DE826038C

DE826038C - Elektrisches Entladungsgefaess

Info

Publication number: DE826038C
Application number: DEP42112A
Authority: DE
Inventors: Joh Andreas Weissfloch
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens Corp
Priority date: 1949-05-10
Filing date: 1949-05-10
Publication date: 1951-12-27

Description

Elektrisches Entladungsgefäß Die Erfindung betrifft eine elektrische Entladungsröhre und hat insbesondere Bedeutung bei Röhren für höhere Frequenzen. Bei solchen Röhren kommt es vielfach darauf an, Metalldurchführungen von Elektroden oder Zuleitungen derselben vakuumdicht durch die äußere Umhüllung hindurchzuführen. Die äußere Umhüllung besteht in der Regel aus Glas oder einem anderen Isoliermaterial. Die durchzuführenden Teile sind zweckmäßig aus möglichst starkem Material herzustellen, um die notwendige elektrische Energie zu- oder abzuführen, oder um die in dem Entladungsgefäß auftretende Wärme abzuleiten. Außerdem verlangt oft der Aufbau des Elektrodensystems eine kräftige Halterung an der Wandung des Entladungsgefäßes. Es ist aber schwierig, solche dicken Metallkörper durch eine Glaswand hindurchzuschmelzen, weil durch die unvermeidbaren Verformungen der Stücke bei Temperaturschwankungen Spannungen und damit Risse entstehen können. Dieselben Schwierigkeiten treten auch ein beim Durchschmelzen von dickeren Halterungsteilen, beispielsweise aus Isolierstoff. Selbst wenn man Materialien von gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten verwendet, ist die vakuumdichte Verbindung noch in Frage gestellt. Es ist aber in Anbetracht der zu erstrebenden geringen elektrischen Verluste und der Wärmeableitung wünschenswert, möglichst gut leitende Werkstoffe; z. B. Kupfer, für die Elektroden bzw. die Elektrodenzuführungen zu verwenden.
Die Erfindung beseitigt die genannten Schwierigkeiten und ermöglicht eine vakuumdichte Verbindung zwischen den Wandteilen und den dicken Metalldurchführungen, ohne daß bei Temperaturänderungen innere Spannungen und Risse auftreten. Die Erfindung besteht darin, daß an den Durchführungsstellen Zwischenglieder zwischen der Wandung und den Metallteilen bzw. Isolierteilen vorgesehen sind, die als dünne, elastische und/oder plastisch verformbare Hartmetallfolien ausgebildet sind.
Die Folien, die die Zwischenglieder bilden, lassen sich einerseits mit den aus Glas öder ähnlichen Materalien bestehenden Wandteilen und andererseits auch mit den Metalldurchführungen gleichfalls vakuumdicht gut verbinden. Bei den Metalldurchführungen ist man dann nicht mehr auf die Wahl eines bestimmten Materials angewiesen. Es kann hierfür Kupfer oder jeder andere geeignete Werkstoff Verwendung finden. Andererseits läßt sich die Folie leicht aus einem Material gestalten, das sich gut mit den Wandteilen verschmelzen läßt, und gegebenenfalls auch ungefähr den gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist. Die Folien können dementsprechend beispielsweise aus Molybdän, Chromnickel-, Nickeleisen- oder Chromeisenlegierungen bestehen; es ist aber auch möglich, die Folien so dünn auszubilden, daß durch ihre geringe Dicke im Verhältnis zur zu verschmelzenden Glaswandung ihre thermische Ausdehnung keine wesentliche Rolle mehr spielt. So tritt beispielsweise bei sehr dünnen Kupferfolien an der Anschmelzungsstelle eine plastische Verformung ein, bei der die auftretenden Druckunterschiede so gering sind, daß sie von der Glaswandung aufgenommen werden können.
Es ist zweckmäßig, die Oberflächen der sich berührenden Metallteile derart zu gestalten, daß zwischen den Metalldurchführungen und den Folien eine geringstmögliche Reibung entsteht. Wenn also dann unter dem Einfluß von Temperaturänderungen ein Arbeiten der einzelnen Teile aufeinander erfolgt, wird auf diese Weise ein leichtes Gleiten der Folien auf den Metallkörpern ermöglicht. Zu diesem Zweck können die Oberflächen nicht nur fein geschliffen und poliert sein, sondern auch zusätzlich mit einem galvanischen Überzug versehen werden, durch den die glatte Oberfläche auch auf die Dauer erhalten bleibt; gegebenenfalls kann noch eine Zwischenlage von Graphit vorgesehen sein.
An Hand von vier Beispielen soll die Erfindung näher erläutert werden: Die Fig. i veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung, wobei lediglich eine Durchführungsstelle rein schematisch im Schnitt dargestellt ist. Der obere Teil der Wandung des Entladungsgefäßes ist dabei mit i und der untere mit a bezeichnet. Durch die Wandung tritt eine Elektrode 3 hindurch, die als ringförmiger Körper ausgebildet ist. Dieser Körper besteht beispielsweise aus Kupfer. Bei den normalen Betriebsverhältnissen der Entladungsröhre, d. h. beim Ein- und Ausschalten sowie beim Übergang zu größerer oder kleinerer Leistung treten Wärmeschwankungen auf. Noch größere Wärmeschwankungen entstehen bei der Fertigung der Röhre selbst, bei der die Höchsttemperaturen der Erweichungstemperatur des Glases entsprechen. Eine unmittelbare Aufschmelzung der Glasteile auf den Ringkörper ergäbe in diesem Falle keine vakuumdichte Verbindung. Erfindungsgemäß sind daher Zwischenglieder 4 und 5 vorgesehen, die als dünne Folien ausgebildet sind und lediglich in der Zeichnung der besseren Darstellungsmöglichkeit halber als dickwandige Ringe dargestellt wurden.
Diese ringförmigen Folien 4 und 5 sind längs ihres äußeren Randes mit dem Ringkörper fest und vakuumdicht verbunden, wobei eine geeignete Löt-oder Schweißverbindung vorgesehen sein kann. An ihren inneren Rändern sind sie mit den Wandungsteilen i und a vakuumdicht verbunden. Diese Verbindung kann in an sich bekannter Weise durch Verschmelzung oder Verlötung, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme von Glaslot oder Emaille erfolgen. Normalerweise liegen die Folien 4 und 5 auf dem Ringkörper auf und können bei Temperaturänderungen leichte Gleitbewegungen ausführen. Um solche Gleitbewegungen nicht zu behindern, kann gegebenenfalls Graphit als Zwischenschicht verwendet werden. Es kann aber auch durchaus genügen, hier glatte Oberflächen zu schaffen, die gegebenenfalls noch verchromt sind. Weiterhin kann es zweckmäßig sein, die Folien 4 und 5 wellig auszubilden, was sich z. B, durch Eindrücken von Sicken erreichen läßt. Dadurch wird eine elastische Verformung der Folien weiter begünstigt.
Eine andere Ausführungsform zeigt Fig. a. Hier sind die beiden einzelnen Folien ,4 und 5 der F ig. i zu einer zusammenhängenden Folie 6 zusammengefaßt. Die Folie 6 umfaßt die scheibenförmige Elektrode bzw. ein Halterungsteil3 eines Elektrodensystems von außen. Der umfaßte Teil kann aus einem Werkstoff bestehen, der nicht mit der Außenluft in Berührung kommen soll bzw. aus Gründen der Vakuumdichtung nicht ein Teil der Wandung des Entladungsgefäßes sein kann, oder auch um Schwierigkeiten bei der Verbindung der Einzelfolien mit dem Herauszuführenden Teil zu umgehen. Der Teil 3 kann beispielsweise auch aus Isolierstoff oder Graphit bestehen.
Als weiteres Anwendungsbeispiel des Erfindungsgedankens zeigt Fig.3 die Herausführung einer Endelektrode 7, beispielsweise einer Anode. Während hier die Folie 4 mit dem äußeren Rand der Elektrode 7 vakuumdicht verbunden ist, zeigt die Fig. 4 als weitere Ausführungsmöglichkeit, daß die Verbindung zwischen dem herauszuführenden Teil 7 und der Folie 4 auch an den inneren Rand der ringförmigen Folie 4 gelegt werden kann.

Claims

PATENTANSPRUCH: i. Elektrisches Entladungsgefäß mit einer oder mehreren großflächigen, vorzugsweise als Ringkörper die Wand durchsetzenden oder die Wandung abschließenden Elektroden oder Halterungsteilen, dadurch gekennzeichnet, daß an den Durchdringungsstellen Zwischenglieder zwischen der Wandung und den vorzugsweise ringförmigen Metall- oder Isolierkörpern vorgesehen sind, die als dünne, elastische und/oder plastisch verformbare Hartmetallfolien, beispielsweise aus Molybdän, Chromnickel-, Nickeleisen- oder Chromeisenlegierungen, ausgebildet sind.
2. Elektrisches Entladungsgefäß nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien durch Löten, Schweißen, Emaillieren o. dgl. vakuumdicht mit den durchdringenden oder das Gefäß abschließenden Körpern verbunden sind.
3. Elektrisches Entladungsgefäß nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien vorzugsweise an ihrem inneren oder äußeren Rand mit der Entladungsgefäßwand vakuumdicht verschmolzen oder verlötet sind.
Elektrisches Entladungsgefäß nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der sich berührenden Metallteile derart gestaltet sind, daß zwischen den Metalldurchführungen und den Folien eine möglichst geringe Reibung entsteht.
5. Elektrisches Entladungsgefäß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an ihrer Oberfläche galvanisch veredelte, insbesondere verchromte Metallteile, verwendet sind.
6. Elektrisches Entladungsgefäß nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Durchführungen oder Halterungsteilen und den Folien eine Graphitschicht vorgesehen ist. Elektrisches Entladungsgefäß nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung der durchdringenden Teile oder der abschließenden Teile als Ringkörper die Folien am Außenrand oder am Innenrand der Ringkörper befestigt sind. B. Elektrisches Entladungsgefäß nach Anspruch i bis j, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie den die Glaswand durchstoßenden Teil so umfaßt, daß sie neben der Halterung desselben auch den vakuumdichten Abschluß übernimmt.