DE878683C

DE878683C - Verfahren zur Herstellung von Entladungsgefaessen mit ganz oder teilweise aus Metall bestehender Gefaesswandung

Info

Publication number: DE878683C
Application number: DEL4195D
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dr Scharfnagel
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1938-04-15
Filing date: 1938-04-15
Publication date: 1953-06-05

Description

Verfahren zur Herstellung von Entladungsgefäßen mit ganz oder teilweise aus Metall bestehender Gefäßwandung Es ist bekannt, Vakuumgefäße, insbesondere Elektronenröhren, ganz oder teilweise aus metallischen Werkstoffen herzustellen, um eine genügende Stabilität gegenüber mechanischen Beanspruchungen zu erreichen und eine Wärmeabführung während des Betriebes zu erleichtern. Schwierigkeiten bereitet hierbei die vakuumdichte Einschmelzung der Stromzuführungen, die mit geeigneten Schmelzmaterialien mit den metallischen Teilen der Gefäßwandung verbunden werden müssen. Es ist bereits vorgeschlagen, bei der Herstellung derartiger Gefäße die Elektroden zunächst auf einem Tragkörper aus keramischem Material zu befestigen und diesen dann mit der Gefäßwandung :durch einen Glasschmelzfluß, zu verbinden.
Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für eine derartige Röhre, und zwar wird zunächst die ebene äußere Seite des keramischen Verschlußkörpers mit einer überstehenden Glasschicht verbunden und deren überstehender Rand dann mit dem metallischen Teil der Gefäßwand verschmolzen. Diese Verschmelzung erfolgt vorzugsweise derart, daß der Rand des Metallteils durch Erhitzung mittels hochfrequenter Ströme auf die Erweichungstemperatur des Glases gebracht wird; so daß.sich dieser mit dem Rand der aufliegenden Glasschicht vakuumdicht verbindet.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird ein einfacher Abschluß von '.elektrischen Entladungsgefäßen erzielt, bei der durch die Verwendung einer Glasschicht sowohl die Einschmelzung der Durchführungsstifte in einem keramischen Verschlußkörper als auch die Verschmelzung desselben mit dem metallischen Vakuumgefäß erzielt wird..Dieser Verschluß zeichnet sich durch eine gute Festigkeit gegenüber Wärmespannungen aus.
Weitere besonders vorteilhafte Merkmale des Erfindungsgegenstandes sind in folgender Beschreibung einer beispielsweisen Ausführung des Verfahrens enthalten.
Der erste Verfahrensgang sei_ an Hand. der Abb. i erläutert.
Ein keramischer Tragkörper .a und eine Glasscheibe b werden in eine ausgedrehte Metallform c gelegt und mittels eines Vorwärmeheizkörpers d erwärmt. Der Heizkörper d ist in einem Wärmeisolierkörper e, z. B: einem Isolierstein aus Diätomeenerde, eingebaut.
Die Vorwärmung der gesamten Anordnung wird bis zu der Transformationstemperatur des Glasmaterials der Scheibe b durchgeführt. Dann wird von unten eine Nadelflamme f genau auf die Mitte der unteren Seite des Tragkörpers a eingestellt.-Nach einiger :Zeit beginnt dann in der Mitte des Tragkörpers a das Glas zu erweichen und auf dem keramischen Material festzuschmelzen. Die Schmelzstelle des Glases breitet sich dabei konzentrisch nach außen aus. Ist der Durchmesser v erreicht, d. h. ein Lochkreis, in dem die Durchführungen eingeschmolzen werden, so werden die nach Abb. ä mit einem Glasbund B versehenen Einschmelzstifte E von oben durch das erweichte Glas gedrückt. Diese Einführung geschieht relativ langsam, so daß das durch die Metallbuchsen abgekühlte Glas durch die Wirkung -der Nadelflamme aufs neue- erweicht wird:- - -- --- -Im Verlauf einiger Zeit ist dann jede der Einschmelzbüchsen durch die Durchführungslöcher des keramischen Körpers so weit eingedrückt, bis der Bund B die Glasscheibe berührt und der letztere sich mit der Scheibe verschmilzt oder bei längerem Andauern des Schmelzprozesses unmittelbar auf..den -oberen Flansch des Tragkörpers a niederschmilzt.
Von Wichtigkeit ist hierbei die Anwendung der Metallunterlage c, die mit einem Asbestring h belegt -ist. Diesel Metallunterlage ist mit radialen Kanälen i versehen, welche der -Luftzuführung für ,die Nadelflamme dienen.
Die Masse. der metallischen Unterlage mußi so gewählt werden, däß sich dieselbe langsamer erwärmt als die miteinander zu verschmelzenden Teile, so daß der Rand der Glasscheibe b gegenüber ihrer Mitte relativ kalt bleibt.
Es gelingt auf diese Weise die Verschmelzung der Glasscheibe b von ihrer keramischen Unterlage aus sowie auch in einfacher Weise die Einschmelzung der Durchführungsbuchsen. Nach der Beendigung dieses Verfahrensganges wird der fertig verschmolzene Tragkörper a ausgekühlt.
Die Verschmelzung des so hergestellten Verschlußteiles mit _ den metallischen Teilen des Vakuumgefäßes, z. $. der Außenanode einer Triode, erfolgt nach Abb. 3 auf folgende Weise: Zunächst wird der metallische Gefäßkolben k in ein keramisches Halterohr Z derart eingeführt, daß der Konus des Kolbens auf dem Konus des porösen keramischen Zylinders Z aufsitzt. Der Konus wird dabei so gewählt, dalß' ein sicherer, durch die zur Kühlung zugeführte Preßlüft nicht gefährdeter Sitz des Metallkolbens im keramischen Rohr gewährleistet wird.
Hierauf wird der mit Glasscheibe und inzwischen aufgebautem Elektrodensystem versehene keramische Tragkörper in den Kolben eingeführt. Der Rand der Glasscheibe b liegt hierbei auf dem Rand des metallischen. Gefäßkolbens auf. In diesem Zustand wird die gesamte Anordnung wie in Abb. i in einen Vorwärmeheizkörper eingeführt. Bei der Erreichung der Transformationstemperatur des Glases, die z. B. daran erkenntlich ist, daß bei dieser Temperatur das Metall anläuft, wird das Metallgefäß' aus der Vorwärmeeinrichtung geführt und eine Hochfrequenzspule s an die Stelle der Vorwärmeheizwicklung angeordnet. Wird nun die Hochfrequenz eingeschaltet; so erwärmt sich der obere Rand des Metallkörpers so weit, bis das auf ihm aufliegende Glas schmilzt. Der Rand des Kolbens k ist vorzugsweise mit einer Andrehung p versehen, die eine eindeutige Begrenzung des erweichten Glasschmelzflusses gewährleistet. Nach einigen Sekunden ist der Verschmelzungsvorgang und damit die vakuumdichte Einführung der Durchführungen in dem metallischen Entladungsgefäß beendet.
Als Material für den keramischen Verschlußkörper wird vorzugsweise ein sehr poröses Material gewählt, das gegebenenfalls zusätzlich mit nicht zur Aufnahme der Durchführungen dienenden An-oder Durchbohrungen versehen ist, in die das erweichte Glas eindringt. Der metallische Gefäßkolben dient vorzugsweise als Außenanode für das Entladungsgefäß. Die Einschmelzung des Pumprohres kann auf der den Durchführungen abgewendeten Seite des Entladungsgefäßes erfolgen.

Claims

PATENTANSPROcHE: i. Verfahren zur Herstellung von Entladungsgefäßen mit ganz oder teilweise aus Metall bestehender Gefäßwandung, dadurch gekennzeichnet, daß auf die ebene Außenseite eines zum Abschluß des: Gefäßes dienenden Verschlußstückes zunächst eine überstehende Glasscheibe aufgeschmolzen und deren überstehender Rand dann mit dem Rand des Gefäßkolbens verschmolzen wird. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem keramischen Tragkörper zunächst eine Glasscheibe aufgelegt und diese von der Mitte ausgehend so weit erhitzt wird, daß die einzuschmelzenden Durchführungen in das erweichte Glas eingeführt werden können. 3. Verfahren nach Anspruch i und z, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführungen mit einem Glasbund versehen werden. q.. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der keramische Tragkörper mit einer aufliegenden Glasscheibe durch eine Vorwärmeeinrichtung bis zur Transformationstemperatur des Glases erhitzt wird und dann durch eine Flamme von der Mitte der Glasscheibe ausgehend eine teilweise Erweichung des Glases durchgeführt wird. 5. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einer Glasscheibe verbundene keramische Tragkörper in eine Öffnung des metallischen Teils der Gefäßwandung eingeführt und der Rand der letztgenannten mittels hochfrequenter Ströme so weit erhitzt wird, daß eine Verschmelzung der Glasscheibe mit der Gefäßwandung eintritt. 6. Verfahren nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Gefäßkolben während des Erhitzungsvorganges der Randteile mittels zugeführter Preßluft gekühlt wird.