so· lange langsam erhitzt, bis die Entwicklung von Gasen aufhört; danach wird die Kammer mit Argon ausgespült. Der Druck des Argons wird sodann, auf ungefähr 150 mm Hg eingestellt, und die Beschickung wird schnell geschmolzen.

Man kann auch ein anderes Verfahren zur Entfernung der mit dem Barium reagierenden Gase verwenden. Bei diesem anderen Verfahren läßt man es absichtlich zu, daß das Barium mit den im Ofen vorhandenen Restgasen reagiert. Als Folge davon wird eine Schlacke gebildet, die oben auf der Schmelze schwimmt. Verhältnismäßig reines Barium kann sodann von einer unterhalb der Schlackenschicht gelegenen Stelle aus eingegossen werden. Dieses Verfahren ist jedoch nicht besonders vorteilhaft, weil dabei ein Teil des verhältnismäßig teuren. Bariums vergeudet wird.

Nachdem die Beschickung vollständig geschmolzen ist, wird die Hitze weiter erhöht und die Beschickung ungefähr 5 Minuten lang bei der erhöhten Temperatur gehalten, um die Schmelze zu entgasen und eine erhöhte Fließtemperatur zu erhalten. Danach gießt man die Legierung in den in der Gießform der bereits beschriebenen, Art befindlichen Aluminiumbehälter und läßt die Legierung in der Argonatmosphäre sich auf Zimmertemperatur abkühlen.

AnStelle der Argonatmosphäre kann, man auch eine beliebige andere inerte Atmosphäre verwenden,, vorausgesetzt, daß das Gas der inerten Atmosphäre durch das Kernmaterial oder die Aluminiumverkleidung nicht absorbiert wird. Zum Beispiel kann, man Helium oder Neon als inerte Atmosphäre verwenden. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit ist jedoch Argon vorzuziehen. An Stelle der inerten Atmosphäre kann man auch ein Vakuum verwenden; jedoch ist, wie bereits erwähnt, die Verwendung eines Vakuums nicht besonders vorteilhaft.

Fig. 4 zeigt einen Teil eines Drahtes, der zur Verwendung als Gettermaterial in einer Elektronenröhre geeignet und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist. Der Draht ist, um seine Struktur deutlich zu machen, in der Zeichnung aufgeschnitten; zweckmäßigerweise bildet man jedoch das, Ganze so aus, daß das Kernmaterial 22, welches ein Erdalkalimetall enthält, vollständig durch einen Belag aus Aluminium 24 umhüllt oder verkleidet ist.

Selbstverständlich wird ein sehr fester und dichter Sitz zwischen dem Gettermaterial und dem Mantel bzw. der Verkleidung dann erreicht, wenn die verwendeten, Materialien so beschaffen sind, daß der Wärmeexpansiomskoeffizient des Mantelmaterials höher ist als der Wärmeexpansionskoeffizient des Getter m a,ter ial s.

In Fig". 5 und 6 ist ein Gettersystem gezeigt, welches es gestattet, dem Getterblitz eine vorbestimmte allgemeine Richtung zu geben. Fig. S zeigt einen Mantel oder Behälter 12 mit einer durchlaufenden exzentrischen Bohrung· und einem Kern aus geschmolzenem Material 10. Der Mantel oder Behälter 12 ist wiederum aus Aluminium gefertigt. Ein Aluminiummantel ist deshalb vorzuziehen, weil beim Blitzen eines Gettersystenis mit einem ein Erdalkalimetall einschließenden Kernmaterial die rasche und merkliche Temperaturerhöhung des Gettersystems eine Reaktion zwischen, einem Teil des Kernmaterials und einem Teil des Aluminiummantels in. der Nachbarschaft des Kernmaterials auszulösen scheint. Diese Reaktion ist offenbar exothermisch und sorgt dafür, daß im wesentliehen das gesamte Kernmaterial auf Blitztemperatur erhitzt wird. Die Wandung des Aluminiummantels wiederum weist in ihren verschiedenen Teilen eine unterschiedliche Dicke auf derart, daß der dünnste Teil der Wandung im Getterblitz aufgebraucht wird, während Teile der dickeren Wandungsbereiche die Richtung des Blitzes steuern. Die Außenfläche des Systems wird längs des dünnsten Teiles der Behälterwandung markiert. Das System wird sodann mit Hilfe von Drahtziehmatrizen auf den gewünschten Durchmesser herabgezogen. Im Mantel des Drahtes wird sowohl die exzentrische Orientierung der Bohrung als auch die Markierung der Außenfläche des dünnsten Teiles der Wandung beibehalten. Der Draht wird schließlich durch Abkneifen auf gewünschte Längen zugeschnitten, so daß an den abgeschnittenen Enden rund um das Barium ein Aluminiumbelag verbleibt. Ein, durch Verarbeiten, dieses Systems auf Drahtform gewonnener Getterdraht kann sodann innerhalb einer Elektronenröhre in einer solchen Orientierung angebracht werden, daß das Blitzen des reaktionsfähigen Teiles des Getterdrahtes in der gewünschten Richtung innerhalb der Röhre erfolgt. Die erwähnte Markierung ist so gewählt und beschaffen, daß sie während der Verarbeitung des Systems auf Drahtform von der Außenfläche des Behälters festgehalten wird. Die Markierung kann in der Weise angebracht werden, daß man längs der gewünschten Fläche eine chemische Substanz aufstreicht, die mit dem Material der Fläche in der Weise reagiert, daß die Fläche sich in dem betreffenden Bereich verfärbt. Für diesen Zweck eignen sich z. B. Chemikalien, die im Handel unter dem Namen Maschinenmarkierungsflüssigkeit erhältlich sind.

Fig. 6 zeigt eine andere' Ausführungsfoirm eines erfmdungsgemäß hergestellten Getterdrahtes. Während bei dem letztbeschriebenen Verfahren ein Behälter mit einer exzentrischen Bohrung verwendet wurde, kann man auch, wie in Fig. 6 gezeigt, den Getterdraht so ausbilden, daß ein Kern 22 von einem inneren Mantel aus Aluminium mit einer zentralen Bohrung umgeben ist, wobei dieser innere Mantel seinerseits von einem äußeren Mantel 26 mit einer durchlaufenden exzentrischen Bohrung umhüllt ist. Der äußere Mantel 26 kanu aus einem Material gefertigt sein, dessen Schmelzpunkt höher ist als der Schmelzpunkt des inneren Mantels 24, so daß der innere Mantel durch den Getterblitz aufgebraucht werden kann, während der iußere Mantel die Richtung des Blitzes steuert. Der äußere Mantel ist vorzugsweise aus einem Material gefertigt, welches bei der normalen Betriebstemperatur der Röhre, innerhalb deren der Getterdraht verwendet werden soll, einen verhältnismäßig niedrigen Dampfdruck hat. Für den äußeren Mantel haben bich Materialien wie Eisen, Nickel, Kobalt, Titan und Legierungen, mit einem oder mehreren dieser Metalle als geeignet erwiesen.

Die Außenfläche des Getterdrahtes ist mit einer Markierung 28 längs des dünnsten Teiles der Wandung· des Außenmantels 26 versehen, damit man feststellen kann, in welcher Richtung der Getterblitz bei Aktivierung des Drahtes erfolgen wird. Wie bereits im Hinblick auf die Markierung des Aluminiumbehälters mit exzentrischer Bohrung erwähnt wurde, kann die Außenfläche des Mantels 26 in der Weise markiert werden, daß man längs der gewünschten Fläche eine chemische Substanz aufstreicht, welche mit dem Material der Fläche in der Weise reagiert, daß eine entsprechende Verfärbung entsteht. Benutzt man Maschinenmarkierungsflüssigkeit als Markierungschemikal, so kann man die Fläche, längs deren die Markierung· anzubringen ist, einschreiben oder einritzen und die SO' gebildete Einprägung mit der Markierungsflüssigkeit füllen.

An Stelle der obigen Mantelstruktur, bei der die Innen- und Außenflächen des Innenmantels konzentrisch mit der langen Achse des Kernes verlaufen und so der Innenmantel in sämtlichen Teilen eine gleichmäßige Wanddicke hat, während beim Außenmantel die Innenfläche konzentrisch und die Außenfläche exzentrisch zur langen Achse des Kernes verläuft, können auch andere Arten von Umhüllungen für das reaktive Material des Kernes verwendet werden. Zum Beispiel können sowohl der Innenmantel als auch der Außenmantel mit durchlaufenden exzentrischen Bohrungen versehen sein, derart, daß die dünnsten Wandteile der beiden Mantel miteinander korrespondieren. In einem solchen System tragen sowohl der Innenmantel als auch der Außenmantel zur Steuerung der Richtung des Getterblitzes des Drahtes bei, oder man kann das System so¹ ausbilden, daß der Außenmantel durch eine trogförmige Anordnung, in die das Gettergebilde 10, 12 eingebaut wird, verkörpert wird.

Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Gettersystem eignet sich besonders zur Verwendung als Gettermaterial in Elektronenröhren; jedoch ist die Erfindung ebensogut auch für anderweitige Verwendungszwecke geeignet, bei denen ein Kern aus hochreaktivem Gettermaterial, der im wesentlichen frei von eingeschlossenen Gasen ist, erwünscht ist.

Claims (21)

PatentanspruchH:

1. Verfahren zur Herstellung eines Gettersystems, mit einem Mantel zum Schutz eines reaktionsfähigen Gettermaterials, welches mit der gewöhnlichen Atmosphäre reagiert und eine Fließtemperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Materials des Mantels hat, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Erhitzen des eigentlichen Gettermaterials ungefähr bis auf seine Fließtemperatur, Eingießen des Gettermaterials in ein zylinderförmiges Gebilde aus dem Mantelmaterial, welches ein ausreichendes Wärmeleitvermögen und ein ausreichendes Wärmefassungsvermögen hat, um so viel Hitze abzuleiten, daß es durch das eingegossene Gettermaterial nicht zum Schmelzen gebracht wird, Abkühlen des Gettermaterials auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des Mantelmaterials, so daß ein Gettergebilde erhalten wird,, welches im wesentlichen frei von eingeschlossenen Gasen ist, und Verarbeiten dieses Gettergebildes zu einem drahtförmigen Element.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Gettermaterial eines der Elemente Kalzium, Strontium, Barium und Magnesium enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Gettermaterial in einer inerten Atmosphäre sowohl geschmolzen, als auch in den Mantel eingegossen und unterhalb des Schmelzpunktes des Mantelmaterials abgekühlt wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Mantel Hitze abgeleitet wird, um seine Temperatur herabzusetzen.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel in eine die Saiten des Mantels umhüllende Gießform eingebaut wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus zwei Teilen bestehende Gießform verwendet wird und daß die beiden Teile zwecks Entfernung des Gettergebildes getrennt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel ein gutes Wärmeleitvermögen aufweist.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Gettergebildes abgekniffen werden.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gettergebilde eine solche Gestalt gegeben wird, daß das Getter in eine bestimmte Richtung abgedampft wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel mit einer durchlaufenden, exzentrischen Bohrung versehen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des Mantels längs des dünnsten Mantelteiles markiert wird.

11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zylinderförmige Gebilde in ein Rohrgehäuse mit einer exzentrischen Bohrung eingeschoben wird derart, daß ein zusammengesetztes System gebildet wird und daß dieses zusammengesetzte System zu einem drahtförmigen Element verarbeitet wird.

12. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus einem der Elemente Eisen, Nickel, Kobalt und Titan besteht.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das drahtförmige Element durch Abkneifen seiner Enden, in Abschnitte eingeteilt wird.

14. System nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel aus Aluminium besteht.

15. System nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das eigentliche Gettermaterial eine Legierung aus Aluminium und mindestens 50 Gewichtsprozent Barium enthält.

16. System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Gettermaterial eine Legierung umfaßt, welche Barium und Aluminium im Verhältnis von ungefähr 99 Gewichtsprozent Barium zu ungefähr 1 Gewichtsprozent Aluminium enthält.

17. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel zylindrische Form hat und seine Länge in der Größenordnung von, 18 cm liegt.

18. System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel eine Wanddicke in der Größenordnung von 0,125 cm hat.

19. System nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des zylindrischen Mantels in der Größenordnung von 1,25 cm liegt.

20. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel aus einem Material gefertigt ist, welches mit dem Gettermaterial exothermisch reagiert.

21. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeausdehnungskoeffizient des Mantelmaterials höher ist als der des Gettermaterials.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 624 450;
deutsche Patentschriften Nr. 721911, 745 577, 163, 875 695.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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