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Die Erfindung betrifft eine HF-Vorrichtung mit einer von einer Außenwand begrenzten HF-Kavität und einem an der Außenwand angeordneten HF-Generator mit einer Einkopplungseinrichtung. Der HF-Generator koppelt dabei über einen in der Außenwand ausgebildeten Spalt ein elektromagnetisches Feld in das Innere der HF-Kavität ein. Die Abschirmung ist dabei resonant ausgebildet und weist bei der Generator-Frequenz eine hohe Impedanz auf.
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Bei HF-Kavitäten, die als Resonatoren für hochfrequente elektromagnetische Felder dienen, handelt es sich typischerweise um Hohlkörper mit einer elektrisch leitenden Außenwand. Ein außerhalb der Kavität angeordneter HF-Generator erzeugt eine elektromagnetische Strahlung hoher Frequenz, die über eine Öffnung in der Außenwand der Kavität in das Innere der Kavität eingekoppelt wird. Durch die vom Generator erzeugten elektromagnetischen Wechselfelder werden u. a. Wechselströme induziert, die sich entlang der Innenseite der Außenwand in Form von Strompfaden fortpflanzen. Abhängig von der Generator-Frequenz und den Welleneigenschaften der Kavität können im Inneren der HF-Kavität verschiedene Resonanzmoden auftreten. Allerdings werden durch die Anordnung des HF-Generators außerhalb der Kavität auch Ströme an der Außenseite der Außenwand induziert, durch die die in die Kavität eingekoppelte Leistung und damit die Effizienz der Kavität reduziert werden kann.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine möglichst effektive Einkopplung der HF-Strahlung in die HF-Kavität zu erreichen. Diese Aufgabe wird durch eine HF-Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Gemäß der Erfindung ist eine HF-Vorrichtung umfassend eine HF-Resonanzeinrichtung mit einer elektrisch leitenden Außenwand vorgesehen, wobei die Außenwand einen Spalt umfasst. Der Spalt kann sich wenigstens teilweise entlang des Umfangs der Außenwand oder um den gesamten Umfang erstrecken. Die HF-Vorrichtung umfasst ferner eine Einkopplungseinrichtung mit einem an der Außenseite der Außenwand der HF-Resonanzeinrichtung im Bereich des Spalts angeordneten HF-Generator zum Einkoppeln einer HF-Strahlung einer bestimmten Frequenz über den Spalt in das Innere der HF-Resonanzeinrichtung und mit einer den Generator nach außen abschirmenden und den Spalt an der Außenseite der Außenwand elektrisch überbrückenden Abschirmung. Die Abschirmung ist dabei als Resonator mit einer hohen Impedanz für die Frequenz des Generators ausgebildet. Die hohe Impedanz bewirkt, dass weniger Strom über die Abschirmung fließt. Die Ausbildung der Abschirmung in Form des Resonators ermöglicht dabei auf eine einfache Weise hohe Impedanzen und damit eine sehr effiziente Einkopplung der HF-Strahlung in die Resonanzeinrichtung. Da durch die Abschirmung keine HF-Ströme auf der Kavitätsaußenseite auftreten, ist der Umgang mit der HF-Vorrichtung insgesamt sicherer. Ferner lässt sich eine auf Massepotential gehaltene HF-Kavität verträglicher mit anderen Vorrichtungen kombinieren.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass die resonant ausgebildete Abschirmung auf eine von der Generator-Frequenz abweichende Resonanzfrequenz abgestimmt ist. Hierdurch kann der Wellenleitungswiderstand und damit das Verhalten der resonanten Abschirmung im Betrieb je nach Anwendung unterschiedlich eingestellt werden.
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Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Abschirmung auf eine Resonanzfrequenz oberhalb der Generator-Frequenz abgestimmt ist. Hierdurch wird wirkungsvoll verhindert, dass bei der Generator-Frequenz in der als Resonator ausgebildeten Abschirmung ein Resonanzmode mit geringer Impedanz entsteht.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die kapazitiven und die induktiven Eigenschaften der Abschirmung derart abgestimmt sind, dass sich in der Abschirmung bei der Generator-Frequenz eine stehende elektromagnetische Welle mit einem Stromknoten im Bereich des Spalts ausbildet. Dadurch wird eine möglichst hohe eingangsseitige Impedanz der Abschirmung erreicht.
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Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Resonanzeinrichtung in der Weise ausgebildet ist, dass die Resonanzeinrichtung im Bereich des Schlitzes einen Strombauch aufweist. Somit weist die Resonanzeinrichtung eine geringe Impedanz für die Frequenz der HF-Strahlung auf.
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Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass der Schlitz durch gegenüber liegende Kanten begrenzt ist, wobei die Kanten eine Richtungskomponente senkrecht zum Wandstrom des gewünschten Resonanzmodes der HF-Leistung aufweisen.
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In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die elektrische Leitungslänge der Abschirmung im Wesentlichen einem Viertel der Wellenlänge der vom Generator erzeugten elektromagnetischen Welle entspricht. Diese Leitungslänge stellt eine besonders günstige Ausführungsform dar, da sich die Abstimmung der Abschirmung in diesem Fall einfacher gestaltet.
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Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die HF-Resonanzeinrichtung als eine HF-Kavität ausgebildet ist. HF-Kavitäten eignen sich aufgrund ihrer hohen Güte besonders gut zur Erzeugung resonanter elektromagnetischer Wellen.
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Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die HF-Resonanzeinrichtung als eine koaxiale leitende Verbindung ausgebildet ist. Solche koaxialen Wellenleiter können besonders flexibel eingesetzt werden.
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In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Generator mehrere entlang des Umfangs der HF-Resonanzeinrichtung verteilt angeordnete Transistormodule umfasst. Mithilfe solcher Transistormodule können elektromagnetische Felder direkt an der Resonanzeinrichtung erzeugt werden. Dies ermöglicht eine besonders effektive Einkopplung elektromagnetischer Strahlung.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
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1 und 2 schematisch eine zylinderförmige HF-Kavität mit einer entlang ihres Umfangs angeordneten Einkopplungseinrichtung zur Einkopplung von HF-Strahlung in die HF-Kavität,
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3 einen Längsschnitt durch die HF-Kavität aus 1 mit detaillierter Darstellung der Einkopplungseinrichtung,
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4 einen Querschnitt durch die in der 3 gezeigte HF-Vorrichtung entlang der Linie IV-IV,
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5 eine vereinfachte Modelldarstellung der für die HF-Strahlung als Wellenleiter dienenden Abschirmung,
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6 ein Stromverteilungsdiagramm zur Verdeutlichung der entlang der als λ/4 Wellenleitung ausgebildeten Abschirmung auftretenden Stromstärken mit einem im Bereich des Spalts liegenden Stromknoten,
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7 eine HF-Vorrichtung mit einer als koaxiale Leitung ausgebildeten HF-Resonanzeinrichtung,
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8 eine weitere Ausführung einer HF-Vorrichtung,
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9 einen Querschnitt durch die weitere HF-Vorrichtung,
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10 einen Querschnitt durch die Einkopplungseinrichtung,
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11 eine schematische Darstellung der Einkopplungseinrichtung im Bereich des Schlitzes,
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12 eine weitere Ausbildung mit HF-Einrichtung und
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13 eine schematische Darstellung der Stromdichte I im Bereich des Schlitzes.
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1 zeigt eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer HF-Vorrichtung 100. Die Vorrichtung 100 umfasst dabei eine zylindrische HF-Kavität 110 mit einer metallischen Außenwand, die als Resonanzeinrichtung für eine HF-Strahlung einer bestimmten Frequenz dient. Entlang des Umfangs der HF-Kavität 110 ist eine Einkopplungseinrichtung 130 zum Einkoppeln von HF-Leistung in die HF-Kavität 110 angeordnet.
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In 2 ist die HF-Vorrichtung 100 aus 1 in einer Frontansicht dargestellt. Hierbei wird deutlich, dass sich die Einkopplungseinrichtung 130 entlang des gesamten Umfangs der HF-Kavität 110 erstreckt. Je nach Anwendung kann sich die Einkopplungseinrichtung 130 auch nur über einen Teil des Umfangs der HF-Kavität 110 erstrecken. Ferner können auch mehrere, sich nur über einen Teil des Umfangs erstreckende Einkopplungseinrichtungen 130 entlang des Umfangs der HF-Kavität 110 angeordnet sein.
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Die Einkopplungseinrichtung 130 wird im Folgenden anhand von Schnitten näher erläutert. Hierzu zeigt die 3 einen Längsschnitt und die 4 einen Querschnitt der in der 1 gezeigten erfindungsgemäßen HF-Vorrichtung 100.
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Wie in 3 gezeigt ist, weist die metallische Außenwand 111 der HF-Kavität 110 im Bereich der Einkopplungseinrichtung 130 einen sich entlang des Umfangs der HF-Kavität 110 erstreckenden Spalt 114 auf. Der Spalt 114 unterteilt die Außenwand 111 im folgenden Beispiel in einen ersten und einen zweiten Wandabschnitt 115, 116. Innerhalb des Spalts 114 ist ein Isolierring 120 aus einem nicht elektrisch leitfähigen Material angeordnet. Die ringförmige Isolierung 120 kann auch gleichzeitig eine Vakuumdichtung bilden. Die Enden der beiden Wandabschnitte 115, 116 sind jeweils in Form eines Flansches 117, 118 ausgebildet.
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Die an der Außenseite 113 der Kavitätsaußenwand 111 angeordnete Einkopplungseinrichtung 130 umfasst einen im Bereich des Spalts 114 angeordneten Generator 131 sowie eine den Generator komplett umhüllende metallische Abschirmung 134. Der zur Erzeugung einer HF-Strahlung einer bestimmten Frequenz fG ausgebildete Generator 131 umfasst dabei vorzugsweise mehrere entlang des Umfangs verteilt angeordnete Transistormodule 132. Die einzelnen Transistormodule 132 sind dabei in speziellen Aussparungen in den beiden Flanschen 117, 118 angeordnet und stehen daher in direktem Kontakt mit der Außenwand 111. Diese Anordnung erlaubt eine höhere HF-Leistung, da einerseits die Fläche zur Einkopplung der HF-Strahlung relativ groß ist und andererseits die Erzeugung der HF-Strahlung direkt dort stattfindet, wo die Leistung benötigt wird.
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Wie in der 3 gezeigt ist, sind die Transistormodule 132 über Verbindungsleitungen 133 mit einer hier nicht dargestellten DC-Stromquelle bzw. Steuereinrichtung verbunden. Bei einer Aktivierung erzeugen die Festkörper-Transistoren der Module 132 elektromagnetische Wechselfelder, welche wiederum sich entlang der Außenwand 111 ausbreitende Wechselströme induzieren. Aufgrund der hohen Frequenz treten die Wechselströme dabei lediglich in relativ dünnen Randschichten auf der Innen- und der Außenseite der metallischen Außenwand 111 auf. Um zu erreichen, dass sich von den induzierten Wechselströmen so viele wie möglich entlang der Innenseite 112 der HF-Kavität 110 ausbreiten, ist vorgesehen, die Impedanz des Strompfads an der Außenseite 113 der Kavität 110 möglichst hoch auszubilden. Dies wird durch die speziell ausgebildete Abschirmung 134 sowie den Spalt 114, der eine hohe Impedanz bei der Resonanzfrequenz der HF-Kavität 110 bildet, erreicht.
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Um eine Ausbreitung der HF-Ströme entlang der Außenseite 113 der Außenwand 111 zu unterbinden, ist die Abschirmung 134 elektrisch mit der Außenwand 111 verbunden. Wie in 3 dargestellt ist, überbrückt die metallische Abschirmung 134 den Spalt 114 dabei elektrisch und stellt so einen Kurzschluss zwischen den beiden Wandabschnitten 115, 116 dar. Da die induzierten Wechselströme nur in der Randschicht der Außenwand 111 auftreten, während der Innenbereich der metallischen Außenwand 111 im Wesentlichen strom- und feldfrei ist, wird durch den mittels der Abschirmung erzeugten Kurzschluss lediglich der sich entlang der Außenseite 113 der Kavitätsaußenwand 111 ausbreitende Wechselstrom beeinflusst. So breiten sich die an der Außenseite 113 der Kavitätsaußenwand 111 induzierten Ströme entlang der Innenseite 135 der die Abschirmung 134 bildenden Bleche 136, 137, 138 aus, während die Kavitätsaußenwand 111 außerhalb der Abschirmung 134 praktisch strom- bzw. spannungslos ist. Um die Einkopplung der HF-Ströme in das Innere der HF-Kavität 110 zu optimieren, ist die Abschirmung 134 resonant ausgebildet. Hierzu werden die Wellenleitungseigenschaften der Einkopplungseinrichtung 130 so abgestimmt, dass sich für die im Inneren der Abschirmung 134 ausbreitenden Wechselströme im Bereich des Spalts 114 eine möglichst hohe Impedanz ergibt.
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4 zeigt einen Querschnitt durch die in 3 gezeigte HF-Kavität 100 entlang der Linie IV-IV. Hieraus wird ersichtlich, dass die entlang des Umfangs der Außenwand 111 der Kavität 110 angeordneten Transistormodule 132 in entsprechenden Aussparungen der Flansche 117, 118 untergebracht sind.
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5 zeigt ein stark vereinfachtes Ersatzschaltbild der Abschirmung 134. Dabei wird die Abschirmung 134 als eine kurzgeschlossene Wellenleitung betrachtet. In diesem Fall entsprechen die beiden linken Anschlüsse 301, 307 den Einspeisepunkten der HF-Strahlung im Bereich des Spalts. Die beiden oberen und unteren Leitungsabschnitte 302, 306 entsprechen hingegen den beiden im Wesentlichen symmetrischen Strompfaden der hier betrachteten Wechselströme entlang der Innenseite 135 der Abschirmung 134. Dabei wird der obere Leitungsabschnitt 302 im Wesentlichen durch die linke Seitenwand 136 der Abschirmung 134, dem innerhalb der Abschirmung 134 angeordneten Teil des ersten Außenwandabschnitts 115 sowie einem Teil der oberen Deckenwand 137 der Abschirmung gebildet. Analog hierzu wird der untere Leitungsabschnitt 306 in dem hier gezeigten Ersatzschaltbild 300 durch die rechte Seitenwand 136 der Abschirmung 134, den innerhalb der Abschirmung 134 angeordneten Teil des zweiten Außenwandabschnitts 116 sowie einen Teil der oberen Deckenwand 137 der Abschirmung 134 gebildet.
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Die Kapazität C wird im Wesentlichen durch die kapazitiven Eigenschaften der Einkoppelvorrichtung 130 bestimmt, die sowohl von der Geometrie der beispielsweise aus Kupfer gebildeten Abschirmung 134 als auch von den Materialeigenschaften des von der Abschirmung 134 eingeschlossenen Raumvolumens abhängen. Hingegen hängt die im Ersatzschaltbild gezeigte Induktivität L unter anderem von der elektrischen Leitungslänge ab, die wiederum von verschiedenen Faktoren, wie z. B. der geometrischen Leitungslänge abhängt. Die Gesamtinduktivität wird dabei durch die Induktivitäten der einzelnen Abschnitte der vom Strom zurückgelegten Wegstrecke bestimmt. Wie in der 5 ferner mittels der gestrichelten Linie 304 angedeutet ist, ist die hier dargestellte Ersatzschaltung 300 an Ausgängen 303, 305 kurzgeschlossen, da die beiden im folgenden Fall symmetrischen Leitungsstränge über das Deckenelement 138 der Abschirmung 134 elektrisch miteinander verbunden sind. Dabei bestimmt das Verhältnis der elektrischen Leitungslänge der kurzgeschlossenen Leitung zur Wellenlänge λ der vom Generator 131 erzeugten HF-Strahlung, ob sich die U-förmige Leitung wie eine Kapazität, eine Induktivität oder ein Schwingkreis verhält. In dem Spezialfall, dass die elektrische Leitungslänge ein Viertel der Wellenlänge λ der sich an der Innenseite der Abschirmung 134 fortpflanzenden Stromwellen beträgt, bildet die Schaltung einen Parallel-Schwingkreis mit den Resonanzwellenlängen λ, λ/3, λ/5 usw. Bei einer entsprechend auf ein Viertel der Wellenlänge λ abgestimmten Abschirmung 134 stellt sich für den Stromanteil der elektromagnetischen Welle somit ein Stromknoten im Bereich des Spalts 114 ein.
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Im Resonanzfall geht die Eingangsimpedanz des von der Abschirmung gebildeten Resonanzkreises gegen unendlich, so dass die vom Generator dissipierte HF-Leistung fast vollständig in die eine möglichst niedrige Impedanz aufweisende HF-Kavität eingekoppelt wird. Die Leitungslänge der Abschirmung muss jedoch nicht optimal auf λ/4 abgestimmt sein. Je nach Anwendung kann es bereits genügen, wenn die Eingangsimpedanz des von der Abschirmung gebildeten Schwingkreises deutlich höher als die Eingangsimpedanz der HF-Kavität ausfällt. Auch in diesem Fall wird sich der induzierte Strom vorwiegend auf der Innenseite 112 der Außenwand 111 ausbreiten. Somit kann eine optimale Einkopplung der HF-Leistung in die HF-Kavität erzielt werden.
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Die 6 zeigt zur Verdeutlichung den Stromverlauf entlang der durch die Abschirmung 134 gebildeten λ/4-Leitung. Hierbei wird ersichtlich, dass die Stromstärke sinusförmig mit einem Minimum am Eingang (x0) und einem Maximum am Ende (x1) der Leitung verläuft.
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Das hier gezeigte erfindungsgemäße Konzept kann grundsätzlich auf alle HF-Kavitäten sowie auf andere resonante Wellenleiterstrukturen, wie z. B. auf eine koaxiale Leitung oder eine Re-Entrant-Cavity, übertragen werden. So zeigt die 7 eine HF-Vorrichtung, bei der die zuvor in Zusammenhang mit einer HF-Kavität gezeigte Einkopplungseinrichtung 130 zum Einkoppeln von elektrischer Energie an einer koaxial leitenden Verbindung verwendet wird. Wie in der 7 gezeigt ist, erstreckt sich der Generator 131 sowie die den Generator umgebende Abschirmung 134 entlang des Außenumfangs des Außenleiters 111 der koaxialen Verbindung 110. In der hier gezeigten Schnittdarstellung ist ebenfalls der für koaxiale Verbindungen typische Innenleiter 120 gezeigt.
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Um höhere HF-Leistungen zu erreichen, lassen sich mehrere der in den 1 bis 4 gezeigten HF-Kavitäten hintereinander schalten, um beispielsweise einen Teilchenbeschleuniger zu realisieren. Die einzelnen Kavitäten 110 lassen sich dabei separat ansteuern. Hierzu sind die Einkopplungseinrichtungen 130 der vier HF-Kavitäten 100 über separate Leitungen an eine gemeinsame Steuer- bzw. Spannungsversorgungseinrichtung gekoppelt. Da die Wandströme sich nur entlang der Innenseite der Kavitätswände ausbreiten können, sind die miteinander zusammen geschalteten Kavitäten 110 an der Außenseite RF-technisch voneinander entkoppelt. Daher können sie trotz der DC-Verbindung unabhängig voneinander gesteuert werden.
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Die Erfindung ist nicht auf die hier beispielhaft gezeigten Ausführungen beschränkt. Vielmehr lässt sich das erfindungsgemäße Konzept auf jede geeignete RF-Struktur anwenden, bei der Wandströme in das Innere eingekoppelt und nach außen hin abgeschirmt werden sollen.
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8 zeigt eine weitere Ausführungsform einer HF-Vorrichtung 100, bei der die HF-Resonanzeinrichtung 110 mehrere getrennt voneinander angeordnete Schlitze 114 aufweist. Jedem Schlitz 114 ist eine Einkopplungseinrichtung 130 zugeordnet. Die Einkopplungseinrichtungen 130 sind entsprechend der Einkopplungseinrichtung 130 der 1 bis 4 ausgebildet, wobei jede Einkopplungseinrichtung 130 wenigstens einen Generator 131 und ein Transistormodul 132 aufweist. Die Einkopplungseinrichtungen 130 werden von einer Steuereinheit 500 über entsprechende Anschlüsse 133 mit Strom versorgt und zur Abgabe von HF-Leistung angesteuert. Jede Einkopplungseinrichtung 130 kann einen oder mehrere Generatoren aufweisen.
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9 zeigt einen Querschnitt durch die Anordnung der 8 senkrecht zur Längserstreckung der HF-Resonanzeinrichtung 110.
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10 zeigt einen Querschnitt in Längsrichtung der HF-Resonanzeinrichtung 110 durch eine Einkopplungseinrichtung 130 und einen Teilabschnitt der Außenwand 111.
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11 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Schlitz 114 der Ausführungsform der 8 und eine Einkoppelvorrichtung 130 mit einer schematischen Darstellung des parasitären Stroms I über die Außenseite der Außenwand 111 und die Innenseiten 135 der Abschirmung 134. Durch die Wahl der Geometrie und die Wahl des Materials des Abschirmgehäuses 134 wie bereits erläutert ist der parasitäre Strom I möglichst klein gehalten.
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Bei der vorliegenden Anordnung ist die HF-Erzeugung bzw. HF-Umrichtung in die resonante Struktur integriert. Der Umrichter ist in eine Struktur eingebaut, die aus der HF-Resonanzeinrichtung 110 als ersten Raum und einem zweiten für die Frequenz der HF-Energie im Wesentlichen abgeschlossenen Raum gebildet wird, der durch die Abschirmung 134 und einem Teil der Außenwand der HF-Resonanzeinrichtung realisiert ist. Zwischen den zwei Räumen ist der Schlitz 114 vorgesehen. Der Schlitz 114 wird durch den ersten und den zweiten Flansch 117, 118 begrenzt. Der erste und der zweite Flansch sind in der Weise ausgebildet, dass der erste und der zweite Flansch 117, 118 jeweils eine Richtungskomponente senkrecht zum Wandstrom des gewünschten Resonanzmodes aufweist. Der von dem HF-Generator erzeugte HF-Strom wird in den ersten und den zweiten Flansch 117, 118 des Schlitzes 114 injiziert. Beide Räume sind so ausgebildet, dass sich die in den Schlitz injizierte elektromagnetische Leistung hauptsächlich in die HF-Resonanzeinrichtung 110 verzweigt. Diese wird durch die Ausbildung des ersten und des zweiten Flansches 117, 118 gestützt. Weiterhin weist die HF-Frequenz des Generators eine Frequenz auf, die einer Resonanzfrequenz der HF-Resonanzeinrichtung nahe kommt oder entspricht. Zudem ist der Schlitz 114 der HF-Resonanzeinrichtung nahe einem Strombauch des Resonanzmodes der HF-Resonanzeinrichtung angeordnet. Dadurch wird die HF-Resonanzeinrichtung 110 bei der Resonanzfrequenz niederohmig im Vergleich zu dem zweiten Raum. Beispielsweise ist die Impedanz des zweiten Raumes für die vom HF-Generator abgegebene HF-Frequenz wenigstens zehnmal größer als die Impedanz der HF-Resonanzeinrichtung. Weiterhin liegt vorzugsweise keine Resonanzfrequenz des zweiten Raumes nahe der Frequenz des HF-Generators.
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Vorzugsweise ist der zweite Raum derart geometrisch ausgebildet, dass der zweite Raum transparent gegen das vom Speisestrom erzeugte elektromagnetische Feld ist, wobei die Abschirmung beispielsweise als normal leitende Metallbox in einer Gleichstromspeisung oder durch ein oder mehrere koaxiale Kabel zur Versorgung mit Strom ausgebildet ist. In dieser Ausführungsform ist der zweite Raum als eine Verlängerung des Raumes zwischen Mantel und Innenleiter des Koaxialkabels ausgebildet. Der elektrisch leitende Mantel des Koaxialkabels ist mit der Wandung des Abschirmgehäuses verbunden.
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12 zeigt eine weitere Ausbildungsform der HF-Resonanzeinrichtung 110 in einer schematischen Darstellung, bei der die Schlitze 114 entlang der Längsrichtung der HF-Resonanzeinrichtung 110 und parallel zueinander angeordnet sind. Jedem Schlitz ist eine Einkopplungseinrichtung 130 gemäß der Ausführungsform der 8 bis 10 zugeordnet. Abhängig von der gewählten Ausführungsform koppeln die HF-Generatoren die HF-Leistung in den Längsseiten und/oder in den Querseiten der Schlitze 114 ein. Die vorderen und hinteren Querkanten 170, 172 der Schlitze 114 sind vorzugsweise in einer vorderen bzw. hinteren Ebene senkrecht zur Längsseite der HF-Resonanzeinrichtung 110 angeordnet. Abhängig von der gewählten Ausführungsform weisen die vordere und die hintere Querkante oder die Längsseiten der Schlitze entsprechende erste und zweite Flansche 117, 118 gemäß der 10 auf.
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13 zeigt eine schematische Darstellung der Stromdichte I in der Wand der HF-Resonanzeinrichtung 110 im Bereich des Schlitzes 114. Über die Flansche 117, 118 werden die HF-Ströme vom nicht dargestellten Generator 131 eingespeist. Durch die begrenzte Ausbildung des Schlitzes 114 wird erreicht, dass seitlich des Schlitzes 114 im Resonanzmodus der HF-Resonanzeinrichtung 110 Ströme im Wesentlichen auf der Unterseite der Außenwand 111 fließen. Dies wird dadurch erreicht, dass die Bereiche seitlich des Schlitzes 114 jeweils eine erste bzw. zweite Induktivität L1, L2 darstellen. Im Bereich des Schlitzes 114 liegt eine weitere Induktivität L0 vor, die durch den Generator 131 vorgegeben ist. Durch die magnetische Kopplung des vom Generator 131 eingespeisten Stromes werden auch elektrische Spannungen in den Bereichen seitlich des Schlitzes 114 in der ersten und in der zweiten Induktivität L1, L2 induziert. Auf diese Weise werden Ringströme um den Schlitz herum, ähnlich einer stromkompensierten Drossel, unterdrückt.
