DE865764C - Vakuumdichte Stromdurchfuehrung mit hoher Leitfaehigkeit bei Hochfrequenz - Google Patents

Description

• Vakuumdichte Stromdurchführung mit hoher Leitfähigkeit bei Hochfrequenz In der Funktechnik bestellt häufig die Aufgabe, Stromdurchführungen zu schaffen, die dicht, z. B. vakuumdicht, sein sollen und eine hohe Leitfähigkeit besitzen müssen. Es ist bekannt, zu diesem Zweck Klemmen zu verwenden., .die aus einem Bolzen und einem ringförmigen Kragen bestehen, die beide aus Metall hergestellt und gegeneinander elektrisch durch eine Glasmasse isoliert sind, welche auch die Abdichtung bewirkt.
• Wenn man eine vollkommene Va'kuumabdi-chtung erzielen will, zeigen diese Klemmen, zahlreiche Nachteile, insbesondere die folgenden: Sie sind kostspielig, da ihre Herstellung eine vollkommene Schweißverbindung des Kragens mit dem metallischen Träger erfordert. Sie bringen ferner bei der Ausführung Schweißprobleme mit sich, die häufig schwierig zu lösen sind. Schließlich ist ihr elektrischer Widerstand bei Hochfrequenz groß, und zwar aus folgendem Grund: Um die Verbindung Glas-Metall dicht zu bekommen, ist es not-,vendig, daß sich zwischen dem den mittleren Leiter bildenden Metall und dem umkleidenden Glas eine Metalloxydschicht bildet. Diese halb leitende Oxydsch:icht wird auf Grund der Hautwirkung von dem größten Teil der Hochfrequenzströme durchflossen und somit der Sitz von erhehl'ichen Verlusten. Wenn der mittlere Leiter, wie dies häufig mit Rücksicht auf die Herstellungskosten der Fall ist, aus- einer .ferromagyt,etischen Legierung besteht, wird die Haü@tw'irküng noch mehr ausgeprägt sein; so -daß ,die Verluste sieh noch erhöhen.
• Schließlich liegt ein Nachteil in der verhältnismäßig erheblichen Kapazität- dieser- Anordnunigen, die beispielsweise einige pF.erreichen kann.
• . Die .Erdung; ermöglicht es, diese Mängel zu *vernei,d@n.- Nach dem Hauptgedanken der Erfindung besteht die leistende Durchführung aus einem überzug eines gut leitenden Metalls, z. B. Silber,. das auf .der seitlichen Innenfläche von Löchern oder Schlitzen aufgebracht ist, die in einer Platte aus Isolierstoff, z. B. Keramik, vorgesehen sind, wobei dieser Niederschlag etwas auf den beiden Flächen der Platte übersteht. Dabei ist ein, Pfropfen. aus einem Isolierstoff, z. B. Glas, welcher etwa denselben thermischen Ausdehnungskoeffizienten wie die Keramik besitzt, in diesen. Löchern oder Schlitzen angeordnet. Man 'kann bei der Herstellung solcher Durchführungen beispielsweise wie folgt vorgehen: Nach dein Bohren der Löcher wird mittels eines Pinsels eine Silberschicht aufgetragen und dann bei etwa goo°' gebrannt. Danach wird in die Löcher mit Gewaltanwendung eine Glasmasse eingebracht, deren Schmelzpunkt reichlich unter . demjenigen des -Metalls liegt,. und man schweißt sie an dieses an, nachdem man sie auf ihren Schmelzpunkt gebracht hat. Durch erneutes Brennen bei einer mäßigeren Temperatur erzielt man eine vollkommene V Vakuumabdichtung. Man braucht-.- dann nur Verbindungs:dräs'hte an dem Teil des metallisehz.. Auftrages" _ welcher- auf. .den__bei-d_en_--Flächen der Keramik übersteht, anzulöten, um die ganze Einrichtung fertigzustellen.
• \NTeitere @Einzelheiten-ünd Vorteile -der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der.Zeichnung. hü der Zeichnung zeigt - -Fig. i das allgemeine Schema der Erfindung, :Fig. 2 bis 5 einige Ausführungsbeispiele -der Erfindung; Fig. z zeigt eine Ratte mit zwei Niederspannungsdurchführungen und_Anschlußdräaihten; Fig. 3 zeigt eine Platte mit zwei Hochspannungsdurchführungen und, Anschlußgewindebolzen; LFig. 4.a und d:b zeigen .eine Platte mit zwei Durchführungen für und höhe Stromstärke mit Lötzungen; Fig. 5 zeigt einen dichten Entkopplungskondensafor, der- an. ejn_ em-M:etallgebäuse_-befestigt werden kann.
• 'Fig; i'zei'gt einen Lähgsschnitt einer kerami.sdhen Platte i, in welche ein-Loch gebohrt, wurde, dessen senkrechte--Wände: -bei 2- und .3 - ersichtlich sind. Mit 4. ist der. LVI,etail'bel'ag: bezeichnet, -der auf den beidem -Flächen der {keramischen Platte übersteht. 5 ist die an°Ja@ Metall angeschmolzene Glasplatte, während 6 metallische Leiter* sind, die an den Teil des metallischen Belages angelötet wurden,- welcher aüf-,4,en-Wünden der-Platte i übersteht. Offenbar wird ein -Hbchfreqüenzsttom auf- Grund der Haut-@üirküng : d'ie Außenzone des Mztalllauftrages. beriulken; die mit-- der Ner@milt 'lä»gs- der Randflächen 2 und 3 in Berührung steht, und die Innen tone 7, die in Berührung mit dem Glas. ist, ver meiden. D iie Zone2, 3 besteht aus reinem Metall während die Zone 7 auf Grund der Ausführung de: Schweißverbindung Glas-Metall vor allem au Metalloxyden besteht, die schlecht leiten, währen( .bekanntlich eine Schweißverhindung Keramik-Metall ohne Oxydation ausgeführt werden kann Man erhält also auf diese Weise eine Anordnung die für Hochfrequenzströme ?sonders zweckmäßi: ist, weil diese Ströme den Weg nehmen, der fü: ihre verlustfreie Strömung am günstigsten ist.
• Fig. 2 . zeigt als Ausführungsbeispiel eine Keramikplatte :E mit zwei Niederspannungsdurchführungen und Anschlußdrähten. Diese Platte i.sa in dem Längsschnitt gezeigt, der in der Ebene dei Achsen der beiden Durchführungen verläuft.
• Die verwendete Keramik hat einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von beispielsweise 9o X ?o 7. Das Glas der Kristallart besitzt denselben Ausdehnungskoeffizienten. Das für denDurchgangsleiter gewählte Metall ist Silber. Bei 3, ist mit vollen Linien nie Form des Silberbelages ersichtlich, wghrend: q. die an den überstehenden Teil des Belages angelöteten Verbindungen sind.
• Fig. 3 zeigt eine keramische Platte mit zwei Hochspannungsdurchführungen mit Anschlußgewind'ebolzen. Diese Platte ist in einem Längsschnitt dargestellt, der durch die Ebene der Achsen der beidenDurchführungen verläuft. Entsprechende Teile sind mit denselben Bezugszeichen versehen, wobei mit 6 hier die Anschlußgewindebolzen bebezeichnet sind: Das Metall für den Durchführungsleiter ist wieder Silber. Der gemeinsame Ausdehnungskoeffizient des Glases und der Keramik ist 5o X io-7.
• Fig. 4. a zeigt mit denselben Dezugszeiche-n im Schnitt nach der Ebene y-y der Durchführungsachsen eine keramische Platte mit zwei dichten Durchführungen für Hochspannung und große Stromstärke mit Lötzungen 6. Das für den Durchführungsleiter verwendete Metall ist wiederum Silber.
• Fig. d.b zeigt einen Schnitt - derselben Platte durch die Ebene x-x ider cFi-g. q. a.
• Fig. 5 zeigt im Schnitt nach einer Meridianebene einen Entkopplungskondensator, der an einem Metallgehäuse befestigt werden kann. Dieser Kondensator besteht aus einem Rohr i aus einer dielektrischen Keramik, das innen. und außen versilbert ist. Dier S'irlberbelag. isst mit q. bezeichnet. Eine im Inneren ringes-chnnolzene Glasmasse 5 bewirkt die Abdichtung. An den Enden sind Verbindungsdrähte 6 und am Umfang ist eine Gewindehülse 8 angelötet. Mit Hilfe dieser Gewindehülse kann der Kondensator an irgendeinem Geihäuse befestigt werden.
• DieVorteinle,der erfindungagemäßenAnordnuagen erwähnten sind offenbar, Mängel und es weitgehend ist ersichtlich, vermieden daB die werden. oben;" a) Diekeramisehe Platte.ist nicht kostspiellig, und man kann -sie ohne- naehträgli#-he- Bearbeitung in der gewünschten endgültigen. Form erhalten. Die übrigen Arbeitsgänge sind leicht ausführbar, sie erfordern nur eine kleine Apparatur und können mit geeigneten mechanischen Einrichtungen durchgeführt werden. Es sind keine schwierigen Lötungen auszuführen.
• b) Wie schon erwähnt, ist der Widerstand bei Hochfrequenz gering.
• c) Die elektrische Kapazität gegenüber der Masse ist bei den erfindungsgemäßen Durchführungen sehr gering, weil die Trägerplatte aus Keramik besteht.
• Außerdem ist hervorzuheben, daß man durch Einhängen der Klemmen auf Rippen, die auf der keramischen Platte angebracht sind, de Organe auf der Trägerplatte dauerhaft befestigen kann. Dadurch wird die Konstruktion der Geräte außerordentlich erleichtert und die Möglichkeit geschaffen, die Länge der Verbindungs,drähte zu vermindern und so ihre Eigeninduktivität herabzusetzen.
• Man kann auch .gewisse Abwandlungen der erfindungsgemäßen Anordnungen vorsehen.
• Nach einer ersten Abwandlung kann man in die Löcher und die Schlitze der keramischen Platte an Stelle von Glas eine geeignete plastische ',Masse eingießen.
• Nach einer zweiten Abwandlung kann man die Anschlußd'rähte an dem Teil ,des Metallbelages, der auf den Wänden der keramischen Platte überste'h't, aufpressen, anstatt sie anzulöten. Auf diese Weise können die erfindungsgemäßen Durchführungen eine Behandlung im Trockenofen bei mäßiger Temperatur aushalten.
• Obwohl die Erfindung hauptsächlich für Wanddurchführungen von dichten Gehäusen bestimmt und beschrieben wurde, erstreckt sie sich auch auf die Herstellung von Leiterdurchführungen durch den Fuß oder die Wände von Vakuumröhren.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Vakuumdichte Stromdurchführung mit hoher Leitfähigkeit bei Hochfrequenz mit einer Trägerplatte aus Isolierstoff, z. B. Keramik, in welcher Löcher vorgesehen sind, dadurch gelzeunzeichnet, daß die Wände der Löcher mit einem Belag eines gut leitenden Metalls, z. B, Silber, überzogen sind, der auf den beiden Flächen der Platte etwas überstehet, wobei in jedes Loch ein Pfropfen aus Isolierstoff, wie z. B. Glas, dessen Schmelzpunkt genügend weit unter demjenigen des Metalls liegt und dessen thermischer Ausdehnungskoeffizient annähernd derselbe ist wie derjenige der Platte, eingedrückt sowie mit dem Metallbelag verschmolzen ist und metallische Leiter an dem auf den Flächen ,der Platte überstehenden Teil des Metallbelages angebracht sind. a. Verfahren zur Herstellung einer Durchführung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallbelag gebrannt und danach der Isolierstoffpfropfen eingedrückt:, geschmolzen und dann mit dem Metallbelag verschmolzen wird. 3. Durchführung nach Anspruch i; dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Leiter an dem auf den Flächen der Platte überstehenden Teil des Metallbelages angelötet sind. 4.. Durchführung nach Anspruch i, dadurch gelzennzeichnet, daß die Leiter analem auf den Flächen der Platte überstehenden Teil des Metallbelages aufgepreßt sind. 5. Djurchführung nach Anspruch q.., insbesondere für hohe Spannungen, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgepreßten Leiter die Form von Gewindebolzen haben. 6. Durchführung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher in Form von länglichen Schlitzen und die Leiter in Form von Lötzungen ausgebildet sind, die an dem auf den Flächen der Platte Überstehenden Teil des Metallbelages aufgepreßt sind. 7. Entkopplungskondensator nach Art einer Durchführung nach Anspruch r. zur (Befestigung an einem Metallgehäuse, bestehend aus einem innen und außen versilberten Rohr aus dielel:-trischer Keramik, dadurch gekennzeichnet, daß eine Glasmasse in dieses Rohr eingeführt und nach Schmelzen an dem Silberbelag angeschmolzen ist, während Anschlußdrähte an den Enden des Rohres angelötet sind.