DE1104623B

DE1104623B - Verfahren zur Herstellung von elektrischen Entladungsroehren ohne Pumpstutzen

Info

Publication number: DE1104623B
Application number: DEE15854A
Authority: DE
Inventors: Paul D Williams
Original assignee: Eitel Mccullough Inc
Current assignee: Varian Medical Systems Inc
Priority date: 1958-05-08
Filing date: 1958-05-08
Publication date: 1961-04-13

Description

Verfahren zur Herstellung von elektrischen Entladungsröhren ohne Pumpstutzen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von elektrischen Entladungsröhren, welche keinen Pumpstutzen haben.
Es ist ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Röhre ohne Pumpstutzen bekannt, nach dem die Röhre in eine Vakuumkammer gebracht wird, wobei an den Fugen zwischen den einzelnen Hüllenabschnitten Hartlotmaterial vorgesehen ist. Die Kammer wird dann für so lange Zeit, wie dies notwendig ist, luftleer gemacht, um in der Röhre das gewünschte Vakuum herzustellen. Darauf wird das Hartlotmaterial auf Löttemperatur erhitzt, um luftdichte Abschlüsse zwischen den einzelnen Hüllenteilen zu bilden.
Wenn eine Röhre in einer Vakuumkammer zusammengesetzt wird, passen die Röhrenteile aufeinander. Demzufolge ist zwischen den Hüllenabschnitten nur ein sehr geringer Raum vorhanden, durch den hindurch Gas von der Röhre in die Vakuumkammer entweichen kann. Bei direkt aufeinanderliegenden Röhrenteilen ist demzufolge eine beträchtliche Zeit für das Luftleermachen erforderlich, um den gewünschten Vakuumgrad innerhalb der Röhre zu erreichen. Dies wird bei dem bekannten Verfahren dadurch umgangen, daß innerhalb der Vakuumkammer eine Einrichtung vorgesehen ist, durch die die einzelnen Hüllenabschnitte während des Luftleermachens getrennt voneinander gehalten und dann verschoben werden, um die Röhre vor dem Löten zu schließen.
Demgegenüber werden bei einem Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Entladungsröhre ohne Pumpstutzen, die aus keramischen Hüllenteilen und an bzw. zwischen diesen liegenden Elektrodenzuführungen besteht, bei dem die einzelnen Teile der Röhre innerhalb eines Vakuumgefäßes angeordnet und nach den erforderlichen Schritten, unter anderem z. B. Entgasen, Evakuieren oder Füllen mit einem Gas, miteinander vakuumdicht durch Verlötung oder durch Druck des Lotmäterials verbunden werden, nach der Erfindung die Teile der Röhre im Vakuumgefäß aufeinander gebracht, und es ist zwischen allen oder einigen eine Zwischenlage von ringförmigem Lotmaterial vorgesehen, dessen Oberfläche derart uneben ausgebildet, ist, daß zwischen den einzenen Teilen genügend Raum zum Evakuieren vorhanden ist. Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß irgendeine besondere äußere Einrichtung zum Verbinden der einzelnen Röhrenteile miteinander nicht erforderlich ist.
In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar ist Fig. 1 ein Querschnitt durch eine Vakuumkammer und veranschaulicht in Ansicht eine Röhre, die in dieser Kammer angebracht ist, wobei die Röhrenteile sich n einer Lage befinden, die sie während des Luftleermachenseinnehmen; Fig. 2 ist ein im vergrößerten 'Maßstab gezeichneter Schnitt durch einen in der Fig. 1 dargestellten Lotring; Fig. 3 ist eine Ansicht durch eine abgeänderte Ausführungsfirm eines solchen Ringes.
Die beispielsweise dargestellte Röhre kann eine Duodiode sein, sie weist eine Hülle von im allgemeinen zylindrischer Gestalt auf. Im besonderen besteht die Röhre aus einer Reihe von fünf keramischen Rifigen 1, 2, 3, 4 und 5 und aus vier flachen Metallringen 6, 7, 8 und 9, die zwischen den keramischen Ringen liegen. Die keramischen Ringe werden vorzugsweise aus einem Aluminiumverbindungen enthaltenden keramischen Material gemacht, sie sind an den zii verlötenden Flächen metallisiert.
Die Teile, welche die Röhrenhülle bilden, weisen ferner Endteile 13 und 14 sowie ein Hartlotmaterial 15 auf, beispielsweise eine eutektische Kupfer-Silber-Legierung. Die Endteile 13 und 14 dienen als Anoden, und das Lotmateria115 dient dazu, die metallisierten Enden der keramischen Ringe mit den benachbarten metallenen Teilen zu vereinen.
Eine geeignete luftdichte Vakuumkammer (Fig. 1) weist eine Grundplatte 23 auf, welche vorzugsweise aus einem dielektrischen Material besteht. Auf dieser Platte ist mittels Bolzen 25 ein Ständer 24 angebracht. Eine Heizspule 27 wird oberhalb der Grundplatte mittels der Stäbe 28 unterstützt, welche von der Grundplatte getragen werden und sich durch diese hindurch erstrecken, um Anschlußstellen 29 zu bilden. Ein becherartiger Teil 30, vorzugsweise aus dielektrischein Material, wird in umgestülpter Lage von der Grundplatte 23 getragen und vervollständigt die Vakuumkammer. Das Luftleermachen dieser Kammer erfolgt mittels eines Auslaßrohres 32, das sich bis zu einer geeigneten Pumpe erstreckt. Sämtliche Fugen der Vakuumkammer sind zwecks Bildung eines luftdichten Abschlusses verschlossen.
Um eine vollständige Röhre herzustellen, werden die einzelnen Teile auf dem Ständer 24 innerhalb der Vakuumkammer aufeinander gestapelt. Aus den Fig. 1 und 2 ist zu erkennen, daß die Lotringe 15 vor dem Schmelzvorgang eine gewellte Gestalt haben und somit dazu dienen, die keramischen Ringe und den Metallring in einem Abstand voneinander zu halten. Selbstverständlich brauchen nicht alle Lotringe eine gewellte Form zu haben, da ein Auslaßkanal gebildet würde, wenn auch nur ein einziger solcher Ring verwendet werden würde, während die anderen die üblichen flachen Ringe sind. Auch können nur einige der keramischen und metallenen Teile vor der Einführung in die Vakuumkammer miteinander verlötet sein. Die maximale Luftleermaehung wird natürlich erzielt, wenn alle Lotringe gewellt ausgebildet sind.
Nachdem die Vakuumkammer luftleer gemacht und dieLuft innerhalb der Röhre durch die Zwischenräume hindurch abgezogen worden ist, erhält die Heizspule 27 Strom. Wenn die Lotringe erhitzt sind und sich dem geschmolzenen Zustand nähern, flachen sie sich ab, und das Lotmaterial verschließt vollständig den Raum zwischen den keramischen und metallenen Teilen zwecks Bildung eines luftdichten Verschlusses. Um jedoch dieseWirkung zu erhöhen, ist es erwünscht, auf der Oberseite der Röhre ein Gewicht 34 anzubring r n' e im besonderen für Röhren, bei denen der oberste Hüllenteil ein verhältnismäßig leichtes Gewicht hat. Fig. 3 veranschaulicht eine abgeänderte Gestalt für das Lotmaterial, welches ein einfacher Ring aus Lotdraht 15' ist, der an verschiedenen, in einem Abstand voneinander liegenden Stellen gequetscht ist, um erhöhte Teile 36 zu bilden.
Die beschriebene Einrichtung und das beschriebene Verfahren werden zur Herstellung von Vakuumröhren benutzt. Die Herstellung von mit einem Gas gefüllten Röhren erfordert eine zusätzliche Einrichtung. Es ist zu erkennen, daß in dem Auslaßrohr 32 ein Ventil 38 vorhanden ist. Außerdem ist ein Einlaßrohr 39 in der Grundplatte 23 angebracht und mit einem Ventil 40 versehen. Das Einlaßrohr39 verläuft bis zur Zuleitungsquelle des gewünschten gasartigen Stoffes, wie beispielsweise Wasserstoffgas oder Ouecksilberdampf.
Wenn auch das Verfahren zum Verschließen und Abdichten der einzelnen Hüllenteile als Lötverfahren beschrieben worden ist, so ist zu erwähnen, daß auch ein Druckverschluß verwendet werden kann. Es ist bekannt, daß luftdichte Verschlüsse durch Benutzung von Druck bei Temperaturen unterhalb des Schmelzpunktes irgendeines Metalls hergestellt werden können, welches den Verschluß bildet. So kann beispielsweise ein luftdichter Verschluß hergestellt werden, wenn die Ringe 15 und 15' aus Kupfer bestehen und die Hüllenteile durch einen Druck von 10001g je ein= bei einer Temperatur von 750° C zusammengedrückt werden, welche unterhalb der Schmelztemperatur liegt. Natürlich wird dieser hohe Druck die Verschlußringe 15 und 15' deformieren, so daß sie mit den angrenzenden Flächen der Hüllenteile in dichte Verbindung treten.
Um eine gasgefüllte Röhre herzustellen, werden die Röhrenteile in der Vakuumkammer in derselben `'eise wie eine Vakuumröhre vereinigt (Fig. 1). Die Röhre wird dann durch Luftleermachen der Kammer luftleer gemacht, wobei das Ventil 38 geöffnet und das Ventil 40 geschlossen ist. Darauf wird das Ventil 38 in der Auslaßleitung 32 geschlossen und das Ventil 40 in der Einlaßleitung 39 geöffnet, um den gewünschten gasartigen Stoff zuzuleiten. Wenn die gewünschte Menge von Gas oder Dampf dem Inneren der Röhre zugeleitet worden ist, wird die Spule 27 unter Strom gesetzt und die Lotringe 15 bis zur Schmelztemperatur erhitzt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Entladungsröhre ohne Pumpstutzen, die aus keramischen Hüllenteilen und an bzw. zwischen diesen liegenden Elektrodenzuführungen besteht, bei dem die einzelnen Teile der Röhre innerhalb eines Vakuumgefäßes angeordnet und nach den erforderlichen Schritten, unter anderem z. B. Entgasen, Evakuieren oder Füllen mit einem Gas, miteinander vakuumdicht durch Verlötung oder durch Druck des Lotmaterials verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile der Röhre im Vakuumgefäß entsprechend aufeinandergebracht werden und daß zwischen allen oder einigen eine Zwischenlage von ringförmigem Lotmaterial angebracht ist, dessen Oberfläche derart uneben ausgebildet ist, daß zwischen den einzelnen Teilen genügend Raum zum Evakuieren vorhanden ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus Lotmaterial bestehender Draht, der an verschiedenen Stellen seiner Länge zwecks Bildung von erhöhten Teilen zerquetscht ist, verwendet wird,
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Teil des Raumes zwischen den Hüllenabschnitten mit Lotmaterial gefüllt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr, 645 871, 968 098; USA.-Patentschrift Nr. 2 713 532.