DE1097043B

DE1097043B - Gitterelektrode fuer elektrische Entladungsroehren und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE1097043B
Application number: DEN15997A
Authority: DE
Inventors: Carel Peter Kloepping; Johannes Alphonsus Josep Evers
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1957-12-19
Filing date: 1958-12-17
Publication date: 1961-01-12

Description

Gitterelektrode für elektrische Entladungsröhren und Verfahren zu ihrer Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf eine Gitterelektrode für elektrische Entladungsröhren, bei der Wolframdrähte auf einem Rahmen befestigt sind, und auf ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Gitterelektrode. Ein Gitter nach der Erfindung ist besonders geeignet für eine elektrische Entladungsröhre für sehr hohe Frequenzen, deren Wand mindestens teilweise aus keramischem Stoff besteht.
Bei Röhren für sehr hohe Frequenzen, deren Wand aus keramischen Teilen besteht, empfiehlt es sich, Gitter zu verwenden, von denen nicht nur die Drähte, sondern auch der Rahmen aus Wolfram bestehen. Da bei solchen Röhren die Gitter, z. B. beim Befestigen der Zuleitungen an den keramischen Wandteilen oder im Betrieb, sehr heiß werden können, empfiehlt es sich, die Drähte und den Rahmen aus dem gleichen Material herzustellen, weil Unterschiede der Ausdehnungskoeffizienten der Drähte und des Rahmens Schwierigkeiten bereiten können, wodurch die Drähte ihre mechanische Spannung verlieren oder Verformung des Rahmens auftreten kann.
Die Herstellung eines Rahmens aus einer Wolframplatte ist aber schwierig. Außerdem ist die Befestigung der Drähte an einem solchen Rahmen nicht einfach. Beim Festlöten fließt das überschüssige Lotmaterial, das auf dem Rahmen vorhanden ist, bei der Erhitzung beim Löten über die Gitterdrähte. Dies hat aber den Nachteil, daß dadurch deren Durchmesser unkontrollierbar zunimmt und daß darüber hinaus nachher bei der Entgasung oder beim Betrieb der Röhre Verdampfung von Lotmaterial auftreten kann, was zu unerwünschter Ablagerung auf anderen Elektroden oder auf Isolierteilen Veranlassung gibt.
Auch das Befestigen durch Eindrücken der Wolframdrähte in den Rahmen ist nicht tunlich, weil der Wolframrahmen zu diesem Zweck zu hart und. zu spröde ist.
Es ist ein Gitter bekannt, bei dem die Gitterdrähte aus Wolfram in einen sie umgebenden Rahmen aus gesintertem Metallpulver fest eingebettet sind. Das Metallpulver besteht dabei aus einem Gemisch aus Wolfram mit Nickel und Kupferpulver. Die Drähte werden auf eine Lehre gewickelt und die Kehrpunkte mit dem pulverförmigen Gemisch umgeben. Nach Pressen und Sintern sind die Drähte dann in dem Rahmen eingebettet. Da aber hierbei der Rahmen nicht aus reinem Wolfram besteht, ist der Ausdehnungskoeffizient nicht derselbe wie der des Drahtes. Es ist weiter ein Verfahren bekannt, bei dem die Gitterdrähte unter leichtem Druck auf einen Stahlrahmen gelötet werden. Hierbei treten die obengenannten Nachteile ebenfalls auf.
Diese Nachteile können vermieden werden, wenn bei einer Gitterelektrode für eine elektrische Entladungsröhre für sehr hoheFrequenzen, die aus einemRahmen aus gepreßtem und gesintertem Metallpulver besteht, an dem Wolframdrähte befestigt sind, gemäß der Erfindung der Rahmen aus reinem Wolframpulver besteht. Die Sinterung erfolgt bei einer Temperatur von etwa 1600 bis 2400° C während etwa 5 Minuten.
Es bleibt daher möglich, dem Rahmen jede beliebige Form zu geben, während die Befestigung der Drähte auf die oben geschilderte Weise durch Löten oder durch Eindrücken möglich ist, ohne daß die erwähnten Nachteile auftreten. Beim Löten wird nämlich das Übermaß an Lot, z. B. Gold oder Kupfer, direkt vom porösen Wolframrahmen aufgesaugt, wobei es sich andererseits als möglich herausgestellt hat, gewünschtenfalls die Wolframdrähte durch Einpressen in das aus reinem Wolfram bestehende Rahmenmaterial zu befestigen.
Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung beispielsweise näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Röhre mit einem Rahmengitter nach der Erfindung; Fig.2. ist eine Draufsicht eines Gitters nach der Erfindung; Fig.3 zeigt ein Gitter mit festgelöteten Drähten, und Fig. 4 zeigt ein Gitter, dessen Drähte in das Material des Rahmens eingedrückt sind.
In Fig. 1 ist mit 1 die Kathode bezeichnet, in der ein Heizkörper 2 untergebracht ist. Mit 3 sind die Gitterdrähte eines Gitters nach der Erfindung, mit 4 die Anode bezeichnet. Die Kathode 1 ist an einer Scheibe 5 aus einem geeigneten Metall, z. B. Titan, befestigt. Eine Zuleitung des Heizkörpers 2 ist mit der Scheibe 5, die andere mit der Scheibe 6 verbunden. Die Gitterdrähte 3 sind an einem Metallrahmen 10 befestigt, der seinerseits an einem scheibenförmigen Durchführungsleiter 7 befestigt ist. Die Anode 4 ist an der Scheibe 8 befestigt. Die Scheiben 5, 6, 7 und 8 sind miteinander durch keramische Ringe 9 vakuumdicht verbunden. Die Verbindung der Scheiben mit den Ringen 9 erfolgt bei einer Temperatur von 900 bis 1100° C unter einer Vakuumglocke.
Das Gitter besteht aus. an einem Rahmen 10 befestigten Wolframdrähten 3. Der Rahmen 10 wird aus Wolframpulver gepreßt und bei 2400° C während 5 Minuten gesintert. Es entsteht dann ein poröser Körpe@r, der durch Aufdampfen mit einer 2 bis 3 #t starken Kupferschicht 11 überzogen wird. Die Oberfläche des Rahmens soll ganz flach sein, so daß, nachdem die Drähte 3 aufgewickelt und aufgelegt worden sind, der Raum zwischen den Drähten und dieser Oberfläche kleiner als 2 1, ist. Durch Erhitzung kann das Kupferlot geschmolzen werden, so daß es durch Kapillarwirkung zwischen die Drähte 3 und den Rahmen fließt. Das überschüssige Lot wird dabei vom porösen Rahmen 10 aufgesaugt (Fig. 3).
In Fig. 4 ist dargestellt, wie die Drähte 3 in den porösen, gesinterten Wolframrahmen 10 eingepreßt und so befestigt sind. Zweckmäßig werden die Drähte derart eingepreßt, daß sie die Oberfläche des Rahmens nicht weiter überragen, sondern bündig damit sind. Der Gitter-Kathoden-Abstand läßt sich dann genauer einstellen. Außerdem werden dabei die Rillen ein wenig zugedrückt, so daß die Drähte dann solider befestigt -sind. Es ist überraschend, daß hierbei keine Zersplitterung des Wolframs vom Draht oder Rahmen auftritt. Die Wolframdrähte 3 haben zweckmäßig eine Dicke z. B. von 7,5 #L.
Obgleich nur .eine einzige Ausführungsform des Rahmens dargestellt ist, kann er nach der Erfindung auch anders ausgestaltet sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Gitterelektrode für eine elektrische Entladungsröhre für sehr hohe Frequenzen, die aus einem Rahmen aus gepreßtem und gesintertem Metallpulver besteht, an dem Wolframdrähte befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen aus einem Wolframpulver besteht.
2. Verfahren zur Herstellung einer Gitterelektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterdrähte an dem Material des Rahmens durch Eindrücken befestigt werden.
3. Verfahren zur Herstellung einer Gitterelektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterdrähte mittels einer vorher auf den Rahmen aufgedampften Lotschicht am Rahmen derart festgelötet werden, daß kein überschüssiges Lotmaterial auf dem Rahmen vorhanden ist. In Betracht gezogene Druckschriften:-Deutsche Patentschrift Nr. 925 243; britische Patentschrift Nr. 622 422; Bell Lab. Rec., Vol. 28, 1950, S. 165 bis 167.