DE846741C

DE846741C - Verfahren zum Verschluss von Vakuumroehren

Info

Publication number: DE846741C
Application number: DES20063A
Authority: DE
Inventors: Andre Danzin; Edouard Despois
Original assignee: Societe Francaise Radio Electrique
Current assignee: Societe Francaise Radio Electrique
Priority date: 1945-12-11
Filing date: 1950-10-01
Publication date: 1952-08-18

Description

Verfahren zum Verschluß von Vakuumröhrdn Bei der Herstellung von ein Vakuum enthaltenden Räumen, insbesondere von Radioröhren, bedarf inan eines dichten Mantels aus isolierendem oder nichtisolierendem Stoff, durch den eine Anzahl von metallischen, als Stromzuführungen dienenden Leitern hindurchgeht, die auf dem Mantel mittels eines guten elektrischen Isoliermittels befestigt \%-erden müssen. Meistenteils stellt man den Raum aus zN,#-ei Stücken her, die dann durch einen den \"erschluß des Raumes herstellenden Arbeitsgang miteinander verbunden werden. Bei dieser Zusammenfügung der Teile müssen Leiter mit [.eitern, Leiter mit Isolierstoffen und Isolierstoffe mit Isolierstoffen vakuumdicht verbunden werden.
Um ein gutes :Arbeiten der Vakuumröhre zu sichern, ist man bestrebt, als Leiter die in elektrischer Hinsicht günstigsten Metalle und als Isoliermittel solche mit den besten dielektrischen Eigenschaften, wie z. B. Glas, keramische und sonstige 'Materialien, zu wählen.
Die Notwendigkeit, vakuumdichte Verbindungen herzustellen, erfordert nun aber die Einhaltung bestimmter Bedingungen, die hinsichtlich der Metalle und der Isolierstoffe als auch hinsichtlich der Form, in der diese verwendet werden müssen, nur eine geringe Auswahl gestattet.
Bei der heute üblichen Technik sichert man die Abdichtung durch ein Verschmelzen oder Verschweißen zwischen Glas und Metall, zwischen Glas und Glas oder zwischen Glas und keramischen Stoffen. Diese Verschmelzungen oder Verschweißungen haben jedoch zwei wesentliche Mängel. Einerseits ist es notwendig, daß die Materialien sehr. wenig unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten haben, und anderseits müssen die Verschmelzungen oder Verschweißungen bei hoher Temperatur ausgeführt werden, wodurch sich chemische Veränderungen bestimmter innerer Organe der Röhre ergeben können. Man kann eine mangelnde Übereinstimmung in der Ausdehnung bis zu einem gewissen Grad dadurch ausgleichen, daß man das Metall in einer solchen Form verwendet, daß der betreffende Teil leicht verformbar ist, so daß die Ausdehnungsunterschiede durch Verformungen des Teils ausgeglichen werden, doch, sind derartige Schmelz- oder Schweißverbindungen in ihrer Konstruktion mangelhaft und auch in mechanischer Hinsicht wenig zufriedenstellend.
Man kennt auch andere Verbindungsarten, bei denen zur Herstellung der Abdichtung ein überzug aus organischem Lack oder eine Verbindung mittels eines Fettes ohne Dampfspannung oder schließlich aus zwischen zwei Spannflächen komprimiertem Gummi Verwendung finden. Diese Verbindungen werden jedoch alle unterhalb 300°C, einer Temperatur, die man beim Auspumpen und bei der Wärmebehandlung der Vakuumröhre überschreiten muß, zerstört.
Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren, das von den vorstehend erwähnten Mängeln frei ist und außerdem die Möglichkeit bietet, für die Verbindungen beliebige Materialien zu benutzen, ohne daß dabei auf deren Schmelzpunkt und Ausdehnung geachtet werden und ohne daß man besondere Formen einhalten muß.
Die Erfindung besteht darin, daß man die Abdichtung der Verbindung durch den Kontakt von zwei optisch geschliffenen bzw. polierten Flächen sichert, wobei dieser Kontakt durch den außerhalb des Vakuumraums herrschenden Druck aufrechterhalten wird. Es hat sich nämlich gezeigt, daß eine dadurch bewirkte Abdichtung während einer großen Temperaturspanne aufrechterhalten wird, und zwar unabhängig von der Ausdehnung der Stoffe, aus denen die miteinander in Berührung stehenden Teile bestehen. Dies deshalb, weil bei Temperaturänderungen die beiden Flächen aufeinandergleiten ohne daß die Güte der Berührungs-und Abdichtungsstelle der beiden Flächen beeinträchtigt wird.
Man erhält so eine Abdichtung, die ein vollkommenes Vakuum zwar nicht während einer sehr langen Zeitdauer sichert, jedoch trotzdem, insbesondere bei dem zum Auspumpen und zur Wärmebehandlung des Gefäßes erforderlichen Temperaturbereich, ein Endvakuum zu halten vermag, das den besten Pumpen entspricht. Das Verfahren gemäß der Erfindung kann beispielsweise bei der Herstellung von zerlegbaren Röhren Verwendung finden, bei denen eine ständige Auspumpung stattfindet.
Um die Dauer der Abdichtung und ihre vollständige Dichtigkeit nach der Fertigstellung der Röhre zu sichern, sieht die Erfindung außerdem die Verwendung einer Abdichtung anderer Art vor, die zu der ersten hinzukommt. Diese Abdichtung kann gegenüber der ersten beliebig angeordnet sein und sich insbesondere gegenüber der ersten außen befinden: Sie braucht nicht den Temperaturen bei der Wärmebehandlung zu widerstehen, darf jedoch bei der normalen Arbeitstemperatur der Röhre nicht zerstört werden. Wenn die normale Arbeitstemperatur unter etwa i 5ö°' C liegt, so kann man einen Überzug mit einem organischen Lack verwenden. Für höhere Temperaturen sind gewisse Silikonlacke besser geeignet. Schließlich kann man, insbesondere bei wassergekühlten Hochleistungsröhren, außer der Abdichtung durch optischen Kontakt eine Gummiabdichtung üblicher Art benutzen.
Weiterhin kann man das beschriebene Verbindungs- und Verschlußverfahren mit einer vereinfachten Anordnung der Elektroden in der Vakuumröhre verbinden und eine solche Röhre durch einfaches, abwechselndes Aufeinandersetzen von koaxialen oder nichtkoaxialen Elementen aus Metall und Isolierstoff herstellen, wobei diese Elemente vorher auf ihren Kanten bis zu einem optischen Schliff bzw. einer optischen Polierung abgerichtet werden. Schließlich kann man den Verschluß und die Evakuierung der Röhre gleichzeitig durch Auspumpen des Ganzen unter einer pneumatischen Glocke vornehmen. Der Verschluß erfolgt dabei durch Zusammensetzen von zwei oder mehreren Elementen mit optisch ebenen Kontaktflächen. Bei einem derartigen Verfahren kann das Ansatzröhrchen in Fortfall kommen.
In der Zeichnung zeigen die Fig. i und 2 beispielsweise in Seitenansicht bzw. in einem Axialschnitt die Ausführung einer Doppelröhre gemäß der. Erfindung. In diesen Figuren sind A, G und F metallische Elemente, während die Elemente 1, I und K aus Isolierstoff bestehen. Mit R, R sind in Fig.2 schematisch die Kühlvorrichtungen der Röhre angedeutet. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind die metallischen Elemente G und F mit zwei Innenelektroden der Röhre verbunden.
Die Fig. 3, 4 und 5 erläutern schematisch das Verfahren zur gleichzeitigen Durchführung des Verschlusses- und der Evakuierung der Röhre durch Auspumpen unter einer pneumatischen Glocke. Gemäß Fig. 3 werden die beiden Elemente i und 2 eines zu evakuierenden Gefäßes mit einem kleinen Abstand i einander gegenüberliegend unter der pneumatischen Glocke C angeordnet, die mittels der Röhre v evakuiert wird. Alsdann wird das Element i durch Absenken in Richtung des Pfeils f (Fig. 4) mittels einer geeigneten Vorrichtung auf das Element 2 aufgesetzt. Nun läßt man Luft unter die Glocke C treten, die dann die beiden Elemente i und 2 kräftig aufeinanderdrückt. Der Verschluß wird dann in der beschriebenen Weise fertiggestellt, indem man die durch optisch ge- i schliffene oder polierte Flächen erzielte Abdichtung durch eine Abdichtung anderer Art ergänzt, die eine dauernde Dichtigkeit verbürgt.
Bei der Herstellung der in den Fig. i und 2 dargestellten Doppelröhre wird das letzte Element A von dem unterenTeil der vorher zusammengesetzten Röhre in Abstand gehalten (Fig.5) und das Ganze dann unter die pneumatische Glocke gebracht, worauf man wie iin Fall der Fig. 3 und 4 verfährt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Verschluß von Vakuumröhren, dadurch gekennzeichnet, daß man die zusammenzufügenden Flächen der Verschlußdichtung bis zur Erzielung eines optischen Schliffes oder einer optischen Politur abrichtet und schleift bzw. poliert, die Flächen alsdann aufeinanderbringt und der außerhalb des so gebildeten Raums herrschende Druck dazu benutzt wird, um die die Röhre bildenden Teile aufeinanderzuhalten. . Verfahren zum Verschluß von Vakuumröhren gemäß :Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man das die Röhre bildende Ganze unter Aufrechterhaltung eines Abstands zwischen den zusammenzusetzenden Flächen in einer Kammer anordnet, diese evakuiert und alsdann nach Erreichung des gewünschten Vakuums die Fluchen miteinander in Berührung bringt und das Vakuum in der Kammer beseitigt. 3. Nach einem Verfahren gemäß Anspruch i oder 2 herzustellende Vakuumröhre, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens zwei optisch geschliffene bzw. polierte Dichtungsflächen besitzt, die durch den Außendruck in Kontakt gehalten werden. d. Vakuumröhre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus wechselweise zusammengesetzten Elementen aus Metall bzw. Isolierstoff besteht, die vorher auf ihrer Kante bis zur Erzielung eines optischen Schliffes oder einer optischen Politur abgerichtet wurden. 5. Vakuumröhre nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie außer den optisch geschliffenen bzw. polierten Verbindungs- und Dichtungsflächen eine Dauerabdichtung besitzt, die gegenüber der Arbeitstemperatur der Röhre beständig ist. 6. Vakuumröhre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauerdichtung aus einem Überzug aus organischem Lack besteht. . Vakuumröhre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauerdichtung aus einem Überzug aus Silikonlack besteht. B. Vakuumröhre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauerdichtung bei einer wassergekühlten Röhre aus Gummi besteht. g. Vakuumröhre nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie kein :1usl)uml)ansatzröhrchen besitzt.