DE739330C

DE739330C - Arrangement for gettering electrical discharge vessels with a metallic vessel wall

Info

Publication number: DE739330C
Application number: DED71971D
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1936-01-26
Filing date: 1936-01-26
Publication date: 1943-09-21

Description

Anordnung zum Gettern von elektrischen Entladungsgefäßen mit metallischer Gefäßwand Elektrische Entladungsgefäße, insbesondere Hochvakuumröhren, werden während oder nach dem Evakuieren gegettert, um die letzten Spuren von unerwünschten Gasen und Dämpfen zu binden. Das Gettermaterial wird zu diesem Zweck verdampft, vergast oder zerstäubt. Die hierzu erforderliche Erhitzung wird bei Entladungsgefäßen mit einer Gefäßwand aus Glas häufig durch Hochfrequenzinduktion herbeigeführt, indem man eine Hochfrequenzspule über das Entladungsgefäß von außen stülpt, oder- es wird die Hitze eines elektrischen Lichtbogens durch optische Linsen auf das Gettermaterial oder dessen Behälter bzw. Träger konzentriert. Bei elektrischen Entladungsgefäßen mit metallischer Gefäßwand, bei denen die erwähnten Verfahren nicht anwendbar sind, hat man die Erhitzung des Fangstoffes auch schon dadurch herbeigeführt, daß man das Getter an der Anode, die gegebenenfalls einen Teil der Gefäßwand bildete, befestigt und durch Elektronenbombardement erhitzt hat. Ferner ist es auch bereits bekannt, zwecks Erhitzung des Getters bei Entladungsgefäßen mit metallischer Gefäßwand zwischen vorhandenen Elektrodenzuleitungen einen Hilfsdraht anzuordnen, der zur Erhitzung des Getters bestimmt ist. Die Erhitzung des Hilfsdrahtes erfolgt dabei durch elektrische Widerstandserhitzung. Bei diesem Getterverfahren ist es jedoch mit gewissen Schwierigkeiten verbunden, den. Hilfsdraht nach der erfolgten Getterung wieder zu entfernen. Schließlich hat man auch schon .daran gedacht, die Getterung von Entladungsgefäßen mit metallischer Gefäßwand dadurch vorzunehmen, daß man den Fangstoff an .der metallischen Gefäßwand befestigt und durch Erhitzen mittels einer Gasflamme verdampft hat. Dieses Verfahren » weist aber nicht 'die Annehmlichkeiten derjenigen Getterungsve.rfahren auf, die sich.Qelektrischer Hilfsmittel zur Verdampfung .der Getter bedienen.Arrangement for gettering electrical discharge vessels with metallic Vessel wall Electrical discharge vessels, in particular high vacuum tubes, are during or gettered after evacuation to remove the last traces of unwanted gases and steaming to bind. For this purpose, the getter material is vaporized and gasified or atomized. The heating required for this is included in the case of discharge vessels a vessel wall made of glass often brought about by high-frequency induction by you put a high-frequency coil over the discharge vessel from the outside, or it will the heat of an electric arc through optical lenses onto the getter material or its container or carrier concentrated. With electrical discharge vessels with a metallic vessel wall, for which the procedures mentioned cannot be used, one has already brought about the heating of the catch material by the fact that one the getter attached to the anode, which optionally formed part of the vessel wall and heated by electron bombardment. It is also already known for the purpose of heating the getter in the case of discharge vessels with a metallic vessel wall between existing electrode leads to arrange an auxiliary wire for heating of the getter is intended. The auxiliary wire is heated by electrical means Resistance heating. However, there are certain difficulties with this gettering method connected, the. To remove auxiliary wire after gettering has taken place. In the end Has anyone even thought of the gettering of discharge vessels with metallic Make the vessel wall by placing the catch material on the metallic vessel wall attached and evaporated by heating with a gas flame. This method "But does not have the convenience of those gettering processes that Use electrical aids for evaporation of the getters.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Gettern von elektrischen Entladungsgefäßen mit metallischer Gefäßwand und besteht darin, daß die Gefäßwand unmittelbar mit zumindest zwei Stromzuleitungen beiderseits der dem Getterstoff benachbarten Stelle der Gefäßwand in Berührung gebracht ist, so daß die zwischen den Stromzuführungsstellen entwickelte Joulesche Wärme zur Verdamffunb des an der Gefäßwand selbst oder an einem mit der Gefäßwand verbundenen stromdurchflossenen Glied befestigten Getterstoffes dient. Die erfindungsgemäße Anordnung zum Gettern elektrischer Entladungsgefäße mit metallischer Gefäßwand zeichnet sich vor allem durch ihre große Einfachheit aus. Bei Anwendung :der Erfindung erübrigt es sich, im Innern der elektrischen Entladungsgefäße besondere zur Durchführung des Getterungsprozesses erforderliche Hilfsmittel vorzusehen.The invention relates to an arrangement for gettering electrical Discharge vessels with a metallic vessel wall and consists in that the vessel wall directly with at least two power supply lines on both sides of the getter material adjacent point of the vessel wall is brought into contact, so that the between the power supply points developed Joule heat to vaporize the at the Vessel wall itself or on one connected to the vessel wall through which current flows Link attached getter material is used. The arrangement according to the invention for gettering electrical Discharge vessels with a metallic vessel wall are characterized above all by their large size Simplicity. When applying: the invention is unnecessary inside the electrical Discharge vessels especially required for carrying out the gettering process Aids to be provided.

Wird erfindungsgemäß das Metallgehäuse als Heizwiderstand benutzt, um die dem Getterstoff benachbarte Stelle zu erhitzen, so können die Teile des metallischen Gehäuses, deren Erhitzung unerwünscht ist, durch eine Flüssigkeit oder auf sonst geeignete Weise gekühlt werden. Ebenso kann die Erhitzungszone dadurch begrenzt werden, daß man die Erwärmung ganz kurzzeitig mittels ausreichend starkem Strom durchführt und damit die Zeit und Möglichkeit der Wärmeableitung verkürzt. Ebenso können die Elektroden, die zur Widerstandserhitzung benutzt werden, in Wärme oder elektrischen Strom schlecht leitendem Werkstoff eingeschlossen werden, um die Wärmeleitung und -streuung zu begrenzen. Beispielsweise kann hierfür eine Hülle aus Nickelin oder Nickel-Eisen-Legierungen mit etwa 36 °% Nickel gewählt werden. Aber auch andere Stoffe, wie z. B. keramische Stoffe, Siliciumcarbid, das gegebenenfalls tonhaltige Beimengungen enthält, oder asbesthaltige Stoffe können für diesen Zweck verwendet werden.If, according to the invention, the metal housing is used as a heating resistor, in order to heat the point adjacent to the getter material, the parts of the metallic Housing, the heating of which is undesirable, by a liquid or otherwise be cooled in a suitable manner. The heating zone can also be limited thereby be that you can warm up very briefly by means of a sufficiently strong current carries out and thus shortens the time and possibility of heat dissipation. as well the electrodes that are used for resistance heating can be in heat or Electric current poorly conductive material are included in order to conduct heat and limit spread. For example, a cover made of nickel-liner can be used for this purpose or nickel-iron alloys with about 36% nickel can be selected. But others too Substances such as B. ceramic materials, silicon carbide, the optionally clayey Containing admixtures or substances containing asbestos can be used for this purpose will.

Die Erfindung sei an Hand der Ausführungsbeispiele der Zeichnung erläutert, ohne auf diese beschränkt zu sein. In sämtlichen Figuren sind die Elektroden und der sonstige Aufbau im Innern des Entladungsgefäßes fortgelassen.The invention will be explained using the exemplary embodiments in the drawing, without being limited to these. In all the figures are the electrodes and the rest of the structure in the interior of the discharge vessel has been omitted.

Im Beispiel der Fig. i ist der Fangstoff z innen am Metallgefäß i der Röhre befestigt. Elektroden 3, 4, beispielsweise aus Kohle, sind an das Metallgefäß von außen so angelegt, daß beim Durchleiten von Strom der kürzeste Weg, also derjenige geringsten Widerstandes, durch jene Stelle des Metallgehäuses hindurchgeht, an der innen das Gettermaterial 2 befestigt ist, das hierdurch erhitzt und verdampft wird. Sobald dies geschehen ist, wird der Strom unterbrochen, und die-Elektroden 3, 4 werden abgenommen.In the example of FIG. I, the capture material z is on the inside of the metal vessel i attached to the tube. Electrodes 3, 4, for example made of carbon, are attached to the metal vessel from the outside laid out in such a way that when electricity is passed through, the shortest path, i.e. the one least resistance, passes through that point of the metal housing where inside the getter material 2 is attached, which is thereby heated and evaporated. As soon as this has happened, the current is interrupted and the electrodes 3, 4 are removed.

Im Beispiel .der Fig. 2 ist im Innern der Röhre ein als Wendel ausgebildeter Widerstand 5 angeordnet. Der Fangstoff ist im Innern der Wendel untergebracht. Die Stellen, an welchen die Enden des Widerstandes innen am Gehäuse i befestigt sind, sind außen am :Metallgehäuse kenntlich gemacht. An diese Stellen werden die Elektroden 3, 4 angelegt und beim Durchleiten von Strom der Widerstand 5 und damit das Getter erhitzt. Der Widerstand ist so bemessen, daß er eine Stromverzweigung zum Gehäuse bildet, die aus-. reichenden Strom aufnimmt, um die Erhitzung des Fangstoffes durchzuführen, bevor das Gehäuse auf unerwünschte Temperatur gelangt. Der Widerstand 5 kann so nahe an dem Gehäuse angeordnet sein, daß zwischen ihm und dem letzteren .eine Tasche entsteht, in welche der Getterstoff eingeführt wird, so daß er gleichzeitig durch den Widerstand 5 und den benachbarten Teil des Metallgehäuses erhitzt wird. In solchem Fall kann es genügen, den Widerstand in Form eines Bandes 6, Fig. 3, auszuführen. Wie Fig.4 zeigt, kann das Band o. dgl. auch in solchem Abstand vom Metallgehäuse i angeordnet sein, daß der Fangstoff ausschließlich am Band 6 und nicht gleichzeitig auch am Metallgefäß anliegt.In the example of FIG. 2 there is a helix in the interior of the tube Resistance 5 arranged. The catch material is housed inside the helix. the Points at which the ends of the resistor are attached to the inside of the housing i, are marked on the outside of the: metal housing. The electrodes are placed in these places 3, 4 are applied and when current is passed through the resistor 5 and thus the getter heated. The resistor is dimensioned so that it branches off current to the housing educates that educates. absorbs sufficient current in order to carry out the heating of the catch material, before the housing reaches an undesirable temperature. The resistor 5 can be like this be arranged close to the housing that between it and the latter .a pocket arises, in which the getter material is introduced, so that it simultaneously through the resistor 5 and the adjacent part of the metal housing is heated. In such In this case, it may be sufficient to implement the resistor in the form of a band 6, FIG. 3. As FIG. 4 shows, the tape or the like can also be at such a distance from the metal housing i be arranged that the catch material exclusively on the belt 6 and not at the same time is also in contact with the metal vessel.

Im. Beispiel der Fig@5 ist ein Ring aus Metall oder Widerstandsmaterial in das Röhreninnere eingelassen und mit einem Behälter 8 zur Aufnahme des Getters 2 versehen. Der Ring liegt am Metallgehäuse i an. Werden die Elektroden 3, 4 von außen angelegt, so tritt der Strom auch in den Ring 7 ein und wird diesen letzteren bei richtiger Dimensionierung so stark erhitzen, daß das Gitter verdampft wird.In the example of FIG. 5, a ring is made of metal or resistance material let into the tube interior and with a container 8 for receiving the getter 2 provided. The ring rests on the metal housing i. If the electrodes 3, 4 of applied externally, the current also enters the ring 7 and becomes the latter If dimensioned correctly, heat it so much that the grid is evaporated.

In sämtlichen Beispielen können Schirme aus Metall oder sonstigem geeignetem Werkstoff um die Widerstände oder den Fangstoff angebracht werden, um gewünschte Teile (Elektroden) im Röhreninnern vor dem verdampften Getterstoff zu schützen und dein Strom des zerstäubten Fangstoffes eine gewünschte Richtung zugeben.In all examples, screens made of metal or other suitable material to be attached to the resistors or the catching material desired parts (electrodes) inside the tube in front of the evaporated getter material Protect and give your flow of the atomized catching material a desired direction.

Im Beispiel der Fig. 6 und 7, welch letztere eine Draufsicht auf die Anordnung der Fig. 6 zeigt, ist dargestellt, wie die Elektroden 3, 4 in elektrisch isolierenden und vorteilhaft Wärme schlecht leitenden Werkstoff 9 eingebettet .sind, wodurch eine Wärmestrahlung von den Elektroden verhindert ist. Außerdem können sie bequemer gehandhabt werden. Die Anliegeflächen der Elektroden am Metallgehäuse liegen vorteilhaft in einer Zylinderfläche, wie Fig. 7 erkennen läßt. Der Querschnitt der Elektroden kann kreisförmig sein oder aber die Gestalt der Fig. 8, 9, io haben, die sämtlich einen Querschnitt längs der Linie A-B in Fig. 6 darstellen. An Stelle eines Elek- i trodenpaares können aber auch deren mehrere in einem Körper 9 angeordnet werden. Die Endflächen der- Elektroden liegen sämtlich in einer Zylinderfläche, welche dein Metallgehäuse angepaßt ist. Die Elektroden 6 können jeden beliebigen Querschnitt haben. In Fig. i i ist wieder ein Querschnitt durch einen Elektrodenhalter 9. gezeigt mit mehreren Elektrodenpaaren 3, 4; 3a, 4a; 3b, 4b; 3c, 4c; 3d, 4d. An Stelle die Elektroden einander diametral gegenüber anzuordnen, können sie auch paarweise nebeneinander angeordnet sein. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die Stromdichte im eingeschlossenen Flächenteil io ein entsprechendes Vielfaches der Stromdichte beträgt, die bei Anwendung einer Elektrodenanordnung etwa nach den Fig. 6 und 7 auftritt. Ein ähnlicher Erfolgwird ,aber auch durch die Anordnung der Fig.8 und io erreicht, wenn die Anliegeflächen der bogenförmigen bzw. rechteckigen Elektroden so groß gemacht werden, daß sie ein Mehrfaches der Anliegefläche einer kreisförmigen Elektrode gemäß Fig. 6 und 7 -betragen. Im Beispiel der Fig. 9 wird gleichfalls eine Steigerung der Stromdichte erzielt, die aber dort am größten sein wird, wo die bogenförmigen Elektrodenflächen einander am nächsten liegen.In the example of FIGS. 6 and 7, the latter showing a top view of the arrangement of FIG. 6, it is shown how the electrodes 3, 4 are embedded in electrically insulating and advantageously poorly heat-conducting material 9, whereby heat radiation from the Electrodes is prevented. They can also be handled more conveniently. The contact surfaces of the electrodes on the metal housing are advantageously located in a cylindrical surface, as can be seen in FIG. The cross section of the electrodes can be circular or else have the shape of FIGS. 8, 9, 10, all of which represent a cross section along the line AB in FIG. Instead of one pair of electrodes, however, several of these can also be arranged in one body 9. The end surfaces of the electrodes all lie in a cylindrical surface which is adapted to the metal housing. The electrodes 6 can have any cross section. FIG. Ii again shows a cross section through an electrode holder 9 with a plurality of electrode pairs 3, 4; 3a, 4a; 3b, 4b; 3c, 4c; 3d, 4d. Instead of arranging the electrodes diametrically opposite one another, they can also be arranged in pairs next to one another. This arrangement ensures that the current density in the enclosed area portion io is a corresponding multiple of the current density that occurs when using an electrode arrangement as shown in FIGS. 6 and 7, for example. A similar success is achieved, but also by the arrangement of FIGS. 8 and 10, if the contact surfaces of the arcuate or rectangular electrodes are made so large that they are a multiple of the contact surface of a circular electrode according to FIGS. 6 and 7. In the example of FIG. 9, an increase in the current density is also achieved, but this will be greatest where the arcuate electrode surfaces are closest to one another.

In der Anordnung der Fi.g. i i kann man jedoch jede beliebige Erhitzung der Metallfläche io durchführen, indem man in den äußeren Stromkreis der Elektrodenpaare entweder gleiche oder verschiedene Widerstände einschaltet oder an die Elektrodenpaare gleiche oder verschiedene Spannungen anlegt. Ebenso kann man das eine oder andere Elektronenpaar bis auf ein einziges abschalten oder während des Erhitzungsvorganges zuschalten. An Stelle der Querfelderhitzung der Fi.g. 11 kann aber auch eine strahlenförmige Erhitzung dadurch erzeugt werden, daß man nur eine der Elektroden mit einem Pol und alle übrigen mit einem anderen Pol der Stromquelle verbindet.In the arrangement of Fi.g. i i however, you can do any heating perform the metal surface io by going into the outer circuit of the electrode pairs either switches on the same or different resistors or to the electrode pairs applies the same or different voltages. You can also do one or the other Switch off electron pair except for a single one or during the heating process switch on. Instead of cross-field heating in Fig. 11 can also be radial Heating can be generated by having only one of the electrodes with one pole and connects all the rest to another pole of the power source.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement for gettering electrical discharge vessels with a metallic vessel wall, characterized in that the vessel wall is directly with at least two power supply lines on both sides of those adjacent to the getter material Place the vessel wall is brought into contact, so that between the power supply points developed Joule heat for the evaporation of the on the vessel wall itself or on a current-carrying member attached to a getter substance connected to the vessel wall serves.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that the getter material is arranged on a conductive shunt member which is connected to the vessel wall is connected at least at the points to which the power supply lines are applied are.

3. Arrangement according to claim i, characterized in that the power supply lines built into an electrically insulating body that does not conduct heat well are. and that the power supply lines and the insulating body matched the vessel wall Mooring surfaces are provided.

4. Arrangement according to claim 3, characterized in that the power supply lines, of which more than two can be provided, are arcuate or rectangular in cross-section and are arranged around the points to be heated. To delimit the subject of the registration. From the state of the art, the following were considered in the grant procedure: Swiss patent specification No. 132 443; French - - 607 697, 643 3oo, 67o 640; British Patent ..... - 24a.867; American Patent - 946,068; Electronics, Sept. 1935, p. 31 ( 297). Radio Engineering, Vol. 15, 1935, title page of the August issue and December issue, pp. 8 to ii; Radio News, June 1935, pp.729 and 776/777.