DE907444C - Verfahren zur vakuumdichten Verbindung scheibenfoermiger Durchfuehrungen (Elektroden) von elektrischen Hochvakuumroehren mit im wesentlichen rohrfoermigen Wandungsteilen - Google Patents

Description

• Verfahren zur vakuumdichten Verbindung scheibenförmiger Durchführungen (Elektroden) von elektrischen Hochvakuumröhren mit im wesentlichen rohrförmigen Wandungsteilen In der Kurzwellen- bzw. Ultrakurzwellentechnik tritt häufig, bei sehr kurzen Wellen sogar in der Regel, die Forderung auf, die Elektroden mit den schwingungsfähigen Gebilden auf möglichst kurzem Wege miteinander zu verbinden. Dabei ist in konstruktiver Hinsicht noch zu bedenken, daß die Schwinggebilde, wie sie für ultrakurze Wellen verwendet werden, meist rotationssymmetrische Hohlräume sind, so daß also die Elektroden derart aus der Röhre herausgeführt werden müssen, daß ein zentralsymmetrischer Anschluß der Hohlräume an die Elektroden möglich wird. Dies führt zu Röhrenkonstruktionen, bei welchen die Elektroden von Scheiben getragen oder durch solche gebildet werden, wobei die Scheiben, die im wesentlichen senkrecht zur Richtung des Elektronenstromes stehen, nach allen Seiten gleichmäßig vakuumdicht durch die Gefäßwand hindurchgeführt werden müssen. Eine unmittelbare Verschmelzung solcher Scheiben mit Glas macht große Schwierigkeiten, insbesondere tritt dabei der Nachteil auf, daß die Röhren sehr empfindlich gegen die zu ihrer Entgasung notwendige Wärmebehandlung sind. Man muß also bei der Herstellung solcher Röhren nach den gebräuchlichen technologischen Verfahren zumindest mit einem sehr großen Ausfall rechnen. Die Erfindung betrifft nun eine neue Lösung dieser Aufgabe, durch welche die Möglichkeit geschaffen wird, Scheibeneinschmelzungen -der betrachteten Art in einer solchen Weise herzustellen, claß sie allen Anforderungen, die während des Herstellungsganges und auch während des Betriebes an die Röhre gestellt werden, weitgehend genügen. Erfindungsgemäß wird eine Röhre mit scheibenförmigen Durchführungen (Elektroden) und im wesentlichen rohrförmigen Wandungsteilen mit diesen Wandungsteilen in der Weise vakuumdicht verbunden, daß die Enden der rohrförmigen Glaswand an den Verbindungsstellen zunächst mit einem Kupferring verschmolzen, dieser Ring sodann so weit abgeschnitten wird, daß er nur ein kurzes Stück, z. B. i bis 3 mm, aus dem Glas vorragt, worauf die scheibenförmige Durchführung bzw. die Elektrodenteile mit dem Rande des Kupferringes verlötet werden.
• Der Anschluß von gläsernen Wandungsteilen an metallische Durchführungen mit Hilfe dünn ausgezogener kupferner Zwischenringe war vor allem in der Senderöhren- und Röntgenröhrentechnik zwar bereits bekannt. -Es war jedoch üblich, zunächst die Lotverbindung zwischen dem Ring und den Metallteilen herzustellen und sodann erst die Beschmelzung des verhältnismäßig dünn ausgezogeilen Randteiles des Kupferringes mit dem Glasteil vorzunehmen. Dieser Herstellungsgang macht eine gewisse Mindestlänge der Ringe von etwa io mm erforderlich, so daß also eine für Ultrakurzwellenröhren geeignete Scheibendurchführung auf diese Weise nicht hergestellt werden kann. Der umgekehrte Weg. eine Beschmelzung mit dem Glas vor dem Löten durchzuführen, wurde bisher auch mir in :Einzelfällen und bei verhältnismäßig langen Kupferringen beschritten. da die Lötung nach den bisherigen Erfahrungen und Ansichten nur bei etatsprechend großem Abstand zwischen Lötstelle und Verschmelzungsstelle ohne Beschädigung des Werkstückes möglich war. Der Erfinder hat nun erkannt, daß man bei Einhaltung des geschilderten Herstellungsganges und bei vorsichtiger Durchführung der einzelnen Verfahrensschritte durchaus brauchbare Einschmelzungen erhält, die infolge ihrer Form als Konstruktionselemente von Ultrakurzwellenröhren in besonders vorteilhafter, \Veise verwendbar sind.
• Die Fig. i stellt ein einfaches Ausführungsbeispiel für eine gemäß der Erfindung aufgebaute Röhre dar. Datei bedeutet i" die Kathode, 2 ein Steuergitter und 3 eine Anode. Das Steuergitter 2 sitzt auf einer Kupferplatte d., welche mit Hilfe der ringförmigen Stücke 5 und 6 mit den gläsernen Wan.dungsteilen 7 und 8 verbünden ist. Eine ähnliche Röhre, an welche ein Hohlraumresonator io angeschlossen .ist, zeigt F ig. 2. In diesem Fall ist d,ie Anode 3 mit dem Kupferring 9 verbunden (verlötet). Die übrigen Teile der Röhre sind in gleicher Weise bezeichnet wie in Fig. i.
• Bei der Herstellung einer Verschmelzung nach der Erfindung wird im wesentlichen von einem Glasrohr i i, einem Ring 12 aus Kupfer oder einer Kupferlegierung (s. Fig. 3 und q.) sowie einer vorzugsweise aus Kupfer bestehenden Platte 13 (Fig. 5) ausgegangen. Der Kupferring, dessen Stärke an dem zugeschärften Ende z. B. zwischen o,o5 bis 0;a mm bestehen kann, wobei die Stärke des Randes mit kleiner werdendem Ringdurchmesser abnimmt, wird mit dem zuges-chärften Ende mit dem Glas verschmolzen. Dabei wird der Ring in der in Fig. 6 :dargestellten Weise abgeschnitten, so d'aß das aus dem Glas herausragende Stück des Ringes eine Länge von z. B. i bis .: mm hat. Sodann wird der untere Rand r¢ des Ringes mit einer Scheibe verlötet. Der Ring kann auf die Seheibe stumpf aufgesetzt werden, es hat sich gezeigt, daß trotzdem eine feste, dichte Verbindung entsteht. Die Verlötung kann in der Weise erfolgen, daß gemäß Fig.7 das Glasrohr mit dem Ring auf die Scheibe j aufgesetzt und entweder ein Lotring oder einzelne j Stücke Lotmaterial, z. B. ein Silber-Kupfer-Lot, an die Lotfuge gebracht und sodann. durch Hochfrequenz oder mit der Flamme die Scheibe mit dem Ring erhitzt und das "Lot zum Schmelzen gebracht wird. Dabei empfiehlt es sich, die Lotmenge möglichst klein zu halten. Die Lötung kann an Luft oder im Vakuum bzw. in Schutzgas vorgenommen «-erden. Danach richtet sich, ob ein Flußmittel verwendet wird oder nicht. Die Lötung mit Hochfrequenz ist in Fig. 8 dargestellt. Die .Einzelteile sind in dieser Figur mit den bisher gebrauchten Bezeichnungen versehen. Zur Erhitzung dient die Hochfrequenzspule 15. Um eine langsame, gleichmäßige Durchwärmung zu erzielen, kann man auch mittels Hochfrequenz einen Hilfskörper erhitzen und durch indirekte Beheizung die auf -den Hilfskörper aufgesetzten metallischen Röhrenteile auf die gewünschte Temperatur bringen. Es empfiehlt sich, vor dem Löten die Glasteile vorzuwärmen, was im Ofen oder mittels einer Flamme geschehen kann. Ferner empfiehlt es sich, die gelöteten Teile langsam abzukühlen, d. h. einen Ternperprozeß durchzuführen, um die Spannungen aus dein Glas z.i beseitigen.
• Als Gläser für die Herstellung der Gefäßwand können sowohl Hartgläser als auch Weichgläser verwendetwerden. DieEinschmelzringeÄverdenvorzügsweise aus,einerKupfer-Iblangan- oderauch einer Kupfer-Nickel-Legierung angefertigt. Die verwendeten Lote haben zweckmäßig einen Schmelzpunkt, der in der Gegend von etwa 70o bis Soö° C liegt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur vakuumdichten Verbindung scheibenförmiger Durchführungen (Elektroden) von elektrischen Hochvakuumröhren mit im wesentlichen rohrförmigen Wandungsteilen, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der rohrförmigen Glaswand an der Verbindungsstelle zunächst mit einem Kupferring verschmolzen, dieser Ring sodann so weit abgeschnitten wird, claß er nur ein kurzes Stück, z. B. i bis 3 mm, aus dem Glase hervorragt, worauf die scheibenförmige Durchführung (Elektrode) mit dem Rand des Kupferringes verlötet wird. a. Verfahren nach Anspruch i, -dadurch gekennzeichnet, daß das abgeschnittene Ende des Kupferringes auf die Scheibe stumpf aufgelötet wird. 3. Verfahren nach Anspruch i oder a, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupferring an der Verschmelzungsstelle mit dem Glas auf eine :Stärke von 0,05 bis o,a mm zugeschärft wird. d.. Verfahren nach Anspruch i, a oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile beim Verlöten mittels Hochfrequenz erhitzt werden. 5. Verfahren nach Anspruch i, a, 3 oder .4, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Rand des Ringes auf die Scheibe aufgesetzt, an die Stoßstelle Lot gebracht und dann das Ganze auf die Löttemperatur erhitzt wird. 6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile beim Löten auf einen Hilfskörper aufgesetzt und von diesem aus indirekt erhitzt werden. 7. Verfahren nach Anspruch i und einem oder mehreren der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieGlasteile vor dem Löten vorgewärmt werden. g. Verfahren nach Anspruch i oder einem oder mehreren der folgenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Kupfer-Mangan-4Legierung für die Herstellung der mit dem Glas verschmolzenen Ringe.