DE1028696B - Verfahren zur Erzielung genauer Elektrodenabstaende bei der Herstellung von Elektronenroehren - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzielung genauer Elektrodenabstände bei der Herstellung schichtförmiger Elektronenröhren und insbesondere solcher, deren Abmessungen außerordentlich klein sind und bei denen die Abmessungen innerhalb sehr enger Toleranzen gehalten werden. Beispielsweise beträgt in Röhren dieses Typs der Abstand zwischen Gitter und Kathode etwa 0,076 mm, und die Toleranz liegt in der Größenordnung von 0,02 mm. Die Erfindung betrifft weiterhin Elektronenröhren, die nach dem neuen Verfahren hergestellt sind.

Wegen der weiten Größenschwankungen der nicht zusammengesetzten Isolationselemente der Röhre, z.B. der keramischen Träger oder der Abstandstücke, war es bisher schwierig, die notwendigen Toleranzen einzuhalten. Diese Isolatoren durch Schleifen oder auf andere Weise auf die richtige Größe zu bringen, ist wegen des zerbrechlichen Charakters des keramischen Körpers oder seiner Härte oder aus beiden Gründen schwierig. Im Interesse der Festigkeit und des Widerstandes hat es sich als zweckmäßig erwiesen, keramische Materialien, wie z.B. Aluminiumoxyd,Magnesiumsilikate oder Zirkonoxyd, zu verwenden. Beim Brennen von Gegenständen aus solchen Stoffen war es jedoch nicht möglich, die Normalgrößen mit ausreichender Genauigkeit einzuhalten.

Es wurde nun ein \^Terfahren gefunden zur Erzielung genauer Elektrodenabstände bei der Herstellung von aus keramischen Hüllenteilen bestehenden Elektronenröhren mit ebenen Elektroden, bei denen der metallische, auf einer Grundplatte befestigte Kathodenträger eine ebene obere Fläche besitzt. Nach der Erfindung wird hierbei' nach dem Verbinden der Grundplatte mit dem Kathodenträger und dem an ihn angrenzenden kegelstumpfförmigen Teil auf der freien Stirnfläche dieses Teils ein metallischer Zwischenring befestigt, der etwa in der gleichen Höhe mit dem Rahmen des Kathodenträgers liegt, und dann werden die oberen Flächen des Zwischenringes und des Rahmens gemeinsam derart abgeschliffen, daß beide Flächen in einer Ebene liegen.

Die Erfindung wird in der Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 ist ein Querschnitt durch die Röhre;

Fig. 2 ist eine Ansicht der auseinandergenommen«! Teile der Röhre;

Fig. 3 ist eine Ansicht der vorgeformten, für das Zusammensetzen zur Röhre bereitstehenden TeHe.

In den Zeichnungen ist 10 eine Grundplatte, die vorzugsweise aus einem keramischen Material, wie z.B. Aluminiumoxyd,Magnesiumsilikate oder Zirkonoxyd, besteht. Die Grundplatte ist eine ziemlich dicke, in der Draufsicht runde Scheibe, die mit einem ringförmigen Absatz 12 versehen ist, auf dem ein

Verfahren zur Erzielung

genauer Elektrodenabstände

bei der Herstellung von Elektronenröhren

Anmelder:

Sylvania Electric Products, Inc.,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. W. Beil, Rechtsanwalt,
Frankfurt/M.-Höchst, Antoniterstr. 36

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 19. April 1954

Thomas LaVerne Evans, Hicksville, Long Island, N. Y.

(V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

metallischer Aufsatz 14 von geringer Wärmeleitfähigkeit und einem niedrigen, dem des keramischen Materials für den Mantel der Röhre nahekommenden Ausdehnungskoeffizienten ruht. Ein Metall, das sich bei Verwendung von Aluminiumoxyd als zufriedenstellend erwiesen hat, ist eine Legierung, die aus 6% Chrom, 36% Nickel und 58<Vo Eisen besteht. Der Aufsatz besitzt einen Flansch 16, der auf dem Absatz 12 ruht, und der Flansch ist breiter als die Schulter, um die Verbindung der Kathode mit einem außen befindlichen Stromkreis zu erleichtern. Von dem Flansch ragt eine mit ihm aus einem Stück gefertigte kreisförmige hohle Säule 18 nach oben, die zwei bogenförmige Fortsetzungen 20 mit nach innen gebogenen Enden 22 besitzt. Mit diesen nach innen gebogenen Enden ist ein Rahmen 24 beliebiger Form verbunden, der hier rechteckig ist und senkrechte Wände besitzt. Die schmalen Seiten 26 des Rechtecks sind hier mit den nach innen gebogenen Enden 22 verbunden, und die längeren dünnen Seiten 28 des Rechtecks überbrücken den Raum zwischen den Fortsetzungen 20 und stellen die Vorrichtung dar, an der die Mantelkathode 40 befestigt werden kann. Wie bei 30 gezeigt ist, ist der Aufsatz 14 luftdicht mit der Grundplatte 10 verschweißt. Der kegelstumpfförmige Zylinder 34,

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der gleichfalls aus Aluminiumoxyd, Zirkonoxyd od. dgl. bestehen kann, umgibt denAufsatz und ist auf dem Flansch 16 innerhalb des äußeren Umfangs des Flansches hartverlötet.

Auf der oberen Fläche des Kegelstumpfes 34 ist, wie bei 36 gezeigt, ein metallischer Ring 38 durch Hartlöten angebracht, der vorzugsweise aus nichtrostendem Stahl besteht. Die Teile sind so gefestigt, daß trotz geringer Unregelmäßigkeiten bei der Herstellung des Kegelstumpfes 34 die obere Fläche des Rings 38 und die obere Fläche des rechteckigen Rahmens 24 in der gleichen Ebene liegen. Um sicherzustellen, daß diese gemeinsame Ebene vorhanden ist, werden erfindungsgemäß die Flächen des Rahmens und des Ringes nach dem Zusammensetzen der Teile durch ein einzelnes ebenes, beide Flächen deckendes Element gleichzeitig abgeschliffen.

Auf der oberen Fläche des Rahmens ist die Mantelkathode 40 befestigt. Diese wird vorzugsweise, wie bei 42 gezeigt ist, auf der langen Seite 28 des Rechtecks durch Punktschweißung befestigt, wobei einzelne Punktschweißungen an den Wänden des Rahmens nahe jedem Ende des Mantels erfolgen. Die Mantelkathode besteht vorzugsweise aus Nickel und hat einen rechteckigen Querschnitt mit einem ahgeschrägten Ende, wie bei 44 gezeigt ist. Das abgeschrägte Ende hängt dabei über die Kathodenheizleiter und schirmt sie elektrostatisch von dem Gitter und der Anode ab.

Der in die Mantelkathode einzusetzende Heizfaden ist bei 46 in Fig. 3 gezeigt; er besteht aus einem isolierten Faden mit den Anschlußstücken 48, die an die Leiter 50 angeschweißt werden, die sich durch die Grundplatte erstrecken und in ihr auf geeignete Weise abgedichtet sind. Durch die Grundplatte erstreckt sich weiter eine in ihr abgedichtete Getterhaltestange 52, die einen Getterarm 54 zum Halten der Gettermaterialien 56 trägt. Da die Kathode nur an den dünnen Wänden 28 des rechteckigen Rahmens punktgeschweißt ist, die den Raum zwischen den bogenförmigen Teilen 20 überbrücken und die bei Ausdehnung der Kathode leicht seitlich nachgeben, kann sich die Kathode in Längsrichtung verhältnismäßig frei ausdehnen. Praktisch tritt nur eine sehr geringe Bewegung des Kathodenmantels in Richtung auf das Gitter 60 ein, so daß Kurzschlüsse zwischen den einzelnen Teilen oder Veränderungen der Betriebsbedingungen infolge geringer Änderungen der Heizbedingungen vermieden werden, die bei Verwendung der Röhre enweder auf Grund der veränderlichen Umgebungstemperaturen So oder Spannungsschwankungen auftreten können.

Um das Gitter 60, 66 in bestimmtem Abstand von der oberen Fläche der Kathode zu halten, wird ein metallischer Ring 58, z. B. aus Nickel, verwendet.

Hierbei ist es möglich, die Dicke dieses Ringes innerhalb sehr enger Toleranzen zu halten. Dieser Ring wird mit dem Ring 38 hartverlötet.

Am Ring 58 ist ein Bauteil hartverlötet, der aus dem Gitter 60, 66 und der Anode 62 besteht, die von einer keramischen Kappe 64 aus Aluminiumoxyd od. dgl. getragen wird. Das Gitter besteht aus Gitterstäben aus Wolfram 66, die auf einem ringförmigen Rahmen 60 aus Molybdän oder einer Molybdän-Mangan-Legierung angelötet sind. Die Gitterstäbe liegen auf der Seite der Kathode. Die Anode 62 besteht aus einem Metall, vorzugsweise Molybdän, und bildet mit dem unteren Ende eines durch eine öffnung 70 der Kappe ragenden Molybdänzapfens 68 ein einheitliches Stück. Der Zapfen wird in seiner Stellung derart verlötet, daß ein Ring 72 aus Molybdän oder einer Molybdänlegierung um den Zapfen geschmolzen wird.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   L Verfahren zur Erzielung genauer Elektrodenabstände bei der Herstellung von aus keramischen Hüllenteilen bestehenden Elektronenröhren mit ebenen Elektroden, bei denen der metallische, auf einer Grundplatte befestigte Kathodenträger eine ebene obere Fläche besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Verbinden der Grundplatte (10) mit dem Kathodenträger (14) und dem an ihn angrenzenden kegelstumpfförmigen Teil (34) auf der freien Stirnfläche dieses Teils ein metallischer Zwischenring (38) befestigt wird, der etwa in der gleichen Höhe mit dem Rahmen (24) des Kathodenträgers liegt, und daß dann die oberen Flächen des Zwischenringes und des Rahmens gemeinsam derart abgeschliffen werden, daß beide Flächen in einer Ebene liegen.
2. 2. Röhre, hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Rahmen (24) des Kathodenträgers (14) eine flache Kathode (40) befestigt ist.
3. 3. Röhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kathodenträger (14) oben in einem hohlen rechteckigen Rahmen (24) mit aufrecht stehenden Seitenwänden endet und daß die Kathode (40) einen rechteckigen Querschnitt hat und an ihrer unteren Seite an den oberen Rändern zweier gegenüberliegender Wände des Rahmens (24) befestigt ist.
4. 4. Röhre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (24) von einer Säule (18), die auf der Grundplatte (10) ruht, getragen wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 838167, 904 087; deutsche Patentanmeldung S 14816 VIIIc/21g.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 809 507/315 4.58