DE676727C

DE676727C - Verfahren zur Herstellung von Elektronenroehren mit einem Gefaesskolben aus Metall

Info

Publication number: DE676727C
Application number: DEST51857D
Authority: DE
Inventors: Dr Ernst Albers-Schoenberg
Original assignee: Steatit Magnesia AG
Current assignee: Steatit Magnesia AG
Priority date: 1934-02-23
Filing date: 1934-02-23
Publication date: 1939-06-10

Description

Verfahren zur Herstellung von Elektronenröhren mit einem Gefäßkolben aus Metall Es ist bereits bekannt, bei Elektronenröhren den den Innenraum des Gefäßes von der äußeren Atmosphäre trennenden Hohlkörper aus Metall herzustellen. Es sind ferner Verfahren zur Herstellung vakuumdichter Verbindungen zwischen Metall und Keramik bekannt, bei denen der keramische Körper zunächst metallisiert und die so aufgebrachte Metallschicht durch Lötung mit dem Metallteil vakuumdicht verbunden wird. Schließlich sind auch schon Elektrodendurchführungen für Quecksilber dampfgleichrichter beschrieben worden, bei welchen zur vakuumdichten Verbindung des Durchführungsisolators aus Porzellan mit dem eisernen Vakuumgefäß ein Metallmantel verwendet ist, der mit dem Vakuumgefäß durch Lötung, mit dem Durchführungsisolator durch Glasanschmelzung verbunden ist. Diese Art der Herstellung der hochvakuumdichten Verbindung des Metallkolbens mit dem keramischen Isolierteil ist jedoch in manchen Fällen nicht .anwendbar. Auf den nach ,an sich bekannten Metallisierungsverfahren :angebrachten Metallschichten kann man zwar Lötungen vornehmen. Der hiermit vorgezeichnete Weg, den Metallkolben mittelbar über eine derartige Metallschicht mit dem keramischen Fuß zu verbinden, erweist sich indessen dann als ungangbar, wenn bei der während des Evakuierens zur Herbeiführung einer vollständigen Entgasung durchgeführten Erhitzung der Elektronenröhre auf mindestens 3oo° ein Kühlhalten der Durchführungen nicht möglich ist. Ein als solches gut dichtendes Weichlot kann daher nicht verwendet werden. Eine Hartlötung :aber vertragen die auf keramisches Material aufgebrachten Metallschichten nicht. Man kann ferner den Metallkolben mit dem keramischen Sockel durch Anglasieren verbinden. Bei einem solchen Glasierungsvorgang werden aber Temperaturen von über 6oo' C benötigt, die nun ihrerseits das bereits eingebraute Röhrensystem gefährden würden.
Die Erfindung gibt einen Weg an, die beschriebenen Schwierigkeiten beim Zusammenbau von Elektronenröhren zu überwinden, und zwar geschieht dies dadurch, daß zunächst ein zylindrisclhes oder kragenförmiges metallisches Stück an einem Ende mit einem Scheibenförmigen, bis auf die Einschmelzstellen der zwei oder mehr Elektrodenzuführungen aus rein keramischem Werkstoff bestehenden Durchführungsisolator vakuumdichtundwär mebeständig verbunden, hierauf das Elektroden-System :aufgebaut und mit diesem in deri Metallkolben eingeführt und dann der freie, dem Röhrensystem abgewandte Rand des zylindrischen oder kragenförmigen Stückes mit dem Rand des Metallkolbens vakuumdicht verlötet oder verschweißt wird. Für den keramischen Durchführungsisolator verwendet man dabei zweckmäßig ein alkalifreies Magnesiumsilicaterzeugnis mit geringem dielektrischen Verlust. Für die Metallteile werden eisenhaltige Legierungen oder Kupfer bevorzugt angewendet. ; Das erfindungsgemäße Verfahren wird beispielsweise an Hand der in der Zeichnung wiedergegebenen Elektronenröhre ausführlich beschrieben.
Das gesamte Hohlgefäß der Elektronenröhre besteht aus drei Bauteilen, dem keramischen, vorzugsweise scheibenförmigen Durchführungsisolator a, dem kragenförmigen Metallstück d und dem schalenförmigen Metallkolben f.- Das -Metallstückd wird zunächst mit dem keramischen Durchführungsisolator durch eine Anschmelzung e mittels Glas, Glasur oder Emaille fest und dicht verbunden. Die hierbei auftretenden, verhältnismäßig hohen Temperaturen von etwa 6oo' C oder mehr bereiten hier keinerlei Schwierigkeit. Erst nach Herstellung dieser Verbindung wird auf dem keramischen Durchführungsisolator das Röhrensystem ,aufgebaut. Es folgt jetzt als nächster Verfahrensschritt das Aufsetzen des Metallkolbens f auf das Metallstück d und die Verbindüngg der beiden Metallteile miteinander. Diese Verbindung läßt sich sowohl durch H.artlötung als auch besonders zweckmäßig durch elektrische Verschweißung erzielen. Jetzt kann das ganze Gebilde an die Pumpe gelegt und in der üblichen Weise unter scharfem Ausheizen gasfrei gemacht werden. Schließlich ist -während des Abkühlens, wobei die Hochvakuumpumpe noch arbeitet, ein abschließendes Verlöten der Schweißstelle mit Weichlot möglich, wodurch letzte sehr kleine Undichtigkeiten beseitigt werden.
Als metallischer Baustoff. eignen sich Legierungen von Eisen und Nickel, die sich infolge ihres Ausdehnungsverhaltens in besonders günstiger Weise mit Gläsern verschmelzen lassen. Sehr gut eignet sich auch Kupfer, das zwar in seinem Ausdehnungsverhalten mit den zur Verfügung stehenden Gläsern, Glasuren ö. dgl: nicht genau übereinstimmt, aber infolge seiner Zähigkeit und Verformbärkeit den durch das Erstarren der Glasur hervorgerufenen Kräfteei nachgibt, so daß schädliche Spannungen nicht zurückbleiben.
Im übrigen können die Erfahrungen der Metallem.ailliertechnik bei dem erfindungsgemäßen Verfahren angewendet werden, indem beispielsweise das Metallstück d an seinem einzüglasierenden Rande zunächst mit einer Grundemaille überzogen und dann erst die Glasur als Verbindungsglied zum keramisehen Durchführungsisolator .a angebracht wird.
Die in der Zeichnung dargestellten Löcher b in dem keramischen Isolierstück -a dienen zur Durchführung der Anschlußdrähte bzw. zur Anbringung eines Pumpstutzens c.

Claims

P:1'rl?NTANSPItiJCIIE: i. Verfahren zur Herstellung von Elektronenröhren mit einem Gefäßkolben aus Metall, dadurch gekennzeichnet, daß, zunächst ein zylindrisches oder kragenförmiges metallisches Stück ,an einem Ende mit einem scheibenförmigen, bis auf die Einschmelzstellen der zwei oder mehr Elektrodenzuführungen aus rein keramischem Werkstoff bestehenden Durchführungsisolator vakuumdicht und wärmebeständig verbünden, hierauf das Elektrodensystem aufgebaut 'und mit diesem in den Metallkolben eingeführt und dann der freie, dem Röhrensystem abgewandte Rand des zylindrischen oder kragenförmigen Stückes mit dem Rand des Metallkolbens vakuumdicht verlötet oder verschweißt wird. z. Verfahren nach Anspruch i; dadurch gekennzeichnet, daß ,als keramischer Baustoff ein alkalifreies Magnesiumsilicaterzeugnis mit geringem dielektrischem Verlust verwendet wird. 3. Verfahren nach Anspruch r oder z, dadurch gekennzeichnet, daß einer öder beide Metallteile des Hohlkörpers aus eisenhaltigen Legierungen bestehen. q,. Verfahren nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß einer oder beide Metallteile ,aus Kupfer bestehen.