DE905650C

DE905650C - Verfahren zur Herstellung vakuumdichter Verbindungen

Info

Publication number: DE905650C
Application number: DEA5590D
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Eberhard Steudel
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1938-03-26
Filing date: 1938-03-26
Publication date: 1954-03-04

Description

Verfahren zur Herstellung vakuumdichter Verbindungen Verstärkerröhren mit Metallgefäß bestehen in der Regel aus dem glockenförmigen Gefäßteil und einem scheibenförmigen Boden, durch den unter Zwischenschaltung von Hülsen aus einem Metall mit geeignetem Ausdehnungskoeffizienten mittels eines Glasflusses die Stromleiter hindurchgeführt sind. Diese Bodenplatte wird nach dem Zusammenbau des Elektradensystems mit der ebenfalls aus Metall bestehenden, meist glockenförmigen Metallwand durch Schweißen verbunden. Dieses Herstellungsverfahren ist nicht nur verhältnismäßig umständlich und 'kostspielig, sondern es hat auch den Nachteil, daß die gegenseitige Kapazität der Zuleitungen der einzelnen Elektroden verhältnismäßig groß ist.
Dieser Nachteil wird bei dem Verfahren zur Herstellung vakuumdichter Verbindungen an einem Vakuumgefäß, dessen Wandung aus mehreren Teilen zusammengesetzt ist, erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß zwischen die einzelnen Teile ein oder zwei feste Ringe- aus einem, leichter als die Gefäßwand erweichenden isolierenden Werkstoff, vorzugsweise Glas oder Emaille, mit einem oberhalb von 3oo° C liegenden Erweichungspurikt gelegt werden und daß hierauf die zwischengefügten Isolierringe unter gleichzeitiger Anwendung von Druck über den Erweichungspunkt erwärmt werden; der Druck wird zweckmäßig unter Anisnutzung des äußeren überdrucks erzeugt, indem beispielsweise gleichzeitig mit dem Erwärmen das Gefäß evakuiert wird, so daß der äußere Luftdruck die Gefäßteile zusammenpreßt. Die .Stromzuführungen werden, soweit sie nicht zu von außen zugänglichen Teilen des Entladungsgefäßes, beispielsweise dem aus Metall bestehenden .Teil der :Gefäßwand gehören, durch das ringförmige Isoliermittel hindurchgeführt. Dabei hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, an den Verbindungsstellen, durch die Stromzuführungen hindurchgeführt werden sollen, zwei Ringe aus Isoliermaterial vorzusehen und zwischen ihnen die Stromleiter radial hindurchzuführen. Durch Erwärmen des Isoliermaterials unter gleichzeitigem Zusammenpressen der miteinander zu verbindendenTeile wird eine äußerst zuverlässige vakuumdichte Verbindung in einfachster Weise hergestellt. Falls die Gefäßteile aus Metall bestehen, kann die Erhitzung der Gefäßwand und des Isoliermaterials in besonders einfacher Weise durch Stromdurchgang vorgenommen werden.
Die Abb. i bis 4 zeigen in zum Teil schematischer Darstellung Ausführungsbeispiele der Erfindung. Das Entladungsgefäß, das aus den aus Metall bestehenden Teilen i bis 3 zusammengesetzt ist, weist an jeder Trennfuge zwei Glasringe 4 auf, durch die die !Stromleiter 5 radial hindurchgeführt sind. Unter Zuhilfenahme der Elektroden 6 bis i i werden die flanschartigen Enden 12 der Gefäßteile i bis 3 durch ,Stromdurchgang erhitzt. In Richtung der Achse des Gefäßes wird, wie durch die Pfeile angedeutet ist, dabei ein Druck ausgeübt, so daß der bzw. die Glasringe 4 nach dem Erweichen um die Stromleiter 5 herumfließen und sowohl mit diesen als auch mit den Gefäßteilen und gegebenenfalls auch paarweise miteinander verschmelzen.
Das Erhitzen kann auch auf andere Weise, beispielsweise in einem Ofen oder mittels einer Gasflamme erfolgen. Der Druck auf die Endflächen kann auch durch Evakuieren des Entladungsgefäßes während des Erhitzens erzeugt werden. Es ist unter Umständen zweckmäßig, durch innerhalb oder außerhalb des Entladungsgefäßes angebrachte Teile dafür Sorge zu trägen, daß durch den von außen ausgeübten Druck die Gefäßteile nicht so dicht aufeinandergepreßt werden, daß die Flansche einige der Stromleiter einseitig oder beidseitig berühren. Diese Abstandsstücke können, wie in Abb. 2 schematisch dargestellt ist, im Innern des Gefäßes vorgesehen werden. Die Isolierteile 13 verhindern nicht nur, daß die beiden Metallteile 14 und 15 der Gefäßwand zu dicht aufeinandergedrückt werden, sondern sie können zudem dazu dienen, die relative Lage der Stromleiter 16 bzw. der an ihnen befestigten Elektroden, die nicht dargestellt sind, schon vor dem Anbringen der Kappen 14 und 15 endgültig festzulegen. Der Isolierkörper 13 ist zu diesem Zweck fnitBohrungen versehen, die in derselben Ebene liegen wie die zwischen den Glasringen 17 eingeschmolzenen Leiter 16.
Die Abstandsstücke können jedoch unter Umständen mit Vorteil außerhalb des Entladungsgefäßes angebracht werden. Abb. 3 zeigt in schematischer Darstellung einen Teil eines Entladungsgefäßes, bei dem mittels der Abstandsstücke 21 dafür ;Sorge getragen ist, däß die Glasringe 1g, zwischen denen die Leiter 2o eingeschmolzen werden, nicht zu sehr zusammengedrückt werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß I die Abstandsstücke 21 aus Isoliermaterial bestehen, so daß auch, wenn sie die Flansche 18 berühren, zwischen diesen keine leitende Verbindung entsteht. Die Elektroden können in ähnlicher Weise ausgeführt werden wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i. Die auf den Flansch drückenden Elektroden 22 können jedoch auch rohrförmig ausgebildet werden. Der .Strom wird bei dieser Anordnung den Elektroden 22 und 23 zugeführt.
Abb. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Ausbildung der mittels der Glasringe 24 zu verschmelzenden Flansche 25, zwischen denen radial die Stromleiter 26 vorgesehen sind.
Bei der Herstellung der Entladungsgefäße nach der Erfindung bietet es unter Umständen Vorteile, gleichzeitig mit der Erhitzung zum Zusammenschmelzen der einzelnen Teile der Gefäßwand die Entgasung vorzunehmen. Die Erhitzung wird in diesem Fall auf dem Pumpautomaten vorgenommen. Dabei empfiehlt es sich, die Flansche zuerst zu erhitzen, so daß die vakuumdichte Verbindung hergestellt wird, und die inneren ,Systemteile erst zu erwärmen, nachdem das Gefäß ausreichend evakuiert ist. Andernfalls besteht nämlich die Gefahr, daß die 'Systemteile bei der hohen Temperatur von dem Gasinhalt angegriffen werden.
Wenn das Entgasen bei einer Temperatur vorgenommen werden soll, bei der das. Glas bereits merklich erweicht ist, empfiehlt es sich, die Erhitzung bei vermindertem Außendruck vorzunehmen, damit nicht das Glas durch den äußeren Überdruck in das Gefäß hineingedrückt wird.
Die Abkühlung des Gefäßes muß so langsam erfolgen, daß keine unzulässigen iSpannungen während des Abkühlungsprozesses an den Verschmelzungsstellen auftreten.
Als Werkstoff für die Gefäßwandung kommt in erster Linie ein Metall in Frage, das sich mit Glas oder Emaille od. dgl. zuverlässig verschmelzen läßt. ':Ulan wird im allgemeinen Legierungen vorziehen, deren Ausdehnungskoeffizient mit dem der Isolierringe möglichst übereinstimmt.
In manchen Fällen bietet es jedoch Vorteile, die Gefäßwand aus einem nichtleitenden Werkstoff, z. B. einer keramischen ,'Masse, herzustellen, die einen geeigneten Ausdehnungskoeffizienten besitzt. Bei dieser Anordnung ist die gegenseitige Kapazität der eingeschmolzenen Stromleiter gegeneinander noch kleiner als bei Verwendung eines Metallgefäßes.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung vakuumdichter Verbindungen 'an einem Vakuumgefäß, dessen Wandung aus mehreren Teilen zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die einzelnen Teile je ein oder zwei feste Ringe aus einem, leichter als die Gefäßwand erweichenden isolierenden Werkstoff, vorzugsweise Glas oder Emaille, mit einem oberhalb von 300° C liegenden. Erweichungspunkt gelegt werden und daß hierauf die zwischengefügten Isolierstoffringe unter gleichzeitiger Anwendung von Druck, vorzugsweise unter Ausnutzung eines äußeren Überdrucks, beispielsweise des beim gleichzeitigen Evakuieren auftretenden äußeren Luftdrucks, über den Erweichungspunkt erwärmt werden.
2. Nach dem Verfahren nach Anspruch z hergestelltes Vakuumgefäß, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Stromzuführungen durch die Isolierstoffringe, die die vakuumdichte Verbindung bilden, ihindurchgeführt sind oder zwischen je zwei Isolierstoffringe einer Verschmelzungsstelle gelegt und beim Erweichungsvorgang dieser Ringe mit eingeschmolzen sind.
3. Vakuumgefäß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Gefäßwand an den Verschmelzungsstellen mit Flanschen versehen ist, die beim (Erweichen der Isolierringe erhitzt werden.
4. Vakuumgefäß nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern oder außerhalb des Entladungsgefäßes vorzugsweise aus isolierendem Werkstoff bestehende, beim Verschmelzen nicht erweichende Teile vorgesehen sind, die das Zusammenpressen der Teile der Gefäßwand an den Verschmelzungsstellen begrenzen.