DE1937189A1

DE1937189A1 - Verfahren zum Einbringen von Quecksilber in eine Gasentladungsroehre und nach diesem Verfahren hergestellte Roehre

Info

Publication number: DE1937189A1
Application number: DE19691937189
Authority: DE
Inventors: Schiekel Dipl-Phys Manfred; Hubert Reder
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1969-07-22
Filing date: 1969-07-22
Publication date: 1971-02-04
Also published as: GB1319063A; JPS4819508B1; FR2055409A5; DE1937189B2; US3684345A

Description

Licentia

Patent-Verdoltungs-GmbH 6000 Frankfurt, Theodor-Stern-Kai 1

Ulm, 9. Juli I969

PT-UL/An/go

U 134/68

"Verfahren suta Einbringen von Quecksilber in

eine Gasentladungsröhre und nach diesem Vorfahren hergestellte Röhre"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen von Quecksilber in eine elektrische Gasentladungsröhre, insbesondere Ziffernanzeigeröhre nach den Glimmlichtprinzip, bei dem in die Röhre eine das Quecksilber enthaltende Glasampulle eingebracht wird und das Quecksilber erst nach erfolgtem Fornierprozess und Vakuuraabschluß der Röhre durch thermische Deformation der Glasampulle freigesetzt wird sowie eine nach diesem Verfahren hergestellte Röhre.

Zur Erzielung hoher Lobens dauerwerte ist es bei Gaeentla-

dungsröhren, insbesondere bei Ziffernanzeigeröhren nach den Glimmlichtprinzip, bekannt, die auf Kathodenpotential liegenden Elektroden mit einer dünnen Schicht von Quecksil-

009886/1051

- 2 - U 134/68

1937183

ber zu versehen· Infolge seines hohen Atomgewichte virkt Quecksilber kennend gegen die lonenzerstreuung. Da die Quecksilberbedeekung der einseinen Kathoden möglichst gleichmäßig erfolgen soll, kann diese Bedeckung zeitlich nicht willkürlich vorgenommen werden. E* ist vielmehr erforderlich, daß die Röhre zunächst Ieergepumpt, mit den | Füllgas gefüllt und dann einem Formierprozess unterworfen wird, in welchem angestrebt wird, daß die einzelnen Oberflächen der Kathoden eine möglichst gleiche und mögliehst niedrige Austrittsarbeit erhalten. Die Quecksilberbedeckung soll erst nach diesen Verfahrensschritten erfolgen. Um dies zu erreichen, ist es bereits bekannt, das Quecksilber zunächst verschlossen in einer Ampulle in die Röhre einzubringen und dann zum gewünschten Zeitpunkt das Quecksilber durch Zerstören oder Deformieren der Ampulle freizusetzen.

Bekanntermaßen verwendet man dazu kleine Glasampullon, die außer dem Quecksilber noch mit einer elektrischen Heizspirale versehen sind« Die Heizspirale wird dann durch Stromdurchgang erhitzt und dadurch die Glasampulle erweicht und gesprengt. Diesem bekennten Verfahren haftet der Nachteil an, daß beim Glühen der Heizspirale leicht verdampfbare Verunreinigungen freigesetzt werden, die auf die Kathodenoberfläche einwirken, bevor das Quecksilber sich auf

009886/1051

- 3 - U 13V63

dieser niederschlägt. Als Folge davon treten wieder Zonen erhöhter Auetrittsarbeit auf den Kathodenoberflächen auf. Darüber hinaus erfordern solche mit Heizspiralen versehene Ampullen zusätzliche Schweißstellen und zusätzliche Durch·* führungen im Röhrensockel.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben* das insbesondere hinsichtlich der vorstehend genannten Nachteile verbessert ist.

Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Glasampulle aus einen die Infrarotstrahlung stark absorbierenden und niedrigschnelzenden Glas hergestellt wird und daß die Deformation der Glasampulle mittels einer gesielten Infrarotstrahlung hoher Leistung durch die Wandung der Röhre hindurch vorgenonaaen ,wird.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß bei dem Freisetzen des Silbers und der Deformation der Ampulle keine zusätzlichen Metallteile innerhalb der Röhre erhitzt werden nüssen, wodurch sichergestellt ist, daß keine Verunreinigungen verdampft werden und sich auf den Kathodenflächen niedersetzen können. Ein weiterer Vorteil

009886/1051

- k - U 134/68

der Erfindung besteht darin, daß eine erfindung»gemäß aufgebaute Röhre einfacher hergestellt werden kann* weil zusätzliche Einschneiz- und Schweißstellen vermieden rind.

Anhand des in der Figur dargestellten, bevorzugten Ausftth· rungsbeispiels wird die Erfindung nachfolgend näher erklärt.

Die Figur zeigt eine Ziffernanzeigeröhre nach dem Glimraliohtprinzip mit einer Vielzahl von bei Potentialgebung glimmenden Kathoden 3 und einer Anode k, die in einem aus Glas bestehenden Röhrenkolben 1 angeordnet sind. Der Röhrenkolben ist mit einen Schutzgas, z. B. Neon-Argon, mit einem Durck von ca. 35 Torr gefüllt. Die einzelnen Elektroden 3 und k sind mit elektrischen Durchführungen 2 im Sockel der Röhre verbunden.

k Gemäß der Erfindung befindet sich nun in der Röhre eine geschlossene Ampulle 5» in welcher eine geringe Menge Quecksilber 6 angeordnet ist. Gemäß der Erfindung ist diese Ampulle aus einem Glas hergestellt, das eine Infrarotstrahlung besonders stark absorbiert und relativ niedrigschmelzend ist. Ein solches Glas ist beispielsweise das bleifroie IR-Einschmelzglas Typ 3572. Zur Erhöhung des Absorptionsvermögens der Infrarotstrahlung ist dieses Glas zweckmäßig

00 98 86/IJO51 . ~3-

- 5 - U 13V6S

eingefärbt. Ferner soll der Dampfdruck des Glases dieser Ampulle bei seiner Erweichungstemperatur relativ niedrig sein.

Das Röhrengehäuse 1 der Röhre besteht zweckmäßig aus einem Glas, das Infrarotstrahlung verhältnismäßig gering absorbiert» Ea sind dazu die üblich für Elektronenröhren verwendeten Gläser durchaus brauchbar, da deren Absorptionsvermögen für Infrarot nicht sehr hoch ist« Die Ampulle ist zweckmäßig an einem Zuführungsteil* zu den Elektroden z, B. durch Einschmelzen befestigt.

Nachdem die mit der Ampulle versehene Röhre mit dem Füllgas versehen ist und der Formierungsprozess für die Elektroden durchgeführt worden ist, wird nun vorzugsweise mit Hilfe eines Infrarotstrahlers in einem Parabolspiegel eine scharf gebündelte Infrarotstrahlung auf die in die Röhre eingebaute Quecksilberampulle gerichtet. Diese Infrarotstrahlung durchdringt die Röhremrandung 1» da diese verhältnismäßig wenig Infrarotstrahlung absorbiert, und gelangt auf die Ampulle, die gemäß der vorliegenden Erfindung die Infrarotstrahlung sehr stark absorbiert. Die absorbierte Infrarotstrahlung führt zu einer sehr schnellen Erweichung (ca. 20 see.) und Deformation der Ampulle und einem

009886/1061

- 6 - U 13V68

Austreten dee Quecksilbers, das sich in gewünschter Weise auf den Oberflächen der Elektroden niedersetzt* Da bei diesem Verfahren keine weiteren Metallteile wesentlich er* hitzt werden, ist die Gefahr einer Verunreinigung der Elektrodenoberflächen weitgehend reduziert.

009886/1051

Claims

Patentansprüche

1« Verfahren zun Einbringen von Quecksilber in eine elektrische Gasentladungsröhre, insbesondere Ziffernanzeigeröhre nach dem Glinnlichtprinzip, bei den in die Röhre eine das Quecksilber enthaltende Glasampulle eingebracht wird und das Quecksilber erst nach erfolgten Formierprozess und Vakuuraabschluß der Röhre durch thermische Deformation der Glasampulle freigesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasampulle aus einen die Infrarotstrahlung stark ab» sorbierenden und niedrigschnelzenden Glas hergestellt wird und daß die Deformation der Glasampulle mittels einer gezielten Infrarotstrahlung hoher Leistung durch die Wandung der Röhre hindurch vorgenonnen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhrenwandurig aus einen die Infrarotstrahlung vergleichsweise gering absorbierenden Glas hergestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Glas der Glasampulle Farbstoffe zur Erhöhung der Infrarotstrahlungsabsorption zugesetzt werden.

009886/1051

- 8 - 17

k. Nach einen Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 oergestellte Gasentladungsröhre, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Röhre eine durch Infrarotstrahlung geöffente und deformierte Glasampulle aus einem die Infrarotstrahlung stark absorbierenden Glas angeordnet ist.

5« Gasentladungsröhre nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas der Ampulle eingefärbt ist·

6. Gasentladungsröhre nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Absorptionsvermögen für Infrarotstrahlung des Ampullenglases wesentlich größer ist als das des Glases der Röhrenwandung·

7. Gasentladungsröhre nach einem oder mehreren der Ansprüche k bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasampulle mittels Lappen oder dgl, an Elektroden oder deren Zuführungen befestigt ist.

8. Gasentladungsröhre nach einem oder mehreren der Ansprüche k bis 7, gekennzeichnet durch die Ausbildung als Glimmlicht-Ziffernanzeigeröhre·

009886/1051