DE541940C

DE541940C - Verfahren zur Herstellung eines hohen oder sehr hohen Vakuums

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Publication number: DE541940C
Application number: DEL67290D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1926-11-17
Filing date: 1926-11-17
Publication date: 1932-01-18

Description

Bei der Herstellung· von Hochvakuumröhren, z. B. von Verstärkerröhren für drahtlose Telephonie, wird zur Erreichung eines äußerst hohen Vakuums sowie zur Bildung der Hochemission der Glühkathode nach Schluß oder während des Pumpverfahrens bekanntlich eine kleine Menge von Magnesiummetall zur Verdampfung gebracht. Das zu verdampfende Magnesium soll die noch vorhandenen Gasreste binden. Es bildet bei seiner Zerstäubung auf der Glaswand einen dichten metallischen Spiegel.

Versuche haben nun ergeben, daß häufig die beabsichtigte Wirkung nicht erreicht wird, daß vielmehr nach Abziehen der Röhre von der Pumpe erhebliche Gasreste in der Röhre zurückgeblieben sind, welche einerseits die Bildung der Hochemission verhindern, andererseits durch Ionenbildung die Wirksamkeit der Röhre beeinträchtigen.

Nun wurde bereits vorgeschlagen, die beim Abziehen der Röhre etwa frei werdenden Gasreste durch eine nochmalige Verdampfung von Magnesium wieder zu binden. Die mehrmalige Zerstäubung einer Gettersubstanz ist also an sich bekannt.

Die Versuche des Erfinders haben nun ergeben, daß dieses Verfahren im allgemeinen nicht genügt, daß es vielmehr darauf ankommt, die zweite Zerstäubung· ohne nachträgliche Beeinflussung der ersten durchzuführen. Die Verspiegelung wird nämlich gewöhnlich von außen her durch Anwendung eines hochfrequenten Wirbelstromfeldes bewirkt, durch welches die in der Röhre verbliebene, noch nicht zerstäubte Magnesiummenge auf Verdampfungstemperatur erhitzt werden soll. Diese Wirbelstromfelder erzeugen nicht nur in dem Magnesiumkörper selbst, sondern auch in dem auf der Glaswand niedergeschlagenen Magnesiumspiegel Wirbelströme, welche diesen erhitzen und das bereits von ihm gebundene Gas wieder frei machen. Unter solchen Bedingungen muß daher eine nochmalige Verspiegelung wirkungslos bleiben.

Nach der Erfindung wird daher die Möglichkeit vorgesehen, eine zweite Magnesiumzerstäubung· unabhängig von der ersten vornehmen zu können, indem die Zerstäubungen derart geführt werden, daß bei der nach dem Abschmelzen der Röhre erfolgenden Zerstäubung¹ der vor dem Abschmelzen gebildete Niederschlag unangetastet bleibt. Wie dies im einzelnen ausgeführt werden kann, ist an Hand der Fig. 1 erläutert. In dieser stellt ι den Glaskolben einer zu evakuierenden Röhre dar, 2 den in der Pfeilrichtung· mit der Pumpe in Verbindung stehenden Pumpstengel, 3 einen beliebig gearteten Systemaufbau im Innern der Röhre, ζ. B. die Anode einer Verstärkerröhre, 4 den Quetschfuß, 5 ein irgendwie gehaltertes Stück Magnesiumblech, welches z. B. durch ein von der von

Claims

Hochfrequenzströmen durchflossenen Spule 6 erzeugtes Wirbelstromfeld zum Glühen und Verdampfen gebracht werden kann. Es kann nun leicht so eingerichtet werden, daß durch die Zerstäubung des Magnesiumkörpers 5 der verspiegelnde Wandbelag sich nur an den gestrichelt umrandeten unteren Teilen der Ballonwand niederschlägt. Man sieht aber zugleich, daß bei dem Versuch einer nochmaligen Zerstäubung des übriggebliebenen Restes des Magnesiumkörpers 5 die Wirbelströme auch in dem auf der Glaswand niedergeschlagenen Magnesiumspiegel erzeugt werden, wodurch, sie teilweise kurzgeschlossen und unwirksam gemacht werden, den Spiegelbelag erhitzen und das bereits gebundene Gas wieder austreiben.

Erfindungsgemäß wird daher an anderer Stelle der Röhre, beispielsweise in der Nähe des Quetschfußes 4, ein weiteres Magnesiumstück 7 vorgesehen, welches beim Abziehen der Röhre von der Pumpe noch nicht zum Zerstäuben gebracht worden ist. Jedoch kann man, um es gasfrei zu machen, auch noch während die Röhre sich auf der Pumpe befindet, eine sogenannte An-Verspiegelung vornehmen, also das Magnesiumstück nur eben zum schwachen Glühen bringen, ohne daß es bereits in wesentlichen Mengen verdampft. Dies ist zweckmäßig, um das späterhin zu zerstäubende Magnesiumstück 7 oberflächlich zu reinigen und zu entgasen. Sollte nun beim Abziehen der Röhre an der Abschmelzstelle 8 Gas frei werden und in der Röhre verbleiben, so braucht man die Spule 6 nur in die oben gestrichelt gezeichnete Lage 6' zu bringen, um eine nochmalige Zerstäubung vornehmen zu können. Da, wie erwähnt, das Magnesiumstück bereits auf der Pumpe vorentgast werden konnte, so führt dieses Verfahren in allen Fällen zu einem sicheren Erfolg. Derart hergestellte Röhren geben unter allen Umständen ein ganz vollkommenes Hochvakuum. Häufig ist nun die Notwendigkeit gegeben, auch diese zweite Zerstäubung derart vorzunehmen, daß nicht durch den sich bildenden Metallspiegelbelag irgendwelche Kurzschlüsse im Innern der Röhre, z. B. zwischen den Einführungselektroden am Quetschfuß, erfolgen. Auch dies kann man erreichen, indem man Abschirmungen vorsieht, z. B. die quer zum Quetschfuß 4 punktiert gezeichnete Glimmerschutzscheibe 9, welche bewirkt, daß der Metallniederschlag nicht an die Durchschmelzstelle 10 der Elektroden herangelangen kann. Natürlich ist die angegebene Ausführungsform nur schematisch zu verstehen und die Anordnung der Magnesiumkörper S und 7 je nach der besonderen Bauart der Röhre zu treffen. Es wird darauf hingewiesen, daß es an sich bekannt ist, in Entladungsröhren mehrere Getterkörper an räumlich auseinanderliegenden Stellen innerhalb des Vakuumraumes anzuordnen.

Die Erfindungsaufgabe läßt sich auch noch in anderer Weise lösen, wobei man sogar nur einen einzigen Magnesiumkörper 5 benötigt. Wenn man beispielsweise, wie in Fig. 2 angedeutet, den Magnesiumkörper 5 in Richtung des Doppelpfeiles 11 auf- und abwärts verschiebbar macht, so kann man die erste Verspiegelung in der unteren, punktiert gezeichneten Lage des Magnesiumstückes vornehmen und dann die Röhre abschmelzen. Sollte die Gasbindung nicht vollkommen sein, so fällt beim Umdrehen der Röhre das Magnesiumstück 5 in eine solche Lage, daß es aus dem Wirkungsbereich, des ersterzeugten Magnesiumspiegels herauskommt, so daß wieder freie Teile der Glaswand zur Verfügung stehen. Man hat hierbei den Vorteil, daß der gleiche Magnesiumkörper benutzt werden kann, welcher bei seiner ersten teilweisen Zerstäubung bereits weitgehend entgast wurde, so daß bei nochmaliger weiterer Zerstäubung eine Gasabgabe überhaupt nicht mehr erfolgt, sondern nur eine sehr vollkommene Gasbindung.

Pa τ ii ν χ λ ν S ρ rü c η ε :

ι. Verfahren zur Herstellung eines hohen oder sehr hohen Vakuums durch mehrmaliges Zerstäuben einer Gettersubstanz, beispielsweise Magnesium, mittels einer Wirbelstromeinricntung, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerstäubungen derart geführt werden, daß bei der nach dem Abschmelzen der Röhre erfolgenden Zerstäubung der vor dem Abschmelzen gebildete Niederschlag unangetastet bleibt.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Zerstäubung der Gettersubstanz an einer anderen noch beschlagfreien Stelle der Innenwandung des Glaskolbens erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur zweiten Zerstäubung ein anderer Getterkörper Verwendung findet, der zweckmäßig vor Abziehen der Röhre durch Erhitzung im wesentlichen gasfrei gemacht ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gleiche Körper-für beide Zerstäubungen verwendet wird, daß jedoch eine Zerstäubung desselben an einer anderen Stelle der Röhre zwecks Vornahme der zweiten Zerstäubung erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung der Getterkörper durch. Umdrehung der Röhre erfolgt.

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6. Verfahren nach Anspruch ι bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Zerstäubung in einem, beispielsweise durch Glimmerscheiben abgeschlossenen Raum erfolgt, zu dem Zwecke, die unerwünschte Bildung eines Niederschlages auf hinsichtlich Isolationsstörungen gefährdeten Stellen der Röhre zu verhindern. ,
7. Einrichtung zwecks Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Getterkörper an räumlich auseinanderliegenden Stellen innerhalb des Vakuumraumes angeordnet sind.
8. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um den Getterkörper an. räumlich auseinanderliegende Stellen, innerhalb des Vakuumraumes zu bringen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen