DE884074C - Verfahren zum Verschmelzen eines Eisenkegels mit einem Glasfenster und nach diesem Verfahren hergestellte Elektronenstrahlroehre - Google Patents

Description

• Verfahren zum Verschmelzen eines Eisenkegels mit einem Glasfenster und nach diesem Verfahren hergestellte Elektronenstrahlröhre Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verschmelzen. eines Eisenkegels mit einem Glasfenster einer Elektronenstrahlröhre und auf eine nach diesem Verfahren hergestellte Elektronenstrahlröhre, deren Fluoreszenzschirm durch Ablagern hergestellt wird.
• Die Verwendung eines Eisenkegels ergibt die Schwierigkeit, daß das Eisen während der Herstellung des Fluoreszenzschirmes von der Ablagerungsflüssigkeit angegriffen wird, wodurch Flecke auf dem Schirm entstehen.
• Da das unmittelbare Verschmelzen eines solchen Hohlkegels mit Glas infolge starker Oxydation des Eisens schwierig ist, wurde häufig eine tiefschmelzende Emaille verwendet, die sich jedoch nicht als widerstandsfähig gegen die mechanischen und chemischen Reinigungsmittel und die Ablagerungsflüssigkeit erwies.
• Es wurde bereits vorgeschlagen, das Fenster mittels einer hochschmelzenden Emaille am Hohlkegel zu befestigen, wobei diese Emaille, die gegen die erwähnten Einflüsse widerstandsfähig ist, sich um eine gewisse Breite über die Innenseite des Eisenkegels erstreckt, so daß die Ablagerungsflüssigkeit während der Ablagerung des Schirmes nicht mit dem Eisen des Hohlkegels in Berührung kommt. Das Eisen wird -also durch die Emailleschicht geschützt. Da jedoch das Haften des Glases über Emaille an Eisen bedeutend geringer ist als bei unmittelbar mit Metall verschmolzenem Glas, ist es erwünscht, solche Fenster, wenn möglich, unmittelbar mit einem Eisenkonus zu verschmelzen. In diesem Fäll wäre jedoch die Anbringung einer emaillierten Zone am Hohtkegel umständlich, und der Eisenkegel muß also auf andere Weise vor chemischen Angriffen durch die Ablagerungsflüssigkeit geschützt werden. Dies könnte durch die Anbringung .einer Haut aus einem edleren Metall durchgeführt werden. Bekannt ist, Nickel zu verwenden zum Schutze eines Kupfergefäßes, das .die Anode einer Quecksitberdampfentladungsrö'hre bildet, um den Angriff auf das Kupfer durch den Quecksilberdampf zu verhüten. Schwierigkeiten beim direkten Einschmelzen des vernickelten Kupfergefäßes werden dabei dadurch vermieden, daß während des Einschmetzvorganges .der Einschmelzrand derart erhitzt wird, daß eine dünne Nickeloxydhaut entsteht.
• Es zeigt sich jedoch, daß, wenn an Stelle des Kupfers eine Eisenunterlage vorhanden ist, eine solche Anschmelzung praktisch unmöglich ist infolge .der großen Gasmenge, die aus dem Eisen frei wird. Diese Gasabgabe könnte dadurch verringert werden, .daß das Eisen auf übliche Weise zunächst verkupfert und erst darauf vernickelt wird. Es ist jedoch ausgeschlossen, auch nur die geringste Kupfermenge bei Elelctranenstrahlrö'hren zu verwenden, bei denen der Fluoreszenzschirm durch Ablagern gebildet wird, da bereits eine o,ooio/oige Kupfermenge in der Ablagerungsflüssigkeit zu sogenannten Purpurflecken im Schirm Anlaß gibt.
• Weiter wurde bereits vorgeschlagen, aus einer C'hromnickeleisenlegierung bestehende, zur Erhöhung der Leitfähigkeit mit einer Nickelschicht versehene Leiter ,einzuschmelzen, wobei zur Verbesserung der Haftung des Glases eine Chromhaut auf der Nickelschicht angebracht war. Der Leiter wurde dabei zuvor längere Zeit und stark in trocknem Wasserstoff ierhitzt, um eine teilweise Legierung der verschiedenen Metallschichten herbeizuführen. Darauf wurde in einer nassen Wasserstoffatmosp'häre schwach erhitzt, um das Chrom oberflächlich zu oxydieren. Ein solches Verfahren ist jedoch, besonders für einen großen Hohlkegel, sehr kostspielig und weist somit gegenüber :der Verwendung eines ganz aus Chromeisen bestehenden Kegels keinen nennenswerten Vorteil auf.
• Auch ist es: bekannt, zu starke Oxydation von Eisenleitern und Eisenkappen, die unter Zuhilfenahme eines messerförmig endenden Randes angeschmolzen werden; während des Anschmelzvorganges dadurch zu vermeiden, .daß dieser Rand mit einer sehr dünnen Haut aus Chrom, Nickel, Gold oder Aluminium überzogen wird. Es zeigt sich jedoch, .daß solche Anschmelzungen sehr viele Gas--blasen enthalten, was zwar bei solchen messerartigen Anschmelzungen kein Nachteil zu sein braucht, aber bei Anschmelzungen ohne Messerkante, besonders bei Elektronenstrahlröhren, nicht zulässig ist. Außerdem ist das Verchromen des Eisens ohne weiteres schwierig, und eine Chromschickt allein ist nichtdicht und könnte somit den Angriff auf das Eisen durch die Ablagerungsflüssigkeit nicht verhindern.
• Es hat sich nun als möglich erwiesen, die vorstehend erwähnten Schwierigkeiten beim Verschmelzen eines Glasfensters mit einem Eisenkegel einer Elektronenstrahlröhre zu vermeiden, wenn gemäß der Erfindung, wenigstens in der Anschmelzzone, eine dünne Nickelschicht unmittelbar auf das Eisen des Hohlkegels aufgebracht wird, worauf wenigstens die vernickelte Anschmelzzone des Kegels, gegebenenfalls nachdem diese Zone örtlich noch mit einer dünnen Chromschicht versehen worden ist, in einer oxydierenden Atmosphäre entgast wird, worauf im Anschluß hieran das Glasfenster festgeschmolzen und danach spannungsfrei gekühlt wird. Unter dünner Schicht soll 'hier eine Nickel- oder Chromschicht dünner als 2o ,u verstanden werden.
• Es zeigt sich, daß trotz des im allgemeinen großen Durchmessers ,die Anschmelzstelle praktisch keine Gasblasen aufweist. Das örtlich dünne Verchromen .der vernickelten Anschmelzstelle kann zur weiteren Verbesserung der Haftung des Glases erwünscht sein: Die verschiedenen Metallschichten werden während des Entgasens jedoch nicht miteinander oder mit der Eisenunterlage legiert. Die Entgasungstemperatur wird daher nicht höher gewählt, als erforderlich ist. Im allgemeinen reicht eine Heizung, ,die um 50 bis ioo° C über die Anschmelztemperatür hinausgeht, während weniger Minuten aus. Die Heizung wird mittels oxydierender Flammen durchgeführt, so daß die Nickel- oder Chromschicht teilweise oxydiert: Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
• Ein flußeiserner Hohlkegel, dessen weites Ende einen Durchmesser von 40 cm hat; wird mit einer Nickelschicht von weniger als 2o ,u, z. B. io @c Stärke überzogen. Darauf wird die Einsahmelzzöne am weiten Ende während 3 Minuten in einer oxydierenden Flamme auf 95o bis iooo° C erhitzt. Die Anschmelzzone wird infolgedessen entgast, und die Nickelschicht wird dabei auf etwa 8,a in Oxyd umgewandelt und gemeinsam mit der Eisenunterlage entgast. Unmittelbar darauf wird das gegebenenfalls vorgewärmte Glasfenster auf das geheizte Ende des Hohlkegels gelegt, nachdem dieses gegebenenfalls :bis auf eine für das Fenster ungefährliche Temperatur gekühlt worden ist; die Temperatur des Glases wird erhöht, die Ränder ,des Kegels und .des Fensters werden miteinander verschmolzen, z. B. bei 90o bis 950° C, und darauf auf übliche Weise spannungsfrei gekühlt. Es zeigt sich; daß auf .diese Weise eine besonders gute Haftung zwischen Glas und Nickelschicht entsteht und praktisch keine Gasblasen im Anschmelzrand vorhanden sind. Die Nickelschicht im Innern des Kegels erweist sich als widerstandsfähig gegen die chemischen und mechanischen Reinigungsmittel, die zum Reinigen des Kegels und zum Anbringen des Fluoreszensdhirmesverwendet werden, und schützt die Eisenwand vor er Ablagerungsflüssigkeit. Gegebenenfalls kann zuvor :die vernickelte Anschmelzzone örtlich noch mit einer Chromschicht von weniger als 20,U., vorzugsweise von 3,u Stärke überzogen werden, die während der Entgasung ganz oder teilweise in Chromoxyd umgewandelt wird. Auch hierbei entstehen keine Legierungen zwischen den Metallen während der Entgasung. Das Anschmelzen des Glashalses am engen Ende .des Kegels kann auf ä'hnlic'he Weise durchgeführt werden, vorzugsweise bevor das Fenster mit dem weiten Ende des Kegels verschmolzen wird.
• Das Verfahren nach der Erfindung kann alle Vorteile eines Chromeisenkegels mit einem ,billigen, aus gewöhnlichem Eisen bestehenden Kegel ergeben. Da die Nickelschicht leitend ist, kann ohne Bedenken die ganze Innenseite und gegebenenfalls auch die Außenseite des Kegels vernickelt werden. Hierdurch wird der Angriff auf das Eisen an der Innenseite und Rosten an der Außenseite des Kegels ganz vermieden, ohne daß auf die Außenseite notwendigerweise Firnis- oder Lackschichten aufgebracht werden müssen. Es ist weiter nicht erforderlich, daß die Nickelschicht überall die gleiche Stärke hat. Es kann ,z. B. vorteilhaft die Innenseite des Kegels auf der Seite des Fensters um eine bestimmte Breite stärker vernickelt werden, z. B. um 2o ,et, wodurch sich ein besserer Schutz des Eisens vor Einwirkung der Ablagerungsflüssigkeit ergibt. Der übrige Teil des Kegels kann dann z. B. nur io ,u stark vernickelt sein.

Claims (5)

1. PATENTANSPP,LCHE: i. Verfahren zum Verschmelzen eines Glasfensters mit einem Eisenkegel einer Elektronenstrahlr3hre, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens in der Anschmelzzone eine dünne Nickelschicht unmittelbar auf das Eisen des Hohlkegels aufgebracht wird, worauf wenigstens die vernickelte Anschmelzzone des Kegels, gegebenenfalls nachdem diese Zone noch örtlich mit einer dünnen Chromschicht versehen worden ist, in "einer oxydierenden Atmosphäre entgast wird, worauf unmittelbar im Anschluß hieran .das Glasfenster mit dem Kegel verschmolzen und darauf spannungsfrei gekühlt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß .die mit einer Nickelschicht von io ,u Stärke überzogene Anschmelzzone vor dem Anschmaelzen in der Weise entgast wird, daß sie während 3 Minuten mittels oxydierender Flammen auf 95o bis iooo° C geheizt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gelennzeic'hnet, daß die vernickelte Anschmelzzone örtlich noch mit einer dünnen Chromschicht überzogen wird, die während der Entgasung ganz oder teilweise in Chromoxyd umgewandelt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschmelzzone des Kegels und des Fensters über einen Streifen des Kegels, der etwas breiter ist, als der Höhe entspricht, bis zu welcher die Ablagerungsflüssigkeit mit dem Kegel in Berührung kommt, während der Ablagerung des Schirmes mit einer stärkeren Nickelschicht als der übrige Teil des Kegels überzogen ist.
5. 5. Elqelctronenstrahlröhre, hergestellt nach dein Verfahren nach Anspruch i, 2, 3 oder d..