DE1154203B

DE1154203B - Pumpstutzenlose Elektronenroehre

Info

Publication number: DE1154203B
Application number: DER28371A
Authority: DE
Inventors: Alvin John Stoeckert
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1959-09-08
Filing date: 1960-07-20
Publication date: 1963-09-12

Description

Pumpstutzenlose Elektronenröhre Die Erfindung betrifft eine pumpstutzenlose Elektronenröhre mit einem eine Elektrodenanordnung tragenden, scheibenförmigen Bodenteil und einem dieses aufnehmenden Kolben.
Bei einem bekannten Röhrentyp wird die Elektrodenanordnung von einem Fuß getragen, der ein scheibenförmiges Bodenteil aus einem keramischen Werkstoff enthält, durch das sich vakuumdicht Einführungs- und Stützdrähte erstrecken. Dieses scheibenförmige Bodenteil wird von einem erweiterten unteren Ende des Kolbens aufgenommen. Die Kolbenerweiterung bildet eine ringförmige Schulter, auf der das Bodenteil auch während des Ausheizens und Pumpens bei der Herstellung der Röhre ruht. Nach dem Ausheizen und Pumpen wird der Rand des Bodenteils mit der Innenwand des unteren Endes des Kolbens verlötet, um den Kolben vakuumdicht abzuschließen.
Während des Ausheizens und Pumpens müssen die Gase aus dem Kolbeninneren zwischen der Schulter und dem auf dieser aufliegenden Bodenteil entweichen. Da das scheibenförmige Bodenteil längs seines ganzen Umfanges auf der eine ebene Auflagefläche bildenden Schulter aufliegt, ist kein freier Durchtritt für die Gase vorhanden, und die Evakuierung geht daher nur langsam vonstatten. Eine schnelle Massenproduktion stößt unter diesen Umständen auf Schwierigkeit.
Das Problem, pumpstutzenlose Röhren zu evakuieren, ist an sich nicht neu, es trat bisher vor allem bei der Fertigung von Metall-Keramik-Röhren mit ebenen Elektroden auf. Es ist bei der Herstellung solcher Röhren bekannt, zwischen zwei zu verlötende, etwa ringförmige Kolbenteile einen gewellten Lotring einzusetzen und das Ausheizen und Evakuieren bei einer unterhalb des Schmelzpunktes dieses Lotringes liegenden Temperatur durchzuführen. Man kennt außerdem Apparaturen, durch die zwei Kolbenteile in einem gewissen Abstand voneinander gehalten werden, bis die Röhre ausgeheizt und evakuiert ist, worauf dann die betreffenden Kolbenteile zum Verlöten gegeneinander gedrückt werden. Weiterhin ist es bekannt, die Oberflächen der miteinander zu verlötenden Kolbenteile verhältnismäßig rauh zu machen, um das Entgasen und Auspumpen zu erleichtern. Die einzelnen Kolbenteile der montierten Röhre werden dabei während des Ausheizens und Pumpens zwischen zwei Spitzen gehalten und aneinandergepreßt, und anschließend wird die Röhre dann in geschmolzenes Lot getaucht, dessen Schmelztemperatur wesentlich niedriger liegt, als die beim Ausheizen angewendete Temperatur. Die bekannten Verfahren sind kompliziert und aufwendig und eignen sich nicht für eine Massenproduktion von Röhren des eingangs erwähnten Typs.
Durch die Erfindung soll daher eine pumpstutzenlose Elektronenröhre mit einem eine Elektrodenanordnung tragenden, scheibenförmigen Bodenteil und einem dieses aufnehmenden Kolben angegeben werden, bei der die oben erwähnten Schwierigkeiten beim Ausheizen und Evakuieren vermieden werden.
Eine pumpstutzenlose Elektronenröhre mit einem eine Elektrodenanordnung tragenden, scheibenförmigen Bodenteil und einem dieses aufnehmenden Kolben ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenteil auf Stützen aufliegt, die nahe des bodenseitigen Endes des Kolbens in dessen Inneres vorspringen und ebene, senkrecht zur Röhrenachse verlaufende Auflageflächen besitzen, auf denen die Innenfläche des Bodenteils aufliegt und die die einzigen Berührungsstellen zwischen Kolben und Bodenteil darstellen und daß das bodenseitige Ende des Kolbens und das Bodenteil so bemessen sind, daß zwischen ihnen im zusammengesetzten Zustand der Röhre in Radialrichtung ein bei der fertigen Röhre mit Lot gefüllter Zwischenraum gebildet wird.
Bei Elektronenröhren, deren Kolben mit einem Pumpstutzen versehen ist, ist es nun auch bereits bekannt, einen abgeschrägten Rand eines scheibenförmigen Röhrenfußes auf Zentriernasen des Kolbens aufsitzen zu lassen, die ihn innen nach der Kolbenmitte zentrieren, so daß zwischen Kolben und Röhrenfuß ein möglichst gleichmäßig breiter Spalt entsteht, der mit Glaslot ausgegossen wird. Die Zentriernasen werden bei der bekannten Röhre durch Eindrücken des Glaskolbens gebildet. An die Stelle der Zentriernasen kann auch eine rings um den Kolben verlaufende Wulst verwendet werden. Der Zweck dieser Maßnahmen besteht darin, einwandfrei vakuumdichte Verbindungen zwischen Kolben und Röhrenfuß herzustellen. Beim Ausbeizen und Evakuieren der Röhre ist der Ringspalt schon mit Lot abgedichtet, das Innere der Röhre wird durch den Pumpstutzen evakuiert.
Bei der bekannten Anordnung wird eine genaue Lagefixierung in Richtung der Röhrenachse weder angestrebt noch erreicht. Bei Röhren des eingangs erwähnten Typs, die in der Praxis sehr klein sind, werden jedoch auch hinsichtlich der axialen Lage des Elektrodensystems in bezug auf den Kolben enge Toleranzen vorgeschrieben. Diese können durch die Erfindung auch bei einer Massenfertigung leicht eingehalten werden.
Die Erfindung soll nun an Hand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert werden, in der bedeuten: Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Röhre, aus der die Konstruktion des Bodenteils und des Kolbens ersichtlich ist und Fig. 2 eine Ansicht der Anordnung nach Fig. 1 in Richtung der Pfeile 2-2 von oben.
Der in Fig.1 dargestellte Röhrenkolben 30 erweitert sich nahe seines unteren Endes im Bereich 32 etwas und läuft in ein erweitertes unteres Ende 31 aus. Im Abstand längs des Umfangs des Kolbens befinden sich nach innen gerichtete Vorsprünge oder Stützelemente 33, die zur Abstützung des Bodenteils 34 dienen. In dem dargestellten Beispiel sind drei Stützen 33 vorhanden. Die Stützen sind bei dem dargestellten Beispiel in dem sich erweiternden Teil 32 des Kolbens- gelegen.
Bei der Herstellung einer Röhre dieser Art wird zuerst die Elektrodenanordnung durch Befestigung der einzelnen Elektroden an den Einführungsdrähten und dem Bodenteil fertiggestellt. Die Elektrodenanordnung wird dann mit dem Kopf nach unten in den Kolben 30 eingesetzt, der während des Pumpens und Abschmelzens ebenfalls auf dem Kopf steht, wobei das Bodenteil 34 lose innerhalb des unteren Endes des Kolbens liegt und die Innenfläche des Bodenteils auf den Vorsprüngen 33 ruht. Anschließend wird ein aus einem Lot bestehender Ring 36 in das Kolbenende auf die Peripherie des Bodenteils neben der Innenwand des Fußteils gelegt.
Die Auflageflächen der Vorsprünge 33 liegen in einer Ebene und haltern das Bodenteil 34 im Kolben, so daß die Elektrodenanordnung im Kolben die vorgesehene Lage hat. Die Elektrodenanordnung kann beispielsweise eine Kathode 12, ein Gitter 13 und eine Anode 14 umfassen, die auf entsprechenden flanschartigen Tragteilen 15, 16 bzw. 17 ruhen. Die Flansche werden ihrerseits durch Einführungs- und Stützdrähte 11 getragen, die in das Bodenteil 34 dicht eingesetzt sind.
Bei diesem Aufbau befindet sich nur ein sehr geringer Teil der Oberfläche des Bodenteils 34 in Berührung mit den nach innen vorspringenden Halterungen 33. Zwischen dem Bodenteil 34 und dem Kolben ist daher ein praktisch vollständig offener Raum 35 vorhanden, durch den die Gase aus dem Inneren des Kolbens abgepumpt werden können.
Bei der Fertigung wird diese Anordnung dann genügend hoch erhitzt, um die Elektroden auszubeizen und die Kathoden zu aktivieren. Da das Bodenteil nur auf den Vorsprüngen 33 des Kolbens ruht, können die Gase aus dem Inneren des Kolbens leicht in den Rezipienten entweichen. Nach dem Ausbeizen der Röhre wird die Temperatur in der Pump- und Abschmelzeinrichtung so weit erhöht, daß der Lotring 36 schmilzt. Dadurch wird der vorher zum Durchtritt der Gase freie Ringraum zwischen der Peripherie des Bodenteils 34 und der Innenwand des Kolbenendes 31 durch das geschmolzene Lot ausizefüllt und die Röhre vakuumdicht verschlossen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Pumpstutzenlose Elektronenröhre mit einem eine Elektrodenanordnung tragenden, scheibenförmigen Bodenteil und einem dieses aufnehmenden Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenteil (34) auf Stützen (33) aufliegt, die nahe des bodenseitigen Endes des Kolbens in dessen Inneres vorspringen und ebene, senkrecht zur Röhrenachse verlaufende Auflageflächen besitzen, auf denen die Innenfläche des Bodenteils aufliegt und die die einzigen Berührungsstellen zwischen Kolben und Bodenteil darstellen und daß das bodenseitige Ende des Kolbens und das Bodenteil so bemessen sind, daß zwischen ihnen im zusammengesetzten Zustand der Röhre in Radialrichtung ein bei der fertigen Röhre mit Lot gefüllter Zwischenraum gebildet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 645 871, 764 078, 819 433, 1032 411, 1034 782; deutsche Auslegeschrift Nr. 1004 989; USA.-Patentschriften Nr. 2 713 532, 2 850 663, 2882116.