Verfahren zur Herstellung von Stromeinführungen für Vakuumgefässe. Es ist vorgeschlagen worden, Stromein führungen für Vakuumgefässe mit Hilfe keramischer Isolatoren herzustellen, die mit tels eines Glasflusses mit Metallrohren bezw. -ringen verbunden sind. Die Metallrohre oder -ringe werden mit der Stromeinführung bezw. mit dem Gefäss verschveisst. Zur Her stellung der Verschmelzung zwischen dem Metallrohr oder -ring und dem keramischen Isolator wurde bisher vorzugsweise die in der Glastechnik zum Verbinden von Glas mit Metall gebräuchliche Methode verwendet.
Auf. den Keramikkörper wurde ein Rohr, vorzugsweise mit angeschärftem Rand, auf gezogen und auf diese gante des Metall rohres und die anschliessende Keramikober fläche eine Glaswulst aufgeschmolzen. Es ist auch vorgeschlagen worden, diese Verschmel zung so auszuführen, dass das Metallrohr eine zylindrische Erweiterung bezw. der Isolator eine Nut erhält und der so gebildete Raum mit Glaskörnern oder lose eingelegten Glasringen ausgefüllt und das Ganze im Ofen bis zur Verflüssigung des Glases er hitzt wird.
Bei diesem Verfahren hat sich gezeigt, dass eine zuverlässige Verbindung zwischen dem Metall und dem Glas nur zu stande kommt, wenn die vom Glas benetzte Oberfläche des Metalles oxydiert ist, d. h. wenn man die Schmelzung in normaler Atmosphäre und nicht in reduzierender Atmosphäre oder in Vakuum vornimmt. Bei der für den Schmelzprozess notwendigen Temperatur verzundern jedoch die freien 14Ie- tallflächen stark.
Diese Erscheinung ist be sonders dann sehr störend, wenn bei der Herstellung der Stromeinführung die Ver schmelzung mit dem Isolator als letzter Ar beitsprozess bei der Zusammensetzung der Stromeinführung ausgeführt wird, d. h. wenn an die Metallringe schon die eigentliche Stromeinführung bezw. die zum Einschwei ssen in das Gefäss dienenden Übergangsstücke angeschweisst sind.
Man ist daher bei einem derartigen Fabrikationsgang, der den Vorteil bietet, dass nicht durch das nachträgliche An schweissen des Stromleiters bezw. der Über- gan# stücke die als Dichtung dienende Glas schicht zerstört wird, gezwungen, entweder die Verschmutzung des Gefässes durch die Verzunderung in Kauf zu nehmen oder den Schrnelzprozess in einer neutralen Gasatmo sphäre vorzunehmen.
Das letztere Verfahren hat jedoch, wie oben bereits angegeben, den ,Nachteil, (lass die Verbindung zwischen der metallischen Dichtungsfläche und dem G1as- fluss nur so unvollkommen ist, dass bei der im Betrieb vorkommenden ungleichförmigen Erwärmung eine Ablösung und dadurch ein Undiclrtwerden eintreten kann.
A11 diese Schwierigkeiten können bei dem Verfahren gemäss der Erfindung dadurch vermieden werden, dass der zur Dichtung dienende Glasfluss zunächst in eine Rinne der Metallzylinder eingeschmolzen wird, was zweckmässigerweise mit Hilfe einer Stich flamme geschieht. Bei diesem Verfahren ent steht die zur Bildung einer zuverlässigen Dichtung erforderliche Oxydhaut an der vom Glas benetzten Stelle der Zylinder, und die an dem Isolator anliegenden. zylindrischen Metallflächen werden ebenfalls oxydiert.
Mann werden die Metallzylinder über den Isolator geschoben und die Verschmelzung in einem Ofen mit neutraler Atmosphäre durehgefiihrt. l)er bereits aufgeschmolzene Glasfluss bildet mit dein Oxyd des Metalles eine verhältnismässig leichtflüssige Emaille und fliesst in die Spalte zwischen den Metall zylindern und dem Isolator.
Besonders vorteilhaft ist es, nach dem Erstarren des Glasflusses den Ofen zu evakuieren und auf diese Weise eine Vor entgasung der Stromeinführung bei einer Temperatur vorzunehmen, die nur so wenig unterhalb der Erweichungstemperatur des Glasflusses liegt, dass ein Ausfliessen dessel ben gerade vermieden wird.
Die Abbildungen zeigen zwei Ausfüh rungsbeispiele von nach dem Verfahren ge mäss der Erfindung hergestellten Stromein- Mbrungen. Der Stromleiter 1, Fig. 1, ist mit Hilfe des Isolators 2 gegenüber der Gefäss wand 12 isoliert.
Zur Herstellung der vakuumdichten Verbindung zwischen dem Stromleiter 1 bezw. dem Gefäss 12 und dem Isolator 2 sind zwei Metallrohre f> vorge sehen, die passend über den Isolator gescho ben sind, nachdem in der Rinne -1 die zur Verschmelzung erforderliche Glasmenge 7 unter Bildung einer Oxydsehicht auf der vom Glas benetzten bletalloberfläehe aufge schmolzen ist.
Es wird entweder vor oder nach der Herstellung der Verschweissungen 9 und 11 die Glasmenge 7 derart erwärmt, dass sie, wie bei 8 dargestellt, in den Spalt zwischen dein Metallrohr 6 und dem Isolator 2 fliesst und dabei eine vakuumdichte Ver bindung zwischen dem Glasfluss und dem Keramikkörper herstellt. Dieses Verschmel zen geschieht in einem Ofen mit neutraler Atmosphäre, so dass die Metallteile blank bleiben bezw. blank geglüht werden.
Um die relative Lage des Stromleiters zum Gefäss auch bei serienmässiger Herstel lung in einfacher Weise sicherzustellen, empfiehlt es sich, den Isolator an beiden Enden so zu schwächen, dass ein Absatz 10 entsteht, auf den die Rohre 6 stossen.
Fig. 2 zeigt die Anwendung des Verfah rens bei einer Stromdurchführung, bei der der Leiter 1 von einem rohrförmigen Leiter 13 konzentrisch umgeben ist, der in leiten der Verbindung mit dem Metallrohr 5 steht. Das Rohr 13 kann beispielsweise als Zulei tung zum Steuergitter bei einem Vakuum entladungsapparat Verwendung finden, wenn der Stromleiter 1 als Zuleitung zur Anode dient. Der Isolator wird dabei durch die Teile 2 und 3 gebildet.
Process for the production of current inlets for vacuum vessels. It has been proposed to produce Stromein guides for vacuum vessels using ceramic insulators that BEZW with means of a glass flow with metal tubes. -ring are connected. The metal pipes or rings are BEZW with the power supply. welded with the vessel. In order to produce the fusion between the metal tube or ring and the ceramic insulator, the method commonly used in glass technology for connecting glass to metal was preferably used.
On. A tube, preferably with a sharpened edge, was pulled onto the ceramic body and a glass bead was melted onto this gante of the metal tube and the adjoining ceramic surface. It has also been proposed to carry out this fusion so that the metal tube BEZW a cylindrical extension. the insulator receives a groove and the space thus formed is filled with grains of glass or loosely inserted glass rings and the whole thing is heated in the furnace until the glass liquefies.
With this method it has been shown that a reliable connection between the metal and the glass only comes about if the surface of the metal wetted by the glass is oxidized, i.e. H. if the melting is carried out in a normal atmosphere and not in a reducing atmosphere or in a vacuum. At the temperature required for the melting process, however, the free metal surfaces scale strongly.
This phenomenon is particularly annoying when, during the production of the current inlet, the fusion with the insulator is carried out as the last work process in the composition of the current inlet, i.e. H. if the actual current introduction bezw on the metal rings. the transition pieces used for welding into the vessel are welded on.
One is therefore in such a fabrication course, which offers the advantage that not bezw by the subsequent welding of the conductor. the transition pieces, the glass layer serving as a seal is destroyed, forced either to accept the contamination of the vessel by the scaling or to carry out the shrinking process in a neutral gas atmosphere.
However, as already stated above, the latter method has the disadvantage that the connection between the metallic sealing surface and the gas flow is only so imperfect that the uneven heating that occurs during operation can lead to detachment and thus becoming undecided.
A11 these difficulties can be avoided in the method according to the invention in that the glass flow used for sealing is first melted into a groove in the metal cylinder, which is expediently done with the aid of a stick flame. In this process, the oxide skin required to form a reliable seal is created on the part of the cylinder that is wetted by the glass, and that on the insulator. cylindrical metal surfaces are also oxidized.
The metal cylinders are pushed over the insulator and the fusion is carried out in a furnace with a neutral atmosphere. l) the already melted glass flux forms a relatively light enamel with the oxide of the metal and flows into the gaps between the metal cylinders and the insulator.
It is particularly advantageous to evacuate the furnace after the glass flow has solidified and in this way to carry out pre-degassing of the current introduction at a temperature that is only so slightly below the softening temperature of the glass flow that an outflow of the same is just avoided.
The figures show two exemplary embodiments of current injections produced by the method according to the invention. The conductor 1, FIG. 1, is insulated from the vessel wall 12 with the aid of the insulator 2.
To produce the vacuum-tight connection between the conductor 1 BEZW. the vessel 12 and the insulator 2 are two metal pipes f> see which are suitably pushed over the insulator after the amount of glass 7 required for fusion has melted in the channel -1 to form an oxide layer on the bletal surface surface wetted by the glass.
Either before or after the welds 9 and 11 are made, the quantity of glass 7 is heated in such a way that, as shown at 8, it flows into the gap between the metal tube 6 and the insulator 2, thereby creating a vacuum-tight connection between the glass flow and the Manufactures ceramic bodies. This fusing occurs in a furnace with a neutral atmosphere, so that the metal parts remain bare or. be annealed bright.
In order to ensure the relative position of the conductor to the vessel in a simple manner even in the case of serial production, it is advisable to weaken the insulator at both ends so that a shoulder 10 is created on which the tubes 6 meet.
Fig. 2 shows the application of the procedural rens in a current feedthrough in which the conductor 1 is surrounded concentrically by a tubular conductor 13, which is in connection with the metal pipe 5 lead. The tube 13 can be used, for example, as a feed device to the control grid in a vacuum discharge apparatus when the conductor 1 serves as a feed line to the anode. The isolator is formed by parts 2 and 3.