DE1491516C - Verfahren zur Herstellung einer Lauffeldrohre - Google Patents

Description

Das Hauptpatent betrifft eine Lauffeldröhre mit einem Elektronenstrahlerzeugersystem, einer Verzögerungsleitung, einer Auffangelektrode, Ein- jnd Auskoppelvorrichtungen und einer periodischen Permanentmagnet-Fokussierungseinrichtung aus nebeneinanderliegenden, einander abwechselnden ringförmigen Polschuhen aus magnetischem Werkstoff und ringförmigen Abstandsstücken aus unmagnetischem Werkstoff und getrennten Permanentmagneten, und die Besonderheit des Hauptpatentes besteht darin, daß die Polschuhe und die Abstandsstücke zusammen mit dem Elektronenstrahlerzeugersystem, der Auffangelektrode und den Ein- und Auskoppelvorrichtungen zu einem Vakuumgefäß vereinigt sind, das im Bereich der Polschuhe und Abstandsstücke eine glatte Innenbohrung aufweist, und in dieser Innenbohrung die auf dielektrische Stäbe gestützte Verzögerungsleitung angeordnet und festgelegt ist.

Die Festlegung einer auf dielektrische Stäbe gestützten Verzögerungsleitung auf der Innenoberfläche der Vakuumhülte ist bereits bekannt (USA.-Patentschrift3 013 173).

Aufgabe der Erfindung ist es, die Lauffeldröhre nacii dem Hauptpatent so auszubilden, daß eine möglichst gute Wärmeleitung zwischen den dielektrischen Stützstäben der Verzögerungsleitung und dem Vakuumgefäß stattfinden kann, so daß die Wärme von der Verzögerungsleitung hauptsächlich nicht nur durch Strahlung, sondern sehr wesentlich auch durch Wärmeleitung an das Vakuumgefäß abgefüurt werden kann.

Erfindungsgemäß wird deshalb die Lauffeldröhre nach dem Hauptpatent in der Weise hergestellt, daß

ίο die Polschuhe und Abstandsringe abwechselnd aufeinandergestapelt werden, der Stapel so vakuumdicht verbunden wird, daß ein längliches festes Gefäß mit einer axial gerichteten Innenbohrung entsteht, die Innenbohrung dann auf ihren Enddurchmesser aufgerie-

ben wird, daß dann die die Verzögerungsleitung halternden Stützstäbe zusammen mit der Verzögerungsleitung an der Oberfläche der Innenbohrung des Gefäßes kraftschlüssig festgelegt werden und daß schließlich um das Gefäß herum halbzylindrische Magnete angeordnet werden.

Durch das Aufreiben der Innenbohrung auf ihren Enddurchmesser wird eine besondere glatte Oberfläche der Innenbohrung erhalten, so daß beim kraftschliissigen Festlegen der Stützstäbe eine sehr gleichmäßige Anlage der Stützstäbe an die Oberfläche der Innenbohrung erreicht wird, über die ein guter Wärmeübergang stattfinden kann.

Um diesen guten Wärmeübergang auch unabhängig von eventuellen Wärmedehnungen zuverlässig beibehalten zu können, werden die Stützstäbe vorzugsweise durch Aufschrumpfen des Gefäßes auf die die Verzögerungsleitung umgebenden Stützstäbe kraftschlüssig festgelegt.

Als optimaler Wert für die C-lätte der Inne>-.bohrung hat sich eine mittlere Oberflächenrauhigkeit von etwa 0,4 Tausendstel Millimeter ergeben.

Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden; es zeigt

F i g. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Lauffeldröhre nach dem Hauptpatent;

F.i g. 2 einen Schnitt längs Linie 2-2 in F i g. 1; und Fig. 3 die Abhängigkeit der Betriebstemperatur einer Verzögerungsleitung von der an den umgebenden Röhrenkörper abgegebenen Leistung bei in einer einfach gebohrten Bohrung sitzenden Verzögerungsleitung und einer mit Übermaßpassung in einer geglätteten Bohrung sitzenden Verzögerungsleitung.

In Fig. 1 ist eine Lauffeldröhre6 mit einem Elektronenstrahlerzeugersystem 7 an einem Ende und einer Auffangelektrode 8 am anderen Ende dargestellt. Zwischen dem Elektronenstrahlerzeuger 7 und der Auffangelektrode 8 liegt eine Verzögerungsleitung 9 und um diese herum ein zusammengesetztes Vakuumgefäß 10 als PFM-Fokussier-Einrichtung, zusammen mit HF-Ein- und Ausgangskoppelvorrichtungen 11 bzw. 12. Eine erste Anode 13 ist an das Gehäuse 14 des Elektronenstrahlerzeugers 7 angelötet, ein keramischer Isolierring 15 liegt zwischen zwei mit Flanschen versehenen Dichtungsringen 16 und 17, die ihrerseits wieder an das Gehäuse 14 und einem Endpolschuh 18 angelötet sind. Das andere Ende der Röhre ist in ähnlicher Weise vakuumdicht am Gefäß 10 befestigt, und zwar mittels eines keramischen Isolierringes 44 zwischen zwei mit Flanschen versehenen Dichtungsringes 45, 46.

Die Verzögerungsleitung9 besteht aus· zwei im Abstand voneinander angeordneten Wendeln 19, 20, die in der dargestellten Weise mit einem Trennstück

21 getrennt sind. Das innere Ende der Wendel 19 ist mit dem Koaxial-Mittelleiter 22 an die Einkoppelvorrichtung 11 angeschlossen; das Ausgangsende der Wendel 20 an die Ausgangs-Koppelvorrichtung 12 mit einem Koaxial-Mittelleiter 23. Die bandförmigen Wendeln 19 und 20 sind jeweils fest an drei um 120° gegeneinander versetzten Stäben 24, 25, 26, 27, 28, vorzugsweise aus einem Dielektrikum mit guter Wärmeleitfähigkeit, wie .Beryllerde oder Saphir, mittels

Stab-Anordnung von 2,5 mm Durchmesser hat s.ch als günstig erwiesen. Dadurch wird ein genügend großer Preßsitz aus der Übermaßpassung nach dem Aulschrumpfen erzielt, so daß die Wärmeleitung in Ver-5 bindung mit der glatten Oberfläche der Bohrung optmal wirf Dann wird der erste Stapel Abstandsnngc und Polschuhe auf ungefähr 500⁰C erhitzt und anschließend wird die erste Verzögerungsleitung eingesetzt und in gewünschter Weise positioniert, und die

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41 bezeichnet ist, wiederholt uM die zweite Vemij: rungsleitung in Form der Wendel 20 eingesetzt dann werden die beiden Stapel vereinigt, indem d

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einer Glasur oder mit Lot befestigt, um eine robuste io ganze Anordnung wird schließlich Verzögerungsleitung zu bilden. daß die Verzögerungsleitung in den ersten Mapei i,_:

Das zusammengesetzte Vakuumgefäß 10, das die der Weise eingeschrumpft ist, daß die Wendel perm . Verzögerungsleitung umfaßt, ist in folgender Weise nent, fest und genau mit der Mitteiacnse atr r<, aufgebaut. Eine Anzahl Abstandsringe 30 mit Abstu- schuhe ausgefluchtet ist. Ein 1 rennstucK wie -ι ,.. fungen an jedem Ende in der dargestellten Weise, die 15 auch in das Ende der Bohrung eingesetzt, wie daraus unmagnetischen Werkstoffen bestehen, sind an stellt. Das Gleiche wird beim zweiten MapeUüerm kupferplattierte Polschuhe 31 aus einem geeigneten
Werkstoff mit hoher Permeabilität angelötet, so daß

ein zusammengesetztes, einheitliches Vakuumgefäß — — - - ·

für die Verzögerungsleitung gebildet wild. Perma- 20 Hälften eines gespaltenen Polschuhes 4Z zusamm nentmagnete in Form von halbkreisförmigen Ringen gelötet werden. Offensichtlich kann diese Montag 32, 33. wie am besten in F i g. 2 erkennbar, sitzen mit tecLnik ausgedehnt werden, so daß eine Kotire mn 3 Gleitpassung in den Aussparungen, die zwischen be- der beliebigen Länge hergestellt werden kann unü n· nachbarten Polschuhen 31 gebildet werden, wie dar- jeder Anzahl Trennstücke und Verzogerungsieitu, gestellt, und werden hierin mit Dichtungsmasse gehal- 25 gen. Im Betrieb sind sowohl die Verzogerungsieiu,, fen. als auch der diese umgebenende PPM-Stapel erhohu·

Bei der Montage der Röhre werden eine Anzahl Temperaturen ausgesetzt, sie dehnen sich jedoch r< Abstandsringe 30 und Polschuhe 31 aufeinanderge- dial gemeinsam in der Weise aus, dall, wenn aie tj, stapelt und der ganze Stapel zusammengelötet, dann triebstemperatur der Wendelanordnung anwachst, d, wird durch Räumen, Aus- und Aufbohren ο. dgl. und 30 Preßsitz-Druck anwächst, und weil sie wegen der U₁ anschließendes Aufreiben, die genaue Innenabmessung der Innenbohrung erzielt, ohne daß die einzelnen
Teile auf präzise Toleranzen gearbeitet werden müssen. Es wird auf diese Weise eine extrem glatte Innenbohrungs-Oberfläche erzielt, (vorzugsweise beträgt 35
das quadratische Mittel der Rest-Oberflächenrauhigkeit 0,4 Tausendstel Millimeter oder weniger), und die
Fokussier- und Wärmeeigenschaften der endgültigen

Röhre werden dadurch erheblich verbessert. Der Sta- _ . . .

pel kann so lang gemacht werden wie erwünscht und/ 40 Wendelanordnung, die mit Übermaßpassung in einei oder angenehm, es muß allerdings der Einbau der aufgeriebenen Innenbohrung sitzt ^¹¹™^/⁰™¹" Verzögerungsleitung berücksichtigt werden. Eine
hochverstärkende Lauffeld-Verstärkerröhre kann beisp'elsweise in Sektionen wie folgt hergestellt werden:

f lCJJSllfi-»! Ul,l\ ein n u»-im.j.., - - ^j

sprünglichen Größenunterschiede und dem anschlie ßenden Schrumpfen in ihrer Relativlage zueinandt■· festgehalten sind, ergibt sich keine Änderung der Re lativlage in radialer Richtung.

In Fig. 3 ist vergleichsweise die Betriebstempera tür einer Wendel in C in Abhängigkeit von Lei stungsaufnahme längs der Wendel in Watt pro Zo!! für eine Wendel dargestellt, die in eine gebohrte Innenbohrung eng eingepaßt ist (Kurv" a) und für eine

sehe Wendeln wurden des besseren Vergleichs halbci verwendet. Aus F i g. 3 ergibt sich, daß die Leistungs-

., w.-.w^ ... ^v^^.ww. „,», .w. _t ..ν. w.^ abfuhr bei einer Wendel-Betriebstemperatur von

E^hin erster Stapel Abitandsringe und^&Polstücke, wie 45 600⁰C etwa verdoppelt wird, wenn eine extrem glatte durch 40 in F i g. 1 begrenzt, wird zusammengesetzt, Bohrung und ein Schrumpfsitz verwendet wird, gegenüber einer gebohrten Bohrung mit Paßsitz. Dadurch ergibt sich natürlich eine größere Röhrenlebensdaucr

_{ιτλι iwi} _,_ und eine bessere Überlastbarkeit. Unter »Paßsitz« bei

Anlöten "der Stäbe" a"n die Wendel' an alle öder' einen 50 diesem Vergleich wurde verstanden, daß eine Wendel Teil der Verbindungspunkte auf der axialen Länge axial in die Bohrung des PPM-Stapels geschoben montiert, so daß die Wendel fest an den Stäben befe- wurde, wobei der Bohrungsdurchmesser gleich dem stigt ist. Der Außendurchmesper der Wendelanord- Außendurchmesser der Wendel war. Eine Übermaßnung wird etwas größer gemacht als der Innendurch- passung in diesem Vergleich war eine Aufschrumpmesser der Bohrung. Ein Unterschied von etwa 7,6 55 fung mit einem Übermaß von 7,6 Tausendstel MiHi-Tausendstel Millimeter für eine Wendel- meter.

gelötet und in der erwähnten Weise innen endbehandelt. Eine erste Verzögerungsleitung mit einer Wendel 19 und drei Stützstäben wird durch Glasieren oder

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer Lauffeldröhre mit einem Elektronenstrahlerzeugungssystem, einer Verzögerungsleitung, einer Auffangelektrode, Ein- und Auskoppelvorrichtungen und einer periodischen Permanentmagnet-Fokussierungseinrichtung aus neber.einanderliegenden, einander abwechselnden ringförmigen Polschuhen aus magnetise» -η Werkstoff und ringförmigen Abstandsstücken aus unmagnetischem Werkstoff, und getrennten Permanentmagneten, bei der die Polschuhe und die Abstandsstücke zusammen mit dem Elektronenstrahlerzeugersystem, der Auffangelektrode und den Ein- und Auskoppelvorrichtungen zu eiiiem Vakuumgefäß vereinigt sind, das im Bereich der Polschuhe und Abstandsstücke eine glatte Innenbohrung aufweist, und in dieser Innenbohrung die auf dielektrische Stäbe gestützte Verzögerungsleitung angeordnet und festgelegt ist nach Patent 1 491 529, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhe (31) und Abstandsringe (30) abwechselnd aufeinandergestapelt werden, der Stapel so vakuumdicht verbunden wird, daß ein längliches festes Gefäß (10) mit einer axia' gerichteten Innenbohrung entsteht, die Innenbohrung dann auf ihren Enddurchmesser aufgerieben wird, daß dann die die Veizögerungsleitung (9) halterndea Stntzstäbe (24... 28) zusammen mit der Verzögerungsleitung (9) an der Oberfläche der Innenbohrung des Gefäßes (10) kraftschlüssig festgelegt werden und daß schließlich um das Gefäß (10) herum halbzylindrische Magnete (32, 33) angeordnet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützstäbe (24... 28) durch Aufschrumpfen des Gefäßes (10) auf die die Verzögerungsleitung (9) umgebenden Stützstäbe (24... 28) kraftschlüssig festgelegt werden.