DE615705C

DE615705C - Verfahren zur Herstellung von Lenardfenstern

Info

Publication number: DE615705C
Application number: DEW82409D
Authority: DE
Original assignee: Westinghouse Lamp Co
Current assignee: Westinghouse Lamp Co
Priority date: 1928-04-23
Filing date: 1929-04-21
Publication date: 1935-07-11
Also published as: NL27580C; FR673624A; US1735302A; GB310329A

Description

Bei Lenardröhren (Kathodensteahlenröhren) müssen die Elektronen die Röhrenwandung durchdringen, um nutzbar gemacht werden zu können. Da die übliche Glasstärke der Röhrenwandung diesem Durchdringen der Elektronen einen außerordentlichen Widerstand entgegensetzt, sind früher schon besondere Fenster benutzt worden, die einen Teil der aus Glas bestehenden Röhrenwandung bilden. Insbesondere hat Lenard selbst schon im Jahre 1894 als Fenster eine äußerst dünne Aluminiumfolie verwendet. Coolidge hat später dünne Molybdänfolien als Lenardfenster benutzt.

Metallfenster dieser Art sind außerordentlich empfindlich und müssen überdies durch aus Metall hergestellte Glieder abgestützt werden. Der dichte Anschluß der Folie und der Stützglieder an die Glashülle verursacht außerordentliche Schwierigkeiten und erweist sich dann als kaum durchführbar, wenn die Röhre ohne Gasionisierung arbeiten soll.

Man hat weiter bei Röntgen- und Kathodenstrahlenröhren auch dünne Glasfenster an Stelle der dünnen Metallfenster verwendet. Für diese Fenster ergaben sich aber keine besonderen Vorteile. Die Notwendigkeit einer Abdichtung macht auch diese Fenster für ohne Gasionisierimg arbeitende Röhren unbrauchbar.

Bei Röntgenröhren ist es bereits bekannt, in der Röhrenwandung selbst durch Einblasen oder Ausblasen eines Wandungsteiles eine gewisse Schwächung der Röhrenwandung an der Stelle zu erzeugen, wo die Strahlen durch die Wandung hindurchgehen sollen. Dabei kam aber die Erzielung einer Durchlässigkeit, wie sie für Kathodenstrahlen notwendig ist, nicht in Betracht.

Weiter ist es bei Kathodenstrahlenröhren bekannt, das Lenardfenster aus der Glaswand der Röhre selbst herzustellen, indem man an geeigneter Stelle die Glaswand durch Abätzen mit Flußsäure schwächt oder mechanisch abschleift. Auch dieser bekannte Vorschlag kann aber nicht dazu führen, die erforderliche Feinwandigkeit des Fensters zu erzeugen, dessen Wandstärke etwa zwischen 0,0125 und 0,0025 mm liegen muß.

Die Erfindung schafft nun ein Verfahren zur Herstellung von Lenardfenstern aus Glas, die allen Anforderungen an Durchlässigkeit genügen und dabei doch ausreichende Festigkeit aufweisen. Gemäß der Erfindung wird ein Teil der Röhrenwandung kugelförmig nach außen oder nach dem Innern der Röhre

derart geblasen, daß der vom Elektronenstrahl getroffene Teil der Wandung die zum Elektronendurchtritt erforderliche geringe Stärke erhält, die dann allmählich in die Wandstärke der eigentlichen Röhre übergeht. Es ist festgestellt worden, daß das Glasfenster namentlich dann, wenn die Röhre mit außerordentlich hoher Spannung betrieben wird, nur einen geringen Teil der to Strahlen energie verschluckt und infolgedessen nicht stark erhitzt wird, namentlich dann, wenn die Strahlen im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche auf das Fenster treffen.

Die nach dem Innern der Röhre eingeblasenen Fenster können bei gleicher Widerstandsfähigkeit dünner gehalten werden als die nach außen geblasenen.

Die Erfindung ist durch die Zeichnungen beispielsweise dargestellt, und zwar ist Fig. ι eine Seitenansicht einer Röhre, teilweise im Schnitt.

Fig. 2 und 3 sind Teilschnitte durch andere Äusführungsformen des das Lenardfenster enthaltenden Röhrenteils.

In der Fig. 1 ist in dem Glaskolben 1 die Glühkathode 2 und eine rohrförmige Anode 3 angeordnet. Das Kathodenende 4 der Röhre trägt ein einspringendes Glasrohr 5 mit Quetschfuß 6, durch den die Zuleitungsdrähte 7 zur Kathode hindurchgeführt sind. Die Röhre kann aus einem beliebigen geeigneten Glas bestehen, zweckmäßig aus einem Blei- oder Borosüikatglas.

Die vorzugsweise aus Wolfram oder Tantal bestehende spulenförmige Glühkathode ist in einem die Kathodenstrahlen konzentrierenden Becher 8 angebracht und wird von einem elektrostatischen Schirm 9, beispielsweise als metallisches Rohr ausgebildet, umschlossen, der die Einschmelzstelle gegen Durchschlagen sichert. Er ist auf dem Rohr 5 zweckmäßig durch Aufklemmen befestigt.

Die Anode besteht aus einem Rohr 10, vorzugsweise aus Kupfer, mit einer Zuleitung 11, die bei 12 in die Glaswandung emgeschmolaen ist und in einer zweckmäßig zylindrischen Verengung 16 des Glaskolbens durch einen mit der Anode verbundenen Ring 13, z. B. aus Chromeisen, gehalten wird. Das der Kathode zugekehrte Ende 15 der Röhre 10 ist trichterartig erweitert, um Streuelektronen abzufangen.

Das von der Kathode abgewandte Ende der

Verengung 16 der Röhre 1 ist bei 17 kugelartig erweitert. Das Fenster 14 in Gestalt eines kugelartig nach dem Innern des Teiles 17 zu eingeblasenen Teiles der Röhrenwandung kann auch gesondert hergestellt und mit dem Hauptteil der Röhre durch Verschmelzen verbunden werden. Das Fenster 14 soll vorzugsweise aus einem widerstandsfähigen Glas bestehen, doch können auch andere nichtmetallische glasartige Stoffe, Quarz u. dgl-, Verwendung finden.

Bei der Anordnung nach Fig. 2 ist die Anode 3 durch eine Becher anode 19 ersetzt worden, die eine Öffnung 20 für den Durchtritt der Kathodenstrahlen aufweist und durch eine federnde Hülse 21 abgestützt wird. Die Innenfläche des Fensters 14 ist mit einem äußerst dünnen metallischen Überzug 22 versehen, der in leitender Verbindung mit der Anode 19 steht und auf diese Weise negative Aufladungen verhütet.

Die Außenwandung des Fensters 14 mit Ausnahme des Teiles, durch den die Elektronen hindurchgehen, ist mit einem abschirmenden Stoff 23 bedeckt, der verhütet, daß Streuelektronen das Glas unzulässig erhitzen.

Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist das Fenster 24 nach außen geblasen. Diese Ausführung des Fensters ist wegen der stärkeren Beanspruchung nicht so günstig wie die Ausführungen nach Fig. 1 und 2. Ein derartiges Fenster wird zweckmäßig bei solchen Röhren verwendet, bei denen das Fenster sehr nahe an den zu behandelnden Gegenstand herangebracht werden muß. Eine Röhre 25 bietet einen mechanischen Schutz für das ausgeblasene Fenster. go

Claims

Patentansprüche:

i. Verfahren zur Herstellung von Lenardfenstern, die einen Teil der aus Glas bestehenden Röhrenwandung bilden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Röhrenwandung kugelförmig nach außen oder nach dem Innern der Röhre derart gejblasen wird, daß der vom Elektronenstrahl getroffene Teil der Kugelwandung die zum Elektronendurchtritt erforderliche geringe Stärke erhält, die allmählich in die Wandstärke der Kathodenstrahlröhre übergeht.
2. Kathodenstrahlröhre mit Lenardfenster, hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1.
3. Kathodenstrahlröhre mit Lenardfenster, hergestellt nach dem Verfahren n₀ gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innenseite des Lenardfensters ein abgeleiteter dünner leitender Überzug angebracht ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen