DEP0051035DA

DEP0051035DA - Electrode system for electrical discharge vessels

Info

Publication number: DEP0051035DA
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl.-Chem. Dr. Esslingen/Neckar Nielsch
Original assignee: C. Lorenz AG, Stuttgart
Publication date: 1951-04-26

Description

Beim Bau von elektrischen Entladungsgefässen und insbesondere von Elektronenröhren muss auf grösstmögliche Stabilität und Starrheit des mechanischen Aufbaues des Elektrodensystems geachtet werden. Um auch die Einzelteile eines Elektrodensystems vor und während des Zusammenbaues vor Verformung zu schützen und sie gegenüber verhältnismässig kleinen mechanischen Beanspruchungen unempfindlich zu machen, wäre es daher das Zweckmässigste, für die Einzelteile Werkstoffe von grosser Festigkeit, Härte und Elastizität zu verwenden.When building electrical discharge vessels and in particular electron tubes, the greatest possible stability and rigidity of the mechanical structure of the electrode system must be ensured. In order to protect the individual parts of an electrode system from deformation before and during assembly and to make them insensitive to relatively small mechanical loads, it would therefore be most expedient to use materials of great strength, hardness and elasticity for the individual parts.

Dies hätte aber den Nachteil, dass bei der Herstellung dieser Teile verhältnismässig grosse Kräfte aufgewendet werden müssten, was bei derartigen feinmechanischen Präzisionsarbeiten grosse fertigungstechnische Schwierigkeiten bereiten würde. Andererseits muss für die Herstellung von Kerbgittern beispielsweise ein Werkstoff verwendet werden, der eine genügende Verformbarkeit aufweist, um die Gitterstreben einkerben und den Gitterdraht in die Streben eindrücken zu können. Stark kohlenstoffhaltiger Stahl würde sich ausserdem wegen seiner starken Gasabgabe als Werkstoff für Hochvakuumaufbauten nicht eignen.However, this would have the disadvantage that relatively large forces would have to be expended in the manufacture of these parts, which would cause great manufacturing difficulties in such fine mechanical precision work. On the other hand, for the production of notch grids, for example, a material must be used that has sufficient deformability to notch the grid struts and to be able to press the grid wire into the struts. In addition, steel with a high carbon content would not be suitable as a material for high vacuum structures because of its strong gas emission.

Aus diesem Grund hat man seither als Werkstoff für Elektrodenaufbauteile Nickeldraht, Nickel-Mangan-Draht mit 1 - 5% Mangangehalt, Nickel- oder Kupfermanteldraht, oder auch Flusseisendraht verwendet. Diese Werkstoffe weisen nun aber den grossen Nachteil auf, dass die aus ihnen gefertigten Einzelteile sich bei der Montage des Elektrodensystems leicht verformen, was bei den hohen Ansprüchen an die Präzision des Zusammenbaus leicht zu Ausschuss führt; auch die fertigen Röhren sind gegenüber mechanischen Beanspruchungen sehr empfindlich.For this reason, nickel wire, nickel-manganese wire with 1 - 5% manganese content, nickel or copper clad wire, or even flux-iron wire have been used as material for electrode components. However, these materials now have the major disadvantage that the individual parts made from them are easily deformed during assembly of the electrode system, which, given the high demands on the precision of assembly, easily leads to rejects; the finished tubes are also very sensitive to mechanical stresses.

Man dieser Tatsache schon dadurch zu begegnen versucht, dass man die Werkstoffe einem Reckvorgang unterwirft, um so eine gewisse Verfestigung wenigstens während der Montage zu erreichen.One tries to counteract this fact by subjecting the materials to a stretching process in order to achieve a certain degree of solidification, at least during assembly.

Dies bedeutet jedoch eine umständliche und unwirtschaftliche Erschwerung des Herstellungsprozesses, umsomehr, als die so erzielte Verfestigung beim Ausglühen der Metallteile in der montierten Röhre wieder verloren geht.However, this means a cumbersome and uneconomical complication of the manufacturing process, all the more since the solidification achieved in this way is lost again when the metal parts are annealed in the assembled tube.

Erfindungsgemäss wird daher vorgeschlagen, Elektrodenaufbauteile aus einem elektrisch leitenden Material zu fertigen, das sich nach einer Glühbehandlung verfestigt. Es hat sich nämlich gezeigt, dass eine Chrom-Eisenlegierung beim Glühen härter wird. Eine Chrom-Eisenlegierung, z.B. mit einem Gehalt von etwa 25% Chrom, die bei Zimmertemperatur eine Härte von 193 kg/mm(exp)2 (gemessen als Vickers-Härte) aufweist, hat nach einer einstündigen Glühbehandlung bei 700°C eine Härte von 199 kg/mm(exp)2 und nach einer zweistündigen Glühbehandlung bei 800°C eine solche von 239 kg/mm(exp)2 angenommen.According to the invention it is therefore proposed to manufacture electrode components from an electrically conductive material which solidifies after an annealing treatment. It has been shown that a chromium-iron alloy becomes harder when annealed. A chromium-iron alloy, for example with a content of about 25% chromium, which has a hardness of 193 kg / mm (exp) 2 (measured as Vickers hardness) at room temperature, has a hardness of after an annealing treatment at 700 ° C. for one hour 199 kg / mm (exp) 2 and, after a two-hour annealing treatment at 800 ° C, an assumption of 239 kg / mm (exp) 2.

Da die erfindungsgemässen warmfesten bzw. bei Glühbehandlung sich noch erhärtenden Werkstoffe zum Teil jedoch schon vor der Glühbehandlung so hart sind, dass das bei der Herstellung von Gittern übliche Kerben der Strebendrähte und das Eindrücken des Gitterdrahtes in die Streben Schwierigkeiten bereitet, ist es vorteilhaft, die erfindungsgemässen Werkstoffe, sofern sie insbesondere zur Herstellung von Gittern verwendet werden, mit einem Mantel aus leichter verformbarem Material zu umgeben. In gleicher Weise können nicht nur Drähte, sondern auch Bleche hergestellt werden, indem man auf eine Innenschicht aus dem erfindungsgemässen Material eine Aussenschicht aus leichter verformbarem Material aufbringt. Durch die Verwendung dieser erfindungsgemässen Werkstoffe wird der Fertigungsprozess wesentlich erleichtert, da die vor dem Zusammenbau ausgeglühten Einzelteile, insbesondere Gitter, durch diesen Glühprozess an Stabilität gewinnen. Ausserdem wird die Lebensdauer einer Röhre durch die geringere Anfälligkeit gegenüber Erschütterungen wesentlich erhöht.Since the heat-resistant materials according to the invention or materials that are still hardening during the annealing treatment are in part so hard before the annealing treatment that the notches in the strut wires that are common in the production of grids and the pressing of the grid wire into the struts cause difficulties, it is advantageous to use the materials according to the invention, insofar as they are used in particular for the production of grids, to be surrounded with a jacket made of more easily deformable material. In the same way, not only wires but also metal sheets can be produced by applying an outer layer made of more easily deformable material to an inner layer made of the material according to the invention. By using these materials according to the invention, the manufacturing process is made considerably easier, since the individual parts annealed before assembly, in particular grids, gain stability through this annealing process. In addition, the service life of a tube is significantly increased due to its lower susceptibility to vibrations.

Claims

1.) An electrode system for electrical discharge vessels, characterized in that electrically conductive materials, the hardness of which increases as a result of an annealing treatment, are used to build up individual parts of the system.

2.) Electrode system according to claim 1), characterized in that chrome iron is used as the material for individual parts of the system.

3.) Electrode system according to claim 1 and 2, characterized in that a chromium-iron alloy is used as the material for individual parts of the system, the chromium content of which is about 25% of the total alloy.

4.) The electrode system according to claim 1, characterized in that a material which hardens by annealing and is provided with a layer of easily deformable material, for example copper or nickel, is used as the electrically conductive material for individual parts of the system.