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Entladungsgefäß mit metallischer Wandung Es ist bekannt, das Vakuum
in Entladungsgefäßen durch Verdampfung eines Getterstoftes, wie beispielsweise Magnesium,
zu verbessern. Will man dieses bekannte Verfahren bei den neuerdings vielfach gebräuchlichen
metallischen Vakuumgefäßen anwenden, so treten nicht unerhebliche Schwierigkeiten
auf, da es nicht leicht möglich ist, ohne Beschädigung des Entladungsgefäßes selbst
im Innern die zur Verdampfung des Gettersto.ffes notwendige Temperatur zu erreichen.
Das am meisten bekannte Verfahrender Wirbelstromerhitzung versagt meist deswegen,
@da bei den üblichen Wandstärken die gesamte Wirbelstromenergie von der Röhrenwandung
aufgenommen eird. Diesen Mängeln soll die vorliegende Erfindung abhelfen.
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Gemäß der Erfindung wird bei einem Entladungsgefäß mit metallischer
Wandung der zu verdampfende Getterstoff an einem ringförmigen, ferromagnetischen
Träger nahe der Gefäßwandung angebracht und die Gefäßwandung aus einem Stoff von
geringerer Permeaibilität als .der Getterträger angefertigt.
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Hilfskörper aus ferromagnetischem Material wurden in der Röhrentechnik
bisher nur zur Entgasung von Elektroden aus bestimmten Stoffen, z. B. Graphit, und
zwar bei Entladungsgefäßen mit Glaswand verwendet. Bei der vorliegenden Erfindung
wird -durch einen solchen Hilfskörper ein Getterstoff zur Verdampfung gebracht,
wobei es zur Erzielung der gewünschten Wirkung wesentlich ist, daß die Wand des
Entladungsgefäßes aus einem =Material besteht, dessen magnetische Permeabilität
gering, und zwar auf alle Fälle geringer ist als die des ferromagnetischen Hilfskörpers.
Die Anordnung des ferromagnetischen Hilfskörpers allein ohne besondere Wahldes Wandmaterials
würde im vorliegenden Fall ohne Erfolg sein. Nur dadurch, daß auch die Wand in der
erfindungsgemäßen Weise aus einem Material hergestellt wird, dessen Permea:bilität
im Verhältnis zu der des ferromagnetischen Hilfskörpers ,gering ist, wird eine ausreichende
Erhitzung des Getterstoffes und zugleich Schonung der Wand erzielt. Es ist ferner
bekannt, zum Zwecke einer gleichmäßigen Entgasung von konzentrischen Elektroden
die einzelnen Elektroden aus einem solchen Material herzustellen bzw. derart auszubilden,
daß ihre spezifischen Ohmschen Widerstände verschieden groß sind. Diese Maßnahme
genügt wohl für den genannten Zweck, ist aber im vorliegenden Fall unzulänglich,
da es auf :diese Weise nicht zu vermeiden ist, :daß sich die Gefäßwand stark erhitzt.
Um die Heizleistung auf einen
im Innern der Röhre angeordneten Körper
zu konzentrieren, inüßte der spezifische Widerstand der Wandung ganz besonders groß
gemacht werden. Dem ist aber wieder in mechanischer Hinsicht eine Grenze gesetzt.
Die vorliegende Erfindung hingegen gibt ein Mittel an, mit Hilfe dessen die erwähnten
Schwierigkeiten leicht umgangen werden können.
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Die Erfindung beruht auf folgender Erkenntnis: Die Eindringtiefe der
Wirbelströme berechnet sich nach der Formel
worin ,u die Permeabilität, f die Frequenz des Wechselfeldes und tot den
spezifischen Widerstand bedeutet. Die Eindrinbtiefe l" muß in bezug auf die Außenwand
des Gefäßes groß sein, damit die Wirbelstronieriergie nicht von dieser aufgenommen
wird und sie nutzlos erwärmt, während dein Getterstoff nur wenig Wärme zugeführt
wird: für den innerhalb der Wandung angeordneten ringförmigen Körper, welcher den
zu verdampfenden Getterstoff trägt, muß die Eindringtiefe der Wirbelströme gering
sein. Die Größe der Eindringtiefe ist in der Hauptsache von der Permeabilität abhängig,
während der Einfluß des spezifischen Widerstandes ot, der im Verhältnis zur Permeabilität
einen sehr geringen Zahlenwert besitzt, nicht sehr bedeutend ist. Man kann also
die Eindringtiefe der Wirbelströme und somit die Wärmeverhältnisse durch die Wahl
der Permeabilität beherrschen und macht im Sinne der Erfindung den ringförmigen
Körper, der die Getterpille trägt, aus einem Material von großer Perineabilität,
also aus ferromagnetischem Material, die Gefäßwandung aus einem Material von geringerer
Permeabilität als der des ferromagnetischen Trägerkörpers. Ferner ist es vorteilhaft,
die Frequenz des die Wirbelströme erzeugenden Wechselfeldes nicht zu hoch zu wählen.
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In den Fig. i bis 3 sind Beispiele der Erfindung dargestellt.
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In der Fig. i ist i die metallische Hülle des Entladungsgefäßes, welche
kappenartig ausgebildet ist und an ihrem unteren Teil durch einen Boden 2 abgeschlossen
ist, welcher beispielsweise die Stromzuführungen 3, 4 und 5 trägt, die -durch die
Isolatoren 6, 7 und 8 hindurchgeführt sind. Mit 9 ist das Elektrodensystem bezeichnet.
Der Innenraum des Entladungsgefäßes ist durch einen aus metallischem oder Isoliermaterial
bestehenden Teil io unterbrochen, so daß ein unterer Raum i i entsteht, in welchem
sich das ElekIrodensystein befindet, und ein oberer Raum 12, in dem die Verdampfung
des Getterstoffes erfolgt. Die Anordnung wird dabei vorteilhafterweise so getroffen,
daß nur ein geringer Teil des im Getterraum erzeugten Metalldampfes diesen Raum
verlassen kann, während der größte Teil des Dampfes im Getterraum bleibt und sich
beim Abkühlen des Gefäßes an den Wänden dieses Raumes niederschlägt. Auf diese Weise
wird mit Sicherheit verhindert, daß sich etwa an den Isolierteilen des Gefäßes,
beispielsweise am Fuß, unerwünschte Niederschläge des Getterstoffes bilden, welche
beispielsweise zu Kurzschlüssen führen können. Beide Räume kommunizieren durch die
Öffnung 13. Im Innern des Raumes 12 ist ein Ring 14 angebracht, welcher aus
einem Stoff hoher Permeabilität besteht. Dieser Stoff trägt hei 1s den Getterstoff.
Der Getterstoff kann entweder auf dem ganzen Umfang angeordnet sein oder aber nur
an einzelnen Stellen. Es kann zweckmäßig sein, zur Erhöhung der Wärme den Ring 14
einzuschnüren, so daß in dem verminderten Querschnitt eine stärkere Wärmeentwicklung
stattfindet. Eine derartige Stelle ist bei 16 in der Ansicht gezeichnet. Um bei
dem Getterungsprozeß zu verhindern, daß die Einschmelzungen in der Fußplatte 2 durch
die Hitze leiden, kann es zweckmäßig sein, den unteren Teil durch eine an sich bekannte
Kühlvorrichtung 17 zu kühlen.
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Eine andere Ausführung zeigt die Fig. 2. Auch hier ist der Raum, in
dem der Getterstoff verdampft wird, so angeordnet, daß der erzeugte Metalldampf
nur zu einem ganz geringen Teil in den Entladungsraum eindringen und sich dort auf
Isolierteile niederschlagen kann. In dem Entladungsgefäß i befinden sich auf dem
Fuß 2 montiert die Stromzuführungen 3, 4 und 5 mit den Isolatoren 6_ 7 und B. Das
Elektrodensystem ist wieder mit 9 bezeichnet. Eine der Zuführungen ist von oben
her bei 18 eingeführt. Der mit dem Entladungsraum i i kommunizierende Verdampfungsraum
12 wird dadurch gebildet, daß im Innern der Röhre ein muffenförmi.ger Teil i9 angeordnet
ist, welcher bei 2o nur einen ringförmigen Spalt frei läßt. Mit 21 und 22 ist der
Getterstoff, der verdampft werden soll, bezeichnet. Der muffenförmige Ring i9 wird
erfindungsgemäß aus einem Stoff hoher Permeabilität hergestellt.
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Eine andere Ausführungsform ist in der Fig.3 dargestellt. Im Innern
des Metallgehäuses i befindet sich ein Ring 23, der so angeordnet ist, daß bei 24
ein ringförmiger Spalt entsteht. Zur Wärmeerzeugung ist hier, entsprechend dem Beispiel
der Fig. i, ein Ring 25 aus einem Stoff hoher Permealbilität u und geringem ot angeordnet,
der den Getterstoff 26 bzw..27 trägt. Auch dieser Ring kann zur Erhöhung der Wärmeerzeugung
an den
Stellen, an denen sich Getterstoff ,befindet, Einschnürungen
besitzen, ähnlich wie bei 16 in der Fig. i.
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Es kann weiter auch zweckmäßig sein, den Getterstoff zwischen der
Innenwandung des Entladungsgefäßes und der Außenwandung des Kurzschlußringes unterzubringen.
Schließlich ist es auch möglich, das gesamte Entladungsgefäß i aus Bimetall herzustellen,
und zwar derart, @daß das außenliegende Metall aus einem Stoff niedriger Permeabilität
,u und großem et besteht, während das innere Metall eine hohe -Permeabilitätlt und
ein kleines et aufweist.