DE1105997B

DE1105997B - Grid for electrical discharge vessels

Info

Publication number: DE1105997B
Application number: DEJ17701A
Authority: DE
Inventors: Andrew George Field
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1959-02-17
Filing date: 1960-02-16
Publication date: 1961-05-04

Description

Gitter für elektrische Entladungsgefäße Die Erfindung befaßt sich mit Gittern für elektrische Entladungsgefäße.Grids for Electrical Discharge Vessels The invention is concerned with grids for electrical discharge vessels.

Die Gitterdrähte der Steuergitter und in manchen Fällen auch anderer Gitter eines elektrischen Entladungsgefäßes sind oft aus extrem dünnen Wolframdrähten gebildet. Bei den sogenannten Spanngittern ist der Draht über ein Paar seitliche Streben gewickelt, die durch ein Paar von Querverbindungen zu einem festen Rahmen zusammengefügt sind. Bei anderen Röhrentypen werden ebene Gitter verwendet, bei denen der Draht über eine Oberfläche eines rechteckigen oder kreisförmigen Rahmens gespannt ist.The grid wires of the control grids and in some cases others The grids of an electrical discharge vessel are often made of extremely thin tungsten wires educated. In the so-called tension grids, the wire is over a pair on the side Struts wound through a pair of cross-links to form a solid frame are joined together. Flat grids are used in other types of tubes those of the wire over a surface of a rectangular or circular frame is excited.

Da das Verhältnis der Steilheit zu der Gitterkathodenkapazität bei elektrischen Entladungsgefäßen immer mehr gesteigert werden soll, wird der Gitterdraht so dünn als möglich gemacht, und Drähte zwischen 5 und 10 #t (1 #t = 10-8 m) im Durchmesser wurden schon verwendet. Das obengenannte Verhältnis könnte noch verbessert werden, wenn man noch dünnere Drähte verwenden könnte.Since the ratio of the steepness to the grid cathode capacitance at electrical discharge vessels are to be increased more and more, the grid wire Made as thin as possible, and wires between 5 and 10 #t (1 #t = 10-8 m) in Diameters have already been used. The above ratio could be improved if you could use even thinner wires.

Bei Gittern für elektrische Entladungsgefäße ist daher nach der Erfindung als Gitterdraht ein vergoldeter Quarzfaden verwendet. Solche Fäden können noch mit einem Durchmesser von 2 bis 3 #t hergestellt werden und weisen eine sehr gute Zugfestigkeit auf.-Die Erfindung sei im folgenden an Hand der Zeichnungen näher- erläutert: Fig. 1 zeigt schematisch ein bevorzugtes Beispiel zur Erzeugung der erforderlichen Länge der Quarzfäden von einem festen Quarzblock.In grids for electrical discharge vessels is therefore according to the invention a gold-plated quartz thread is used as the grid wire. Such threads can still be used a diameter of 2 to 3 #t and have a very good tensile strength The invention is explained in more detail below with reference to the drawings: 1 schematically shows a preferred example for generating the required length the quartz threads from a solid block of quartz.

Fig. 2 stellt ein Spanngitter gemäß der Erfindung in vergrößerter Form dar, und Fig. 3 zeigt ein einseitiges ebenes Gitter.Fig. 2 shows a tension grid according to the invention on an enlarged scale Shape, and Fig. 3 shows a single-sided planar grid.

Eine seit mehreren Jahren bekannte Methode zur Herstellung sehr dünner Quarzfäden besteht darin, das Ende eines Quarzstabes bis nahe an seinem Schmelzpunkt zu erhitzen und einen Faden abzuziehen und diesen an dem Kopf eines Pfeiles zu befestigen, der mittels eines Bogens abgeschossen wird, wodurch eine gewisse Länge des Fadens erzielt wird. Mit dieser Technik Vertraute können Quarzfäden von ungefähr 300 bis 600 cm und einem Durchmesser von 2 bis 3 #t herstellen. Diese Längen reichen zur Herstellung eines Spanngitters aus. Eine bevorzugte Herstellungsmethode ist in Fig.1 dargestellt. Ein geschmolzener Quarzstab 1 wird langsam durch eine Anzahl von Sauerstoffbrennern 2 geleitet, die das Ende des Stabes zum Schmelzen bringen. Ein Faden 3 wird von dem geschmolzenen Ende abgenommen und um ein Rad von großem Durchmesser gelegt. Da das Rad 4 gerade ebensoviel Fäden in der Zeiteinheit abnehmen kann, als am Stab 1 geschmolzen ist, zeigt ein Vergleich des Volumens des in der Zeiteinheit auf das Rad aufgebrachten Fadens mit dem entsprechenden Volumen des geschmolzenen Stabes, daß der Durchmesser des Fadens mittels der Rotationsgeschwindigkeit des Rades 4 in bezug auf die axiale Bewegung des Stabes i gesteuert werden kann, So wird beispielsweise von einem Draht von ungefähr 0,1 cm. Durchmesser durch ein Rad von ungefähr 180 cm Durchmesser bei einer Umdrehungszahl von 200 pro Minute ein Faden von 2 #t Durchmesser abgezogen werden, wenn der Stab in der Minute ungefähr um 0,04 cm vorwärts bewegt wird.A method of making very thin ones known for several years Quartz filament consists in holding the end of a quartz rod up close to its melting point to heat and pull off a thread and attach it to the head of an arrow, which is fired by means of a bow, creating a certain length of the thread is achieved. Those familiar with this technique can use quartz threads from about 300 to 600 cm and a diameter of 2 to 3 #t. These lengths are sufficient for Manufacture of a tension grid. A preferred manufacturing method is shown in Fig.1 shown. A molten quartz rod 1 is slowly passed through a number of oxygen burners 2 that melt the end of the rod. A thread 3 is of removed from the fused end and placed around a large diameter wheel. Since the wheel 4 can take just as many threads in the unit of time as on the rod 1 shows a comparison of the volume of the in the unit of time to the Wheel of applied thread with the corresponding volume of the melted rod, that the diameter of the thread by means of the speed of rotation of the wheel 4 with respect to the axial movement of the rod i can be controlled, for example from a wire of about 0.1 cm. Diameter through a wheel of about 180 cm diameter at a speed of 200 revolutions per minute a thread of 2 #t diameter withdrawn when the rod advances approximately 0.04 cm per minute will.

Der F%qen, der von dem Rad 4 abgenommen oder auf ändere Weise erhalten ist, wird auf kleine Spulen gewickelt und wird entweder vor dem Wickeln auf die Gitterstreben oder danach vergoldet.The F% qen taken from the wheel 4 or obtained in some other way is wound on small bobbins and is either before winding on the Lattice struts or gold-plated afterwards.

Für die Goldbedeckung können alle bekannten Verfahren verwendet werden. Es wird jedoch vorgezogen, die Bedeckung vor der Gitterwicklung vorzunehmen. Der Draht wird durch eine elektrisch geheizte, im Vakuum angeordnete Spirale aus dünnem Golddraht gezogen. Auf diese Weise wird die ganze Oberfläche des Fadens mit Gold bedeckt. Der vergoldete Draht wird auf Spulen von kleinem Durchmesser aufgewickelt.All known methods can be used for the gold covering. However, it is preferred to do the covering before the grid winding. Of the Wire is made of thin wire through an electrically heated spiral arranged in a vacuum Gold wire drawn. In this way, the whole surface of the thread is covered with gold covered. The gold-plated wire is wound on spools of small diameter.

Bei der Herstellung von Spanngittern wird der vergoldete Quarzfaden mit den üblichen Anordnungen auf einen vergoldeten Gitterrahmen gewickelt. Dabei rotieren die mit dem vergoldeten Quarzfaden versehenen Spulen um den Rahmen, deren Rotation durch geeignete Anordnungen gesteuert wird. Dabei wird die Spannung in dem Faden kleiner als 0,2 g gehalten. Das Gitter wird schließlich in einer reduzierenden Atmosphäre auf 1150° C erhitzt, um das Gold des Quarzfadens und des Gitters zu verschmelzen. Die Quarzfäden können auch mittels einer Glasfritte durch Erhitzen auf 800° C in Wasserstoff mit dem Rahmen verbunden werden. Ein komplettes Spanngitter gemäß der Erfindung ist in Fig.2 dargestellt. Die seitlichen Strebens aus Molybdän werden durch die Querverbindungen 6 auseinandergehalten. Die Querverbindungen 6 sind mit den seitlichen Streben 5 verschweißt, und der Gitterdraht 7 ist auf die seitlichen Streben 5 zwischen den Querverbindungen 6 aufgebracht. Im folgenden sei ein Beispiel für typische Dimensionierung eines derartigen Gitters wiedergegeben: Durchmesser der seitlichen Streben 5 ungefähr 0,9 mm Abstand der seitlichen Streben 5 ungefähr 6,0 mm Breite der Querverbindungen 6 ungefähr 0,5 mm Dicke der Ouerverbindungen 6 ungefähr 0,1 mm Abstand zwischen den Querverbin- dungen 6 . . . . . . . . . . . . . .ungefähr 6,0 mm Länge der Windungen zwischen den Querverbindungen 6 .... ungefähr 6,0 mm Ein Gitter gemäß der Erfindung mit einem Draht von 2 #t und 1000 Windungen auf 2,54 cm erzeugt ein sehr gleichförmiges elektrisches Feld mit einem minimalen Unterbrechungsfaktor für die Elektronen. Die Durchdringung des elektrischen Feldes zwischen den Gitterdrähten zur Kathodenoberfläche ist gleichmäßig, wenn die Steigung nicht größer ist als der Gitterkathodenabstand. Durch eine derartige Anordnung wird das Verhältnis der Steilheit zur Gitterkathodenkapazität verbessert.In the manufacture of tension grids, the gold-plated quartz thread is wound onto a gold-plated grid frame with the usual arrangements. The coils provided with the gold-plated quartz thread rotate around the frame, the rotation of which is controlled by suitable arrangements. The tension in the thread is kept below 0.2 g. The grid is finally heated to 1150 ° C in a reducing atmosphere to fuse the gold of the quartz thread and the grid. The quartz threads can also be connected to the frame by means of a glass frit by heating to 800 ° C in hydrogen. A complete tension grid according to the invention is shown in Fig.2. The lateral struts made of molybdenum are held apart by the cross connections 6. The cross connections 6 are welded to the side struts 5, and the grid wire 7 is applied to the side struts 5 between the cross connections 6. The following is an example of a typical dimensioning of such a grid: Diameter of the side struts 5 about 0.9 mm Distance between the side struts 5 about 6.0 mm Width of the cross connections 6 about 0.5mm Thickness of the cross connections 6 about 0.1mm Distance between the cross-connections applications 6. . . . . . . . . . . . . .approximately 6.0mm Length of turns between the Cross connections 6 .... approximately 6.0 mm A grid according to the invention with a wire of 2 #t and 1000 turns by 2.54 cm creates a very uniform electric field with a minimal interruption factor for the electrons. The penetration of the electric field between the grid wires to the cathode surface is uniform if the slope is not greater than the grid-cathode spacing. Such an arrangement improves the ratio of the steepness to the grid cathode capacitance.

In einem gewöhnlichen Spanngitter bestehen die Querverbindungen 6 aus Moiybdän und sind mit den seitlichen Streben 5 aus Molybdän verschweißt. Vorteilhaft werden die Querverbindungen 6 aus einem Material gemacht, dessen thermischer Ausdehnungskoeffizient sich nicht wesentlich von dem des Quarzfadens unterscheidet. Sie können beispielsweise aus einem Quarzstreifen bestehen, der die beiden Streben zusammenhält und dem Rahmen eine genügende Festigkeit gibt, damit dieser der Spannung der Gitterwindungen widersteht.The cross connections 6 exist in an ordinary tension grid made of Moiybdenum and are welded to the side struts 5 made of molybdenum. Advantageous the cross connections 6 are made of a material whose coefficient of thermal expansion does not differ significantly from that of the quartz thread. For example, you can consist of a quartz strip that holds the two struts together and the frame gives sufficient strength so that it withstands the tension of the grid windings.

In der Fig.3 ist ein ebenes Gitter dargestellt. Bei dieser Anordnung ist ein Ring 8 aus geschmolzenem Quarz als Träger der Quarzfäden verwendet, die über den Ring gespannt sind und mit ihm mittels Glasfritte verbunden sind. Die Verbindung kann auch dadurch hergestellt werden, daß man vergoldete Quarzfäden verwendet, deren Goldauflage sich teilweise mit dem Quarz des Ringes bei Erwärmen verbindet. Das Gitter ist in der Konstruktion und Herstellung den üblichen Metallgittern ähnlich. Bei der Herstellung eines rechteckigen Gitters kann der Gitterdraht in der üblichen Weise auf den Träger aufgebracht werden, und die Windungen auf der einen Oberfläche können nach dem Wickeln und Befestigen entfernt werden.A flat grid is shown in FIG. With this arrangement is a ring 8 made of fused quartz used as a carrier of the quartz threads that are stretched over the ring and are connected to it by means of a glass frit. The connection can also be made by using gold-plated quartz threads, their Gold plating partially combines with the quartz of the ring when heated. That Grid is similar in design and manufacture to standard metal grids. When making a rectangular grid, the grid wire can be in the usual Way to be applied to the support, and the turns on one surface can be removed after wrapping and fastening.

Bei den Anordnungen der Fig.2 und 3 waren als Querverbindungen 6 bzw. Träger 8 Quarz als Material bevorzugt. Es können jedoch genausogut widerstandsfähige Keramiken mit geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten verwendet werden.In the arrangements of FIGS. 2 and 3, the cross connections 6 or Carrier 8 quartz is preferred as the material. However, it can just as easily be resilient Ceramics with low thermal expansion coefficients can be used.

Claims

PATENT CLAIM (ITCHE. 1, grid for electrical discharge vessels, thereby characterized in that a gold-plated quartz thread is used as the grid wire.

2. A grid designed as a tension grid according to claim 1, which consists of a pair of metallic There is strut that is united into a solid frame by a pair of cross-links and in which the lattice seam is wound on the struts between the cross connections is, characterized in that the cross connections are made of quartz strips or from Resistant ceramic with a low coefficient of thermal expansion.

3. Clamping grid according to claim 2, characterized in that the struts are gold-plated are and the grid wires with these struts by melting the gold, the quartz thread and the striving are connected.

4. Designed as a tension grid grid according to claim 1, characterized in that the clamping frame is a rectangular or circular disc-shaped frame made of quartz or of resistant ceramic with a low coefficient of thermal expansion is used.