Узел герметизации электровакуумного прибора

 

ОП ИСАНИЕ 983813

M3OSPETE Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсимк

Социалистические

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено 15.01.81(21) 3238341/18-21 (5 }Я Кл

Н 01 Х 9/26 с присоединением заявки ЭЙ евсударстеенный квинтет

СССР (23) Приоритет

00 делам нзебретеннй и вткрытнй

Опубликовано 23.12.82. Бюллетень № 47

Дата опубликования описания 23.12.82 (53) УДК 621. .3.032. 7 (088.8) Л. Н. Назаров, Н. Я. Дривинг, С. В. Куклев, В. И. Тйраспольский, Э. А. Гродский и В. Ф. Соломатин (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) УЗЕЛ ГЕРМЕТИЗАБИИ ЭЛЕКТРОВАКУУМНОГО

ПРИБОРА

Кроме того, надежность известного устройства при многократных щпцтах герметизации и разгерметизации невелика.

Белью изобретения является повишение герметичности узла герметизации электрОвакуумного прибора и его надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в узле герметизации электровакуумного прибора, содержащем соединительные щ корпуса прибора, в одном иэ которых выполнен кольцевой канал, наполненный металлическим уплотнителем, а другой содержит кольцевой фигурный выступ, погруженный в металлический уплотнитель, выИзобретение относится к электронной технике и может быть исполнено при разработке электровакуумных приборов, таких как электронно-оптические преобразователи, кинескопы, рентгеновские трубки, фотоумножители и ряд других приборов.

Известен узел герметизации электровакуумного прибора, содержащий герметичный корпус и металлический штенгель, через который производится откачка и герметизация прибора (1 3.

Недостатком известного устройства является низкая проводимость штенгеля, затрудняющая первоначальную откачку прибора, а при разгерметизации повторная откачка и герметизация в ряде случаев крайне затруднена.

Известен узел герметизации электровакуумного прибора, содержащий соединительные фланцы, закрепленные на частях корпуса прибора, в одном иэ. которых выполнен кольцевой канал, наполненный металлическим уплотнителем, а другой содержит кольцевой фигурный выступ, по груженный в металлический уплотнитель (2 ) .

Недостатком известного устройства является наличие микроканалов в зоне контакта металлического уплотнителя и взаимодействующих с ним частей соединительных фланцев, снижающих герметич;. ность прибора. о ступ вьпнищен в виде патрубка с кольцевым желобом, в котором коаксиально установлен цилиндр с буртиком, верхний конец которого герметично закреплен на патрубке, при этом высота слоя металлического уплотнителя в кольцевом канале более чем в два раза превосходит высоту кольцевого желоба, которая не меньше, чем внутренний зазор, образованный концом цилиндра относительно дна коль- t0 цевого желоба, а .сумма величин зазора и высоты цилиндра превосходит высоту слоя металлического уплотнителя в кольцевом канале, при этом давление остаточной газовой среды в колЬЦевОй полооти,15 ограниченной патрубком, цилиндром с бур тиком и металлическим уплотнителем, не превосходит давления остаточной газовой среды в полости прибора.

На фиг. 1 приведен прибор в собранном20 виде, общий вид; на фиг. 2 — прибор перед сборкой в период его технологической обработки в сверхвысоком вакууме.

Устройство содержит корпус 1, выполненный в виде стеклянной оболочки, в 25 которой герметично установлены тоководы 2, соединенные во внутренней полости корпуса с катодным узлом 3 и анодным узлом 4. Корпус 1 герметично соединен посредством согласованного сная с патрубком 5, выполненным в его нижней части в виде кольцевого желоба. B кольцевой желоб герметизирующего экрана коаксиально с зазором установлен нижний конец цилиндра 6 с буртиком, конец которого герметично приварен к патрубку 5. В полости желоба герметизируюшего экрана размещен металлический уплотнитель 7, в качестве, которого может быть использован индий, олово или эвтектический сплав.

Патрубок 5 взаимодействует также с металлическим уплотнителем 7, размешенным в кольцевом канале 8, снабжен ным в нижней части цил щдрической обечайкой, герметично соединенной со стеклянным экраном 9. При этом внутренняя поверхность кольцевого желоба 10 патрубка 5 и нижний конец цилиндра 6 с буртиком 11 покрыты материалом, например серебром, хорошо смачиваемым металлическим уплотнителем.

При этом следует отметить, что внешний зазор между наружной поверхностью щышндра 6 и внутренней цилиндрической поверхностью кольцевого желоба имеет величину порядка 2-5 мм, внутренний зазор между внутренней поверхностью

55 цилиндра и наружной поверхностью патрубка имеет значение от капиллярного с величиной 0,1 мм до 3-5 мм.

Для нормального перетекания расплава металла из кольцевого канала в полость между цилиндром и патрубком необходимо, чтобы сумма величин зазора и высоты цилиндра превосходила высоту слоя металлического уплотнителя в кольцевом канале, при этом давление остаточной газовой среды в кольцевой полос.ти, ограниченной патрубком, цилиндром с буртиком и металлическим уплотнителем, не превосходило давление остаточной газовой среды в полости прибора.

Наличие указанных соотношений в размерах позволяет обеспечить надежный разрыв окисной пленки, образованной на поверхности металлического уплотнителя, размещенного во внешнем зазоре. Для разрыва окисной пленки необходима разность давлений по обе стороны окисной пленки, что и обусловлено соотношением высот кольцевой ванны и желоба, Для последующего устранения окисной пленки из зоны внешнего зазора, являющегося местом уплотнения, необходимо обеспечить протекание определенного объема металлического уплотнителя через внешний зазор, что и обеспечивается соотношением указанных размеров зазоров и высоты кольцевого желоба.

Процесс герметизации прибора осуществляется следующим образом.

Экран 9 с кольцевым каналом 8, заполненным металлическим уплотнителем

7, устанавливают в вертикальном положении в камере вакуумной установки, где производится сборка прибора. Корпус 1 с сопрягаемыми элементами устанавливают в вертикальном положении в камере выше экрана с кольцевым каналом (фиг. 2).

При этом во внутренней полости кольцевого желоба патрубка 5 находится металлический уплотнитель в твердой фазе, уровень которого определяется высотой желоба и одинаков по обе стороны цилиндра

6. При этом поверхность металлического уплотнителя, расположенного в желобе патрубка 5 с наружной стороны цилиндра

6 и в кольцевом канале 8, подвергаясь воздействию остаточной газовой среды и атмосферы, покрыта прочной и плотной окисной пленкой, температура диссоциации которой при атмосфере составляет порядка 2000 С.

Предварительное расположение элементов прибора порознь в камере обеспечи5 98М 13 6 вает их хорошее обезгаживание, о также го уплотнителя в камеру напускают воздух возможность получения более высокого и производят необходимый ремонт. Затем вакуума в приборе после его герметиза- производят герметизацию прибора.

Предлагаемая конструкция узла уплотПри герметизации прибора расплавление 5 кения прибора позволяет обеспечить мнометаллического уплотнителя в канале 8 горазовую сборку и разборку прибора. осушествляют посредством электронагре- Как показали испытания узла гермевателя размешенного в камере вокруг тизации, количество циклов герметизаl прибора. ции-разгерметизации может составить

Затем патрубок 5 перемешают в метал О много сотен циклов. При этом исследовалический уплотнитель 7 канала 8. B пер- ния показали, что герметичность соедивоначальный момеит металлический уплот- нения не зависит от числа IGIKJIOB, так нитель 7 канала 8 не смачивает метал- как окисление повеРхности металлическо-, лический уплотнитель в кольцевом желобе ro уплотнителя в канале и в кольцевом патрубка, ввиду наличия на его поверх- 35 желобе не влияет на процесс герметизаности окисной пленкИ, что мешает гер ции. Следует отметить, что герметичметизации, а уровень нерасплавленного ность прибора характеризуется натекани-11 металлического уплотнителя с внутренней,ем, величина которого равна 7,9 ° 10 Вт. стороны цили щра 6 находится ниже уров- Указанная конструкция не требует точня металлического уплотнителя в канале 2о ности обработки, так как все элементы

8. Однако после расплавления металли- могут быть выполнены по 5-7 классу ческого уплотнителя в кольцевом желобе точности. патрубка 5 уровень металлического уп- Использование указанного принципа лотнителя по обе стороны цилиндра 6 вы- герметизаш и позволяет также получить равнивается. 25 более высокий вакуум и тем самым

Этот процесс сопровождается течением улучшить вакуумно-технические парамет жидкого металлического уплотнителя в ры прибора при его эксплуатации. зазоре между наружной поверхностью цилиндра 6 и внутренней стенкой кольцево- Технико-экономическаЯ эффективность

ro желоба патрубка 5, а зто приведет 30 „.оставит 63 тыс. Руб. в год. Высокая к разрыву предварительно образовавшей- геРметичность и надежность Устройства ся окисной пленки и к контакту чистого при многократном использовании расшинеокисленного металлического уплотните ряет область его применения. ля с чистой неокисленной поверхностью цилиндра 6, что обеспечивает полную смачиваемость и герметичность соедине- Ф о Р м У л а и з о б Р е т е н и Я ния. Затем выключается электронагреватель, производится охлаждение прибора, Узел герметизации злектровакуумного и после этого в камеру вакуумной устано прибора, содержаший соединительные ки может быть налушен воздух. 4 элементы корпуса пРибоРа, в одном из

При появлении нарушений в режиме которых выполнен кольцевой канал, наработы прибора или обнаружении дефек- полненный металлическим уплотнителем, тов изготовления его внутренних..элемен а другой содержит кольцевой фигурный тов H в ряде других случаев при необхо выступ, погруженный в металлический димости его ремонта производят его раз, - 4 уплотнитель, о т a z a ю ur, к личающийся герметизациюЛляj этого устанавливают тем, .что, с целью повышения г р елью повышения ге. метичприбор на рабочую позицию в камеру, HOGTH и надежности, выступ выполнен 9 соединяют корпус 1 с механизмом подье виде патрубка с кольцевым же бом, ка с кольцевым желобом, ма и производят откачку камеры до тре в котором коаксиально установлен цибуемого вакуума. Затем расплавляют ме- линдр с. буртиком, верхний конец котороталлический уплотнитель 7 и выводят го герметично закреплен н ру

50 патрубок 5 из канала 8. При этом уро при этом высота слоя металлического отнителя в кольцевом канале более вень металлического уплотнителя в коль- уплотнителя в кольцевом цевом желобе патрубка BbIpBBHHBBeTc$f чем в два раза превосходит высоту кольпо обе стороны цилиндра 6 и определяет цевого желоба, которая не меньше, чем ся высотой кольцевого желоба патрубка, внутренний зазор, о раз

55 енний зазо об ованный концом что соответствует положению металли- цилиндра относительн дна относительно дна кольцевого ческого уплотнителя до момента герме- величин зазора и высоты тизации. После охлаждения металлическо- цилиндр превосход п восхо ит высоту слоя метал7 9838 лического уплотнителя в кольцевом канале, при этом давление остаточной газовой среды в кольцевой полости, ограниченной патрубком, цилиндром с буртиком и металлическим уплотнителем, не превосходит давления остаточной газовой средыв полости прибора.

13 8

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 464031, кл. Н 01 t 35/08, 1973.

2. Ilapea Б. М. Расчет и конструирование электронных ламп. М., "Энергия", 1967, с. 497 (прототип).

983813

Составитель Б. Псаломщиков

Редактор А. Шандор ТехредМ. Надь Корректор О. Билак

Эаказ 9938/64 Тираж 7-61 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений- и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4