DE899236C - Anordnung zur galvanischen Leitung ultrahochfrequenter Wechselstroeme - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 10. DEZEMBER 1953

(Ges. v, 15. 7. 51)

Die Erfindung bezieht sich auf Anordnungen, zur galvanischen Leitung ultrahochfrequenter Wechselströme von innerhalb eines Vakuumgefäß as^! gelegenen leitenden Flächen über die Haftiflächen von zwischen, den Teilen des Vakuumgefäßes vorgesehenen hochvakuumdichten Verschmelzungen, insbesondere Keramik- bzw. Glas-Metall-Verschmelzungen, hinweg nach außerhalb des Vakuumgefäßes gelegenen leiirtenden Flächen.

Beim Arbeiten mit insbesondere mit Hohlraumresonatoren ausgestatteten Eldttironenröhrenanordnungen, die zum Anfachen, (Erzeugen, Verstärken, Gleichrichten, bzw. Empfangen) von ultrahochfrequenten elektromagnetischen Schwingungen, insbesondere solchen dass Dezimeter- und Zentinietierwellenlängengebietes dienen, liegt sehr häufig die Aufgabe vor, außerhalb des Vakuumgefäßes liegende leitende Flächen, z. B. die Lauter von Hochfrequenzenergieleittungen, durch die Wandung des· Vakuumgefäßes! hindurch mills innerhalb des beispielsweise aus Metall bestehenden Vakuumgefäßes liegenden leitenden Flächen, z. B. mite den Elektroden oder mit den Elektroden in Verbindung stehenden Rjeisonatorflächen galvanisch und hochvakuumdicht zu verbinden. Diese Aufgabe läuft fast immer auf die Herstellung von hochvakuumdichten, flächenhaften Metall-Metall- oder Keramik-Metall-Verschmelzungen mit zwiischengeschaltetiem Schmelzfluß, ζ. B. Glasischmelzfluß, hinaus. Bei der Herstellung solcher Verschmelzungen hat man bisher die Wahl des Metallteides nur unter verschmelzungstechnischen Gesichtspunkten getroffen und

hat dementsprechend zumindest für die an der Durchführungsstelle durch das Vakuumgefäß gelegenen leitenden Flächen ein Metall bzw. eine Metallegierung gewählt, das bzw. die sich zur Herstellung flächenhafter Verschmelzungen eignet. Hierfür kommen bekanntlich in erster Linie Eisenlegierungen, wie z. B. Chrom- oder Nickeleisen, in Frage. Diese gebräuchlichen Einischmelzmetalle sind ferromagnetischer Art. Demzufolge weisen ίο diese bekannten hochvakuumdichten Durchführungen in nachteiliger Weise eine sehlechttei Leitfähigkeit für ultrahochfrequente Wechselströme auf. Zur Beseitigung dieses Nachteiles wird gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, zwischen den Haftfiächen der miteinander zu verschmelzenden Teile des Vakuumgefäßes· eine Chromschichti anzuordnen, die sich zumindest) von den innerhalb des Vakuumgefäß es gelegenen leitenden Flächen bisi zu den außerhalb gelegenen leitenden Flächen, erstreckt.

Die Verwendbarkeit von Chrom bzw. von Chromschiichten für Verschmelzungszwecke ist an sdch bekannt. So hart! man beispielsweise beim Einschmelzen von rohr- oder kappenförmigen Ab-Schluß teilen in die Glaswand von Vakuumröhren den der Wirkung der Einischmelzflamme unmittelbar ausgesetzten Eibschmelzrand der metallischen Anschlußteile vor dem Einschmelzen m'ilt einem dünnen Überzug aus Aluminium oder Chrom versehen, um eine zu starke Oxydatfon des aus¹ Eisen bestehenden Anschlußteiles, zu -verhindern. Die an der Versehmelzungsisitelle liegenden Metallteile führen dabei keinen Strom. Weiterhin ist es, auch bekanntgeworden, bei elektrischen Lampen die insbesondere ausi einer Nickellegierung mit geeigneter Wärmedehnungszahl bestehenden Einschmelzdrähte ebenfalls zur Verhinderung einer zu starken Oxydatiion bei der Herstellung der Verschmelzung mit einem Chromüberzug zu versehen. Auch bei dieser Anordnung führt die Chromschicht praktisch keinen Strom, da dieser Gleich- bzw. niederfrequente Wachselstrom im wesentlichen von dem erheblich größeren Querschnitt als die Chromschicht aufweisenden Drahtkern übernommen wird. Bei diesen bekannten Anordnungen wird also die einwandfreie Herstellung der Verschmelzung erst ■durch die Chromschicht ermöglicht, und führt diese nur aus venschmelzungsitechnischen Gründen heraus vorgesehene Chromschicht keimen bzw. praktisch keinen Strom. Beim Erfindungsgegenstaid wird dagegen von ohne eine Chromschicht in einwandfreier Weise herstellbaren und im Betrieb in vakuumteehniiseher Hinsiiicht gut brauchbaren Verschmelzungen bzw. Durchführungen ausgegangen, und es wird das Chrom bzw. die Chromschicht so angeordnet, daß siie an der Durchführungsstielle bzw. an der Verschmelzungsstalle den ultrahochfrequenten, Wechselstrom führt.

Es hat sich nämlich gezieilgfi, daß·, wie an sich zu erwarten war, Chrom zur Leimung von ultrahochfrequenten Wechselströmen sehr geeignet ist und daß es in Verbindung mit seiner Eignung für Verschmelzungen insbesondere dazu herangezogen werden kann, um die beil den. obenerwähnten Verschmelzungen bei Hochfrequenzanordnungen mit ferromagnetiilschen metallischen Werkstoffen vorhandene schlechte Leitfähigkeit für hochfrequente Wechselströme zu beseitigen. Darüber hinaus kann ein Chromüberzug überall angewendet werden, wo die einwandfreie Foxtleitung von hochfrequenten Wechselströmen gefordert ist.

Bei den neuen Verschmelzungen dient als Träger für die Chromschicht vorzugsweise einer der miteinander zu verschmelzenden Teile des Vakuumgefäßes. Insbesondere dient bei einer Metall-Glas-Keramik-Verschmelzung mit außenliiegendem Metallteil der Metallteil als Träger für die Chromschicht. Als Träger für die Chromschicht kann abar auch ein. Keramikteil vorgesehen sein. Dieses ist dann der Fall, wenn z. B. die Wandung eines Hohlraumresonatlors' nicht aus massivem Metall, sondern aus an ihrer Oberfläche metallisierter Keramik besteht. Da das Chrom lediglich iln Form einer verhältnismäßig dünnen Überzugsschicht auf den Träger aufgebracht wird und demzufolge die Wärmedehnungszahl des Trägers praktisch nicht verändert wird und da Chrom, wie bereits erwähnt, für Verschmelzungszwecke geeignet ilsiti, ist auch nicht zu befürchten, daß die an sich technisch einwandfreien Verschmelzungen durch die zwischengesehaltfete Chromschicht in ihrer Güte und Brauchbarkeit! verschlechtert werden.

In der Abbildung iisits ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Dort ist eine Elektronenröhre gezeigt, bei der ein Hohlraum als Resonator dient (Hohlraumresonator), welcher praktisch allseitig von metallischen Flächen umgrenzt ist. Zur Vermeidung von Verluststrahlen ist bei dieser Röhre die Anordnung so getroffen, daß die Energie aus dem Resonator lediglich durch schmale Spalte austreten kann. Die verteilte Selbstinduktion und Kapazität der metallischen Flächen bildet hierbei den Resonanzkreis. Bei der Abbildung, in der aus Gründen der Vereinfachung alle zum Verständnis der Erfindung nicht wichtigen Einzelheiten weggelassen sind, bedeutet ι das aus Stäben hergestellte Gitter der Elektronenröhre, innerhalb dessen sich die nicht dargestellte Kathode befindet. Die Gittersiijäbe sind an einem Mittelleiter 2 und 2° befestigt Als Anode, bei Verwendung der Röhre im einer Bremsfeldschaltung als Bremselektrode, dient der Teil 3, der das zylindrisch ausgebildete Gitter umgibt.. Der Teil 3 sowie seine Fortsetszungen 4 sind mit dem ebenfalls zylindrischen. Außenleiter 5 der Röhre kapazitiv gekoppelt. Die Isolatoren 15 dienen zur Halterung von 3 und 4. Der von 4 bzw. 5 umschlossene Hohlraum wirkt bei dieser Röhre als Resonator. Wird die Röhre beispielsweise als Generator für ultrahochf requente elektromagnetische Schwingungen verwendet, so besteht nun die Aufgabe, die in der Röhre erzeugte Energie aus derselben fortzulegen. Zur Fortleitiung dient dib konzentrische Energieleitung 6 und 7. Der vakuumdichte Abschluß der Röhre erfolgt, durch die Keramikplatte 8, welche durch Glasverschmelzun-

gen 9 miit dem Teil ίο verschmolzen ist. Die Verbindung des Mititelleitens. 7 mit dem Mittelleiter 2^ß geschieht auf kapazitivem Wege durch den, Plattenkondensator 11 und 12. Dar Außenleiter 6 ist mit dem Teil 5 galvanisch verbunden durch eine Chromschicht 13, die auf dem Teil 10 aufgebracht fet und zwischen der Keramikplatte. 8 bzw. der Glasverschmelzung 9 und dem Teil 10 hindurchführt. Dieser ist bei dem Ausführungsbeispiel aus Metall, ihsbesondere Eisen. Da Chrom sieh als Ultrahochfrequenz leitendes Material bewährt hat und ebenfalls zur Herstellung von Glas-Metall-Versehmelzungen geeignet ist, ist somit eine einwandfreie Fortleitung, insbesondere auch durch die großflächige Ausbildung der Durchführungsleitungen 13 gewährleistet.

Die Röhre ist von einem metallischen, (eisernen) Gehäuse 16 umgeben, das bei 17 mit, dem Teil 10 verschweißt ist. Es hati sdich als vorteilhaft gezeigt, auch hier eine Verchromung iy^a vorzusehen, durch die das. eventuelle Abblättern von Eisenoxyd beim Schweißen verhindert wird.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sie kann auch bei anderen Ausführungsformen von mit Hohlraumresonatoren ausgestatteten ElektronenröhrenanoTdnungen in Anwendung kommen. Insbesondere kann die Erfindung überall da angewendet werden, wo eiine Verschmelzung des Keramikteiles mit einem Metallteil von schlechter Leitfähigkeit für ultrahochfrequente Wechselströme stattfinden soll. Derartige Metalle sind beispielsweise, wie bereite erwähnt, ferromagnetische Stoffe. In gewissen Fällen kann die Chronisehicht auch dann zweckmäßig angewandt werden, wenn der zu verschmelzende Metallteil aus. irgendwelchen Gründen bereits einen Überzug aus einem anderen Metall besitzt, als' aus welchem der Metallteil selbst besteht.

Ein besonders wicbtigesi Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Leitung elektrischer Ströme sind noch Röhren:, die einen au® zwei Teilen bestehenden Hohlraum als Resonator aufweisen, von denen der eine sich außerhalb des Vakuums befindet und patronenartig auf den unter Vakuum stehenden Teil aufgesetzt ist.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   ι. Anordnung zur galvanischen Leitung ultrahochfrequenter Wechselströme von innerhalb einasi Vakuumgefäßes gelegenen leitenden Flächen über die Haftflächen von, zwischen den Teilen des Vakuumgefäßes vorgesehenen, hochvaJammdichten Verschmelzungen, insbesondere Keramik- bzw. Glas-Metall-Verschmelzungen, hinweg nach außerhalb des Vakuumgefäßes gelegenen leitenden Flächen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Haftnächem der miteinander verschmolzenen Teile des Vakuumgefäßesi eine Chromschicht angeordnet, ist, die sich zumindest von den innerhalb des* Vakuumgefäßes gelegenen leitenden Flächen bis zu den außerhalb gelegenen leitenden Flächen erstreckt.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der zu verschmelzenden Teile des. Vakuumgefäßesi als Träger für die Chromschiicht dient.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, mit einer Metall-Keramik-Verschmelzungm.it außenliegendem Metallteil, dadurch gekennzeichnet, daß die Chromiscbiicht auf der Innenseite des Metallteiilesi der Verschmelzung aufgetragen ist.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 1 oder eilnem der folgenden, gekennzeichnet durch die Anwendung bei Ultrakurzwellenröhren tnit metallenem Vakuumgefäß zum Anschluß von rohrförmigen Ultrahochfrequenzenergiieleitungen.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 1 bis; 4 oder einem derselben, insbesondere nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch die Anwendung beil Ultrakurzwellenröhren mit einem Hohlraumresonator, der ganz oder teilweise unter Hochvakuum steht und dessen als Wandung für das Vakuumgefäß dienender Außenleiter galvanisch mit dem Außenleiter einer an die Elektronenröhrenanordnung anzukoppelnden konzentrischen Energieleitung verbunden ist.

   Angezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 71 114, 600491, 107;

   schweizerische Patentschrift! Nr. 120 634.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   1 5637 11.53