Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 31. 2 september 1950 - Aktuella materialproblem inom elektronrörstekniken, av Herbert Steyskal och Rolf Gezelius
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
2 september 1950
747
Keramik-metallförbindningar
Denna gren av rörteknologin är ganska ny och
erbjuder goda utvecklingsmöjligheter, då den
innebär några väsentliga fördelar; nämligen hög
måttnoggrannhet på de slipade
keramikdetaljerna, vilket möjliggör precisionsarbete; hög
mjukningstemperatur, god isolationsresistans och låga
dielektriska förluster, vilket tillåter höga
avgas-nings- och drifttemperaturer på rören;
ersättande av glasblåseriarbetet med en lödningsprocess,
vilket medför koncentrerad uppbyggnad och
gynnsamma konstruktioner; samt okänslighet
hos förbindningen mot efterföljande
värmebehandling i reducerande atmosfär. En
kovar-glas-förbindning t.ex. tål vätgasglödgning endast vid
en temperatur understigande ca 600° C.
Tekniken vid keramik-metallförbindningar
utvecklades i Tyskland under kriget och ledde till
fabrikationsdugliga arbetsmetoder, enligt vilka
metall-keramikrör serietillverkades19-20. I USA
provas för närvarande olika metoder att lösa
samma problem21’22. Arbetet har hittills
resulterat i tre nya metoder.
Enligt sintringsförfarandet insintras i
keramikytan (magnesiumsilikat) ett metallpulver,
företrädesvis molybden10 eller järn20 eller en
blandning av båda22. Sintringsprocessen utföres i
vakuum vid ca 0,5 torr eller i en halvreducerande
atmosfär. Temperaturen är i båda fallen
1 350° C. Bindningen mellan metallpulver och
keramik sker härvid genom ett mellanskikt av
blandkristaller av metalloxid och
magnesiumsilikat. Efteråt insintras dessutom ett tunt skikt av
nickelpulver i vätgasatmosfär, detta för att
underlätta inverkan av lodet. Den för lödningen
avsedda försilvrade metalldetaljen hoplödes i
ugn med keramiken med lod av rent eller
legerat silver, varvid lodet genom kapillärverkan
utfyller det porösa sintrade skiktet och ger en
vakuumtät förbindning. Metalldetaljen består av
en nickel järnlegering med samma utvidgning
som keramiken. Vid ändamålsenlig konstruktion
av förbindningsstället och hänsynstagande till
materialegenskaperna kan man utföra icke blott
de i fig. 6 visade förbindningarna utan även
mera komplicerade19.
Lödning med titanhijdrid21 utmärker sig genom
stor enkelhet jämfört med sintringsförfarandet.
Förbehandlingen av keramiken
(magnesiumsilikat) består endast i anbringandet av ett tunt
skikt titanhydridpulver genom sprutning eller
pensling. Härefter kan lödningen med silverlod
eller annat lod ske på vanligt sätt mot en metall
med lämplig utvidgningskoefficient. Man kan
rekommendera en kromjärnlegering (14—30 %
Cr), vilken för erhållande av bättre
ledningsförmåga pläteras med ett så tunt kopparskikt att
den termiska utvidgningen inte påverkas.
Lödningen utföres i renaste vätgas eller högvakuum
(under 10"4 torr) vid en temperatur av 900—
1 000° C med likformigast möjliga uppvärmning
av arbetsstycket. Härvid dissocierar
titanhydri-den och titanet bildar med silvret en legering
som, antagligen under bildning av titanat,
förbinder sig vakuumtätt och hållfast med
keramiken. Doseringen av titanhydriden skall
utföras på så sätt att minst 2 % titan kommer att
finnas i silvret.
Tryckmetoderna22 ger möjlighet att erhålla
vakuumtäta keramik-metallförbindningar genom
att använda högt tryck samtidigt med hög
temperatur utan särskilt lod eller dylikt. Det lär ha
lyckats att förbinda koppar och silver med
keramik vid 150—200 kp/cm2 och 900—1 000° C.
Närmare detaljer om denna metod har ännu inte
publicerats.
Tillverkning av katwler
Inom elektronrörstekniken är katodfrågan
fortfarande det centrala problemet. Tyvärr måste
det konstateras att tekniskt användbara katoder,
som helt tillfredsställer den moderna
mikrovågteknikens samtidiga krav på emissionstäthet och
livslängd, ännu inte har framkommit för alla
rörtyper. För t.ex. en magnetron för
centimetervågor blir till följd av bombardemanget av
återvändande elektroner emissionstätheten i
kontinuerlig drift ca 0,3—0,6 A/cm2. På grund av den
därav betingade stora påfrestningen blir
livslängden ofta endast några tiotal timmar. Med
den lägre emissionstäthet, 10—60 mA/cm2, som
används vid konventionella mottagar- och
tele-fonirör, uppnår man utan svårighet med samma
katodtyp en livslängd av 5 000 h och mera. Vid
pulsdrift är förhållandena betydligt mera
gynnsamma och därvid kan man med oxidkatoder
under lämpliga betingelser få upp till 50 A/cm2
med en livslängd på 500—1 000 h.
Att katodfrågan tillmätes stor vikt för den
fortsatta utvecklingen inom elektronrörstekniken
framgår tydligt av den rikhaltiga litteraturen
på området. De viktigaste utvägar man prövar
torde vara följande: förbättring av
oxidkatoder-na, utveckling av nya emissionsmaterial,
utnyttjande av sekundäreinissionseffekten, och
koncentration av en med normal täthet emitterad
elektronstråle med elektronoptiska metoder23
eller genom tillsats av joner24.
Oxidkatoden med underlag av legerat nickel
och emissionsmaterial bestående av BaSr-oxid
eller BaSrCa-oxid är fortfarande den
universella glödkatoden för de flesta högevakuerade
och gasfyllda elektronrör.
Dess fördelar är låg drifttemperatur, högt
energiutbyte, universell användbarhet, dess
nackdelar desaktivering t.ex. genom syre, känslighet
för temperaturvariationer och jonbombardemang
samt svårigheter med reproducerbarhet vid
aktiveringen.
Grundforskarna inom området sysslar bland
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
