DE1950691U - Pumpanordnung mit hilfskathode fuer elektrische entladungsgefaesse. - Google Patents
Pumpanordnung mit hilfskathode fuer elektrische entladungsgefaesse.Info
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- DE1950691U DE1950691U DES53161U DES0053161U DE1950691U DE 1950691 U DE1950691 U DE 1950691U DE S53161 U DES53161 U DE S53161U DE S0053161 U DES0053161 U DE S0053161U DE 1950691 U DE1950691 U DE 1950691U
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J41/00—Discharge tubes for measuring pressure of introduced gas or for detecting presence of gas; Discharge tubes for evacuation by diffusion of ions
- H01J41/12—Discharge tubes for evacuating by diffusion of ions, e.g. ion pumps, getter ion pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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Description
P.A. it it 7 891*25.8.66
Purapanordnung mit Hilfskathode für elektrische Ent
ladungsgefaße
Die "betrifft eine Pumpanordnung mit einer
Hilf ska thode für elektrische Intladungsgefäße, insToesondere
leistungsröhren.
PA 9/492/482 23.6.65 - 2 -
Sn/Scha
Siemens & Halske ' München 2, 3 0.6.65 Aktiengesellschaft . Wittelo"bacherplatz
" PA 6.5/2482
PA 9/492/482 " - 2 -
In Röhren für höhere Leistungen, insbesondere in Wanderfeldröhren,
wird es immer mehr von entscheidender Wichtigkeit sein, eine Pumpanordnung innerhalb der "betreffenden
Röhre zu schaffen, die im Verlauf der Lebensdauer freiwerdende Gasmengen binden kann und somit ständig
für gutes .Vakuum sorgt.
Es sind heute eine Reihe solcher Anordnungen bekannt, die meist unter dein Sammelbegriff Ionengetterpumpen
fallen. Diese bekannten Pumpen erfordern zum Teil einen erheblichen Leistungsauf Avand, nehmen außerdem einen
erheblichen Raum ein, weil ihr einwandfreies Funktionieren weitgehend von der Größe der Oberfläche der betref- ·
fenden-Elektroden abhängt, und benötigen zum Seil außerdem
noch ein zusätzliches Magnetfeld. Darüber hinaus binden diese Pumpen einige Gase weniger gut, so daß sehr
häufig gerade die besonders störenden und in den Röhren häufig vorkommenden Gase, wie z.B. Ar5He.-., Sauerstoff,
nicht ausreichend beseitigt werden.
Die der Anmeldung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Pumpanordnung zu schaffen, die durch einen
konzentrischen Systemaufbau für den Einbau als zusätzliche Einrichtung in ein entsprechendes elektrisches
Entladungsgefäß, insbesondere Leistungsröhren für Höchstfrequenzen, geeignet ist und die die vorher erwähnten
Nachteile weitgehendst vermeidet. ■ . '
PA 9/492/482 - 3 -
Erreicht wird dies bei einer in ersten Absatz beschriebenen Pumpanordnung nach der dadurch, daß
für eine Hilfsentladung großer Entladungsstärke die Hilfskathode aus einer mittelbar geheizten Vorratskathode,
insbesondere MK-Kathode, besteht und eine oder
mehrere zugeordnete für einen erheblichen Blektronenaufprall besonders ausgebildete Arbeitsolektroden, insbesondere
nach Art einer Anode, vorgesehen sind, die an ihrer Oberfläche ganz oder teilweise Getterstoff, wie
Zirkon, Titan oder dergleichen, überzogen sind und/oder wesentlich aus diesen bestehen.
Per liegt die Erkenntnis zugrunde,- daß Elek
troden aus hochschmelzendeiii Metall mit einem Zirkonüberzug ausgezeichnet gettern, wenn diese auf eine ge
nügend hohe Temperatur gebracht werden, damit eine entsprechende chemische Reaktion zwischen dem Zirkon
und den zu getternden Gasen, die dann in das Zirkonvolumen eingebaut werden, ausreichend intensiv verläuft.
Dazu ist es vorteilhaft, wenn von mehreren Arbeitselektroden einzelne^ im, Betrieb unterschiedliche
Temperatur annehmen, oder bei nur einer Arbeitselektrode der Querschnitt der betreffenden meist scheiben
förmigen Elektrode derart unterschiedlich dick bemessen ist, z.B. zum Rand hin dünner ist, daß auch an.
ein und derselben Elektrode beim Elektronenaufprall
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für die einzelnen zu getternden Gase unterschiedliche Temperaturen auftreten. So ist z.B. für die Bindung von
Wasserstoff eine Temperatur von etwa 300° optimal. Mit
Eücksicht darauf, daß sich Schichten erhöhter Temperatur
mit 'ausreichender Oberflächengröße meist gar nicht oder nur sehr schwer in Hochfreq.uenzrohren, wie Wanderfeldröhren,
innerhalb des "betreffenden Entladungssystems anbringen lassen, ist die Pumpe als ein zusätzlich einzubauendes
Hilfsentladungssystem ausgebildet. Es hat zu diesem Zweck einen konzentrierten Aufbau, so daß es
sich leicht zusätzlich in einem Entladungsgefäß anbringen läßt. Seine gute Pumpwirkung beruht auf den hervorragenden
Eigenschaften der dafür verwendeten Vorratskathode (Nachlieferungskathode), insbesondere MK-Kathode,
Diese gewährt nämlich eine zuverlässig lange Lebensdauer und ist außerdem so hoch strombelastbar, daß bereits mit
nur kleinem Aufwand an Heizleistung und Zugspannung dieerforderlichen
großflächigen Elektroden zum Glühen gebracht werden können und daß a^^ßerdem durch die relativ
große Stromdichte für eine ausreichende Ionisierung der Restgase gesorgt wird, derart, daß ihre Bindung als Ion
an das betreffende Getter beschleunigt wird. Dabei kann die Entladung mit besonderem Vorteil im Gebiet der Sättigung
erfolgen. . - '
PA 9/492/482 - . - 5 -
Nähere Einzelheiten der sollen anhand der in den Zeichnungen rein schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispiele
erläutert werden. Teile, die nicht
unbedingt zum Verständnis der' beitragen,
sind dabei fortgelassen oder unbezeichnet geblieben.
In Figur 1 ist die einfachste Ausführungsform der beschriebenen
rumpanordnung dargestellt. Hierin ist einer MK-Kathode 1 von zylindrischer Forin und mit stirnseitiger
Emissionsfläche als.Arbeitselektrode eine Molybdänscheibe
2 gegenübergestellt, wobei die Molybdänscheibe entweder nur außen oder innen oder auch beidseitig
rait einem Zirkonüberzug nach bekannten Verfahren versehen ist.-Wird zwischen diesen beiden Elektroden
eine Spännung aufrecht erhalten, dann kommt durch den dabei stattfindenden Elektronenaufprall der sich
ausbildenden Entladung dieM-Molybdänscheibe derart'zum
Glühen, daß sie in der Mitte eine höchste. Temperatur annimmt, die dann nach außen hin allmählich abnimmt.
Diese Verteilung kann einmal durch die- Wahl der betreffenden Zugspannung, aber auch durch Variation des
Querschnitts der Molybdänscheibe so eingestellt v/erden, daß für die^Ge-t-te-rung bestimmter Gase die/jeweils optimale
Temperatur auftritt.
In der Figur 2 ist diese Anordnung dahingehend erweitert, daß vor der Kathode außerdem noch eine Hilf selektro-
■ - 6. -
PA 9/492/482 - 6 -
de 3 in Form einer Aperturblende vorgesehen ist, d.h. eine Elektrode mit einem loch in der Mitte, das kleiner
als der Durchmesser der Kathode ist. Die übliche andere Arbeitselektrode ist hinter dieser Hilfselektrode
angebracht und beide Elektroden werden jedoch auf ein unterschiedlich hohes positives Potential in Bezug
auf die Kathode gelegt. Dabei nimmt die blendenförmige
erste Arbeitselektrode bereits einen Teil des Entladungsstromes auf und kommt somit durch Elektronenaufprall zum
Glühen. Der durch das Blendenloch hindurchgehende Stromanteil trifft auf die eigentliche Hauptarbeitselektrode
auf und bringt auch diese je nach Stromanteil auf eine höhere oder niedrigere Ärbeitstemperatur. Die Potential- "
differenz zwischen den beiden Arbeitcelektroden sorgt dafür, daß in dem zwischen diesen beiden Elektroden liegen-
o-
den Raum durch die erfolgende Elektronenentladung, insbesondere hoher Dichte, die anwesenden Restgase ionisiert
werden und daß außerdem die dabei gebildeten Ionen auf die beiden z.B. zirkonisierten Elektronen hin beschleunigt
und dort gebunden werden.
Bei dein in der Figur 3 dargestellten Äusführungsbeispiel
ist die MK-Kathode 1 derart ausgebildet, daß ihre beiden Stirnflächen jeweils mit einer Emissionsstoff
trägerscheibe 11 und 12 versehen sind, so daß sie nach beiden Seiten emittiert. Durch entsprechen-
— 7 —
PA 9/492/482 -V? -
de Wahl der Abstände der zirkonisierten Arbeitselektroden 21 und 22 sowie durch entsprechend angelegte Potentiale
v/erden auch bei diesem Ausführungsbeispiel die einzelnen Arbeitselektroden auf verschieden hohe Temperaturen
durch Elektronenaufprall erwärmt," so daß eine hervorragende Getterwirkung für die einzelnen,unterschiedliche
Gretterbedingungen erfordernden Restgase erreicht . wird. Die doppelseitig emittierende MK-Kathode kann.in
vorteilhafter Weiterbildung'der"beschriebenen Pumpanordnung
auch so verwendet werden, daß ihre eine Seite zur Strahlerzeugung für das eigentliche Röhrensystem
und nur die andere emittierende Stirnfläche für den beschriebenen Pumpvorgang benutzt wird. ■ / ■
Die · beschränkt sich nicht auf die dargestellten
Ausführungsbeispiele. Es ergeben sich vielmehr noch eine Reihe, von Ausführungsbeispiel-Möglichkeiten, die
nicht im einzelnen aufgezeichnet sind. Insbesondere ist es in vorteilhafter. Weise möglich, die Elektrodenoberfläche,
insbesondere .Kathodenoberfläche, konvex oder konkav auszubilden und dadurch den Ionisierungsraum und damit die Ionisrerungswirkung der Entladungsstrecke der Hilfsentladung zu vergrößern. Für manche. .
Fälle von besonderen Röhrentypen kann es von Vorteil sein, wenn die der Emissionsfläche der Kathode gegenüber
angeordnete Oberfläche der Arbeitselektrode
PA 9/492/482 . - 8 - . ■ : .
nicht zirkonisiert ist. Selbstverständlich können anstelle
des erwähnten Zirkons, das eine "bekannt hervorragende Getterwirkung hat, auch andere Gettersubstan-.
zen wie z.B. 5Ditan mit Erfolg verwendet werden.
j η \7.
IQ- ansprüche
3 Figuren
3 Figuren
- 9
Claims (1)
- RA. kkl 891*25.8.68PA 9/492/482 ■"■·" - 9 -- a ns ρ r ü c h e1. Pump an Ordnung mit einer Hilf skathode. für elektrische Entladungsgefäße, insbesondere leistungsröhren, dadurch, gekennzeichnet, daß für eine Hilfsentladung größerer Entladungsstärke die Hilfskathode aus einer■ mittelbar geheizten Vorratskathode, insbesondere MK-Kathode, besteht und eine oder mehrere zugeordnete für einen erheblichen Elektronenaufprall besonders ausgebildete Arbeitselektroden, insbesondere nach Art einer Anode, vorgesehen sind, die an ihrer.Oberfläche ganz oder teilweise, mit Getterstoff, wie Zirkon, Titan oder dergleichen, überzogen und/oder . wesentlich aus diesen bestehen.2. Pumpanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode von zylindrischer Form ist und. eine oder beide Stirnflächen als Emissionsfläche ausgebildet sind.J. Pumpanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, däß-.4ie_Arbeitselektroden aus Blech hochs-chmelzenden Metalls, ,insbesondere aus Molybdän, bestehen, und vorzugsweise Kreisflächen und/oder entsprechende lochblenden darstellen.PA- 9/492/482 . - 10 -4. Pumpanordnung nach einem oder mehreren.der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von den mit Gettermetall überzogenen Arbeitselektroden die für den Elektronenaufprall vorgesehenen Teile der Oberfläche frei von Gettermaterial sind.5. Pumpanordnung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Anordnung von zwei Arbeitselektroden jeweils eine einen geringeren Elektrodenabstand zur jeweiligen Emissionsfläche hat und als Lochblende ausgebildet ist.6. Pumpanprdnung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Arbeitselektroden die Einzelelektroden sich auf verschiedenen Temperaturen im Betrieb befinden. ' ". .7. Pumpanordnung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei nur einer Arbeitselektrode diese eine solche unterschiedliche Querschnittsdicke hat, daß sich beim Elektronenaufprall an ihr.eine Temperaturverteilung größeren Bereichs vorhanden ist.—■ 11 —PA 9/492/4828. Pumpanordnung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von der Hilfskathode das Heizelement parallel oder in Serie mit dem Heizer der Kathode des Hauptsystems geschaltet ist.9'^vjrerfahren zum Betrieb einer Pumpanordnung nach oder^mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitselektrodeln") zur Kathode in solchemNl^stand angeordnj^und mit solchem positiven Potential iif^ezug^äuf die Kathode gelegt ist (sind), daß d^e^Ent^dung im Sättigungsgebiet erfolgt unjr^die Arbeitseleksfeä^de auf eine für das betr^ifende Gettermetall der Aro^tselektrode^arusreichende Temperatur durch Elektronen»^- :all erwärmt wird (werden).nach einem oder mehreren, derden JtfrsjDrüche, dadurch gekennzeichnet, daiMTIe Blektrodenausbil*ujig und -anordnung vper^Sjstem derart gev/ählt ist, daß be!bvdenj«r^den Aufheizungsvorgang der Arbeits^keictroden^aiigelegten Potentialen die Elekt^K5n~en-Entladtingsstrecke "ifik^wesentlichen 'lonisierungsstrecke fungiert.PA 9/492/482 - 12 - ... Pumpanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ArToeitselektrode konkav, z.B. als zur Kathode hin einseitig offener Hohlzylinder ausgebildet ist.\%L. Pumpanordnung nach-Anspruch 11, dadurch gekennzeich-,net, daß der Getterstoff im Zentrum dec Zylinder-"bodens angeordnet ist. ' · "
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES53161U DE1950691U (de) | 1965-06-30 | 1965-06-30 | Pumpanordnung mit hilfskathode fuer elektrische entladungsgefaesse. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES53161U DE1950691U (de) | 1965-06-30 | 1965-06-30 | Pumpanordnung mit hilfskathode fuer elektrische entladungsgefaesse. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1950691U true DE1950691U (de) | 1966-12-01 |
Family
ID=33380701
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DES53161U Expired DE1950691U (de) | 1965-06-30 | 1965-06-30 | Pumpanordnung mit hilfskathode fuer elektrische entladungsgefaesse. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1950691U (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10741995B2 (en) | 2016-09-27 | 2020-08-11 | Jenoptik Optical Systems Gmbh | Optical and optoelectronic assembly and method for the production thereof |
-
1965
- 1965-06-30 DE DES53161U patent/DE1950691U/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10741995B2 (en) | 2016-09-27 | 2020-08-11 | Jenoptik Optical Systems Gmbh | Optical and optoelectronic assembly and method for the production thereof |
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