EP0250940B1 - Verfahren zum vakuumdichten Verbinden zweier metallener Gehäuseteile - Google Patents

Verfahren zum vakuumdichten Verbinden zweier metallener Gehäuseteile Download PDF

Info

Publication number
EP0250940B1
EP0250940B1 EP87108254A EP87108254A EP0250940B1 EP 0250940 B1 EP0250940 B1 EP 0250940B1 EP 87108254 A EP87108254 A EP 87108254A EP 87108254 A EP87108254 A EP 87108254A EP 0250940 B1 EP0250940 B1 EP 0250940B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
housing parts
metal
vacuum chamber
vacuum
window
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP87108254A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0250940A1 (de
Inventor
Norbert Bischof
Hans Stübler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Original Assignee
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Licentia Patent Verwaltungs GmbH filed Critical Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Publication of EP0250940A1 publication Critical patent/EP0250940A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0250940B1 publication Critical patent/EP0250940B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/24—Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases
    • H01J9/26—Sealing together parts of vessels
    • H01J9/263—Sealing together parts of vessels specially adapted for cathode-ray tubes

Definitions

  • the present invention relates to a method according to the preamble of patent claim 1.
  • the vacuum sealing technology in the production of image intensifier wafer tubes takes place in a high vacuum chamber after the individual components of the tube, such as fluorescent screen, microchannel plate, cathode carrier etc. are connected to one another in this high vacuum chamber by soldering or cold pressing with indium as solder.
  • the soldered connection has the disadvantage that when the system is released, gases released can also degrade the vacuum in the wafer tube itself. If temperatures are used which are so low that the indium does not melt, very long processing times are required without being able to ensure that sufficient degassing has taken place. If you use higher temperatures, e.g. B. up to 400 ° C, at which the indium solder melts, alloys can occur which lead to a change in the structure, which in turn make difficulties in the subsequent cold pressing.
  • the present invention is based on the object of specifying a novel connection technique for a vacuum-tight closure of the housing parts, in particular a wafer image intensifier tube, which allows high degassing temperatures to be used and leads to tubes with an improved service life.
  • a major advantage of the invention is therein. seen that the risk of contamination within the finished tube by residual gases is largely reduced and on the other hand a secure and permanent closure is ensured.
  • the figure shows schematically a half of a substantially rotationally symmetrical wafer picture tube 9 with an input disk 10, on the inner surface 13 of which the photocathode is located and with a fiber optic output window 11, on the inner surface of which there is a phosphor layer 12.
  • a microchannel plate 14 is arranged as a secondary electron amplifier.
  • the individual components, in particular the input and output windows 10 and 11, are connected to flange-like housing parts 7 and 8 made of metal, in particular by soldering or fusing.
  • the flange-like housing parts are then connected to one another within a vacuum chamber in the manner described above. Only one window 6 of the vacuum chamber is shown.
  • the housing parts are connected after a system bake-out temperature treatment that is up to over 400 ° C.
  • the tube housing which is not yet vacuum-tight, is already in the vacuum chamber.
  • the microchannel plate and the entrance and exit windows are already connected to the individual metal housing parts.
  • the annular flange-like metal housing parts 7 and 8 preferably consist of an iron-nickel-cobalt compound.
  • a thin gold or copper ring 4 is inserted between the surfaces of the flanges 7, 8.
  • Correspondingly shaped plungers 3 and counter bearings 2 are also located in the vacuum chamber, which serve to exert greater pressure on the two flange parts 7 and 8.
  • the two flange parts are firmly pressed together by this pressure.
  • the interposed ductile metal parts 4 made of gold or copper deform in the process and result in a type of cold-soldered connection. The dimensions of the tube are largely fixed and sealed.
  • the tube placed on a rotating device 5 is now further rotated within the vacuum chamber in the presence of a vacuum.
  • a laser 1 located outside the vacuum chamber generates a laser beam 15, which is deflected and focused on the seam of the cold-pressed flange 7, 8 by means of collecting optics 16.
  • the material of the two flange parts 7 and 8 is welded together on the circumference.
  • the intensity of the laser beam and the speed of rotation of the turntable 5 are coordinated accordingly.
  • the cross section of the laser beam 15 is selected in the plane of the window 6 inserted in a vacuum-tight manner in the wall of the vacuum chamber so that the thermal surface loading cannot lead to any damage to the flange 6. at a laser beam focal length of e.g. B. 150 to 200 mm focal length due to the existing beam at the window 6 a warming up of this disc is not yet taking place.
  • a laser beam focal length e.g. B. 150 to 200 mm focal length due to the existing beam at the window 6 a warming up of this disc is not yet taking place.
  • metal evaporation can occur.
  • this metal evaporation cannot get into the interior of the wafer image intensifier tube as a result of the cold pressing that has already taken place.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)
  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Die Vakuumverschlußtechnik bei der Herstellung von Bildverstärker-Wafer-Röhren erfolgt in einer Hoch-Vakuumkammer, nachdem die einzelnen Bauteile der Röhre, wie Leuchtschirm, Mikrokanalplatte, Kathodenträger usw. durch eine Löt- oder Kaltverpressung mit Indium als Lot in dieser Hochvakkumkammer miteinander verbunden werden. Die Lötverbindung besitzt den Nachteil, daß bei dem Verschließen des Systems frei werdende Gase auch das Vakuum in der Waferröhre selbst verschlechtem kann. Verwendet man Temperaturen, die so niedrig sind, daß das Indium nicht schmilzt, so benötigt man sehr lange Bearbeitungszeiten, ohne sicherstellen zu können, daß eine genügende Entgasung erfolgt ist. Verwendet man höhere Temperaturen, z. B. bis zu 400°C, bei welchen das Indiumlot schmilzt, so können Legierungen auftreten, die zu einer Änderung der Gefügestruktur führen, die wiederum Schwierigkeiten bei der nachfolgenden Kaltverpressung machen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Verbindungstechnik für einen vakuumdichten Verschluß der Gehäuseteile, insbesondere einer Wafer-Bildverstärkerröhre anzugeben, die hohe Entga-sungstemperaturen anzuwenden gestattet und zu Röhren verbesserter Lebensdauer führt.
  • Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
  • Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung wird darin. gesehen, daß die Gefahr von Verunreinigungen innerhalb der fertigen Röhre durch Restgase weitgehend vermindert ist und zum anderen ein sicherer und dauerhafter Verschluß sichergestellt ist.
  • Anhand des in der Figur schematisch dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachfolgend näher erklärt.
  • Die Figur zeigt schematisch eine Hälfte einer im wesentlichen rotationssymmetrisch aufgebauten Wafer-Bildröhre 9 mit einer Eingangsscheibe 10, auf deren Innenfläche 13 sich die Photokathode befindet und mit einem Fiberoptik-Ausgangsfenster 11, auf dessen Innenfläche sich eine Leuchtstoffschicht 12 befindet. Dazwischen ist eine Mikrokanalplatte 14 als Sekundärelektronenverstärker angeordnet. Die einzelnen Bauteile, insbesondere die Eingangs- und Ausgangsfenster 10 und 11 sind mit flanschartigen Gehäuseteilen 7 und 8 aus Metall, insbesondere durch Löten oder Verschmelzen verbunden. Die flanschartigen Gehäuseteile werden dann innerhalb einer Vakuumkammer in der vorbeschriebenen Weise miteinander verbunden. Von der Vakuumkammer ist lediglich ein Fenster 6 dargestellt.
  • Die Verbindung der Gehäuseteile erfolgt nach einer Systemausheiz-Temperaturbehandlung, die bis über 400°C beträgt. Dabei befindet sich das noch nicht vakuumdicht verbundene Röhrengehäuse bereits in der Vakuumkammer. Die Mikrokanalplatte und die Eingangs- und Ausgangsfenster sind bereits mit den einzelnen metallenen Gehäuseteilen verbunden. Die ringförmigen flanschartigen metallenen Gehäuseteile 7 und 8 bestehen bevorzugt aus einer Eisen-Nickel-Kobalt-Verbindung. Zwischen die Flächen der Flansche 7, 8 wird ein dünner Gold-oder Kupferring 4 eingelegt. In der Vakuumkammer befinden sich weiterhin entsprechend geformte Preßstempel 3 und Gegenlager 2, die dazu dienen, einen stärkeren Druck auf die beiden Flanschteile 7 und 8 auszuüben. Durch diesen Druck werden die beiden Flanschteile fest miteinander verpreßt. Die zwischengelegten duktilen Metallteile 4 aus Gold oder Kupfer verformen sich dabei und ergeben eine Art Kalt-Lötverbindung. Die Röhre ist dadurch in ihren Abmessungen weitgehend festgelegt und abgedichtet.
  • Gemäß der Erfindung wird nun weiterhin die auf einer Drehvorrichtung 5 aufgesetzte Röhre innerhalb der Vakuumkammer bei bestehendem Vakuum gedreht. Ein außerhalb der Vakuumkammer befindlicher Laser 1 erzeugt einen Laserstrahl 15, der umgelenkt wird und mittels einer Sammeloptik 16 auf die Nahtstelle des kalt verpreßten Flansches 7, 8 fokussiert. Dadurch wird das Material der beiden Flanschteile 7 und 8 am Umfang miteinander verschweißt. Zu diesem Zweck wird die Intensität des Laserstrahles und der Drehgeschwindigkeit des Drehtellers 5 entsprechend aufeinander abgestimmt.
  • Der Querschnitt des Laserstrahles 15 ist in der Ebene der vakuumdicht in die Wandung der Vakuumkammer eingesetzten Fensters 6 so gewählt, daß die thermische Flächenbelastung noch zu keiner Schädigung des Flansches 6 führen kann Z. b. bei einer Laserstrahl-Brennweite von z. B. 150 bis 200 mm Brennweite wird durch das an dem Fenster 6 vorhandene Strahlenbündel eine Aufwärmung dieser Scheibe noch nicht nennenswert stattfinden. Bei der Verschweißung des Umfangs der Flanschteile 7 und 8 mittels des Laserstrahles kann es zu einer Metallabdampfung kommen. Diese Metallabdampfung kann aber infolge der bereits stattgefundenen Kaltverpreßung nicht in das innere der Wafer-Bildverstärkerröhre gelangen. Um jedoch die Innenseite der vakuumdicht in die Vakuumkammer eingesetzten Scheibe 6 vor Metallabdampfungen zu schützen, ist es zweckmäßig, auf der Innenseite dieses Fensters 6 eine zusätzliche und auswechselbare Schutzscheibe anzubringen.

Claims (9)

1. Verfahren zum vakuumdichten Verbinden zweier metallenen Gehäuseteile einer Elektronenröhre bei dem die Gehäuseteile in einer Vakuumkammer ausgeheizt und durch zwischengefügtes Verbindungsmetall und Druckanwendung miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsnaht nach erfolgter Druckverbindung in der Vakuumkammer zusätzlich mittels eines Laserstrahles verschweißt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischengefügte Verbindungsmetall duktiler ist als das Metall der Gehäuseteile und nach Durchführung der Druckverbindung so dünn ist, daß bei der Laserschweißung die Metallkanten der Gehäuseteile miteinander verbunden werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindungsmetall ein duktiles Metall, wie Gold, Kupfer oder dergleichen verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindungsmetall ein Metall mit Loteigenschaften bezüglich der Gehäuseteile verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Metall für die Gehäuseteile eine Eisenverbindung, insbesondere eine Chrom, Nickel und/oder Kobalt enthaltende Eisenverbindung verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile nach Art einer Flanschverbindung miteinander verbunden werden und die Laserverschweißung am Umfang der Flanschkanten vorge- nommen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Druck verbundenen Gehäuseteile innerhalb der Vakuumkammer gedreht werden und der außerhalb der Vakuumkammer erzeugte Laserstrahl durch ein vakuumdichtes Fenster in der Wand der Vakuumkammer auf die Schweißstelle fokussiert gerichtet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserstrahl derart fokussiert wird, daß er in der Durchtrittsebene durch das Fenster einen so großen Durchmesser besitzt, daß eine Schädigung des Fensters vermieden wird.
9. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch die Verwendung zur Herstellung einer Bildverstärkerröhre mit Photokathode, insbesondere einer Wafer-Bildverstärkerröhre.
EP87108254A 1986-06-19 1987-06-06 Verfahren zum vakuumdichten Verbinden zweier metallener Gehäuseteile Expired - Lifetime EP0250940B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19863620585 DE3620585A1 (de) 1986-06-19 1986-06-19 Verfahren zum vakuumdichten verbinden zweier metallener gehaeuseteile
DE3620585 1986-06-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0250940A1 EP0250940A1 (de) 1988-01-07
EP0250940B1 true EP0250940B1 (de) 1990-03-28

Family

ID=6303281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP87108254A Expired - Lifetime EP0250940B1 (de) 1986-06-19 1987-06-06 Verfahren zum vakuumdichten Verbinden zweier metallener Gehäuseteile

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0250940B1 (de)
DE (2) DE3620585A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5422456A (en) * 1993-08-31 1995-06-06 Dahm; Jonathan S. Orbital head laser welder
DE19806321A1 (de) * 1998-02-06 1999-08-19 Samsung Display Devices Co Ltd Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von Befestigungselementen am Maskenrahmen von Bildröhren
DE102018210773A1 (de) * 2018-06-29 2020-01-02 Robert Bosch Gmbh Herstellungsverfahren eines Gehäuses für eine Elektronik
CN114346436B (zh) * 2022-01-17 2022-10-04 浙江精匠智能科技有限公司 保温杯抽真空设备及其使用方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1143535A (de) * 1965-02-23
US4423351A (en) * 1980-05-06 1983-12-27 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Vacuum container of radiation image multiplier tube and method of manufacturing the same

Also Published As

Publication number Publication date
EP0250940A1 (de) 1988-01-07
DE3620585A1 (de) 1987-12-23
DE3762076D1 (de) 1990-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3033438C2 (de) Elektrochemische Speicherzelle
DE19818057A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Röntgenbildverstärkers und hierdurch hergestellter Röntgenbildverstärker
EP0419940A2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Vakuumschaltkammer
DE2605376C3 (de) Abdichtung für ein Röntgenstrahlendurchgangsfenster und Verfahren zur Herstellung der Abdichtung
DE949365C (de) Kathodenstrahlroehre mit einem Metallkolben und einem Glasfenster
EP0250940B1 (de) Verfahren zum vakuumdichten Verbinden zweier metallener Gehäuseteile
US4039877A (en) Image intensifier with fiber optic faceplates sealed with indium-bismuth alloy
DE3850290T2 (de) Mehrkanalplatten-Elektronenvervielfacher.
EP0121199B1 (de) Gaslaserröhre
DE1464377A1 (de) Vidikon-Bildwandlerroehre zur Aufnahme von Roentgenbildern
DE69813654T2 (de) Elektronenröhre
DE838167C (de)
DE2044277C3 (de) Verfahren zur Herstellung eines aus zwei Keramikröhren bestehenden evakuierten Gehäuses
EP0429694A1 (de) Röntgenbildverstärker
DE3022127A1 (de) Strahlendurchtrittsfenster mit einer in einen rahmen gefassten duennen metallfolie
EP0253561A1 (de) Bildverstärkerröhre
DE3872504T2 (de) Vorrichtung zum befestigen von zwei bauteilen mittels einer eingeschobenen, unter grossem druck gequetschten abdichtung.
DE4127712A1 (de) Laser-raman-messzelle
DE2423935B2 (de) Elektronenoptischer Bildverstärker
DE2024625C3 (de) Vakuumdichte, durch Stumpfhartlötung hergestellte Metall-Keramik-Verbindung und Verfahren zu deren Herstellung
DE1764315A1 (de) Elektronenroehre
DE4431753C1 (de) Röntgenbildverstärker und Verfahren zur Herstellung eines Röntgenbildverstärkers
DE3212987A1 (de) Bildverstaerkerroehre und verfahren zu deren herstellung
EP0241726B1 (de) Bildverstärkerröhre
DE953895C (de) Verfahren zum vakuumdichten, aber loesbaren Verkitten von Gefaessteilen aus Glas, Keramik, Quarz mit Teilen aus ebensolchen Stoffen oder aus Metall

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): DE FR GB NL

17P Request for examination filed

Effective date: 19880615

17Q First examination report despatched

Effective date: 19890717

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE FR GB NL

REF Corresponds to:

Ref document number: 3762076

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19900503

ET Fr: translation filed
GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)
PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 19930527

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 19930603

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Payment date: 19930630

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 19930727

Year of fee payment: 7

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Effective date: 19940606

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Effective date: 19950101

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 19940606

NLV4 Nl: lapsed or anulled due to non-payment of the annual fee
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Effective date: 19950228

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Effective date: 19950301

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST