-
Verfahren zum Einschmelzen einer Stromzuführungsfolie und eines zur
Elektrodenhalterung dienenden Drahtes für elektrische Entladungsröhren, insbesondere
aus Quarz, und zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes zwischen beiden Teilen
Als vakuumdichte Stromeinführung in Entladungsröhren, insbesondere aus Quarzglas,
haben sich Folien aus schwer schmelzenden Metallen, z. B. Molybdän, Tantal oder
Wolfram, bewährt. Die vorliegende Erfindung betrifft die Haltertuig der Elektroden
in Entladungsröhren dieser Art.
-
Bei drahtförmigen Stromzuführungen wird im allgemeinen die Elektrode
von diesen getragen. Bei folienförmigen Stromzuführungen ist dies dagegen nicht
möglich, da die Folie mechanisch zu empfindlich und zu «-enig steif ist. Es ist
daher vorteilhaft, einen besonderen Haltedraht für die Elektrode vorzusehen, der
gleichzeitig die elektrische Verbindung zwischen Folie und Elektrode bewirkt. Es
ist nun aber schwer mLöglich, die Folie mit dem Haltedraht zu verschweißen. Bei
dem Verfahren nach der Erfindung werden diese Schwierigkeiten dadurch beseitigt,
daß ein Ende der Folie neben einem Ende des Elektrodenhaltedrahtes angeordnet ist,
und daß im Innern des beide Teile umgebenden Rohres während des Einschmelzvorgangs
Unterdruck herrscht, so dafä der elektrische Kontakt zwischen beiden Teilen allein
durch den Überdruck der äußeren Atmosphäre erzielt wird.
-
Auf diese Weise wird erreicht, daß die Elektrode praktisch nur von
dem Haltedraht und nicht von der Folie getragen wird, die dadurch vom Gewicht der
Elektrode entlastet wird.
-
Bei der Verwendung des Erfindungsgedankens kann auf zwei Wegen vorgegangen
werden. Entweder kann man die Folie bis zur Elektrode führen, oder man benutzt wenigstens
einen Teil des Drahtes zur Stromzuführung, indem man die Folie nur bis zum Haltedraht
heranführt und mit ihm verbindet. Der zuletzt genannte Weg hat sich deshalb als
der bessere erwiesen, weil die Folie vollkommen. innerhalb der Kapillare liegt,
also vollständig von Quarz bedeckt sein kann. Es besteht deshalb 'keine Gefahr,
daß die Ent: ladung statt an der Elektrode einmal an der Folie ansetzt und sie zerstört,
während ein Draht dem L ic'htbogen eher widerstehen kann.
-
Der die Elektrode tragende Draht und die Folie werden beide in die
gleiche Öffnung eingescbmolzen. Wenn also die Folie z. B.
in eine
Kapillare ein;geschinolzen werden soll, deren innere Öffnung entsprechend der F
olit, rechteckig ist, führt man den Draht neben der Folie in die Kapillare ein.
Da nun aber die Einschmelzung nicht vakuumdicht ist, s" weit der Draht geht, tvird
man diesen deshalb nur so weit (etwa einige Millimeter=) in die Kapillare hineingehen
lassen, daß er geradr noch genügend fest im Quarz gehalten wird.
-
Vorerst wird man versuchen, den Draht an die Folie anzuschweißen.
Zum Erreichen eines sicheren elektrischen Kontaktes hat es sich überraschenderweise
als vollkommen ausreichend erwiesen, Folie und Draht nebeneinander in die Kapillare
einzuführen und beim Einschmelzen unter Vakuum allein durch den äußeren Luftdruck
den Draht ein die Folie zu drücken.
-
Die Befestigung der Elektrode auf dem Haltedraht kann z. B. durch
Anschweißen an Ave, an der Elektrode herausgestanzten Lappen erfolgen.. Besser ist
es jedoch, an der Elektrode eine Bohrung bzw. ein Röhrchen anzubringen, durch das
der Draht gesteckt und in dem er durch Umbiegen. Schweißen oder Zuklemmen des Rohres
befestigt wird.
-
Diese besondern: Ausbildung des Erfindungs-:edankens erlaubt es, erst
Folie und Draht in die Kapillare einzuschmelzen und erst im Ansehluß an diesen Vorgang
die Elektrode mit dem Draht zu verbinden. Dies ist wichtig, :renn auf die Elektrode
Erdalkalioyde aufgebracht sind, welche die Austrittsarbeit herabsetzen.; denn die
Oxyde bröckeln mitunter vor- der Elektrode ab und fallen in die innere Öffnung der
Kapillare hinein, so daß eine eiirr z-andfreie Einschfnelzting nicht mehr möglich
ist.
-
In den Abbildungen sind %c-rscliiedene.1tist'.iihrungsfornicn der
Erfindung, zum Teil im Schnitt, zum Teil in p;-rspekticischer Ansicht. g ezeicllt:et.
-
In Abb. t ist an das zylindrische Leuchtruhr t aus Quarz eine KapilIarv
2 aus gleichem Werkstoff angesetzt, die einen mehrere Millimeter breiten und einige
Zehntel bis i min dicken Spalt aufweist. In diesem ist eine Folie 3 aus 2"lolybdätl
von beispielsweise 5 mm Breite und 2o ,et Dicke eingeschmolzen. In den Spalt der
Kapillare ist an dem einen Ende ein Haltedraht 5 eingelegt, der, teil.-weise neben
der Folie 3 liegend, die Elektrode 4. trägt. Der elektrische Kontakt zwi schon Folie
und 1?lektrodenträger ist gemäß der Erfindung dadurch hergestellt, daß beim Einschmelzen
im Bereich der Berührungsstelle beider "Teile Unterdruck herrscht und die Teile
durch den Cberdruck der äußeren _ltrliosphäre aufei:nandergeprelst werden.
-
Die Abb. 2 zeigt einen Querschnitt durch die Kapillar-, in dein Folie
; und Draht ; ; zu sehen sind. Dieser geht nur einige Millime-rr. und zwar so weit
in die Kapillare hinein, daß er genügend mechanischen Halt besitzt, da die F olieneinschmelzung
längs des Drahtes nicht vakuumdicht ist. Die Elektrode lit sitzt eine. axiale Bohrung,
durch die der Haltedraht 5 geht. Er wird dann so umgebogen, daß er fach am Boden
der Elektrode liegt und diese auf der Endfläche der Kapillare hält. Verwendet man
an Stelle des Drahtes 5 einen Blechstreifen, so würde man nveckmäßig diesen am freien
Ende schlitzen und die beiden Teile nach verschiedenen Seiten umhiegen.
-
In Abb. 3 ist die Verbindung zsGischett Folie und Draht ebenfalls
entsprechend Abb. ausgeführt. Die Befestigung der Elektrode .I auf dem Draht 5 unterscheidet
sich aber von den vorgenannten Ausführungsformen. Durch eine Bohrung im Boden der
Elektrode :1 geht ein Röhrchen 8, das mit Hilfe eines Flansches g an die Elektrode
4. angeschweißt ist. Durch das Röhrchen 8 wird der Draht 5 gesteckt. lach Zuklemmen
des Röhrchens S .sitzt die Elektrode unlösbar auf dein Draht. Der Draht dient sowohl
als Träger der Elek trode als auch als Stromzuführung. Da die Folie nach dein Entladungsrauen
zu durch Elektrode und Flansch y abgedeckr ist, kann die Entladung überhaupt nicht
an der Folie ansetzen und sie -zerstören. Uni aber auch den Draht 5 und das Röhrchen
8 vor dem Lichtbogen möglichst zu schützen, ;%>ird niati das Röhrchen 8 nur wenig
in das Innere des die Elektrode bildenden Näpfchens hineinragen lassen, so daß stets
das obere Endtdes Röhrchens bzw. der Draht 5 ,renigsten einige Millimeter hinter
dem \ orderen Rand to des Näpfchens liegt.
-
Die Halterungen der Elektrode nach Abb. t und 3 sind deshalb besonders
vorteilhaft, d<< sie erlauben, erst die Folie und den Draht in die Kapillare
einzuschmelzen und dann anschließend die Elektrode auf den Haltedraht aufzusetzen
und gegen Herabfallen zu sichern.
-
Die Erfindung 6.ndut besondere @eru-endung bei Quecksilberhochdruck-röhren
mit aktivierten, sich selbst aufheizenden Elektroden, einer Edelgasgrutldfüllung
und einem Vorrat von flüssigem Quecksilber. der im Betrieb vollständig verdampft.