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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Elektronenröhre,
bei der eine Nebenröhre
und eine Eingangsfrontplatte durch ein Dichtmetall, beispielsweise
ein überwiegend
indiumhaltiges Metall, aneinander befestigt sind, wobei dieses Metall
auf einer Temperatur unterhalb seines Schmelzpunktes, beispielsweise
auf Zimmertemperatur, gehalten wird.
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Eine herkömmliche Elektronenröhre, die
gemäß einem
Indium-Kaltverfahren hergestellt wird, ist in der Offengelegten
Japanischen Patentveröffentlichung
(Kokai) Nr. HEI-4-58444 beschrieben. Bei diesem Verfahren werden
die Nebenröhre
und die Eingangsfrontplatte in eine Vakuumvorrichtung eingebracht,
die als Übertragungsvorrichtung
bezeichnet wird und über
Indium verbunden ist, das unterhalb seines Schmelzpunktes (beispielsweise
auf Zimmertemperatur) gehalten wird und in seinem festen Zustand
verwendet wird. Beim Verbinden von Nebenröhre und Eingangsfrontplatte
wird die Eingangsfrontplatte gegen die Nebenröhre gedrückt, wodurch das Indium verformt
wird. Daher wird durch Eindrücken
des Indiums zwischen Nebenröhre
und Eingangsfrontplatte eine luftdichte Vakuumdichtung für die Elektronenröhre zustandegebracht.
Andere Beispiele zu Elektronenröhren,
die unter Verwendung dieses Indium-Kaltverfahrens hergestellt werden, sind
in den Offengelegten Japanischen Patentveröffentlichungen (Kokai) Nr.
SHO-57-136748, Nr. SHO-54-16167 und Nr. SHO-61-211941 beschrieben.
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Beispiele für eine Elektronenröhre, die
gemäß einem
Indium-Warmverfahren hergestellt wird, sind in den Offengelegten
Japanischen Patentveröffentlichungen
(Kokai) Nr. HEI-6-318439, Nr. HEI-6-318439 und Nr. HEI-3-133037
beschrieben. Bei diesem Verfahren werden Nebenröhre und Eingangsfrontplatte
innerhalb der Übertragungsvorrichtung
unter Verwendung von Indium verbunden, das in einer Heizvorrichtung
geschmolzen wurde. In der Nebenröhre
ist eine das Indium sammelnde Vertiefung vorgesehen, damit das geschmolzene
Iridium nicht aus der Nebenröhre
auslaufen kann.
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Jedoch treten bei Elektronenröhren, die
unter Verwendung des oben beschriebenen Indium-Kaltverfahrens hergestellt
werden, verschiedene Probleme auf. Beispielsweise kann, da die Endfläche der
Nebenröhre
annähernd
flach und parallel zu der Innenseite der Eingangsfrontplatte ausgebildet
ist, nicht immer eine gute luftdichte Abdichtung mit dem Indium
erzielt werden, selbst wenn Nebenröhre und Eingangsfrontplatte
mit großer
Kraft gegen das Indium gedrückt
werden, da sich die mit dem Indium in Kontakt kommenden Flächen nicht
gut aneinander anpassen. Weiter steht das Indium, wenn die Eingangsfrontplatte
gegen die Nebenröhre
gedrückt wird,
aus den sich berührenden
Flächen
nach außen vor.
Daher können
bei diesen Elektronenröhren,
die ausreichend gute Luftdichtheit erfordern, Probleme mit der Luftdichtheit
auftreten. Auf Grund dieser mangelhaften Luftdichtheit können Sauerstoff
und Feuchtigkeit aus der Luft in die Elektronenröhre eintreten und die Empfindlichkeit
der Photokathode beeinträchtigen.
Die mit Indium gebildete Dichtung ist besonders dann schlecht, wenn
das Ende der Nebenröhre
aus einem metallischen Material ausgebildet ist.
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In EP-A-0253561 wird eine Bildverstärkerröhre offenbart,
bei der das Indium-Kaltverfahren zum Abdichten des Spalts zwischen
der Röhre
und einem Ausgabefenster verwendet wird. Das dichtende Ende der
Röhre weist
einen Flansch mit einer vorstehenden Lippe auf, die nach dem Abdichten
in Kontakt mit dem Ausgabefenster steht.
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Angesichts des Vorstehenden liegt
der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Elektronenröhre mit
guter Luftdichtheit zu schaffen, die sich zur Massenfertigung eignet.
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In einer ersten Ausgestaltung besteht
die Erfindung in einer Elektronenröhre mit einem inneren Vakuumraum,
mit einer Nebenröhre
mit einer imaginären
Mittelachse, einer inneren Umfangsfläche, einer äußeren Umfangsfläche, einem ersten
Endabschnitt an einem Ende in einer Richtung der imaginären Mittelachse
und einem zweiten Endabschnitt gegenüber dem ersten Endabschnitt,
wobei der erste Endabschnitt eine Endfläche aufweist;
einer Eingangsfrontplatte,
die an dem ersten Endabschnitt der Nebenröhre befestigt ist;
einer
Photokathode, die auf durch die Eingangsfrontplatte hindurch auf
die Photokathode aufgebrachtes einfallendes Licht ansprechend Elektronen
aussendet; einem an dem zweiten Endabschnitt der Nebenröhre vorgesehenen
Fuß, wobei
der Fuß,
die Nebenröhre
und die Eingangsfrontplatte den inneren Vakuumraum bilden; und
einem
Dichtelement, das mit einem schmiedbaren Dichtmetall und einem das
schmiedbare Dichtmetall umschließenden Stützelement ausgebildet ist,
wobei das Dichtelement koaxial zwischen dem ersten Endabschnitt
der Röhre
und der Eingangsfrontplatte eingebracht ist und das Dichtmetall
zwischen der Eingangsfrontplatte und der Endfläche der Röhre zusammengedrückt wird,
wodurch die Eingangsfrontplatte und die Nebenröhre hermetisch abgedichtet werden,
dadurch
gekennzeichnet, daß der
Endflächenabschnitt
des ersten Abschnitts der Nebenröhre
einen inneren Vorsprung umfaßt,
der in der Richtung der imaginären
Mittelachse vorsteht und in einer Position ausgebildet ist, die
näher an
der inneren Umfangsfläche
als an der äußeren Umfangsfläche liegt,
wobei der innere Vorsprung verhindert, daß das Dichtmetall bis zu dem
inneren Vakuumraum vorsteht, sowie einen vertieften Abschnitt umfaßt, wobei
das schmiedbare Dichtmetall zwischen der Eingangsfrontplatte und
der Endfläche
der Nebenröhre
eingeschlossen ist.
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Bei dieser Elektronenröhre sind
Nebenröhre und
Eingangsfrontplatte mit dem schmiedbaren Dichtmetall, beispielsweise
Indium oder einer Indiumlegierung, miteinander verbunden. Dazu wird
das Dichtmetall, das an der inneren Umfangsfläche des Stützelementes befestigt ist,
zwischen Nebenröhre und Eingangsfrontplatte
gebracht, und die Eingangsfrontplatte wird gegen die Nebenröhre gedrückt. Infolgedessen
wird das Dichtmetall von der Eingangsfrontplatte und der Endfläche der
Nebenröhre
zusammengedrückt.
Da der innere Vorsprung und der vertiefte Abschnitt in der Endfläche der
Nebenröhre ausgebildet
sind, wird ein Hauptteil des Dichtmetalls in einem Zwischenraum
eingeschlossen, der von der Eingangsfrontplatte, dem inneren Vorsprung,
dem vertieften Abschnitt und dem Stützelement gebildet wird. Deshalb
wird das Dichtmetall fest an der Endfläche der Nebenröhre befestigt,
und Nebenröhre
und Eingangsfrontplatte können
durch das Dichtmetall sicher abgedichtet werden.
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Die Endfläche der Nebenröhre dient
als Druckaufnahmefläche
und befindet sich in einer im allgemeinen abfallenden Form von der
Innenseite nach außen.
Deshalb kann der innere Abschnitt der Fläche in geeigneter Weise verhindern,
daß mehr Dichtmetall
als notwendig in den inneren Vakuumraum läuft, wenn die Druckaufnahmefläche enger
an die Innenseite der Eingangsfrontplatte gedrückt wird. Bei dieser im allgemeinen
abfallenden Form wird der äußere Abschnitt
der Druckaufnahmefläche
weiter weg von der Innenfläche
der Eingangsfrontplatte gebracht. Jedoch verhindert das um die Nebenröhre herum
positionierte Stützelement
in geeigneter Weise, daß mehr
Dichtmetall als notwendig aus der Nebenröhre herausgedrückt wird.
Weiter wird, wenn die Druckaufnahmefläche an der Endfläche der
Nebenröhre
vorgesehen wird, die Oberfläche
der Endfläche größer, wodurch
die Verbindung zwischen dem Dichtmetall und der Endfläche der
Nebenröhre
verbessert wird.
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Hierbei kann die Druckaufnahmefläche am besten
als gestuft abfallende Fläche
geformt werden. Durch einfache Änderung
der Anzahl der Stufen in der Fläche
kann die Oberfläche
der Druckaufnahmefläche
verändert
werden. Demgemäß kann die
Fläche
gemäß Überlegungen
zur Abdichtqualität
zwischen dem Dichtmetall und der Endfläche der Nebenröhre und
zur Fließfähigkeit
des Dichtmetalls ausgelegt werden.
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Die Druckaufnahmefläche kann
am besten als schräg
angeordnete Fläche
geformt werden. Durch diese Form kann die Druckaufnahmefläche leichter
hergestellt werden. Weiterhin kann die Fläche einfach durch Änderung
des Neigungswinkels der Druckaufnahmefläche an eine Vielzahl von Produkten
angepaßt
werden.
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Weiterhin ist erwünscht, einen ringförmigen ausgeschnittenen
Abschnitt um die äußere Umfangsfläche der
Nebenröhre
herum zur Unterbringung des Stützelementes
auszubilden. Durch diesen ausgeschnittenen Abschnitt können die äußeren Umfangsflächen des
Stützelementes
und der Nebenröhre bündig miteinander
gestaltet werden und annähernd eine
Fläche
bilden und dadurch den Betrag der ungleichen äußeren Flächen der Elektronenröhre so sehr
wie möglich
einschränken.
Dadurch entsteht eine Elektronenröhre mit einer einfachen Form
und sehr wenigen vorstehenden Teilen. Durch eine solche Konstruktion
verbessern sich die Universalität und
die Leichtigkeit der Handhabung der Elektronenröhre, und sie ist ideal für dichte
Anordnungen von mehreren Elektronenröhren.
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Der erste Endabschnitt der Nebenröhre kann ferner
einen äußeren Vorsprung
umfassen, der in einer Position ausgebildet ist, die näher an der äußeren Umfangsfläche als
an der inneren Umfangsfläche liegt.
Zwischen dem inneren Vorsprung und dem äußeren Vorsprung ist eine das
Dichtmetall unterbringende Vertiefung ausgebildet und öffnet sich
in Richtung zu der Innenfläche
der Eingangsfrontplatte. Wenn die Eingangsfrontplatte gegen die
Endfläche der
Nebenröhre
gedrückt
wird, um Druck auf das Metall auszuüben, wird das Metall verformt
und in die das Dichtmetall unterbringende Vertiefung gedrückt. Das
Metall wird sicher in die Seitenflächen der inneren und äußeren Vorsprünge sowie
in die das Dichtmetall unterbringende Vertiefung gedrückt, wodurch eine
feste Dichtung mit der Eingangsfrontplatte und der Endfläche der
Nebenröhre
gebildet wird.
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In einer weiteren Ausgestaltung besteht
die Erfindung in einer Elektronenröhre gemäß Anspruch 10.
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Die speziellen Merkmale und Vorteile
der Erfindung sowie andere Aufgaben werden aus der folgenden Beschreibung
in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen erkennbar, in denen:
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1 eine
Querschnittsansicht ist, welche eine Elektronenröhre gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 eine
gestreckte Querschnittsansicht ist, welche die wesentlichen Teile
der Elektronenröhre
gemäß 1 zeigt;
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3 eine
gestreckte Querschnittsansicht ist, welche die beim Zusammenfügen der
Elektronenröhre
gemäß 1 verwendeten wesentlichen
Teile zeigt;
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4 eine
gestreckte Querschnittsansicht ist, welche eine Elektronenröhre gemäß der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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5 eine
gestreckte Querschnittsansicht ist, welche eine Elektronenröhre gemäß der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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6 eine
gestreckte Querschnittsansicht ist, welche eine Elektronenröhre gemäß der vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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7 eine
gestreckte Querschnittsansicht ist, welche eine Elektronenröhre gemäß der fünften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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8 eine
gestreckte Querschnittsansicht ist, welche eine Elektronenröhre gemäß der sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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9 eine
gestreckte Querschnittsansicht ist, welche eine Elektronenröhre gemäß der siebenten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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10 eine
gestreckte Querschnittsansicht ist, welche eine Elektronenröhre gemäß der achten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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11 eine
gestreckte Querschnittsansicht ist, welche eine Elektronenröhre gemäß der neunten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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12 eine
gestreckte Querschnittsansicht ist, welche eine Elektronenröhre gemäß der zehnten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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13 eine
gestreckte Querschnittsansicht ist, welche eine Elektronenröhre gemäß der elften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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14 eine
gestreckte Querschnittsansicht ist, welche eine Elektronenröhre gemäß der zwölften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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15 eine
Querschnittsansicht ist, welche eine Elektronenröhre gemäß der dreizehnten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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16 eine
gestreckte Querschnittsansicht ist, welche die wesentlichen Teile
der Elektronenröhre
gemäß 15 zeigt.
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An Hand der anliegenden Zeichnungen
wird eine Elektronenröhre
gemäß bevorzugten
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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1 ist
eine Querschnittsansicht, welche eine Elektronenröhre gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. In der Zeichnung ist eine Elektronenröhre 1 mit
einer zylindrischen Nebenröhre 10 versehen.
In der folgenden Beschreibung wird die Nebenröhre 10 an Hand einer imaginären Mittelachse
beschrieben, die in einer Längsrichtung
der Nebenröhre 10 verläuft. Die
Nebenröhre 10 umfaßt eine
ringförmige
Kathodenelektrode 11, eine ringförmige Lampe 12, eine
ringförmige Schweißelektrode 13 und
eine ringförmige
Zwischenelektrode 50, wobei sämtliche Teile 11, 12, 13 und 50 derselben
konzentrisch zueinander und in Schichten angeordnet sind. Die Kathodenelektrode 11 ist
aus dem stark leitfähigen
Kovar-Metall konstruiert, wobei ein Formverfahren in einem Stück, beispielsweise Pressen,
Spritzgießen
oder maschinelles Formen, verwendet wird. Die Lampe 12 ist
aus einem isolierenden Material, beispielsweise aus Keramik, konstruiert
und zu zwei Hälften
geformt, einer ersten Lampe 12A und einer zweiten Lampe 12B.
Die Schweißelektrode 13 und
die Zwischenelektrode 50 sind ebenfalls aus Kovar-Metall
konstruiert, und die letztere ist zwischen der ersten Lampe 12A und
der zweiten Lampe 12B befestigt.
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Die Lampe 12 mit der Zwischenelektrode 50 darin
ist zwischen der Kathodenelektrode 11 und der Schweißelektrode 13 vorgesehen.
Ein Ende der Lampe 12 ist gegen die flache Innenseite 11a der
Kathodenelektrode 11 gedrückt und mit Hartlot oder dergleichen
befestigt. Das andere Ende der Lampe 12 ist gegen die flache
Innenseite 13a der Schweißelektrode 13 gelegt
und mit Hartlot oder dergleichen befestigt. Die Lampe 12 ist
durch Einbringen der Zwischenelektrode 50 zwischen die
erste Lampe 12A und die zweite Lampe 12B und Hartlöten der
sich berührenden
Teile gebildet. Deshalb läßt sich
die Nebenröhre 10 durch
Hartlöten
integral leicht zu einem Stück
ausbilden.
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Die Kathodenelektrode 11,
die Lampe 12 und ein zylindrischer Hauptabschnitt 13A der
Schweißelektrode 13 sind
alle mit annähernd
der gleichen äußeren Form
ausgebildet. Bei der vorliegenden Ausführungsform weisen alle diese
Teile eine kreisrunde Form mit einem Außendurchmesser von 14 Millimetern
auf. Durch diese Konfiguration wird jede Ungleichmäßigkeit
auf der Außenseite
der Nebenröhre 10 beseitigt,
was zu einer einfachen Form ohne vorstehende Teile führt. Infolgedessen
verbessern sich durch diese Konstruktion die Universalität und die Leichtigkeit
der Handhabung der Elektronenröhre, und
sie ist ideal für
enge Anordnungen von mehreren Elektronenröhren. Eine Elektronenröhre mit
einer solchen Konstruktion kann auch hohen Druck aushalten. Die
Außenseite
der Kathodenelektrode 11, der Lampe 12, der Zwischenelektrode 50 und
der Schweißelektrode 13 kann
auch als Vieleck gestaltet sein.
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Eine innere Umfangsfläche 11b der
Kathodenelektrode 11 ist weiter innen als eine innere Umfangsfläche 12a der
Lampe 12 positioniert, wodurch der Innendurchmesser der
Kathodenelektrode 11 kleiner als der Innendurchmesser der
Lampe 12 wird. Deshalb kann verhindert werden, daß zufällig auf nicht
dazu vorgesehene Bereiche einer später beschriebenen Photokathode 22 auftreffende
vagabundierende Elektronen in die Lampe 12 einschlagen, wodurch
sowohl Ladungen, die auftreten, wenn diese vagabundierende Elektronen
mit der Lampe 12 zusammenstoßen, als auch Wirkungen beseitigt
werden, die von diesen Ladungen auf der Elektronenumlaufbahn bewirkt
werden. Die Kathodenelektrode 11 dient auch als Fokussierelektrode
der Elektronenröhre 1.
Deshalb müssen
die von der Photokathode 22 innerhalb des effektiven Durchmessers
von 8 Millimetern ausgesendeten Elektronen, wenn eine festgelegte
Spannung an die Elektronenröhre 1 angelegt wird,
bis zu einem Durchmesser von etwa 2 Millimetern auf einer Halbleitervorrichtung 40 zusammengeführt werden.
Es ist deshalb erwünscht,
daß die
Kathodenelektrode 11 einen Innendurchmesser von 10 Millimetern
und eine Länge
von 3 Millimetern aufweist, und daß die Keramiklampen 12A und 12B einen
Innendurchmesser von 11 Millimetern und eine Länge von 3 Millimetern aufweisen.
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Die oben beschriebene Zwischenelektrode 50 steht
von der Innenseite 12a der Lampe 12 nach innen
vor. Der Innendurchmesser einer Öffnung 50a der
Zwischenelektrode 50 ist so klein wie möglich, ohne die Elektronenumlaufbahn
zu stören.
Deshalb beträgt
ein geeigneter Innendurchmesser etwa 7 Millimeter. Daher lassen
sich Aufladungen der Lampe 12 verhindern, die von vagabundierenden
Elektronen bewirkt werden. Selbst wenn sich die Lampe 12 aus irgendeinem
Grunde auflädt,
wird verhindert, daß die Ladung
die Elektronenumlaufbahn nachteilig beeinflußt, da die Zwischenelektrode 50 das
Potential auf einen Bereich nahe an der Elektronenumlaufbahn festlegt.
Die Dicke der Zwischenelektrode 50 sollte etwa 0,5 Millimeter
betragen.
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Ein scheibenförmiger Fuß 31, der aus einem leitfähigen Material
wie Kovar-Metall
ausgebildet ist, ist in einer zweiten Öffnung 15 der Nebenröhre 10 an der
Schweißelektrode 13 befestigt.
An dem äußeren Ende
des zylindrischen Hauptabschnitts 13A ist ein kreisrunder
erster Flanschabschnitt 13B ausgebildet, der nach außen vorsteht
und zur Verbindung mit dem Fuß 31 verwendet
wird. An dem inneren Ende des zylindrischen Hauptabschnitts 13A ist
ein kreisrunder zweiter Flanschabschnitt 13C ausgebildet,
der nach innen vorsteht und zur Verbindung mit der Lampe 12 verwendet
wird. Am Außenumfang
des Fußes 31 ist ein
kreisrunder ausgeschnittener Randabschnitt 31a ausgebildet,
um auf den ersten Flanschabschnitt 13B zu passen. Daher
ist der erste Flanschabschnitt 13B der Schweißelektrode 13 auf
den ausgeschnittenen Randabschnitt 31a des Fußes 31 gepaßt, wodurch die
Schweißelektrode 13 und
der Fuß 31 durch
einfaches Zusammenfügen,
das nur ein Widerstandsschweißen
notwendig macht, leicht verbunden werden können. Die Nebenröhre 10 paßt beim
Widerstandsschweißen äußerst gut
mit dem Fuß 31 zusammen.
In dem Fuß 31 ist
ein hindurchlaufender Stift 32 befestigt. Der hindurchlaufende
Stift 32 ist durch ein Glas 34 isoliert.
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Mit einem leitfähigen Klebstoff ist auf der
vakuumseitigen Fläche
des Fußes 31 eine
Halbleitervorrichtung 40 befestigt und wirkt als APD (Lawinenphotodiode).
Die Halbleitervorrichtung 40 umfaßt eine Elektronenaufschlagfläche 44a mit
einem Durchmesser von annähernd
3 Millimetern. Ein vorgeschriebener Abschnitt der Halbleitervorrichtung 40 ist über einen
Draht 33 mit dem hindurchlaufenden Stift 32 verbunden.
Ferner ist eine plattenförmige
Anode 60 zwischen der Halbleitervorrichtung 40 und
der Zwischenelektrode 50 und näher an der Halbleitervorrichtung 40 positioniert,
wodurch der Umfangsrand der Anode 60 an dem zweiten Flanschabschnitt 13C der
Schweißelektrode 13 befestigt
ist. Diese Anode 60 ist ein dünnes Blech aus rostfreiem Stahl
mit einer Dicke von 0,3 Millimetern und wird durch Pressen ausgebildet.
Der Spalt zwischen der Anode 60 und der Halbleitervorrichtung 40 sollte
1 Millimeter betragen.
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In der Mitte der Anode 60 gegenüber der Elektronenaufschlagfläche 44a der
Halbleitervorrichtung 40 ist eine Öffnung 61 ausgebildet.
An der Anode 60 ist einstöckig ein zylindrischer Kollimatorabschnitt
(eine Kollimatorelektrode) 62 ausgebildet und steht in
Richtung zu der Photokathode 22 konzentrisch mit der Öffnung 61 und
diese umschließend
vor. Der Kollimatorabschnitt 62 sollte einen Innendurchmesser
von 3,0 Millimetern und eine Höhe
von 1,3 Millimetern aufweisen. Die Anode 60 kann an dem verlängerten
Ende des zweiten Flanschabschnitts 13C vorgeformt sein,
so daß die
Schweißelektrode 13 als
Anode 60 dient.
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Eine Energiequelle 200 legt
negative Spannungen, beispielsweise –12 Kilovolt an die Kathodenelektrode 11 und –6 Kilovolt
an die Zwischenelektrode 50. Auch werden –150 Kilovolt über einen
Widerstand sowohl an die Halbleitervorrichtung 40 als auch an
eine Verarbeitungseinheit 300 angelegt. Wie in 2 gezeigt ist, ist die aus
lichtdurchlässigem
Glas zusammengesetzte Eingangsfrontplatte 21 an der Kathodenelektrode 11 befestigt
und auf der Seite der Nebenröhre 10 mit
der ersten Öffnung 14 positioniert. Die
Photokathode 22 ist an der Innenseite der Eingangsfrontplatte 21 vorgesehen.
Nachdem die Photokathode 22 hergestellt ist, wird die Eingangsfrontplatte 21 über ein
schmiedbares Metall 23 mit der Kathodenelektrode 11 integriert.
Als Dichtmetall können beispielsweise
Indium, eine vorwiegend Indium enthaltende Legierung, Blei, eine
Bleilegierung oder Gold (Au) verwendet werden. Diese Dichtmetalle weisen
einen niedrigen Schmelzpunkt auf. Als Dichtmetall dient das Metall 23 und
bildet eine Dichtung zwischen der Eingangsfrontplatte 21 und
der Endfläche
der Nebenröhre 10.
Des weiteren ist der durch das Metall 23 abgedichtete Bereich
von einem kreisrunden Stützelement 24 für das Dichtmetall
umschlossen, das aus Kovar-Metall ausgebildet ist. Im Bereich der
Photokathode 22 ist eine Photokathodenelektrode 25 angebracht,
die aus einem dünnen Chromfilm
ausgebildet ist, so daß eine
elektrische Verbindung zwischen der Photokathode 22 und
dem Metall 23 gebildet wird. Die Photokathodenelektrode 25 weist
einen Innendurchmesser von 8 Millimetern zur Regulierung des effektiven
Durchmessers der Photokathode 22 auf.
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Die Endfläche der Kathodenelektrode 11 in der
Nebenröhre 10 ist
zu einer kreisrunden Druckaufnahmefläche 70 zur Verformung
des Metalls 23 durch Druck geformt. Diese Druckaufnahmefläche 70 ist
zu einer Stufengestalt geformt. Das heißt, an der Außenseite
der Druckaufnahmefläche 70 ist
eine erste Fläche 71 vorgesehen,
wobei diese Fläche
durch Herausschneiden eines Abschnitts der Kathodenelektrode 11 aus
der äußeren Umfangsfläche 11c der
Kathodenelektrode 11 nach innen ausgebildet wird. Die erste
Fläche 71 ist
flach und ist senkrecht zu der imaginären Mittelachse. An der Innenseite
der Druckaufnahmefläche 70 ist
eine zweite Fläche 72 vorgesehen.
Die zweite Fläche 72 ist
eine Stufe höher
als die erste Fläche 71,
die durch eine ansteigende Fläche 73 verbunden
sind, und befindet sich damit näher
an der Eingangsfrontplatte 21. Die erste und die zweite Fläche 71 und 72 sind
kreisrund und sind parallel zu der Innenfläche der Eingangsfrontplatte 21.
Die ansteigende Fläche 73 ist
ebenfalls kreisrund und ist senkrecht zu den Flächen 71 und 72.
Bei der vorliegenden Ausführungsform
sollte die Breite W1 der ersten Fläche 71 etwa 1,5 Millimeter
betragen, während
die Breite W2 der zweiten Fläche 72 etwa
0,5 Millimeter betragen sollte. Die Höhe H der ansteigenden Fläche 73 sollte
etwa 0,5 Millimeter betragen. Der Querschnitt der zweiten Fläche 72 kann
halbkreisförmig
gestaltet sein und in Richtung zu der Eingangsfrontplatte 21 gewölbt sein.
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Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform wird durch den von
der zweiten Fläche 72 und
der ansteigenden Fläche 73 gebildeten
inneren Vorsprung verhindert, daß das Dichtmetall 23 bis
zu dem inneren Vakuumraum vorsteht. Ein von der ersten Fläche 71 gebildeter
vertiefter Abschnitt schließt
das Dichtmetall 23 ein, wenn die Eingangsfrontplatte 21 gegen die
Endfläche 70 der
Nebenröhre 10 gedrückt wird. Wie
in 2 gezeigt ist, weist
der innere Vorsprung, wenn er entlang der imaginären Mittelachse zerschnitten
wird, einen rechteckig geformten Querschnitt auf.
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Als nächstes wird kurz der Vorgang
zum Abdichten von Nebenröhre 10 und
Eingangsfrontplatte 21 in einer als (nicht gezeigte) Übertragungsvorrichtung
bezeichneten Vakuumvorrichtung beschrieben, wobei das Metall 23 einen
niedrigen Schmelzpunkt aufweist. Während des Abdichtvorgangs wird
die Innenseite der Übertragungsvorrichtung
auf einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des Metalls 23 gehalten;
beispielsweise auf Zimmertemperatur.
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Wie in 3 gezeigt
ist, wird zuerst das Metall 23 auf die Kathodenelektrode 11 und
dann auf die Eingangsfrontplatte 21 aufgebracht, und jedes
wird um die gleiche Achse herum positioniert. Hierbei wird das Metall 23 an
der Innenfläche
des kreisrunden Stützelementes 24 für das Dichtmetall
befestigt. Das Metall 23 ist als Ring geformt, dessen Querschnitt
ein gleichschenkeliges Dreieck bildet. Das Metall 23 sollte
einen Innendurchmesser von 13,5 Millimetern, einen Außendurchmesser
von 14,5 Millimetern und eine Höhe
von 2 Millimetern aufweisen. Durch Zusammendrücken von Kathodenelektrode 11 und
Eingangsfrontplatte 21 mit einem Druck von etwa 1,47 kN
(150 Kilopond) wird das Metall 23 verformt und fungiert
als Klebstoff zwischen Kathodenelektrode 11 und Eingangsfrontplatte 21,
der die beiden integriert.
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Bei diesem Vorgang, wenn die erste
und die zweite Fläche 71 und 72 Druck
auf das Metall 23 ausüben,
verformt sich das Metall 23 und weicht nach außen in Richtung
zu dem Stützelement
für das Dichtmetall 24 aus.
Deshalb wird das Metall 23 sicher in die Flächen 71 und 72 und
die ansteigende Fläche 73 gedrückt und
bildet eine feste Dichtung mit der Eingangsfrontplatte 21 und
der Druckaufnahmefläche 70.
Infolgedessen verbessert sich die Luftdichtheit innerhalb der Elektronenröhre 1.
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Wenn das Metall 23 gedrückt wird,
nähert sich
die zweite Fläche 72 der
Innenfläche
der Eingangsfrontplatte 21 und verhindert dadurch, daß mehr von
dem Metall 23 als notwendig in die Nebenröhre 10 hineingedrückt wird,
und vermeidet die Ablagerung von Metall 23 an der Photokathode 22.
Die erste Fläche 71 ist
von der Innenfläche
der weiter Eingangsfrontplatte 21 weiter weg. Jedoch verhindert das
um die Nebenröhre 10 herum
vorgesehene kreisrunde Stützelement 24 für das Dichtmetall,
daß mehr von
dem Metall 23 als notwendig aus der Nebenröhre 10 herausgedrückt wird.
Daher wird das Metall 23 so verformt, daß es in
dem von der ersten Fläche 71,
der ansteigenden Fläche 73,
der Innenfläche
der Eingangsfrontplatte 21 und der Innenfläche des
Stützelement 24 für das Dichtmetall
beschriebenen Bereich eingeschlossen wird. Weiter wird durch Ausbildung der
Druckaufnahmefläche 70 an
der Endfläche
der Nebenröhre 10 die
Oberfläche
der Endfläche
vergrößert, wodurch
sich die Verbindungsqualität
zwischen dem Metall 23 und der Endfläche der Nebenröhre 10 und
die Gesamtluftdichtheit der Elektronenröhre 1 verbessert.
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Eine zweite Ausführungsform ist in 4 gezeigt. Die zweite Ausführungsform ähnelt der
in 1 und 2 gezeigten ersten Ausführungsform.
Bei der zweiten Ausführungsform
ist, wie in 4 gezeigt
ist, ein kreisrunder ausgeschnittener Abschnitt 74 in der äußeren Umfangsfläche 11c zum
Unterbringen des kreisrunden Stützelements 24 für das Dichtmetall
ausgebildet. Durch diesen ausgeschnittenen Abschnitt 74 kann
eine Umfangsfläche 24a des
Stützelements 24 für das Dichtmetall
bündig
mit der Umfangsfläche 11c positioniert
werden, wodurch eine durchgehende Fläche entsteht, wodurch die Ungleichmäßigheit
in den Außenflächen der
Nebenröhre 10 vermindert
und eine einfache Form mit sehr wenigen vorstehenden Abschnitten
gebildet wird. Eine Elektronenröhre 1 mit
einer Nebenröhre 10 mit
dieser Konstruktion ist ideal für
dichte Anordnungen von mehreren Elektronenröhren 1. Durch eine
solche Nebenröhre 10 verbessern
sich auch die Universalität und
die Leichtigkeit der Handhabung der Elektronenröhre 1.
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Eine dritte Ausführungsform ist in 5 gezeigt. Aus einem Kovar-Metall
wird eine Kathodenelektrode 11A gepreßt, die in 5 gezeigt ist, und wird zu einer vorgeschriebenen
Form gebogen. Die Kathodenelektrode 11A kann billig hergestellt
werden. An der Endfläche
der Kathodenelektrode 11A ist eine kreisrunde Druckaufnahmefläche 75 ausgebildet.
Diese Druckaufnahmefläche 75 ist
in einer Stufenform ausgebildet, die im allgemeinen von innen nach
außen
abfällt.
Das heißt,
an der Außenseite
der Druckaufnahmefläche 75 ist
eine erste Fläche 76 ausgebildet,
und diese Fläche
wird durch Biegen der plattenförmigen
Kathodenelektrode 11A ausgebildet. An der Innenseite der
Druckaufnahmefläche 75 ist eine
zweite Fläche 77 vorgesehen.
Die zweite Fläche 77 wird
durch Hochbiegen des Endes der plattenförmigen Kathodenelektrode 11A ausgebildet,
so daß dieses
zu der Eingangsfrontplatte 21 weist.
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Die erste und die zweite Fläche 76 und 77 sind
durch eine aufsteigende Fläche 78 verbunden. Die
zweite Fläche 77 ist
eine Stufe höher
als die erste Fläche 76 ausgebildet,
so daß sie
sich näher
an der Eingangsfrontplatte 21 befindet. Wenn die Kathodenelektrode 11A so
hergestellt wird, daß sich
eine hohle Vertiefung an der Innenseite der Umfangsfläche 11c bildet,
wird ein kreisrunder ausgeschnittener Abschnitt 79 an der
Kathodenelektrode 11A zur Unterbringung des kreisrunden
Stützelementes 24 für das Dichtmetall
gebildet. Durch diesen ausgeschnittenen Abschnitt 79 kann
das Stützelement 24 für das Dichtmetall 79 bündig mit
der Umfangsfläche 11Ac positioniert
werden, wodurch eine durchgehende Fläche entsteht.
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Wie oben beschrieben, beträgt die Anzahl der
Stufen in beiden Druckaufnahmeflächen 70 und 75 eine.
Jedoch kann diese Anzahl je nach Bedarf erhöht werden. Zur Bestimmung der
benötigten
Anzahl der Stufen ist es wesentlich, das Haftvermögen zwischen
dem Metall 23 und der Druckaufnahmefläche 70 oder 75 und
das Potential des Metalls 23 zum Entweichen zwischen den
zwei Teilen heraus zu betrachten. Ferner können die Flächen 71 oder 76 und 72 oder 77 in
einer Neigung von innen nach außen ausgebildet
werden.
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Bei der in 5 gezeigten Ausführungsform verhindert der von
der zweiten Fläche 77 und
der ansteigenden Fläche 78 gebildete
innere Vorsprung, daß das
Dichtmetall 23 bis zu dem inneren Vakuumraum vorsteht.
Wenn die Eingangsfrontplatte 21 gegen die Endfläche 70 der
Nebenröhre 10 gedrückt wird,
schließt
ein von der ersten Fläche 76 gebildeter vertiefter
Abschnitt das Dichtmetall 23 ein.
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Eine vierte Ausführungsform ist in 6 gezeigt. Wie gezeigt ist,
ist eine Druckaufnahmefläche 80 an
der Endfläche
der Kathodenelektrode 11B in schräg angeordneter Form ausgebildet,
die von innen nach außen
abfällt.
Die Druckaufnahmefläche 80 ist
kreisrund und weist einen Neigungswinkel α von 25° auf. Durch Zusammendrücken der
Kathodenelektrode 11B und der Eingangsfrontplatte 21 mit
einem Druck von etwa 1,47 kN (150 Kilopond) wird das Metall 23 verformt
und fungiert als Klebstoff zwischen der Nebenröhre 10 und der Eingangsfrontplatte 21, der
die beiden integriert. Bei diesem Vorgang, wenn die Druckaufnahmefläche 80 Druck
auf das Metall 23 ausübt,
verformt sich das Metall 23 und weicht nach außen in Richtung
zu dem Stützelement 24 für das Dichtmetall
aus. Deshalb wird das Metall 23 sicher mit der Druckaufnahmefläche 80 abgedichtet
und bildet eine feste Dichtung mit der Eingangsfrontplatte 21 und
der Druckaufnahmefläche 80.
Infolgedessen verbessert sich die Luftdichtheit innerhalb der Elektronenröhre 1.
Diese An einer Druckaufnahmefläche 80 läßt sich
leicht herstellen. Außerdem
kann die entstandene Elektronenröhre 1 bei
einer Vielzahl von Produkten angewandt werden, indem einfach der Neigungswinkel α der Druckaufnahmefläche 80 verändert wird.
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Bei der in 6 gezeigten Ausführungsform dient der innere
Abschnitt der schräg
angeordneten Fläche 80 als
der innere Vorsprung, der verhindert, daß das Dichtmetall 23 bis
zu dem inneren Vakuumraum vorsteht. Der äußere Abschnitt der schräg angeordneten
Fläche 80 dient
als vertiefter Abschnitt zum Einschließen des Dichtmetalls 23,
wenn die Eingangsfrontplatte 21 gegen die Endfläche 70 der
Nebenröhre 10 gedrückt wird.
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Eine fünfte Ausführungsform ist in 7 gezeigt. Die fünfte Ausführungsform ähnelt der
vierten Ausführungsform.
Jedoch ist in der in 7 gezeigten
Weise ein kreisrunder ausgeschnittener Abschnitt 81 in
einer äußeren Umfangsfläche 11Cc einer
Kathodenelektrode 11C zur Unterbringung des kreisrunden
Stützelementes 24 für das Dichtmetall
ausgebildet. Durch diesen ausgeschnittenen Abschnitt 81 kann
eine äußere Umfangsfläche 24a des
Stützelementes 24 für das Dichtmetall
bündig
mit einer Umfangsfläche 11Cc der
Kathodenelektrode 11C positioniert werden, wodurch eine
durchgehende Fläche gebildet
wird, wodurch die Ungleichmäßigkeit
in den Außenflächen der
Nebenröhre 10 vermindert
wird und eine einfache Form mit sehr wenigen vorstehenden Teilen gebildet
wird. In diesem Falle sollte der Neigungswinkel α der Druckaufnahmefläche 80 etwa 25° betragen.
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Eine sechste Ausführungsform ist in 8 gezeigt. Wie darin zu
sehen ist, ist in der Mitte an der Endfläche einer Kathodenelektrode 11D eine
kreisrunde Druckaufnahmefläche 82 mit
einem Neigungswinkel α von
25° vorgesehen.
An der Außenseite
der Endfläche
ist ein kreisrunder ausgeschnittener Abschnitt 83 zur Unterbringung
des kreisrunden Stützelementes 24 für das Dichtmetall
ausgebildet. Dieser ausgeschnittene Abschnitt 83 ist durch
Ausschneiden der Umfangsfläche 11Dc der
Kathodenelektrode 11D ausgebildet. In der Innenseite der
Endfläche
ist ein kreisrunder, Dichtmetall aufnehmender Abschnitt 84 zur
Aufnahme des überschüssigen Metalls 23 ausgebildet,
das aus der Druckaufnahmefläche 82 herausgedrückt wird.
Dieser Dichtmetall aufnehmende Abschnitt 84 ist in L-Form
durch Ausschneiden einer Innenfläche 11Dd der
Kathodenelektrode 11D ausgebildet und ist eine Fortsetzung
der Druckaufnahmefläche 82.
Daher fällt
selbst dann, wenn mehr Metall 23 als notwendig in Richtung
zu der Innenseite der Nebenröhre 10 herausgedrückt wird,
das überschüssige Metall 23 in
den Dichtmetall aufnehmenden Abschnitt 84 und verhindert
dadurch, daß sich das
Metall 23 an der Photokathode 22 absetzt.
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Eine siebente Ausführungsform
ist in 9 gezeigt. Aus
einem Kovar-Metall
wird eine Kathodenelektrode 11E gepreßt, die in 9 gezeigt ist, und wird zu einer vorgeschriebenen
Form gebogen. Die Kathodenelektrode 11E kann billig hergestellt
werden. An der Endfläche
der Kathodenelektrode 11E ist eine kreisrunde Druckaufnahmefläche 85 ausgebildet.
Diese Druckaufnhmefläche 85 fällt im allgemeinen
von innen nach außen
ab und bildet und besitzt einen Neigungswinkel α von etwa 25°. Wenn die Kathodenelektrode 11 so
hergestellt wird, daß eine
hohle Vertiefung an der Innenseite der Umfangsfläche 11Ec gebildet
wird, wird ein kreisrunder ausgeschnittener Abschnitt 86 in
der Kathodenelektrode 11E zur Unterbringung des kreisrunden
Stützelementes 24 für das Dichtmetall
ausgebildet. Durch diesen ausgeschnittenen Abschnitt 86 kann
die Umfangsfläche 24a des
Stützelementes 24 für das Dichtmetall
bündig
mit der Umfangsfläche 11Ec der
Kathodenelektrode 11C positioniert werden, wodurch eine
durchgehende Fläche
gebildet wird.
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Eine achte Ausführungsform ist in 10 gezeigt. Wie darin gezeigt
ist, wird in einer Elektronenröhre
gemäß der achten
Ausführungsform
die Endfläche
der Kathodenelektrode 11 in der Nebenröhre 10 zu einer Druckaufnahmefläche 70 zur
Verformung des Metalls 23 durch Druck geformt. Diese Druckaufnahmefläche 70 ist
mit kreisrunden ersten und zweiten Vorsprüngen 87 und 88 ausgebildet,
die in Richtung zu der Eingangsfrontplatte 21 vorspringen,
und zwischen den Vorsprüngen 87 und 88 ist eine
kreisrunde, Dichtmetall unterbringende Vertiefung 73 ausgebildet.
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Der erste Vorsprung 87 ist
auf der Innenseite der Endfläche
der Nebenröhre 10 positioniert
und weist einen rechteckig geformten Querschnitt auf. Der zweite
Vorsprung 88 weist einen dreieckig geformten Querschnitt
auf und ist einstöckig
mit der Kathodenelektrode 11 an der Außenseite der Endfläche ausgebildet.
Das heißt,
eine an der Endfläche
des zweiten Vorsprungs 72 ausgebildete, schräg angeordnete
Fläche 72a verläuft schräg nach unten
von innen nach außen.
Durch Verwendung dieser schräg angeordneten
Fläche 72a kann
das Metall 23 längs den
Flächen
des zweiten Vorsprungs 72 sicher geformt werden, wodurch
sich die Abdichtung zwischen dem Metall 23 und dem zweiten
Vorsprung 72 verbessert. Die kreisrunde, Dichtmetall unterbringende Vertiefung 73 öffnet sich
in Richtung zu der Innenfläche
der Eingangsfrontplatte 21 und kann Metall 23 aufnehmen.
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Bei diesem Vorgang, wenn der erste
und der zweite Vorsprung 87 und 88, die an der
Endfläche
der Nebenröhre 10 ausgebildet
sind, Druck auf das Metall 23 ausüben, verformt sich das Metall 23 und
wird in die Dichtmetall unterbringende Vertiefung 73 gedrückt, die
zwischen dem ersten Vorsprung 87 und dem zweiten Vorsprung 88 gebildet
ist. Deshalb wird das Metall 23 sicher in die Seitenflächen der
Vorsprünge 87 und 88 sowie
in die Dichtmetall unterbringende Vertiefung 73 gepreßt und bildet
eine feste Dichtung mit der Eingangsfrontplatte 21 und
der Endfläche
der Nebenröhre 10.
Infolgedessen verbessert sich die Luftdichtheit innerhalb der Elektronenröhre 1.
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Eine neunte Ausführungsform ist in 11 gezeigt. Die neunte Ausführungsform ähnelt der
achten Ausführungsform.
Wie in 11 gezeigt ist,
ist jedoch in einer Elektronenröhre 1 gemäß der neunten Ausführungsform
ein kreisrunder ausgeschnittener Abschnitt 74 in der Umfangsfläche 11c der
Kathodenelektrode 11 zum Unterbringen des kreisrunden Stützelements 24 für das Dichtmetall
ausgebildet. Durch diesen ausgeschnittenen Abschnitt 74 kann
eine Umfangsfläche 24a des
Stützelements 24 für das Dichtmetall
bündig
mit einer Umfangsfläche 11c der
Kathodenelektrode 11 positioniert werden, wodurch eine
durchgehende Fläche
entsteht, wodurch die Ungleichmäßigkeit
in den Außenflächen der
Elektronenröhre 1 vermindert
und eine einfache Form mit sehr wenigen vorstehenden Abschnitten
gebildet wird. Eine Elektronenröhre 1 mit
einer Nebenröhre 10 mit dieser
Konstruktion ist ideal für
dichte Anordnungen von mehreren Elektronenröhren 1. Durch eine
solche Nebenröhre 10 verbessern
sich auch die Universalität
und die Handhabbarkeit der Elektronenröhre 1.
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Eine zehnte Ausführungsform ist in 12 gezeigt. Wie darin gezeigt
ist, ist in einer Elektronenröhre
gemäß der zehnten
Ausführungsform
die Endfläche
eines zweiten Vorsprungs 75 parallel zu der Innenfläche der
Eingangsfrontplatte 21 und nicht als schräg angeordnete
Fläche
der oben beschriebenen Art gebildet.
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Eine elfte Ausführungsform ist in 13 gezeigt. Wie darin gezeigt
ist, ist in einer Elektronenröhre 1 gemäß der elften
Ausführungsform
eine Dichtmetalldruck aufnehmende Fläche 80 mit kreisrunden ersten
und zweiten Vorsprüngen 81 und 82 ausgebildet,
die in Richtung zu der Eingangsfrontplatte 21 vorspringen,
und zwischen den Vorsprüngen 81 und 82 ist
eine kreisrunde, Dichtmetall unterbringende Vertiefung 83 ausgebildet.
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Der erste Vorsprung 81 ist
auf der Innenseite der Endfläche
der Nebenröhre 10 positioniert
und weist einen kreisförmig
geformten Querschnitt auf. Der erste Vorsprung 81 ist aus
Nickel, rostfreiem Stahl, Kovar-Metall oder dergleichen ausgebildet
und ist durch Wiederstandsschweißen an der Endfläche der
Kathodenelektrode 11 befestigt. Da der erste Vorsprung 81 getrennt
von der Kathodenelektrode 11 ausgebildet ist, können die
zwei Teile aus unterschiedlichen Materialien hergestellt werden.
Daher kann der erste Vorsprung 81 billig in verschiedenen Formen
und unter Verwendung verschiedener Materialien ausgebildet werden,
wobei diese Möglichkeiten
bisher nicht bestanden, wenn der erste Vorsprung 81 und
die Kathodenelektrode 11 einstückig ausgebildet waren. Weiter
werden durch die getrennte Ausbildung des ersten Vorsprungs 81 konstruktionelle Änderungen
in Form und Materialien leichter und werden Überlegungen zum Abdichtvermögen zwischen
dem Metall 23 und dem ersten Vorsprung 81 ermöglicht.
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Der zweite Vorsprung 82 weist
einen dreieckig geformten Querschnitt auf und ist einstückig mit der
Kathodenelektrode 11 an der Außenseite der Endfläche ausgebildet.
Das heißt,
eine an der Endfläche
des zweiten Vorsprungs 82 ausgebildete, schräg angeordnete
Fläche 82a verläuft schräg nach unten von
innen nach außen.
Durch Verwendung dieser schräg
angeordneten Fläche 82a kann
das Metall 23 längs
den Flächen
des zweiten Vorsprungs 82 sicher geformt werden, wodurch
sich die Abdichtung zwischen dem Metall 23 und dem zweiten
Vorsprung 72 verbessert. Die kreisrunde, Dichtmetall unterbringende
Vertiefung 83 öffnet
sich in Richtung zu der Eingangsfrontplatte 21 und kann
Metall 23 aufnehmen.
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Es ist auch möglich, den zweiten Vorsprung 82 getrennt
von der Kathodenelektrode 11 auszubilden. Da der zweite
Vorsprung 82 getrennt von der Kathodenelektrode 11 ausgebildet
ist, können
die zwei Teile aus unterschiedlichen Materialien hergestellt werden.
Daher kann der zweite Vorsprung 82 billig in verschiedenen
Formen und unter Verwendung verschiedener Materialien wie rostfreiem
Stahl ausgebildet werden, wobei diese Möglichkeiten bisher nicht bestanden,
wenn der zweite Vorsprung 82 und die Kathodenelektrode 11 einstöckig ausgebildet wurden.
Weiter werden durch die getrennte Ausbildung des zweiten Vorsprungs 82 konstruktionelle Änderungen
in Form und Materialien leichter und werden Überlegungen zum Abdichtvermögen zwischen dem
Metall 23 und dem zweiten Vorsprung 81 ermöglicht.
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Eine zwölfte Ausführungsform ist in 14 gezeigt. Wie darin gezeigt
ist, ist in einer Elektronenröhre 1 gemäß der zwölften Ausführungsform
die Endfläche
eines zweiten Vorsprungs 85 parallel zu der Innenfläche der
Eingangsfrontplatte 21 und nicht als schräg angeordnete
Fläche
in der oben beschriebenen Weise ausgebildet. Auch in diesem Falle
kann der zweite Vorsprung 85 getrennt von der Kathodenelektrode 11 ausgebildet
werden.
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Eine dreizehnte Ausführungsform
ist in 15 und 16 gezeigt. In 15 ist eine Photovervielfacherröhre 90 mit
eine Packungsgröße TO-8
gezeigt. Diese Photovervielfacherröhre 90 ist mit einer zylindrischen
Nebenröhre 91 versehen,
die aus Kovar-Metall auf eine Dicke von 0,3 Millimetern und eine Gesamtlänge von
10 Millimetern gepreßt
wurde. An einem Ende der Nebenröhre 91 ist
eine aus lichtdurchlässigem
Glas hergestellte Eingangsfrontplatte 92 befestigt. An
der Innenseite der Eingangsfrontplatte 92 ist eine GaAs-Photokathode 93 vorgesehen.
In der Nebenröhre 91 ist
eine erste Öffnung 94 vorgesehen.
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Nachdem die Photokathode 93 mit
Cäsiumdampf
und Sauerstoff aktiviert wurde, wird die Eingangsfrontplatte 92 über ein
schmiedbares Metall 95 (beispielsweise Indium, eine vorwiegend
Indium enthaltende Legierung, Blei oder eine Bleilegierung) mit einem
niedrigen Schmelzpunkt mit der Nebenröhre 91 integriert.
Das Metall 95 dient als Dichtmetall, das eine Dichtung
zwischen der Eingangsfrontplatte 92 und der Endfläche der
Nebenröhre 91 bildet.
Des weiteren wird der durch das Metall 95 abgedichtete Bereich
von einem ringförmigen
Stützelement 24 für Dichtmetall
umschlossen, das aus Kovar-Metall ausgebildet ist. Im Bereich der
Photokathode 93 ist eine aus einer dünnen Chromfilm gebildete Photokathodenelektrode 96 eingebracht,
so daß eine
elektrische Verbindung zwischen der Photokathode 93 und
dem Metall 95 gebildet wird. Der Innendurchmesser der Photokathodenelektrode 96 reguliert
den effektiven Durchmesser der Photokathode 93. Als Dichtmetall kann
auch das schmiedbare Metall Gold (Au) verwendet werden.
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An dem anderen Ende der Nebenröhre 91 ist durch
Widerstandsschweißen
ein scheibenförmiger Fuß 97 befestigt,
der aus einem leitenden Material, beispielsweise aus Kovar-Metall,
ausgebildet ist. Der Fuß 97 ist
in einer zweiten Öffnung 98 der
Nebenröhre 91 vorgesehen.
Der Fuß 31 wird
von einer Mehrzahl von hindurchdringenden Stiften 100 durchdrungen.
Die hindurchdringenden Stifte 100 sind durch Glas 99 isoliert.
In der Nebenröhre 91 ist
ein Dynodenpaket 101 zum Vervielfachen der von der Photokathode 93 ausgesandten
Elektronen vorgesehen. Das Dynodenpaket 101 ist aus 8 Ebenen
von Dynodeneinheiten 101a–101h konstruiert,
die durch Widerstandsschweißen
miteinander verschweißt
sind. Das Dynodenpaket 101 ist durch Widerstandsverschweißen von
jeder der Dynodeneinheiten 101a–101h mit jedem der
hindurchdringenden Stifte 100 in der Nebenröhre 91 befestigt. Über der
letzten Dynodeneinheit 101h ist eine positive Elektrode 102 zum
Erfassen und Zusammenführen
der vervielfachten Elektronen vorgesehen.
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Wie in 16 gezeigt
ist, ist das Ende der Nebenröhre 91 zu
einem gebogenen Abschnitt 103 geformt, indem etwa 0,8 Millimeter
des Endabschnitts nach innen gebogen sind. An dem gebogenen Abschnitt 103 ist
eine kreisrunde Druckaufnahmefläche 104 zum
Drücken
und Verformen des Metalls 95 ausgebildet. Die Druckaufnahmefläche 104 fällt von
innen nach außen
ab und weist einen Neigungswinkel α von 25° auf. Durch Zusammendrücken des
Endes der Nebenröhre 91 und
der Eingangsfrontplatte 92 mit einem Druck von etwa 1,47 kN (150
Kilopond) wird das Metall 95 verformt und fungiert als
Klebstoff zwischen der Nebenröhre 91 und
der Eingangsfrontplatte 92, der die beiden integriert.
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Bei diesem Vorgang, wenn die Druckaufnahmefläche 104 Druck
auf das Metall 95 ausübt,
verformt sich das Metall 95 und weicht nach außen in Richtung
zu dem Stützelement 24 für das Dichtmetall aus.
Deshalb wird das Metall 95 sicher mit der Druckaufnahmefläche 104 versiegelt
und bildet eine feste Dichtung mit der Eingangsfrontplatte 92 und
der Druckaufnahmefläche 104.
Infolgedessen verbessert sich die Luftdichtheit innerhalb der Photovervielfacherröhre 90.
Diese An einer Druckaufnahmefläche 104 läßt sich
leicht herstellen. Außerdem
kann die entstandene Photovervielfacherröhre 90 bei einer Vielzahl
von Produkten angewandt werden, indem einfach der Neigungswinkel α der Druckaufnahmefläche 104 verändert wird.
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Eine Elektronenröhre gemäß der vorliegenden Erfindung
mit der oben beschriebenen Konstruktion weist folgende Wirkungen
auf. Die Luftdichtheit der Elektronenröhre ist gut, da an der Endfläche der Nebenröhre eine
kreisrunde Druckaufnahmefläche zum
Drücken
und Verformen des schmiedbaren Metalls mit einem niedrigen Schmelzpunkt
vorgesehen wird und eine im allgemeinen abfallende Fläche von innen
nach außen
aufweist. Weiter kann sich die Elektronenröhre zur Massenfertigung eignen,
da die Nebenröhre
und die Eingangsfrontplatte durch das schmiedbare Metall einfach
durch Zusammendrücken
der Nebenröhre
und der Eingangsfrontplatte bei einem bestimmten Druck verbunden
werden können.
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Die Elektronenröhren 1 mit den oben
beschriebenen Konstruktionen können
bei solchen Bereichen wie der Hochenergiephysik und der medizinischen
Bilderzeugung verwendet werden, bei denen 1 000 bis 100 000 Elektronenröhren in
einem beschränkten
Raum zusammengefügt
werden.
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Zwar wurde die vorliegende Erfindung
an Hand von speziellen Ausführungsformen
beschrieben, der Fachmann wird jedoch erkennen, daß eine Vielzahl
von Änderungen
ohne Abweichung vom Umfang der Erfindung vorgenommen werden kann.
Beispielsweise können
der Fuß und
die Nebenröhre
einstöckig
ausgebildet werden, anstatt diese Teile getrennt herzustellen und
sie später
miteinander zu verbinden.