DE699262C - Luftdichte Einfuehrung eines Leiters in ein Glas- oder Quarzrohr - Google Patents

Description

• Luftdichte Einführung eines Leiters in ein Glas- oder Quarzrohr Die Erfindung ' bietrifft die luftdichte .Einführung seines metallischen Leiters, insbesondere eines' Drahtes -oder Röhres in ein. Gefäß aus Glasoder Quarz. Die Erfindung kommt besonders für solche Fälle in Frage, in welchen der Ausdehnungskoeffizient des Metalls von dem des Stoffes, in welchen der Draht eingeschmolzen wird, verschieden ist. Be sondierre Bedeutung hat daher die Erfindung für die Herstellung luftdichter Einführungen in Quarzgefäße, da zwischen dem Ausdehnungskoeffizienten des Quarzes und der brauchbauen Einschmelzdrähte erhebliche bestechen. Im folgenden wird daher stets voxi Quarz gesprochen, wenngleich die Erfindung rauch für Glaseinschmelzungen brauchbar ist.
• Es ist bekannt, bei Einschmelzungen in Qu iarz an Stelle des bei Glas üblichen Drahtes eine dünne Metrallfolieeinzuschmelzen. Diese Folie ist so dünn und geschmeidig, daß sie durch die bei der Abkühlung ,auftretenden Spannungen deformiert wird, bevor der Quarz über seine Zerreißfestigkeit hinaus beansprucht - wird. Die Folleneinschmelzung hat jedoch den Nachteil, daß die Strombielastbarkieit gering ist und es schwierig ist, eine zuverlässige Verbindung der Folienenden mit dein Zuleitungen herzustellen. Die mechanischie Unterstützung des Einführungsdrahtes kann weiterhin nicht durch die Folie allein .erfolgen, da diese zu dünn und schwach ist.
• Durch die Erfindung werden diese- N'_achteil:e vermieden. Erfindungsgemäß ist ybei ,einier luftdichten Einführung -eines Leiters in ;ein Glas-oder Quarzrohr auf das Rohr-@endeeine Metallfolic aufgeschmolzen, und es liegt der in das Rohr eingeführte Leiter, der wenigstens an diesem Ende von dem Rohr dicht umschlossen ist, an der Folie an und ist mit ihr gegebenenfalls durch Löten und Schweißen verbunden. D'adurc'h wird der Vorteilerzielt, daß die Folie auf dern@ größten' Teil ihrer Fläche fest ,auf dein Glas oder= Quarz aufliegt und nur ein ganz kleiner Flä-' chenteil durch den inneren Überdruck oder" den äußeren Luftdruck beansprucht wird. Derb Stromeinführungsdr.aht selbst wird fest abgestützt; da :er wenigstens auf einem Teil seiner Länge von dem Glas- oder Quarzrohr fest umschlossen wird.
• Es ist zwar bekannt, den vakuumdichten Abschluß von Entladungsgefäßen durch Metallkappen zu erzielen, welche auf. die Enden rohrförmiger Gefäßteile aufgesetzt sind. Diese Metallkappen müssen ziemlich kräftig ausgebildet sein; da sie die Elektrodenzuführungen tragen müssen. Für Folieneinschrnelzungen, bei welchen ,also der mit dem Glas oder Quarz verschmolzene Metallteil wegen des Unterschiedes in den; Ausdehnungskoeffizienten der beiden verschmolzenen Teile sehr dünn gemacht wird, würde sich .eine derartige Anordnung nicht eignen: Die notwendige mechanische Festigkeit gleichzeitig mit den übrigen Vorteilen der Folieneinschmelztmg wird .also durch die Anordnung nach der Erfindung erreicht.
• Die Abbildungen zeigen drei Ausführungsbeispiele. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Auf Abb. i ist i das Quarzrohr, 2 der Leiter und 3 die Folie; an die der -Leiter 2 angeschweißt ist. Auf lAbb. 2 ist die Folie 3 kalottenförmig gewölbt, der Leiter 2 ist durch die Folie 3 hindurchgeführt und mit ihr an der Stelle q. verlötet. Bei Abb. 3 ist ein äußerer Mantel 5 aus Berylliumoxyd vorhanden, dessen unteres Ende von der Folie 3 umfaßt wird. Diese besitzt einen zylindrischen Ansatz 6. Durch diesen ist der Leiter 2 hindurchgeführt und an der Stelle mit ihm verlötet.
• Als Metall für die Folie kommen für Quarz hochschmelzende Metalle, wie z. B. Molybdän, Tantal oder Niob, in Frage. Die Folienstärke kann etwa zwischen o,oi5 und o,o5 liegen. Der Leiter, der durch das Rohr hindurchgeht, kann gleichfalls .aus einem dieser Metalle oder beispielsweise paus Wolfram bestehen: Er kann nach außen durch die Folie hindurchgefvlrrt werden, so .daß durch letztere gar kein Strom fließt, und mit dieser außen verlötet oder versdh#,veißt werden: ;Es besteht dann mitunter die Gefahr, daß die Folie an dieser Stelle durch Legierung und Verstärkung mit dein Lot an Elastizität verliert und bei Erwärmung im Betriebe sein Sprung entsteht. Dies läßt sich dadurch vermeiden, daß die Folie in der Mitte einen nach außen gerichteten zylindrischen Ansatz bildet, in den der Leiter gerade hiaeinpaßt. Ist dieser Ansatz am Ende geschlossen, so kann der Kontakt beispielsweise durch: Anquetschen von :.außen gesickert werden. Man kann aber auch 'den Leiter durch den Ansatz hindurchführen zu-rd mit ilun durch Löten oder Schweißen verbinden.
• 'N Es ist zweckmäßig, der Folie die Form einer Kalotte zu geben, wobei sich das Quarzrohr auf der konkaven Seite befindet, um ein Überfließen des Quarzes beim Schmelzen zu verhindern. Man. kann ;aber auch. das Quarzrohr mit seinem dünnwandigen Mantel aus einem schwerer schmelzenden Stoff, wie z. B. Berylliumoxyd, umgeben, an dessen unterem Ende die -Folie ,anliegt. Dieser Mantel wird dann bei der Abkühlung springen oder sich vom Quarz ablösen.
• Bei der Verschmelzung darf der durch das Rohr geführte Leiter nicht ,an dem Quarz haften, was sich durch nicht zu starke Entgasung Herreichen läßt, Die Erhitzung der Folie erfolgt ,am besten durch Hochfrequenz oder Elektronenbombardement. Sie wird im Vakuum oder in einer neutralen Gasatmosphäre vorgenommen. Die Folie muß in bekannter Weise gut -entgast werden, so daß sie geschmeidig wird und der Quarz an ihr haftet. Es ist günstig, daß vor oder bei der Verschmelzung wenigstens .an der Anschmelzstelle der innere Durchmesser des Rohres so weit verringert wird, daß der Quarz an der Stromzuführung anliegt bzw. daß man gleichzeitig als Führung von vornherein ein entsprechend enges -Quarzrohr benutzt. Hierdurch wird nämlich der Leiter abgestützt und ferner vermieden, daß die Folie durch den äußeren Luftdruck oder gegebenenfalls durch einen im Innern herrschenden, Überdruck gesprengt wird. Die -Folie und der äußere Teil der Stromzuführung kann. zum Schutz gegen Oxydation bei. erhöhten Betriebstemperaturen finit -einem Schutzüberzug, z. B. aus Metall oder Email, versehen werden:

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Luftdichte Einführung eines - Leiters in. ein Glas-oder Quarzrohr, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Rohrende eine Metallfolle aufgeschmolzen ist und daß der in das Rohr reingeführte Leiter, der wenigstens an diesem Ende von dem Rohr dicht -umschlossen ist, ran der Folie anliegt und mit ihr gegebenenfalls durch Löten oder Schweißen verbunden ist.
2. 2. Luftdichte Einführung nach Anspruch i, dadurch . gekennzeichnet, da.ß die Folie in. der Mitte einen nach außen gerichteten zylindrischen Ansatz besitzt; dessen Ende geschlossen ist rund in den der Leiter gerade lineinpaßt, so daß der Kontakt zwischen Foliee rund Leiter durch- Anquetsc'hen des zylindrischen Ansatzes an den Leiter von außen hergestellt wer den kann.
3. 3. Luftdichte Einführung ,nach Anspruch i, d;adur ch gekennzeich;net, daß die Folie in der Mitte einen nach .außen gerichteten zylindrischen Ansatz besitzt, durch welchen der Leiter nach außen hindurchgeführt ist und mit dessen Ende er durch Schwieißen oder Löten verbunden ist. _ q.. Luftdichte Einführung nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie gewölbt und so .auf das Quarzrohr ,aufgeschmolzen ist, daß sich das Rohr auf der konkaven. Seite der Folie befindet. 5. Verfahren zur Herstellung einer luftdichten Einführung nach dein Ansprüchen i bis q., dadurch' gekennzeichnet, daß das Rohr mit seinem dünnwandigein Zylinder a us seinem Stoff mit 'höherem Schmelzpunkt umgeben wird, ran dessen Rand die Folie dicht anliegt, so daß dazwisdhlen kein Glasoder Quarz hindurchfließen kann.