DE1795784U

DE1795784U - Steuerbares elektrisches entladungsgefaess.

Info

Publication number: DE1795784U
Application number: DES23448U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1957-04-08
Filing date: 1957-04-08
Publication date: 1959-09-17

Description

Steuerbares elektrisches Entladungsgefäß

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Die betrifft ein steuerbares elektrisches Entladung-

gefäß mit mindestens einer zur Vermeidung von thermischer Gitter-

emission teilweise vergoldeten Steuerelektrode.

In gitteremissionsgefährdeten Röhren, wie z.B. Verstärkerröhren oder auch gasgefüllten Stromtoren, verwendet man bisher Gitterholme aus Kupfer oder einem Material genügender Festigkeit mit einem möglichst starkem Kupfermantel, um durch die gute Wärmeableitung des Kupfers das Gitter kühl zu halten. Eine weitere bekannte'Maßnahme zur Verhütung von Gitteremission besteht daurin, daß der Gitterwickeldraht und gegebenenfalls auch die Holme vergoldet werden. Dabei. soll das Gold zweierlei Aufgaben dienen.
Zunächst soll vermieden werden, daß ein an sich absolut sauberer oxydfreier Gitterdraht, z. B. aus Molybdän, beim Entgasen bzw.
Formieren der betreffenden Röhre oxydiert, wenn bei diesem Vorgang das Gitter bereits auf hohe Temperatur gebracht wird, bevor die letzten Spuren von Sauerstoff restlos aus dem Röhrenkolben entfernt sind. An solch einem oxydierten Gitter entsteht im Betrieb beim Auftreffen von Barium von der Kathode her durch entsprechende Reaktion sekundär eine Bariumoxydschicht, so daß bei weiterem Aufdampfen von Barium die bekannte Oxydkathodenkombinationsschicht besonders niedriger Austrittsarbeit sich ausbildet. Eine derartige Oxydation des GLtterdrahtes sowie eine unmittelbare Ausbildung einer typischen emissionsfähigen Schicht mit niedriger Austrittsarbeit werden durch eine Goldauflage zunächst deshalb vermieden, weil erstens eine Oxydation des Gitterdrahtes nicht eintreten kann und zweitens metallisches Barium auf Gold eine relativ hohe Austrittsarbeit hat. Hinzu kommt, daß sich das Barium mit dem Gold sehr leicht legiert, so daß sogar eine mit entsprechend höherer Austrittsarbeit aufgrund eines Bariumfilms mögliche geringe Emission auch noch vermieden wird.
Kupfer und Gold sind aber in jedem Verhältnis miteinander mischbar, so daß infolge der hohen Diffusionsgeschwindigkeit von Gold im Kupfer das Gold auf den Gitterholmen bzw. wegen der bekanntermaßen sehr hohen Beweglichkeit von Gold auf Molybdän auch von den Gitterdrähten in die Kupferunterlage der Holme hineindiffundiert und damit an der Oberfläche verschwindet. Selbst wenn eine Vergoldung die Zeit der Entgasung und der Formierungwobei besonders hohe Temperaturen auftreten - übersteht, wird im Laufe der Lebensdauer der Röhre ein Zeitpunkt erreicht, bei dem das Gold vom Gitterdraht restlos verschwunden ist. Mit dieser Änderung ist u.a. sowohl der Beginn für eine Gitteremission als auch vor allem eine Kontaktpotentialänderung verbunden, die sich in einer Verschiebung der Kennlinien äussorgt. Die betreffende Röhre kann deshalb in einem solchen Zustand, selbst dann, wenn noch keine störende Gitteremission vorhanden ist, wegen-einer erheblichen Kennlinienverschiebung unbrauchbar geworden sein.

Diese durch das Wegdiffundieren des Goldüberzuges bei Steuer-

elektroden auftretenden Nachteile in gesteuerten elektrischen

Entladungsgefäßen zu verhindern, ist Aufgabe der vorliegenden

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Erfind-uo Erreicht wird dies bei einem steuerbaren elektri-

schen Entladungsgefäß mit mindestens einer zur Vermeidung

von thermischer Gitteremission teilweise vergoldeten Steuer-

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elektrode nach der Erfindung dadurch, daß die zur besseren

Wärmeableitung aus Kupfer oder mit einem Kupfermantel herge-

stellten Teile der teilweise vergoldeten Steuerelektrode (n) ?

insbesondere die Gitterholme, um ein Hineindiffundieren des Goldes ins Kupfer zu vermeiden, unmittelbar auf der Kupferunterlage eine Schicht bzw. bei einem zusätzlich darüber befindlichen Goldüberzug eine Zwischenschicht aus Kobalt aufweisen. Gold hat im Kobalt nur eine sehr geringe Diffusions-

geschwindigkeit, so daß es in dieses faktisch nur sehr lang-

sam eindringt. Somit kann aber durch die Maßnahme nach der

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Erfindunt, nämlich durch das Anbringen einer Kobaltschicht,

am Gitterholm praktisch kein Gold wegdiffundieren, so daß

auch kein wesentliches Konzentrationsgefälle zum Holm hin

von den vergoldeten Gitterdrähten her auftreten kann, wodurch

das Gold wie bei Kupferholmen von den Gitterdrähten weg zum

und in den Holm kriechen würde. Allein das Vorhandensein einer

Kobaltschicht ohne einen zusätzlichen Goidüberzug am Holm ge-

nügt bereits, um das Wegkriechen des Goldes von den Gitter-

drähten praktisch zu vermeiden, weil sich höchstens eine

gleich dicke Goldschicht am Holm ausbilden kann. Darüber hi-

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naus gestattet die crfindunggemäSe Maßnahme in sehr vorteil-

hafter Weise besonders bei sehr dünnen Gitterdrähten von etwa

4 bis 8 die Vergoldung nachträglich bei einem gewickelten

Gitter von den Holmen aus dadurch vorzunehmen, daß entweder

die Holme selbst genügend vergoldet oder an diesen eine ent-

sprechende Goldmenge für den Vergoldungsvorgang mit Hochfre-

quenzerhitzung vorgesehen wird. Es ist deshalb für die Funk-

tion belanglos und nur von den Besonderheiten spezieller Röh-

rentypen abhängig, ob dieses Holmmaterial zusätzlich noch

eine Goldauflage erhält oder selbst unvergoldet mit vergol-

detemWickeldraht verarbeitet wirdo

Nauv

Die praktische Durchführung der Ea-g besteht bei einem

Steuergitter darin, daß als Holmmaterial z. B. ein Kobaltman-

teldraht mit insbesondere einem Kupferkern zur besseren Wärme-

ableitung gewählt wird. Der Mantel kann dazu aus reinem Ko-

balt, gegebenenfalls auch nur im wesentlichen aus Kobalt bestehen. Anstatt eines bei der Drahtherstellung aufgebrachten Kobaltmantels kann auch insbesondere bei profilierten Holmen, wie z. B. bei Spanngittern, die Kobaltschicht elektro-

lytisch aufgetragen werden.

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Durch die Maßnahme nach der Erfindung ist es somit überraschend

mögliche die Lebensdauer eines elektrischen Entladungsgefäs-

ses erheblich heraufzusetzen, wobei unter Lebensdauer im üb-

lichen Sinne diejenige Zeitspanne verstanden wird, innerhalb der die elektrischen Daten sich noch nicht über eine vorgege-

bene Toleranzgrenze hinaus verändert haben.

An Hand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels

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soll die Erfindun näher erläutert werden. Von einem Elektro-

densystem eines elektrischen Bntladungsgefäßes ist lediglich

die als Spanngitter'ausgebildete Steuerelektrode dargestellt.

Die Gitterdrähte 1 sind um die'Holme 2 eines aus Holmen und

Querversteifungen gebildeten Spannrahmens gewickelt. Der Git-

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terholm 2 besteht nach der Je sind aus einem Kern 3 hoher

Festigkeit, z. B. aus einer Eisen-Nickel-oder Eisen-Nickel-

Kobalt-Legierung, woran sich nach außen zunächst ein relativ dicker Kupfermantel 4 und schließlich ein dünnerer Kobaltmantel 5 anschließt. An der Oberfläche des Holms befindet sich je nach Bedarf ein nicht besonders dargestellter sehr dünner Goldüberzug. Anstatt eines Mantels aus Kupfer kann auch der Kern selbst aus Kupfer hergestellt werden, auf den dann je nach erforderlicher Festigkeit ein mehr oder weniger

dicker Kobaltmantel bzw. ein im wesentlichen Kobalt enthalten-

der Mantel erfolgt. Bei einer solchen Anordnung spart man einen

derMetallmantel ein. Selbstverständlich kann der Spannrahmen

auch aus entsprechendem Blech gestanzt und außerdem durch

Ziehen oder Drücken profiliert sein. Dabei geht man im allge-

meinen von geeignetem plattiertem Material aus oder scheidet

den Kobaltüberzug nach der Erfindung elektrolytisch auf dem

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Blech abo Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Aus-

fuhrungsbeispiel beschränkt.

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4Patentansprüche

1 Figur

Claims

1a Steuerbares elektrische Entladungsgefäß mit mindestens einer zur Vermeidung von thermischer Gitteremission, teilweise vergoldeten Steuerelektrode, dadurch gekennzeichnet, daß die zur besseren Wärmeableitung aus Kupfer oder mit einem Kupfermantel hergestellten Teile der teilweise vergoldeten Steuerelektrode (n), insbesondere die Gitterholme, um ein Hineindiffundieren des Goldes ins Kupfer zu vermeiden ; unmittelbar auf der Kupferunterlage eine Schicht bzw. bei einem zusätzlich darüber befindlichen Goldüberzug eine Zwischenschicht aus Kobalt aufweisen.

2. Elektrisches Entladungsgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterholme aus Manteldraht mit z. B.

Kupferkern, bestehen, dessen Mantel im wesentlichen Kobalt enthält.

3. Elektrisches Entladungsgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß-die Kobaltschicht elektrolytisch aufgetragen ist. 4. Elektrisches Entladungsgefäß nach den Ansprüchen 1 bis 39 dadurch gekennzeichnet, daß bei der teilweise vergoldeten C'2 Steuerelektrode das Gold für die Vergoldung der Gitterdräh- te bei der Herstellung an den betreffenden Holmen aufge- brachtist.