DE1232272B

DE1232272B - Scheibenfoermiges Gitter fuer Elektronenstrahlroehren

Info

Publication number: DE1232272B
Application number: DE1964T0025597
Authority: DE
Inventors: Dipl-Mineraloge Manfr Dressler; Dipl-Phys Manfred Tischer
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1964-02-13
Filing date: 1964-02-13
Publication date: 1967-01-12

Description

Scheibenförmiges Gitter für Elektronenstrahlröhren Die Erfindung bezieht sich auf ein scheibenförmig und wabenförmig ausgebildetes Gitter für Elektronenstrahlröhren zur Erzeugung oder Verstärkung von Mikrowellenenergie (Klystrons).
Es ist bei Reflexklystrons bereits bekannt, die Gitterelektroden, die zur Kopplung des Hochrequenzfeldes mit dem Elektronenstrahl dienen, als flache, vorzugsweise ebene oder leicht gewölbte wabenartige Gitter auszubilden. Die Öffnungen der Gitter sind sechseckig und die Gitterstege bestehen üblicherweise aus einem gut wärmeleitenden Metall, z. B. aus Kupfer. Diese Gitter werden von konzentrierten Elektronenströmungen durchsetzt, wobei ein gewisser Anteil der Elektronen auf das Gitter gelangt. Die den Elektronen innewohnende Energie wird in Form von Wärme an das Gitter abgegeben, so daß es vorkommen kann, daß die Gitter zerschmelzen, was zum Ausfall der Röhre führt.
Aus der USA.-Patentschrift 2 889 483 ist eine Elektronenröhre in Flachbauweise bekannt, deren Gitter aus einer oberflächlich metallisierten Glasplatte mit parallelen, schlitzförmigen Öffnungen besteht. Für Elektronenstrahlröhren mit gebündeltem Elektronenstrahl sind solche Gitter infolge ihrer geringen Widerstandsfähigkeit gegen Wärmeeinwirkungen nicht geeignet. Eine Elektronenröhre, deren Gitter und Kathode durch entsprechende Bedeckungen auf einem einzigen Formkörper aus Isoliermaterial gebildet werden, sind aus der USA.-Patentschrift 2 883 576 bekannt. Bei diesem Elektrodenaufbau wird dem Gitter keine Wärme durch gebündelt auftreffende Elektronen zugeführt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein neuartiges wabenartiges Gitter für Elektronenstrahlröhren vorzusehen, das eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist und gegenüber Wärmeeinwirkungen durch auftreffende Elektronen besonders widerstandsfähig ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Gitter aus einer hochschmelzenden, isolierenden und gut wärmeleitenden Oxydkeramik besteht, deren Oberfläche metallisiert ist.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung besteht das Gitter aus einer hochprozentigen Berylliumoxydkeramik, die eine besonders gute Wärmeableitung gewährleistet. Da diese Gitter gleichzeitig die Funktion einer Sauganode gegenüber der die Elektronen emittierenden Kathode bei Klystrons übernehmen, ist es erforderlich, das aus Oxydkeramik bestehende Gitter auf seiner Oberfläche zu metallisieren.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Elektronenröhre besteht darin, daß als Metallisierung des Keramikgrundkörpers ein im Vergleich zu Kupfer hochschmelzendes Metall verwendet werden kann, da auf die Wärmeleitfähigkeit und die Verarbeitbarkeit dieses Metalls keine Rücksicht genommen zu werden braucht. Die Wärmeableitung wird von dem thermisch hoch belastbaren keramischen Grundkörper übernommen, so daß der Metallisierung lediglich die Aufgabe zukommt, hochfrequenzmäßig als metallisches Gebilde zu wirken und die auf die Gitterelektrode auftreffenden Elektronen als elektrischen Strom abzuleiten. Während des Betriebs kann damit also im Vergleich zu einem Kupfergitter eine wesentlich höhere Betriebstemperatur des Gitters zugelassen werden, was bedeutet, daß die Elektronenströmung erhöht und die Spaltkapazität verkleinert werden kann. Dadurch ergibt sich ein verbesserter Wirkungsgrad der Röhre und eine erhöhte Lebensdauer des Gitters.
Als Metallisierungsmetalle sind zweckmäßig hochschmelzende Metalle, wie z. B. Wolfram, Molybdän, Zirkon, Rhenium, Titan, Platin usw. beziehungsweise Legierungen dieser Metalle zu verwenden. Die Gitterelektrode wird in bekannter Weise scheibenförmig mit wabenförmigen oder runden Öffnungen ausgebildet.
Die Herstellung einer erfindungsgemäßen Gitterelektrode kann zweckmäßig in der Weise erfolgen, daß man ein sechskantiges metallisches Material, z. B. Nickel, Kupfer, dessen Querschnitt den öffnungen des Gitters entspricht, an der Oberfläche mit Hilfe von Kataphorese mit einem Keramikpulver bedeckt. Eine Vielzahl derartig bedeckter Stäbe wird zu einem Bündel zusammengepreßt und anschließend einer Wärmebehandlung unterworfen, wobei zunächst eine Vorsinterung der aufgebrachten Keramikpulverschichten miteinander stattfindet, später bei der Sinterung das Sechskantmaterial schmilzt und herausgeätzt werden kann. Zurück bleibt ein mehrkantiger Rohrabschnitt, der von einer Vielzahl von sechskantigen Kanälen durchsetzt ist und aus Keramik besteht. Von diesem Rohrabschnitt können nun Scheiben heruntergeschliffen werden. Anschließend wird dann die gewünschte Metallisierung der Gitterscheibe vorgenommen.
Es ist zweckmäßig, die Gitterscheibe an ihrer gesamten Oberfläche, also auch die inneren Wandungen der sechskantigen Öffnungen, mit der Metallisierungsschicht zu bedecken. Bei gewissen Anordnungen kann es jedoch auch günstig sein, nur beide Stirnflächen der Gitterscheibe zu metallisieren, so daß die Wandungen der inneren Öffnungen des Gitters nicht metallisiert sind.
In der Figur ist eine erfindungsgemäße Gitterelektrode 1 für ein Reflexklystron dargestellt. Es besteht aus einem wabenförmigen Keramikkörper 2, dessen beide Stirnflächen mit einem metallischen Belag 3 bedeckt sind.

Claims

Patentansprüche: 1. Scheibenförmig und wabenartig ausgebildetes Gitter für Elektronenstrahlröhren zur Erzeugung oder Verstärkung von Mikrowellenenergie (Klystrons), dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer hochschmelzenden, isolierenden und gut wärmeleitenden Oxydkeramik besteht, deren Oberfläche metallisiert ist.
2. Gitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß hochprozentige Berylliumoxydkeramik verwendet ist.
3. Gitter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenmetallisierung aus einem hochschmelzenden Metall, insbesondere aus Wolfram, Molybdän, Zirkonium, Rhenium, Titan, Platin oder aus Legierungen mit diesen Metallen besteht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 857 540; deutsche Auslegeschrift Nr. 1077 791; USA.-Patentschriften Nr. 2 883 576, 2 889 483; »Frequenz«, Bd. 16, 1962, S. 69 bis 76; »Glas-Email-Keramo-Technik2, 14. Jg., 1963, S. 205 bis 210.