DE750230C - Elektrische Entladungsroehre mit einer mittelbar geheizten Gluehkathode - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Verbesserungen der Methoden und Mittel zur Entfernung der - Restgase beim Herstellungsprozeß von elektrischen Entladungsröhren.

' Bei Herstellung elektrischer Entladungsröhren wird die die Elektroden enthaltende Hülle ausgepumpt, um ein hohes Vakuum in der Hülle zu erzeugen. Während dieses Prozesses werden die Elektroden gewöhnlich' auf hohe Temperaturen erhitzt, um die in den Elektroden enthaltenen Gase auszutreiben. Um auch die letzten winzigen Gasreste, die noch nach dem Pucnpprazeß zurückgeblieben sind oder in der Röhre während des Betriebes

>5 entstanden sind, unschädlich zu machen, wird ein Getter genanntes Material in der Röhre angebracht und so erhitzt, daß es als Dampf verpufft und sich mit dein Restgasen zu einem festen Niederschlag auf den Gefäßwänden verbindet. Diesen Prozeß nennt man Abschießen des Getters. Bei den üblichen Anordnungen wird das Getfermaterial von einer kleinen Metallscheibe oder einem Metallplättchen getragen, welches von einer Hoch-

. frequenzspule, die bezüglich der Getterlasche außerhalb der Röhre geeignet angeordnet ist, erhitzt wird. Diese normale Gettermethode erfordert für das Getter eine besondere Tragstrebe und in der Herstellung einen zusätzlichen Arbeitsgang.

Ein mit der Entwicklung der Metallröhren entstandenes Problem ist das des Abschießens des metallischen Gasbindemittels oder Getters während des Pumpens. Die übliche Methode, das Getter auf einer Metalllasche anzubringen und das Metall induktiv zu erhitzen, ist bei Metallröhren unausführbar, da die Metallhülle eine abschirmende Wirkung ausübt. Versuche, die Getterlasche beispielsweise am Gitter festzumachen und durch Strahlung zu erhitzen, haben sich als nicht zufriedenstellend erwiesen. THe Lasche beeinflußt die elektrischen Daten der Röhre, und das abgeschossene Gettermaterial schlägt sich auf der Anode und auf anderen, von Elektronen getroffenen Stellen nieder. Das führt dazu, daß diese Elektroden Sekundärelektronen aussenden. Außerdem ist es dem Getter möglich, sich auf den Isolatoren oder den isolierenden Distanzbrücken zwi-

sehen den Elektroden niederzuschlagen und dadurch die Kriechwege zwischen den von den Brücken gellalterten Elektroden zu erhöhen.

Ziel der Erfindung ist es, eine verbesserte Methode zur Entfernung der Restgase "iö elektrischen Entladungsröhren zu schäften, die sowohl einfach wie wirksam ist. Ferner betrifft die Erfindung die Art und Weise der

ίο -Unterbringung der Getterpille. Die Erfindung macht die Anwendung von Hochfrequenz für das Abschießen des Getters überflüssig und läßt sich in Glas- und in Metall röhren anwenden.

Gemäß der Erfindung wird die Anordnung nun so getroffen, daß der verdampfende Getterstoff in dem den Heizstromzuführungen abgewandten, über das Elektrodensystem hinausragende Ende der Kathodenhülse an-.

geordnet ist. Die Ausbildung der Befestigungsglieder und die Wärmeisolation erfolgt derart, daß die Verdampfung erst nach der Entgasung der Innenteile der Röhre allein unter Einwirkung der Kathodentemperatur eintritt.

Es ist bereits bekannt, daß die zu frühe Verdampfung eines leicht verdampfenden Getters zu einer ungenügenden Gasfreiheit der Röhre führt. Aus diesem Grunde wurde auch davor gewarnt, ein solches leicht verdampf bares Getter auf der Glühkathode selbst anzubringen. Dagegen wurde empfohlen, ein Getter von niedrigem Dampfdruck, wie Zirkon, auf den den Haltegliedern benaehbarten Teilen des Glühdrahtes einer direkt geheizten Kathode anzuordnen. Bei dieser Anordnung wird jedoch die durch die Erfindung gegebene verzögerte Verdampfung des Getters allein durch die Wärme der Kathode und ohne die Λ'ε rwendung zusätzlicher Hilfsverfahren nicht erreicht.

Die Erfindung soll nun im folgenden im Zusammenhang mit -den Zeichnungen näher beschrieben werden. . ,

Ί-5 Abb. ι zeigt eine perspektivische Ansicht einer Röhre mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Abb. 2 ist eine vergrößerte perspektivische ' Ansicht des oberen Teiles der in Abb. 1 dargestellten Kathode.

- Abb. 3 ist ein vergrößerter Querschnitt einer Modifikation der in Abb. 1 dargestellten Kathode.
. Die in Abb. 1 dargestellte elektrische Entladungsröhre besitzt ein evakuiertes Metallgefäß 10, welches aber, soweit die Erfindung davon betroffen wird, auch aus Glas sein könnte, und einen Sockel 11. In dem Gefäß befindet sich ein Elektrodensystem, welches aus einer indirekt geheizten und vorzugsweise oben offenen Kathode 12, einem darum angeordneten Gitter 13 und einer Anode 14 besteht. Die Anode wird von einem Ring 15 .vermittels isolierender Tragglieder 16 getragen. Im dargestellten Beispiel sind drei .^..soldier Glieder angeordnet. Die oberen *-JEnden der Kathode und des Gitters werden voneinander im richtigen Abstand gehalten 'lurch eine isolierende Scheibe 17, vorzugsweise aus Glimmer, an deren Rändern metallische Federn und Stützen 18' befestigt sind, die das Gitter und die Kathode zentral in der Hülle haltern. Das obere Kathodenende ragt vorzugsweise aus der Glimmerscheibe hervor.

Wie am besten aus Abb. 2 zu erkennen ist, !besitzt die Kathode 12 einen innerhalb der Kathodenhülse angeordneten Heizkörper, der aus einer Doppelwendel 18 besteht und durch einen isolierenden Überzug von der Kathodenhülse isoliert wird. Die Kathode besitzt einen Belag 19 aus den üblichen elektronenemittierenden Oxyden.

Die Heizwendel 18 ist in der Kathodenhülse JJ so angeordnet, daß ein taschen- oder napfförmiger Behälter 20, der die Getterpille 21 aufnehmen soll und der gerade in die Kathodenhülse hineinpaßt, auf dem oberen Ende des Heizkörpers J8 aufliegt und (IaIx¹I vorzugsweise durch eine Feder 22 in seiner Lage festgehalten wird. -Wie in der in Abb. 3 gezeigten Ausführungsform zu erkennen ist, läßt sich ein besonderer Tragnapf für die Pille anwenden, der in das Kathodenende eingelassen wird und \^rerhindert, daß das Getter direkten Kontakt mit dem Heizkörper erhält. Als Gettermaterial wurde mit gutem Erfolg die übliche Barium-Magnesium-Getter-Verbindung benutzt.

Wenn das Elektrodensystem in dem Gefäß 10 aufgebaut ist, wird die Röhre in üblicher Weise mit Hilfe von Pumpen evakuiert, während gleichzeitig die Hülle erhitzt wird, um sie selbst und die eingeschlossenen Elektroden zu entgasen. Selbstverständlich wäre bei Glasgefäßen die übliche Hochfrequenzausheizung der Elektroden anzuwenden. Während des Pumpens wird der Heizkörper iS auf eine genügend hohe Temperatur, gewöhnlich etwas über der normalen Betriebstemperatur. erhitzt, um die auf der Kathode aufgebrachten Carbonate in die Oxyde überzuführen. Es ist festgestellt worden, daß unter diesen Bedingungen dem Getter genügend Hitze zugeführt wird, im geeigneten Augenblick des Pumpprozesses zu verdampfen und ein genügend gutes Vakuum zu erzeugen. ■

Ohne sich auf eine bestimmte Theorie zu beschränken, kann man annehmen, daß die Enden der Kathodenhülse so lange beträcht-Hch kalter als die übrige Kathode bleiben infolge der Wärmeverluste, solange sich noch

Gas oder Luft in der Röhre befindet. In dem Maße, wie der Gasdruck in der Röhre abnimmt, nehmen auch die Wärmeverluste des Kathodenendes ab und seine Temperatur steigt an. Sowohl der Gasdruck wie die Temperatur haben Einfluß auf das Verdampfen des Getters. Gegen Ende des Pumpprozesses erreicht das - Kathodenende eine hohe Temperatur, und die im Kathodenende

ίο angebrachte Getterpille aus der Barium-Magnesium-Legierung verpufft. Das Getter ist so bezüglich des Heizkörpers angeordnet und das Gettermaterial ist so ausgewählt, daß die vom^Getter im Kathodenende erreichte Höchsttemperatur oberhalb des Verdampfungspunktes des Getters liegt. Wenn man die Kathodenhülse länger macht und das Getter etwas weiter vorrf Heizkörper weg anordnet, dann wird die Zeit zwischen dem Anheizen des

ao Heizkörpers und dem Verpuffen des Getters vergrößert. Auf diese Weise läßt sich der Zeitpunkt, an dem das Getter verdampft, nach Belieben einstellen. Es ist offensichtlich, daß man die Getterpille auch in Form einer geschlossenen Pille am oberen Kathodenende anbringen kann mit Hilfe einer Lasche, derart, daß die Wärmeübertragung durch Leitung vom Kathodenende zur Pille durch den Querschnitt und die Länge der Lasche bestimmt werden kann.

Durch die Erfindung wird nicht nur der Aufzehrungsprozeß der Restgase vereinfacht und verbessert, sondern die Methode besitzt auch noch den Vorteil, daß das Getter während der ganzen Betriebszeit der Röhre wirksam bleibt. Das zurückbleibende Gettermaterial verdampft nämlich allmählich, wenn die Kathode geheizt wird, und auf diese Weise bleibt die Röhre dauernd gasfrei. Da das Getter in einer vom Elektrodensystem und seiner Isolierung abgekehrten Richtung abgeschossen wird, ist der Betrag des sich auf dem Elektrodensystem und den Isolierbrücken niederschlagenden Gettermaterials auf ein Minimum reduziert. Dadurch wird die Gefahr von Sekundäremission und \'on Kriechwegen verringert. Obwohl die Erfindung speziell im Zusammenhang mit Metallröhren beschrieben wurde, läßt sie sich offenbar in gleicher Weise auch bei Glasröhren anwenden. _s

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Elektrische Entladungsröhre mit einer mittelbar geheizten Glühkathode, dadurch _ gekennzeichnet, daß der zu verdampfende Getterstoff in dem den Heizstromzuführungen abgewandten, über das Elektrodensystem hinausragenden Ende der Kathodenhülse angeordnet ist und daß die Ausbildung der Befestigungsglieder und die Wärmeisolation die Verdampfung erst nach der Entgasung der Innenteile der Röhre allein unter. Einwirkung der Kathodentemperatur zulassen. -

   Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom. Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

   österreichische Patentschrift Nr. 133 287;

   schweizerische Patentschriften - 119 065, 124 219;

   französische - - 643 300,

   731 042, 743 972;

   Electronics, Bd. 8 (1935), S. 31 (297).

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen