DE1890292U - Getter fuer elektronen-roehren. - Google Patents

Description

zur G-ebrauchsmusteranmeldung

der Eirtna Eitel-MeCullough, Inc.,- 301- Industrial Way,

San Carlos / Kalifornien

"betreffend:

"Getter für Elektronsn-Röhren"

Die .Heuerung "bezieht- sich., auf Setter für evakuierte Elektronenröhren mit einem, Heizfaden, der schraubenlinienförmig von dem drahtförmigen G-ettermaterial umwunden ist.

Die meisten. Getter für YakuumrÖhren sind entweder Einfach-G-etter (flash type) oder Haufen-Setter ("bulk type). Bei den Einfaeh-G-ettern wird das G-ettermaterial mit den sonstigen'Röhrenbestandteilen in die Röhre eingebracht. Die fertig zusammengebaute Röhre wird auf üblichem Weg evakuiert und verschmolzen. Dann wird das Getter im Inneren der Röhre zur Erzielung eines-"breitverteilten G-etterniederschlages; verdampft, der rasch gettert, "bis der niederschlag gesättigt ist. Da das gesamte G-ettermaterial auf einmal verdampft wird, wenn keine Vorkehrungen getroffen sind, um das Getter in geschmolzenem Zustand zu halten, kann ein neuer G-etterniederschlag nicht hergestellt werden, wenn der ursprüngliche niederschlag gesättigt ist.

Häuf en-Getter werden ebenfalls zusammen mit anderen Röhren-Bestandteilen in die Röhre eingebracht. Auch hier wird

die zusammengebaute Röhre evakuiert und verschmolzen. Während des Betriebes wird das Haufen-Setter an eine erhöhte Temperatur gelegt, damit die Absorptionseigenschaften beibehalten werden.

Die vorliegende feuerung "betrifft ein Setter, das teilweise verdampft und dann als Häufengetter Verwendung findet.

Metalle werden üblicherweise in Yakuum in der. Weise verdampft, daß das zu verdampfende Metall auf einen elektrischen Widerstand iji-Eorm. eines Heizfadens aufgebracht wird, dessen Metall -einen höheren Schmelzpunkt als das zu-verdampfende Metall besitzt. Die zu verdampfenden Metalle, von denen einige a_uch als Getter benutzt werden können, haben die Neigung, in geschmolzenem Zustand am Heizfaden entlang zu fließen und auf ■ ihm. Tröpfchen- zu bilden. Diese Tropfehen vergrößern die Querschnittsfläche des Heizfadens und verringern an dieser Stelle den elektrischen liderstand. Da der Widerstand verkleinert wird, kühlen der Heizdraht und die Tröpfchen ab, und letztere können nicht mehr verdampft werden."

Ziel der !Teuerung ist auch, das geschmolzene Settermaterial in einer gleichförmigen Schicht auf dem Heizdraht zu halten. ·

Es ist bereits ein Setter bekannt, bei dem der mittlere Molybdändraht ausschließlich als Stütze für die ihn umgeben- : den Windungen aus Wolframdraht und Zirkondraht bestimmt ist* Als Heizfaden dient dabei der Wolframdraht., während als Settermaterial der Zirkondraht dient. Die Wendel aus Zirkondraht ist im Durchmesser erheblich kleiner als· die Wendel aus. .Wolframdraht. Bei dieser Jiusführungsfοrm kann eine geschmolzene geschlossene Schicht auf der Oberfläche des Heizdrahtes nicht ausgebildet werden, da es hierzu erforderlich ist, daß der Heizdraht das mittlere Element darstellt, und da außerdem die als Getter dienende Wendel einen größeren Durchmesser aufweist als die Wendel aus schwer schmelzbarem Material.

_ ¹Z

Gemäß der Feuerung ist zwischen den Windungen des G-ettermaterials ein schraubenlinienförmig gewundener Draht aus einem schwer schmelzbaren Metall angeordnet, das eine geringe Legierungsgeschwindigkeit gegenüber dem G-ettermaterial und dem Heizfaden "besitzt, jedoch einen höheren Schmelzpunkt als das G-ettermaterial und den gleichen oder einen niedrigeren Schmelzpunkt als der Heizfaden aufweist.

Der wesentliche Torteil des Gegenstandes nach der Feuerung gegenüber "bekannten G-etterformen "besteht darin, daß das G-ettermaterial "beliebig wiederholbar geschmolzen werden kann und eine beliebige Regenerierung des gesättigten G-.etterniederschlages ermöglicht, wodurch die Lebensdauer der Elektronenröhre um ein Vielfaches gegenüber bekannten üusiEührungsformen verlängert wird. Bei der Unordnung gemäß der lieuerung nutzt man sowohl die adhäsiven als auch die kohäsiven Eigenschaften des G-ettermaterials auf dem Heizfaden aus, und man erzielt eine geschlossene Schicht aus geschmolzenem G-ettermaterial, die gleichmäßig ohne Iröpfchenbildung verläuft und sich unter- "Überbrückung des schwer schmelzbaren Materials über die gesamte Oberfläche des Heizfadens erstreckt, so daß bei erneuter Einschaltung des Heizfadens eine neue und gleichmäßige Schmelzung und damit Verdampfung des. G-ettermaterials erhalten wird, die eine einwandfreie Regenerierung des gesättigten G-etterniederschlages ermöglicht.

Die beiliegende Zeichnung stellt eine beispielsweise lusführungsform der Feuerung dar, und es bedeutet}

lig. 1 eine Seitenansicht in teilweisem Schnitt eines Klystrons, der ein G-etter gemäß der Feuerung enthält,

lig. 2 einen vergrößerten Querschnitt gemäß der Linie

2-2 der lig. 1, die das G-.etter und die G-etter-Ausbildung.. zeigt,

■ - 4 -

11g. 3 eine lellansicht des Getters in vergrößertem Maßstab, die die Schraubenwindungen um den Heizdraht zeigt, und

Hg. 4 eine Darstellung gemäß Hg. 3, die das Gettermaterial in verbreitertem Zustand auf dem Heizdraht während oder nach der Schmelzung zeigt.

Die lig. 1 zeigt in vergrößertem Maßstab ein Klystron mit einer Elektronenerzeugeranordnung 12, eiaem Kollektor 14, Drift-Bohren 16 und- Isolierzylinder}! 18 aus-keramischem-Material, die um eine Zwisohenspalte 20 zwischen den Drift-Rohren 1 6 herum angeordnet sind. Das Klystron ist wassergekühlt} die Drift-Rohre A6 sind von Wassermänteln 22 um-r geben. Der Kollektor H ist von dem Drift-Rohr 16 durch den Zwischenraum 24 und durch zwei ubereinanderliegende ko-axiale Zylinder 26 aus keramischem Material isoliert* Ein metall!- . scher Anschlußring 27. ..1st zwischen den-benachbarten .Enden der beiden übereinanderliegenden Zylinder 26 eingeschlossen. Innerhalb der keramischen Zylinder ,26 ist ein G-erbter- 28 gemäß der Feuerung angeordnet, das bei äieser Ausführungsfo,rm zweimal um die Klystron-Achse gewunden ist.

lig. 2. zeigt einen Querschnitt des Klystrons. Das Setter 28 ist im Inneren der keramischen Zylinder 26 aufgenommen und an den Stützen 32 eines metallischen Zylinders. 30 befestigt, der voll dem Kollektor 14 ausgeht. Elektrischer Strom wird dem Getter 28 durch die !Leitungen 34 und 36 zugeführt. Die Leitung 34 ist mit dem Zylinder- 30 und daher mit dem Kollektsar 14 verbunden} die Leitung 36 durchdringt den Zylinder 30 mittels einer isolierenden Hülse 31 und liegt an dem Ansehlußring 27·

Die Ausbildung des Getters 28 ist deutlich aus 11g. 3 ersichtlich. Ein Heizdraht nach dieser Äusführungsform besteht aus thoriertem Wolfram, da dieses höher leitfähig als

reines Wolfram und außerdem, ein gutes, schwer schmelzbares Metall für Heizfäden ist. Ea können jedoch auch andere elektrisch leitende, schwer schmelzbare Materialien anstelle des thorierten Wolframs verwendet werden, !in Getterdraht 40 ist schraubenförmig um den Heizdraht 38 gewunden, und ein Draht 42 aus schwer schmelzbarem Material, dessen Durchmesser etwas kleiner ist als der des Getterdrahtes 40, ist ebenfalls - wie gezeigt - schraubenförmig um den Heizdraht 38 gewunden. Der Sett er draht. 40 und der Draht 42 aus schwer schmelzbarem Metall, sind um den Heizdraht 38 herum nebeneinander angeordnet und berühren sieh gegenseitig und die Windungen desj zwischen di-en Windungen des Drahtes 42 liegenden Getterdrahtes 40. Bei dieser Äusführungsform besteht dej? Getterdraht 40 aus Titan und der Draht aus schwer schmelz'barem Metall aus Molybdän, da das geschmolzene Titan gut auf dem. Molybdän, haftet, und da das Molybdän einen höheren Schmelzpunkt als das Titan besitzt.

Die Jig. 4 zeigt eine Getter-Alnordnung nach erfolgter Beheizung durch den Heizdraht '38· Der Titandraht 40 ist geschmolzen und füllt die Zwischenräume zwischen .dem.Molybdändraht 42 aus. Da das Titan den Molybdändraht benetzt, bildet es keine Tröpfchen auf dem Heizdraht. Die Bildung von Titan-Tröpfchen ist nachteilig, da diese Tröpfchen den elektrischen Widerstand verringern....Wegen des verringerten Widerstandes würde die elektrische Heizung an dieser Stelle des Heizdrahtes, verringert werden, und das Getter würde erhärten und könnte nicht wieder geschmolzen werden.

Beim Betrieb eines Klystrons, nach erfolgtem Zusammenbau und Evakuierung auf einen geringen Druck wird das Getter 28. durch elektrischen Strom erhitzt. Das Titan schmilzt und wird teilweise verdampft}· es schlägt sich auf den benachbarten Oberflächen nieder und nimmt hierbei rückständige Atome oder Moleküle auf. Der dünne Titan-Hiederschlag wirkt fortlaufend als Getter und nimmt rückständige Atome oder Moleküle auf, bis er gesättigt ist. Bei großen Klystron-Röhren, wie siö in lig. 1

gezeigt sind, die Ms zu 240 cm lang sein können, ist der Anfall des während des Betriebes entwickelten Gf.as.es groß. Daher ist ein Gf et terni ed erschlag, der während der lebensdauer der Röhre wieder und wieder regeneriert werden kann, notwendig. Die Gfetter-Jlusbildung gemäß der Neuerung kann, viele Male zur Erneuerung und Verdampfung des Setters auf den benachbarten Oberflächen benutzt werden, wobei der alte Gfetterniederschlag mit einem neuen Niederschlag bedeckt wird. Da das Gfetter regeneriert wird, wird der Unterdruck in der Röhre gesenkt und das Klystron wird in verhältnismäßig kurzer Zeit wieder zu einer wirksamen Röhre. Je öfter der Gfetterniederschlag erneuert werden kann, desto länger ist die gesamte lebensdauer des Klystrons. Da mit, der Gfetter-Ausbildung gemäß der Neuerung ein gleichmäßiger Überzug von geschmolzenem GfettermetalllL auf dem elektrisüLen Heizfaden 38 erhalten wird, kann das, Gfettermetall Je nach Wunsch des Bedienungspersonals, wieder geschmolzen und teilweise verdampft werden. Das Gfetter kann auch andauernd beheizt und als Haufen-Setter verwendet werden, sogar dann,, wenn das Gfetter teilweise verdampft worden ist.

Die vorliegende Neuerung ist nicht auf die gezeigten !usführungsformen beschränkt. Es können verschiedene andere Materialien mit geeigneten Eigenschaften, anstelle der beschriebenen verwendet werden. Beispielsweise kann anstelle des Titans auch Zärkon als Gfettermaterial verwendet werdenj ebenso kann auch Molybdän als schwer schmelzbares Metall durch Tantal ersetzt werden, um die Bildung von Tröpfchen zu verhindern. Man kann vorzugsweise solche Metalle wählen, die keine legierungen bilden, wobei das geschmolzene Gfetter den festen schraubenförmigen Metalldraht des schwer schmelzbaren Metalls benez_£en muß. Selbstverständlich muß das Gfettermaterial bei einer niedrigeren Temperatur schmelzen und verdampfen als der Heizfaden und der schraubenförmige Draht aus schwer schmelzbarem Metall.

Claims (6)

1 . Getter, für evakuierte Elektronenröhren mit einem Heizfaden, der schraubenlinienförmig von dem drahtfÖrmigen Gettermaterial -umwunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Windungen des Settermaterials ein schraubenlinienförmig gewundener Draht aus einem schwer schmelzbaren Eetall angeordnet ist, das eine geringe LegierungsgeschwirLdigkeit gegenüber dem Gettermaterial und dem Heizfaden besitzt, und einen höheren Schmelzpunkt als das Gettermaterial sowie den gleichen oder einen niedrigeren Schmelzpunkt als der Heizfaden aufweist. - "

2.. Si-etter mch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Heizfaden aus thoriertem Wolfram, aus einem um den Heizfaden angeordneten Titandraht und einem ebenfalls um den Heizfaden angeordneten Eolybdändraht besteht, wobei der Titandraht. nahe dem. Eolybdändraht liegt.

J. G-etter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Heizfaden aus thoriertem Wolfram und einem um den Heizfaden angeordneten Itolybdän&raht besteht, und das Eitan nahe dem Eolybdändraht angeordnet ist.

4. Getter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeiehne;t, daß es aus. einem Heizfaden aus thoriertem;WoIfram., einem, schraubenförmig um den Heizfaden gewundenen ölitandraht und ein,em zwischen den Windungen des Titandrahtes liegenden Holybdändraht besteht.■ "

5. Getter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Heizfaden aus thoriertem Wolfram, aus einem um das Heizelement gewundenen und mit ihm in Kontakt stehenden litandraht und aus einem um das Heizelement gewundenen und mit ihm in Eontakt stehenden EoIyTodändraht "besteht, wobei der flitandräht zwischen den Windungen des Molyb dändraht es liegt und mit ihm in Kontakt steht.

6. Getter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Heizfaden aus tho^riertem. Wolfram, einem schraubenförmig um den Heizfaden gewundenen Molybdändraht und aus zwischen den Windungen des MoIj¹Ddändraht es angeordneten Titan besteht.