AT113427B - Verfahren und Einrichtung zur Absorption unedler Gase bei der Fabrikation elektrischer Entladungsröhren. - Google Patents

Description

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    Verfahren und Einrichtung zur Absorption unedler Gase bei der Fabrikation elektrischer Entladungsrohren.   



   Zur Entgasung von   Hochvakuumröhren   mit Glühkathoden benutzt man in der Regel die Zerstäubung von Magnesium, Kalzium oder Aluminium. Es ist aber auch bereits bekannt geworden, zu diesem Zwecke seltene Erdmetalle oder ein Gemisch von diesen, insbesondere das wohlfeile und im Handel   erhältliehe Mischmetall"zu   verwenden. Dabei ergibt sich der Vorteil einer viel festeren und rascheren chemischen Bindung als bei der zuerst erwähnten Methode. Bisher benutzte man jedoch diese seltenen Erdmetalle entweder nur in Form von gegenseitigen Legierungen oder gemeinsam mit Kalzium, Zink, Magnesium oder Aluminium, dagegen stellt es nach der vorliegenden Erfindung einen Fortschritt dar, Legierungen dieser Metalle der Cer-Gruppe mit Schwermetallen, insbesondere mit Eisen, zu verwenden.

   Besonders vorteilhaft hat sich eine Legierung von 50% Cer,   25%   Eisen,   20%   Lanthan und 5% Didym erwiesen, bei der bereits eine Erhitzung auf 150  C zur vollständigen Bindung des Sauerstoff-und Stickstoffrestes innerhalb einer Elektronenröhre ausreicht. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass man den "Getter" nicht vollständig verdampfen muss, sondern dass eine gierige Absorption bereits bei mässiger Erhitzung stattfindet, so dass das Entladungsrohr, das entlüftet werden soll, eine durchsichtige Oberfläche behält, während man bisher das Zerstäubungsmetall auch bei der Verwendung der seltenen Erden in Form eines Spiegels an sämtlichen Wandungen des Gefässes niederschlug. 



   Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht an den beispielsweise früher genannten Prozentsatz der Mischung gebunden, es ergibt sich vielmehr bereits bei einem Prozentgehalt von nur 5% Eisen bereits eine merkliche Herabsetzung der Bindungstemperatur. Elektronenröhren, die nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellt sind, gestatten die Beobachtung des Glühzustandes der Kathode während des Betriebes, was insbesondere bei den modernen Röhren mit geringer Austrittsarbeit, den   sogenannten"Dunkelstrahlern",   sehr erwünscht ist. 



   Um die Reaktionsgeschwindigkeit zu beschleunigen, ist es sehr vorteilhaft, die Erhitzung nicht allzu rasch vorzunehmen und dem Absorptionsmaterial eine möglichst grosse Oberfläche zu geben, etwa indem man einen Filz von feinen Spänen oder Drähtchen herstellt, der z. B. in Form einer Pille gepresst sein kann. Um die Erhitzung der Späne zu ermöglichen, empfiehlt es sich, diese Pille in einem Metallteller oder in ein   Metallnäpfchen   einzupressen, das durch Wirbelströme in an sich bekannter Weise erwärmt werden kann. 



   Durch die Getterwirkung der seltenen Erdmetalle wird jedoch nur Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff oder andere Gase, die zu chemischen Bindungen fähig sind, beseitigt, während die Edelgase zurückbleiben. Das in der Zusammensetzung der atmosphärischen Luft weitaus dominierende Edelgas ist das Argon, das ungefähr 1% des Gasgemisches ausmacht. Wenn man also eine argongefüllte Rohre mit einem Enddruck von   10'5 mm Quecksilber   erzielen will, so muss durch die Vorpumpe bei dem beschriebenen Verfahren ein Ausgangsdruck von zirka 10-3 mm Quecksilber hergestellt werden. 



  Zu diesem Verfahren eignen sich Kalzium und Magnesium nicht, da sie die Eigenschaft haben, auch Edelgase mechanisch zu absorbieren. 



   Als Entladungsröhren, bei denen ein Gehalt an Edelgasen erwünscht ist, kommen z. B. Glimmlampen, Gleichrichterlampen, Leuchtröhren für Reklamezwecke und ähnliches in Betracht. Man geht bei ihrer Herstellung von dem Hundertfachen des gewünschten Enddruckes aus. Wenn also beispielsweise ein Enddruck von 7 mm erwünscht ist, so ist überhaupt keine Vorevakuierung notwendig, sondern man nimmt innerhalb der fertig vorbereiteten Entladungsröhre eine fein verteilte Portion von seltenen 

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 Erdmetallen an, die   grosser-ist   als stöchiometrisch zur Bindung der vorhandenen Gase notwendig wäre, und bringt die Erdmetalle zur Zündung. In diesem Falle sind keinerlei Pumpansätze, Evakuierungsstengel u. dgl. an dem   Entladungsgefäss   erforderlich, wodurch seine Herstellung bedeutend vereinfacht erscheint.

   Wenn ein geringerer Enddruck als 7 mm gewünscht wird, so muss von einem entsprechend niedrigeren Anfangsdruck ausgegangen werden. 



   Im folgenden ist als Ausführungsbeispiel die Herstellung einer   Glimmgleichrichtröhre   beschrieben. 



  Um gute Gleichrichtwirkung zu erzielen, muss man der Kathode eine grosse Oberfläche geben und die Anode   möglichst Mein   halten. Ausserdem muss die Kathode mit einem Material überzogen sein, das den Elektronenaustritt begünstigt. Diese Forderungen kann man sehr zweckmässig erfüllen, wenn man als Kathode ein kleines topfförmiges Metallblech wählt und in dem Boden dieses kleinen Metallbehälters das Gettermaterial in Form eines Filzes von kleinen Spänen einpresst. Nun erhitzt man den Metallbehälter durch Wirbelströme, u. zw. in der Lage, dass der Boden der Anode nach unten zu liegen kommt, damit das   Zerstäubungsmaterial'nicht   herausfallen kann. Bei Überschreitung der Zündtemperatur setzt eine lebhafte chemische Reaktion ein, nach deren Ablauf nur mehr das gewünschte Edelgas vorhanden ist.

   Gleichzeitig wird das Innere der Kathode mit einer Erdmetallschichte überzogen, die den Elektronenaustritt sehr begünstigt. Es ist vorteilhaft, die Anode in Form eines Drahtes auszubilden, der mit dem Kathodenzylinder koaxial ist. Das Gettermaterial nimmt auch vor seiner Verbrennung nur einen kleinen Teil des Hohlraumes des Näpfchens ein. Um den inneren Widerstand des fertigen Gerätes herabzusetzen, ordnet man den Anodendraht so an, dass   zumindestens   seine Spitze in das Innere des   Kathodennäpfchens   hineinragt. Im Falle eines Zweiweggleichrichters bringt man in den Hohlraum des Näpfchens zwei Anodendrähte an, die voneinander und von der Kathode isoliert sind. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Absorption unedler Gase bei der Fabrikation elektrischer Entladungsröhren, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindung auf chemischem Wege durch die Erhitzung einer Legierung von seltenen Erdmetallen mit Schwermetallen erfolgt.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Legierung der seltenen Erdmetalle mit Eisen.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Absorptionsmaterial in Form eines Filzes von dünnen Spänen zur Verwendung kommt.

   4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Späne in Form einer Pille gepresst. sind.

   5, Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung argonhaltiger Entladungsröhren, dadurch gekennzeichnet, dass von einer Füllung mit atmosphärischer Luft von zirka dem Hundertfachen gewünschten Enddruck ausgegangen wird und hierauf die Zündung des Gettermaterials bewirkt wird.

   . 6. Glimmgleichrichtröhre, hergestellt nach dem Verfahren laut Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine napfförmige Kathode, in der die Erhitzung bzw. Zerstäubung des Gettermaterials vorgenommen wird.