DE810790C - Elektronenstrahlroehre - Google Patents

Description

Es sind Elektronenstrahlröhren bekannt, in denen eine zylindrische Elektrode an einer anderen zylindrischen Elektrode, deren Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser der erstgenannten Elektrode ist, dadurch befestigt ist, daß sie teilweise über der anderen Elektrode angeordnet und der Raum zwischen den sich umschließenden Teilen mit Zement ausgefüllt wird.

Diese Befestigungsart hat den Nachteil, daß sich der Zement schwer entgasen läßt, so daß sich das Vakuum solcher Röhren bisweilen stark verschlechtert.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, hat man den Zement durch lose Zwischenstücke aus Isolierstoff, z. B. Speckstein oder Porzellan, ersetzt, die genau auf Maß hergestellt werden, so daß die Elektroden passend darin schließen oder sie passend umschließen.

Auch diesem Verfahren haftet ein Nachteil an, und zwar, daß die Zwischenstücke bei der Erhitzung, der die Röhre bei der Entgasung unterzogen wird, manchmal eine solche Formänderung aufweisen, daß die Elektroden lose oder schräg sitzen. Dieser Nachteil macht sich übrigens bei der Befestigung mit Zement gleichfalls bemerkbar.

Die Erfindung betrifft eine Elektronenstrahl-

röhre, in der zwei zylindrische, gleichachsig angeordnete Metallteile einander über einen Teil ihrer Länge umgeben und der Zwischenraum mit Isolierstoff ausgefüllt ist. Sie bezweckt, <üe vorerwähnten Nachteile zu beheben und bei einer einfachen Zusammensetzungsart des Elektrodensystems eine unveränderlich genaue Lage der Elektroden in bezug auf die Röhrenachse sicherzustellen.

Erfindungsgemäß sind die sich umgebenden Teile derart ausgebildet, daß sie passend ineinander schließen. Auf der Berührungsfläche von einem derselben oder von beiden ist eine Isolierstoffhaut angeordnet, die sehr dünn im Verhältnis zur Wandstärke der Teile ist.

¹S Diese Befestigungsart besteht nicht, wie die oben geschilderte bekannte Art, bei der Zement benutzt wird, in einer Verbindung der Metallteile mittels einer Zwischenschicht, die sowohl am einen als auch am anderen Teil festhaftet, sondern in einer

ao Klemmverbindung, bei der die Isolierstoffhaut keine andere Aufgabe hat, als die beiden ineinanderschließenden Teile elektrisch zu trennen. Sie muß vorzüglich an der Metalloberfläche festhaften und imstande sein, bei sehr geringer Stärke die zwischen den aufeinandergeschobenen Teilen herrschende Spannung auszuhalten. Eine guthaftende Haut von hoher Isolierfähigkeit ist durch Oxydation der Berührungsflächen erzielbar. Das Metalloxyd bildet dann den Isolierstoff. Ein Oxyd, das den gestellten Anforderungen ganz besonders gerecht wird, ist das Aluminiumoxyd. Zweckmäßig wird daher der oxydierte Teil aus Aluminium hergestellt. Am einfachsten wird der ganze Teil aus Aluminium angefertigt.

Besonders gute Ergebnisse werden bei Verwendung einer Oxydschicht erzielt, die durch anodische Oxydation des Aluminiums entstanden ist. Eine solche Schicht hat eine große Widerstandsfähigkeit und ein großes Isoliervermögen. Außerdem wächst bei dieser Art von Oxydbildung das Material nicht nennenswert an, so daß bei der Herstellung der Elektroden auf Maß einer Vergrößerung der Materialstärke durch Oxydation nicht Rechnung getragen zu werden braucht. Die bei einer Spannung von 2000 Volt erforderliche Stärke der Oxydschicht beträgt übrigens nur einige zehn Mikron.

Bei Verwendung von Stoffen, die hingegen bei Oxydation einen Anwachs von einiger Bedeutung aufweisen, oder wenn die Isolierschichten von außen her angebracht werden, kann man durch eine Nachbearbeitung der Tragflächen die Passung wieder herstellen oder vorher beim Bestimmen der Durchmesser der übereinander schließenden Teile der zu erwartenden Vergrößerung der Materialstärke Rechnung tragen.

Es kommt bei einer erfindungsgemäß gestalteten Röhre auf genaue Bemessung der Metallteile an, weil keine andere Bearbeitung zur Befestigung der Teile aneinander Anwendung findet als bloß das Übereinanderschieben der aufeinander passenden Teile; nachherige Korrektion der Lage des einen Teiles in bezug auf den anderen ist unerwünscht und sogar nicht mehr möglich. Eine hinreichende Genauigkeit ist dadurch erzielbar, daß die Teile mittels des sogenannten Spritzverfahrens hergestellt werden. Bei gespritzten Aluminiumelektroden ist eine Nachbearbeitung der Paßflächen in der Regel nicht erforderlich.

Die Heizung des Elektrodensystems bei Entgasung während der Herstellung bringt bei der neuen Röhre keine Nachteile mit sich, sogar wenn der benutzte Isolierstoff in der Stärke, wie früher die Zwischenstücke hatten, dazu noch Anlaß geben könnte. Durch Verwendung einer sehr dünnen Schicht, was durch nicht weitere Verwendung dieser Schicht als Bindemittel oder deren Ausbildung als selbständiger Körper möglich geworden ist, werden Entgasungsschwierigkeiten und aus Unterschieden im Ausdehnungskoeffizienten stammende Nachteile vermieden.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele von Elektrodensystemen für Elektronenröhren nach der Erfindung schematisch im Schnitt dargestellt.

Fig. ι zeigt einen Elektronenejektor einer Röhre, bei der eine magnetische Abbildungslinse verwendet wird;

Fig. 2 ist ein Elektrodensystem, das eine elektrostatische Abbildungslinse bildet;

Fig. 3 ist eine Einzelansicht von Fig. 1 in vergrößertem Maßstabe.

In den Fig. 1 und 2 ist die indirekt geheizte Glühkathode mit ι und der Wehneltzylinder mit 2 bezeichnet.

In Fig. ι ist eine am Wehneltzylinder befestigte Sauganode mit 3 bezeichnet. Der Wehneltzylinder hat einen Rand 4 von etwas kleinerem Außendurchmesser, der passend in einen Rand 5 schließt, wo der Innendurchmesser der Sauganode ein wenig größer ist. Die beiden Körper 2 und 4 bestehen aus Aluminium und sind über die Berührungsfläche ioo anodisch oxydiert.

In Fig. 3 ist der in Fig. 1 von einem Rand α umschlossene Teil in größerem Maßstabe dargestellt. Die Paßfläche des Teiles 4 hat eine Oxydhaut 6 und die Paßfläche des Teiles 5 eine Oxydhaut 7. Die Schichten 6 und 7 von Aluminiumoxyd (Al₂O₃) bilden die elektrische Isolation zwischen den Elektroden 2 und 3. Das Elektrodensystem wird dadurch zusammengesetzt, daß die Elektrode 3 einfach auf die Elektrode 2 wie ein Deckel auf einer n₀ Buchse angeordnet wird.

In dem in Fig. 2 dargestellten Elektronenejektor hat die Sauganode 8 eine größere Länge als beim 'System nach Fig. 1. Das von der Kathode abgewandte Ende der Sauganode 8 ist die erste Be- χ grenzungsfläche des elektrischen Feldes, das die eigentliche Abbildungslinse bilden muß. Die zweite Begrenzungsfläche ist die Innenoberfläche der Beschleunigungsanode 9. Die Kathode 1, der Wehneltzylinder 2 und die Sauganode 8 bilden zusammen i_ao das Vorkonzentrationssystem.

Die Elektrode 8 weist auch am anderen Ende einen erweiterten Rand 10 und die Elektrode 9 einen Teil 11 mit verjüngtem Außendurchmesser auf. Der Raum 10 schließt wieder passend rings- _la5 um den Teil 11, und die Berührungsflächen sind

oxydiert. Durch die Oxydhaut auf diesen Fachen werden die Teile 8 und 9 voneinander isoliert gehalten.

Das Zusammenschieben der genau zugerichteten und eng passenden Elektroden und. die Oxydation der Berührungsflächen treten an die Stelle der Zusammensetzung des Systems mittels Lehren; dieses Verfahren ist ziemlich umständlich und erfordert zumeist eine Nachbearbeitung, weil Spannungen in den Befestigungsteilen Spielraum im System ergeben.

Die Befestigung an der Wand der Elektronenröhren kann bei der neuen Vorrichtung in der gleichen Art und Weise wie bei denjenigen mit losen Zwischenstücken oder mit Zement ausgefüllten Zwischenräumen erfolgen, also mittels Stäbchen am Wehneltzylinder, die in eine gläserne Quetschstelle eingeschmolzen sind. Um zu verhüten, daß diese Stäbchen während der Belastung mit dem

ao ganzen Elektrodengebilde 2, 8 und 9 durchbiegen, wodurch bei waagerechter Lage der Röhre die Elektroden nicht mehr genau rings um die Achse liegen wurden, können an der Elektrode 9 Stützteile befestigt werden, die an der Seitenwand der Röhre anliegen. Diese sind etwas federnd zu machen, um die Einführung zu erleichtern und auch weil eine eng passende Glaswand schwer herstellbar ist.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektronenstrahlröhre, in der zwei zylindrische, gleichachsig angeordnete Metallteile einander über einen Teil ihrer Länge umschließen und der Zwischenraum mit Isolierstoff ausgefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß diese Teile passend zusammenschließen, aber beide oder einer von beiden an der Berührungsfläche mit einer Isolierstoffhaut versehen sind, die sehr dünn im Verhältnis zur Wandstärke der Metallteile ist.

2. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstoffhaut durch Oxydation der Berührungsfläche erhalten ist.

3. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der oxydierte Teil aus Aluminium besteht.

4. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch anodische Oxydation der Berührungsfläche entstandene Oxydschicht zur Verwendung kommt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

O Π75 8.51