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Elektrisches Entladungsgefäß Bei der Herstellung elektrischer Entladungsf),efäße
besteht häufig das Bedürfnis, einzelne Bauteile, z. B. Pumprohre, Stromzuführungen
od. dgl., vakuumdicht durch die Wandung hindurchzuführen. Dabei tritt eine Reihe
von Schwierigkeiten auf, die insbesondere durch die Wahl der Werkstoffe bedingt
sind, In manchen Fällen ergeben sich auch schon durch die Form der Durchführungen
besondere Schwierigkeiten. Nach der Erfindung wird als Bauteil, der durch die- Wandung
hindurchgeführt wird, ein Rohr aus keramischem Werkstoff benutzt.
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Ein Hauptvorteil der Verwendung eines Rohre aus keramischen Werkstoffen
ist in der Verminderung der Elektrolyse zwischen Stromdurchführungen bei hohen elektrischen
Spannungen und bei Erwärmung zu sehen. Die Elektrolyse an den Einschmelzstellen
hat sich insbesondere bei Senderöhren für hohe Spannungen häufig sehr unangenehm
bemerkbar gemacht. Sie führte mitunter schon nach kurzer Benutzungszeit zur Zerstörung
der Röhre. Der Versuch, durch Vergrößerung der Abstände zwischen den Einschmelzungen
die Elektrolyse zu vermeiden, mußte notwendigerweise scheitern, da die Abmessungen
der Röhre aus technischen Gründen nicht beliebig gesteigert werden konnten uüd da
außerdem das Verschieben der einen oder anderen Durchführung in .die Seitenwand
des Fußes oder der Röhre mit einer ganz wesentlichen Erschwerung der Herstellung
verbunden war. Die ausgezeichneten elektrischen Eigenschaften der
nach
der Erfindung, benutzten, mit einem Leiter verbundenen keramischen Rohre befreien
völlig von diesen Schwierigkeiten. Außerdem ist es für manche Zwecke von besonderem
Vorteil, daß die keramischen Rohre bei der Verschmelzungstemperatur des Glases noch
vollkommen steif sind, so daß Aufbauteile, die man an ihnen befestigt hat, beim
Einschmelzen sich nicht verschieben. Schließlich ist es möglich, sie als Stromdurchführung
oder Pumprohr in die Quetschung einzubauen, ohne daß beim Quetschvorgang der Querschnitt
geändert wird.
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Die keramischen Rohre werden zweckmäßig so gestaltet, daß sie an jeder
Seite der Wandung, durch die sie hindurchgeführt sind, um einen je nach Bedarf größeren
oder geringeren Betrag überstehen. Im °allgemeinen wird die Länge .des überstehenden
Teiles größer sein als der Durchmesser des Rohres.
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Die Rohre können die Wandung des elektrischen Entladungsgefäßes an
jeder beliebigen Stelle durchsetzen. Im allgemeinen dürfte es vorteilhaft sein,
sie in der üblichen Quetschung des Fußes anzuordnen.
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Die Rohre können insbesondere als Pumprohre oder als Durchführungen
für elektrische Leiter benutzt werden. In zahlreichen Fällen. :dürfte es vorteilhaft
sein, sie beiden Zwecken zugleich dienstbar zu machen. Außerdem kann man an dem
im Entladungsgefäß liegenden Ende des Rohres die Elektroden mittelbar oder mit Hilfe
von Trägern od. dgl. befestigen. Die Außenteile der keramischen Rohre können eine
oder mehrere &r Aufgaben des Sockels übernehmen. Auch können die Rohre teilweise
als Außenwandung des elektrischen Entladungsgefäßes dienen. -Für die Verwendung
eines keramischen Rohres zur Durchführung von einem oder mehreren elektrischen -
Leitern durch .die Wandung des Entladungsgefäßes sind verschiedene Ausführungsformen
möglich. Besonders zweckmäßig ist es, einen drahtförmigen Leiter durch das Rohr
hindurchzuführen und diesen an irgendeiner Stelle, z. B. am äußeren Ende des Rohres,
vakuumdicht mit diesem zu verbinden. Um die Möglichkeiten einer elektrolytischen
Zersetzung noch weiter herabzudrücken, ist es zweckmäßig, den drahtförmigen Leiter
in der Achse des Rohres ohne Berührung mit der Rohrwandung anzuordnen. Zur Führung
eines Drahtes kann auf der einen Seite die vakuumdichte Verbindung und auf der anderen
Seite eine über das -Rohrende gesetzte Kappe dienen: Wenn die vakuumdichte Verbindung
sich am äußeren Ende des Rohres befindet, so wird man die Kappe zweckmäßig durchbohren,
um auch den Raum zwischen dem Draht und dem keramischen Rohr luftleer machen zu
können. Auf diese Weise werden die dielektrischen Verluste und die Möglichkeiten
einer elektrolytischen Zersetzung verringert. In manchen Fällen- kann es auch zweckmäßig
sein, an Stelle oder neben dem drahtförmigen Leiter einen metallischen Niederschlag
auf der Wandung des Rohres als Stromzuführung zu benutzen. Der metallische Niederschlag
wird zweckmäßig auf der Innenseite des keramischen Rohres angebracht und derart
um eines oder beide Enden des Rohres herumgeführt, daß eine Stromzuführung an der
Außenseite des Rohres angebracht werden kann. In diesem Falle muß naturgemäß die
Verbindung zwischen dem metallischen Niederschlag und dem keramischen Rohr vakuumdicht
sein.
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Soll das keramische Rohr als Pumprohr ver-,vendet werden, so schließt
man an sein Ende zweckmäßig eine aus Glas bestehende Abschmelzstelle an.
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Es ist auch möglich, mehrere keramische Rohre gleichachsig ineinander
anzuordnen. Die Verbindung der Rohre erfolgt dann beispielsweise dadurch, daß .das
innere Rohr an der Verschmelzungsstelle mit Glas bewickelt wird, bis die Glasschicht
dick genug ist, um den Rand des äußeren Rohres zu berühren. Es ist auch möglich,
zwischen beide Rohre ein kurzes Glasrohr einzuschieben und dieses beiderseits mit
den keramischen Rohren zu verschmelzen.
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Wenn die keramischen Rohre zum Tragen von Elektroden dienen sollen,
so legt man zweckmäßig um das keramische Rohr eine Schelle herum, an der die Elektrode
oder die Elektrodenstütze durch Nieten, Schweißen, Löten od. dgl. befestigt ist.
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In .den Abbildungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Anordnung nach
der Erfindung dargestellt.
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Die Abb. r zeigt im Schnitt ein elektrisches Entladungsgefäß mit mehreren
ineinandergeschobenen, gleichachsigen, keramischen Rohren r, 2, 3, 4 und 5. Die
Rohre r und 5 dienen der Zuführung des Heizstromes für die Kathode 6. Sie sind an
beiden äußeren Enden durch Glas vakuumdicht abgeschmolzen. Das Rohr r trägt zu diesem
Zweck einen Glastropfen 7, durch den die eine Stromzuführung zur Kathode durchgeführt
ist. Das Rohr 5 dient gleichzeitig als Pumprohr und besitzt zu diesem Zweck die
gläserne Abschmelzstelle 9. Zur Zuführung des Stromes für .die Kathode dient bei
dem keramischen Rohr 5 ein Metallniederschlag auf der Innenseite, der an beiden
Enden um das Rohr hertungreift. Am inneren Ende des Rohres ist an diesem Metallüberzug
z. B. durch Schweißen der Bügel ro befestigt, der gleichzeitig zum Halten .der Kathode
über die Feder r r dient. Am äußeren Ende des Rohres ist die Stromzuführung 12,
zu dem metallischen Niederschlag befestigt. Die Rohre 2 und 3 dienen zur Stromzuführung
und zum Tragen der Gitter 13 und 14- Sie sind in ähnlicher Weise mit einem Metallniederschlag
versehen wie das Rohr 5. Sie umschließen das Rohr r gleichachsig. Die äußere Wandung
des elektrischen Entladungsgefäßes wird von einem keramischen Rohr 4 gebildet, das
auf der Innenseite mit einer als Anode dienenden Metallbelegung 15 versehen
ist. Diese Metallbelegung 15 ist an dem einen Ende um den Rand des keramischen
Rohres herumgeführt, so daß eine Stromzuführung möglich ist. Die Verbindung zwischen
den Rohren 4 und 5 ,erfolgt durch eine Glaskappe 16.
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Abb.2 zeigt eine Quetschstelle für elektrische Entladungsgefäße, die
an der Stelle der bekannten Drahteinschmelzungen und des bekannten gläsernen
Pumprohres
keramische Durchführungen aufweist. Die Quetschung 17 besitzt drei rohrförmige keramische
Durchführungen 18, ig und 20. Die Durchführungen 18 und 2o sind ähnlich ausgebildet
wie die mittlere untere Durchführung der Abb. i. Sie zeigen ebenfalls keramische
Rohre, die einen drahtförmigen Leiter enthalten und einerseits durch einen Glastropfen
vakuumdicht verschlossen sind und andererseits einen Steg 21 besitzen, der dazu
dient, den drahtförmigen Leiter in der Achse des Rohres festzuhalten. Die Durchführung
ig ist ähnlich ausgebildet wie die Durchführung 5 der Abb. i.
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Als Werkstoff für die keramischen Rohre komtnen alle diejenigen keramischen
Stoffe in Frage, die sich vakuumdicht brennen und mit Glas verschmelzen lassen,
z. B. eine gebrannte Mischung aus 50 10 Magnesiumokyd Mg O und So % Titanoxyd Ti
0- Die metallischen Überzüge können zweckmäßig aus einem Edelmetall, wie Silber,
hergestellt sein.
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Die Herstellung der Verschmelzung muß im allgemeinen in oxydierender
Flamme erfolgen, um eine Reduktion der keramischen Teile zu vermeiden. In manchen
Fällen wird es zweckmäßig sein, eine mittelbare Erwärmung zu benutzen.