Способ регулирования вакуума электронных ламп Советский патент 1934 года по МПК H01J7/18 H01J7/44 

Настоящее изобретение касается способов откачки электронных ламп носредством применения средств распыления окклюдирующих газ веществ внутри лампы в качестве заключительной операции обычного процесса механической откачки с целью уничтожения остатков газов, находящихся в колбе лампы.

До сих пор электронные лампы обычно откачивались при помощи механических средств, а именно, вакуумных насосов, и когда давление достигало величины, минимально допустимой у таких ламп, внутри колбы откачиваемой лаывы распылялись поглощающие (окклюдирующие) газ металлы, как-то магний, кальций и тому подобные легко реагирующие вещества, соединяющиеся с остатком газов и тем самым способртвующие их удалению и связыванию.

Одно из наиболее обычных средств распыления этих поглощающих газ веществ заключается в нанесении некоторого количества такого вещества на металлический стержень, помещенный в отдалении от электродов в щейке колбы, так что, он не мещает процедурам сборки и откачки. После этого

металлический стержень нагревается индуктируемыми электрическими токами до температуры, при которой упомянутое вещество испаряется. Этот процесс требует внимательного наблюдения за операцией испарения, с трудом поддается регулированию и, кроме того, требует такой особой сборки частей, при которой металлический стержень с поглощающим - газ веществом помещается на таком расстоянии от электродов, чтобы доследующие операции, связанные с нагреванием, не нарущнли слоя этого вещества н не окислили металлического стержня, на который этот слой нанесен.

Этот способ распыления поглощающих газ веществ не дает полного использования этого вещества, так как металлический стержень оксидируется или благодаря необходимости определенного положения этого стержня, по причине горячей запайки, выделяет достаточное количество газа, чтобы в основном не дать ожидаемого эффекта поглощения газов, еще о таюпщхся в оболочке. Это явление замечается в особенности у мощных электронных ламп, В добавление к этому

бывает иногда желательным произвести повторное распыление после процедуры отпайки с тем, чтобы устранить газы, часто освобождаемые стеклом в месте запайки или приходящие от насоса путем обратной диффузии. Пользуясь обычными конструктивными средствами, в таких лампах обычно, не удается провести успешное вторичное распыление после отпайки лампы.

Задачей настоящего изобретения яв| яется способ испарения поглощающего газ вещества, причем обеспечена возможность распыления указанного вещества в любом требуемом количестве и сохранения достаточного остатка для ycneniHoro действия в повторном распылительном процессе, если таковой окажется необходимым. При этом способе испарение поглощающего газ вещества посредством нагревания производится без помощи индукции, причем обеспечена возможность применения этого способа после отпайки лампы и отделения ее от источника токов высокой частоты, употребляющегося при нагревании посредством индуктированных токов. Указанный способ позволяет уменьшить неустойчивость работы, до сих пор характерную для электронных ламп, использующих высокое напряжение на аноде, создаваемую разрушительным действием остатков газа в лампе.

Основным принципом настоящего изобретения является использование нагревающего действия токов ультравысоких частот, пропускаемых через металлический проводник, причем это тепло переносится излучением или благодаря теплопроводности на погло,щающее газ вещество, расположенное в тесном соприкосновении с, нагреваемым проводником. Источником тока высокой частоты, проходящего через проводник, служит внешний колебательный, контур, соединенный с анодом и катодом лампы. Посредством соответственного регулирования энергии, подводимой к лампе, ток высокой частоты, создаваемый внешней колебательной цепью, может также регулироваться в узких границах. Таким образом, поглощающее газ вещество может быть нагрето до любой температуры и поддерживаться при ней в течение любого промежутка времени.

На прилагаемой чертеже изображена схематически трехъэлектродная лампа с указанием схемы соединения отдельных элементов ламны для создания колебательного контура.

Три электрода-анод 1, нить накала 2 и управляющая сетка 3-заключены в стеклянную колбу 4, которая припаяна к трубке (штеНгелю) 5 для откачки. Поглощающий газ материал 6 помещеа в тесном соприкосновении с проводником 7 сетки.

После окончания механической откачки и до отпайки лампы производятся соответствующие электрические соедянения для последующего исаарения вещества.

Провод 8, служащий для подачи анодного напряжения, соединяется через конденсатор 9 с сэточным проводником, а оттуда через сопротивление 10с однил из проводов 11 и 12 катода, содержащих дроссели, последовательно включенные в цепь накала.

Во вре.мя сборки лампы поглощающий газ материал 6 приводится в требуемое тесное соприкосновение с проводом 7 сетки, что лучше всего достигается посредством навивания первого на второй в форме плотной винтовой линии. После этого лампа заканчивается сборкой н присоединяется к откачивающим приборам обычным способом. Давление внутри лампы доводится затем до минимальной величины, достижимой при данных средствах откачки, каковая вели чина при использовании имеющегося устройства составляет около 0,01 микрона. После того, как металлические части лампы подверглись соответственному нагреванию и электронной бомбардировке с целью удаления окклюдированных и адсорбированных ими газов, после того как стеклянный баллон был нагрет до высокой температуры и давление внутри лампы доведено до вышеуказанной минимальной велнчины, остаток газа удаляется посредством распыления поглощающего газ вещества.

Распыление вещества производится следующим способом. К аноду 1 лампы прикладывается соответственный потенциал, катод же ее нагревается до требуемой рабочей температуры, величина которой зависит от характера применяемого катода.. Затем сеточный провод 7

ярнсоедиаяетвя через конденсатор 9 « проводам питания анода и через сопротивленне 10 к цепа пнгання катода. В частном случае конденсатор 9 можег дидть емкость в 0,002 микрофарады, а сопротивленне 10 -равным 10000 ом. Благодаря указанному в полученном такйм образом контуре возникают колебательные токн, возрастающие с повышением напряжения. Следовательно, изменяя анодное напряжение у источннка, можно добнться увеличения или уменьшения количества энергдн, подводимой к сетке. Тепловой эффект, создаваемый таким колебательным током, завнспт от сопротивления сеточяого провода внутри лампы, который в частном случае может ;остоять из крученого медного канатика.

Приложенное анодное напряжение может быть повышаемо до тех пор, пока, ток высокой частоты, проходящий через сеточный провод, не нагреет внутреннюю часть последнего до яркокрасного качения, что более чем достаточно для нагревания магния, сплава магния с какимлибо щелочноземельным металлом или иного поглощающего газ вещества до точки его испарения.

Пользуясь специальной ионизационной шкалой давлений, можно следить а процессом испарения, и по достижении требуемого давления внутри лампы лоследняя может быть затем отпаяна.

Часто отмечалось, что газы, выделяемые стеклом в месте прнпайкн колбы к штенгелю пля собирающиеся к колбе лаипы

по причине обратной диффузии, скрпляются в таком количестве, чго совершзнно уничтожают требуемый работой вакуум ламны. ,

Онисаняый способ позволяет произвеотн вторичную процедуру удаления газа после отпайка колЗы, посредством повторного нагревания поглощающего газ вещества подобный жз образом, как было уже онисано, прпчем испаряется добавочное количество этого вещества, и работоспособность лампы снова восстанавливается. Наконец, в течение работы лаипы внутри нее может быть выделено по причине диссоциацинсоединений мегалда с металлом под дайствнем электронной бомбардировки значительное количество газа, достаточное для того, чтобы в основном уничтожить работоспособность лампы. И в этом случае настоящее изобретение позволяет произвести третью процедуру удаления газа.

Предмет патента.

Способ улучшения вакуума электронных ламп испарением поглощ1ющего -газ вещества, нанесенного на внутриламповую часть ввода сетки, отличающийся тем, что для нагревания токами высокой частоты ввода сетки использован колебательный контур, образованный элементами обрабатываемой. лампы и входящий в состав коротковолнового генератор а.

5i4.V€t-i

MvJ ,,

:::ff -f±-i tifefe