DE1764710C

DE1764710C - Hochspannungsgerät zur Spannungsver sorgung einer Bildwandlerröhre

Info

Publication number: DE1764710C
Authority: DE
Inventors: Gerhard 2000 Wedel; Meyerhoff Klaus Dr.rer.nat. 2000 Hamburg Schöne
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Publication date: 1972-05-10

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Hochspannungsgerät zur Spannungsversorgung einer Bildwandlerröhre unter Verwendung einer mit Wechselspannung gespeisten mehrstufigen Gleichspannungs-Vervielfanhungsschaltung mit aus Je zwei Kondensatoren und zwei Dioden bestehenden Einzelsrufen.

In der Hochspannungstechnik werden Hocbspannungskondensatoren benötigt, die klein, leicht und gut transportfähig und außerdem für Netzspannungen bis zu 100 kV ausgelegt sein sollen. In der deutschen Auslegeschrift 1032 402 ist ein derartiger Hochspannungskondensator in Stützerbauweise mit Trockenisolation beschrieben, bei dem vorzugsweise runde scheibenförmige Teilkondensatoren unter Verwendung von Abstandsstücken zu einer Säule übereinandergeschichtet sind. Die Abstandsstücke weisen einen leitenden Belag auf, dessen Durchmesser dem Durchmesser der Beläge der Teilkondensatoren entspricht. Die Kondsnsatorplatten selbst sind in ihren Außendurchmessern wesentlich größer als die zylindrischen Abstandsstücke. Die aus den Abstandsstücken und den Kondensatorplatten bestehende Säule wird durch ein Isolierpreßgest/.ll zusammengehalten, dessen Zugstangen die Kondensatorplatten zentrieren. Die zulässige Betriebsspannung dieses Hochspannungskondensators wird durch die Reihenschaltung einer entsp^rechenden Zahl von Kondensatorplatten gleicher Größe erreicht.

Die Versorgung von Bildwandlerröiiren oder Bildverstärkerröhren mit hoher Gleichspannung erfolgt üblicherweise mit GleichspannungsA ervielfacherschaltungen, wie sie allgemein unter der Bezeichnung »Greinacher Schaltung« bekannt und z. B. in einem Buch »Elektronenoptische Bildwandler und Röntgenbildverstärker« von F. Eckart im Jahre 1956 beschrieben sind. Es ist dabei wünschenswert, die Vervielfacherschaltung möglichst direkt an der Bildwandlerröhre anzubringen.

Hierfür ist nun aus einem Datenblatt der Firma »Varo Static Power« (Modell 3196 und 3205, 3176 A und 3177A) bekannt, die Gleichspannungs-Vervielfacherschaltung auf einer Mantellinie des Röhrenzylinders anzuordnen und sie leicht sattelförmig um den Röhrenkörper zu biegen, so daß sie in etwa der Zylinderform angepaßt ist. Dennoch ist der Raumbedarf dieser Anordnung verhältnismäßig groß.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Anordnung für eine derartige Gleichspannungs-Vervielfachungsschaltung zu schaffen, die dem Wunsch nach weitmöglicher Raumausnutzung in hohem Maße entgegenkommt. Die Erfindung besteht darin, daß die Einzelstufen der Verviclfachungsichaltung rinps um die Bildwandlerröhre angeordnet sind, wobei die scheibenförmigen runden Kondensatoren der Einzelstufen in zwei gleichen Gruppen angeordnet und in paarweise gegenüberstehende Ausnehmungen einer hochspannungsfesten flexiblen IsolierstofTschicht, die im wesentlichen in Form von zwei parallelen, durch einen dünnen Streifen miteinander verbundenen Ringen auf dem Umfang der Bildwandlerröhre angebracht ist, teilweise eingebettet sind. Hierbei kann die flexible IsolierstofTschicht aus Silikon-Kautschuk bestehen.

Die Maßnahme, die Hochspannungskaskade ringförmig um den Glaskolben oder die Elektronenringe der Röhren zu legen, reicht allein nicht aus. Die zwischen (km Anfang der Glciehspannungskaskade und den Elcktrodcnringcn der Röhren auftretenden Potentialdiflerenzeu machen eine besondere Isolation erforderlich. Außerdem ist es aus Gründen der Zuverlässigkeit nicht möglich, die Bauelemente der Kaskade plan zu verlöten und die Kaskade nachträglich um den Glaskolben der Röhre herumzubiegen.

Daher ist eine flexible Isolierstoffschicht vorgesehen, die zugleich als Lötvorrichtung für die vorgefertigten, aus je zwei Kondensatoren und Dioden ίο bestehenden Einzelstufen dienen kann.

Für die Herstellung und Anbringung des Hochspannungsgerätes wird das folgende Verfahren vorgeschlagei:

a) Aus je zwei Kondensatoren und Dioden werden die Einzelstufen der Vcrvielfachungsschalfung in einer Einzelstufen-Lötvorrichtung zusammengelötet;

b) in einer Gießform wird die flexible Isolierstoffschicht in der Weise gegossen, daß sie Ausneh-

ao mungen zu Aufnahme der einzelnen Elemente

der Vervielfachungsschaltung erhält;

c) die flexible Isolierstoffschicht wird auf einem Drehteil mit dem gleichen Durchmesser wie die Bildwandlerröhre ringförmig auf dem Umfang

as befestigt;

d) die Einzelstufen der Vervielfachungsschaltung werden nacheinander in die flexible Isolierstoffschicht eingelegt und zusammengelötet;

e) die aus der Vervielfachungsschaltung und der flexiblen Isolierstoffschicht derart zusammengesetzte Einheit wird auf die Bildwandlerröhre aufgebracht und befestigt.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist vorgesehen, daß die Einzelstufen-Lötvorrichtung und die Gußform zur Herstellung der ikxiblen Isolierstoffschicht aus vergießbarem und aushärtendem Kunststoff bestehen. Die aus vergießbarem Kunststoff bestehende Einzelstufen-Lötvorrichtung wird hierbei ebenfalls in einer besonderen Gußform gewonnen.

Neben der raumsparenden Anordnung einer Gleichspannungs-Vervielfachungsschaltung um die Bildwandlerröhren ergibt sich aus der Erfindung ferner der Vorteil, daß die zwischen Vervielfachungsschaltung und Röhre befindliche flexible Isolierstoffschicht zugleich dazu dient, die Bauelemente der Schalfing in der geforderten Lage miteinander zu verbinden. Auf diese Weise können die Isolierstoffschicht und die zusammengebaute Schaltung als Einheit auf die Bildwandlerröhre aufgebracht werden.

Bei einem elektronenoptischen Bildverstärker mit mehreren hintereinandergeschalteten Röhrenstufen kann jede Röhrenstufe mit einem eigenen raumsparenden rings um ihren Umfang angeordneten Hoch-SS spannungsgerät zu ihrer Spannungsversorgung versehen sein, Auf diese Weise kann bei einer fehlerhaften Röhrenstufe diese komplett mit ihrer Spannungsversorgung ausgewechselt werden, ohne dabei die Spannungsversorgung für die anderen Stufen zu beeinträchtigen.

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung ausführlich erläutert werden. F i g. 1 zeigt eiaen Abschnitt einer allgemein bekannten Vervielfachungsschaltung. Die Kaskadenschaltung läßt sich in aus

6s zwei Kondensatoren und zwei Dioden bestehende Einzelstufen 1O₁ 11 und 12 unterteilen. Gemäß der Erfindung ist nun vorgesehen, zunächst derartige Einzelstufen zu fertigen.

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Für das Verbinden der Bauteile der Einzelstufon wird daher eine Einzelstufen-Lötvorrichtung benötigt. Die Herstellung einer Einzelstufen-Lötvorrichtung ist an Hand der Fig. 2a bis 2c dargestellt. Fig. 2a und 2 b zeigen eine Gußform 13, in der sich zwei Einzelstufen 14 und 14' mit den Kondensatoren 1.6, 17 und 18,19 und den Dioden 20, 21 und 22, 23 befinden. Zum Fixieren der Einzelstufen 14 und 14' in der Form 13 sind diese in eine plastische Masse 24 eingedrückt, die den Boden der Form 13 bedeckt. An Stelle einer plastischen Masse können die Einzelstufen auch mit Hilfe einer aushärtenden Masse eingeklebt werden. In die Form 13 wird dann aushärtfähiger Kunststoff 15 gegossen, nachdem die Form 13 und die Einzelstufen 14 mit geeignetem Trennmittel besprüht wurden. Eine fertig gegossene Einaelstufen-Lötvorrichtung ist in F i g. 2c gezeigt. Die Ausnehmungen, in die die Bauelemente für die Einzelstufe eingelegt und miteinander verbunden werden, sind mit 25 bezeichnet. a~

Die flexible Isolierstoffschicht wird in einer anderen Gießform 26 hergestellt (F i g. 3 a und 3 b). In der gleichen Lage zueinander, in der sie später in der Vervielfachungsschaltung miteinander verbunden werden, werden Kondensatoren 27 in einer plasti- »5 sehen Masse 28 am Boden der Gußform26 fixiert. Hier kann auch wieder ein aushärtender Klebstoff verwendet werden. Zwischen die Kondensatoren 27 wird außerdem ein Formstreifen 29 gelegt. Beim Vergießen mit einem hochspannungsfesten, kalt-vulkiinisierenden Kunststoff 30, z. B. nach der Verfestigung flexibler Silikon-Kautschuk, wird die Form 26 so weit gefüllt, daß die Kondensatoren 27 z. B. mindestens 1 mm mit der Isoliermasse 20 bedeckt sind. Die Oberfläche des Formstreifens 29 bleibt frei. Die fertige flexible Isolierstoffschicht 30 ist in den Fig. 4a und 4 b angedeutet.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die flexible Isolierstoffschicht zugleich als Lötvorrichtung dient. Der Zusammenbau einer erfindungsgemäßen Vervielfachungsschaltung ist in Fig. 5 dargestellt. Die flexible Isolierstoffschicht 30 wird um einen Drehteil 31 gelegt und mit einem Spannring 32 befestigt. Das Drehteil 31 hat den gleichen Durchmesser wie die Bildwandlerröhre oder die Bildverstärkerröhre, die über die Vervielfachungsschaltung mit Hochspannung versorgt werden soll. In die flexible Isolierstoffschicht 30 werden nun nacheinander die vorgefertigten Einzelstufen — hier durch die Einzelstufen 14 angedeutet — eingelegt und zusammenge- ₅„ lötet. Die fertige Schaltung wird dann zusammen mit der flexiblen Isolierstoffschicht 30 vom Drehteil 31 abgenommen und auf die vorgesehene Bildwandlerröhre aufgebracht und auf dieser befestigt.

Claims

Patentansprüche:

1. Hochspannungsgerät zur Spannungsversorgung einer Bildwandlerröhre unter Verwendung

SS einer mit Wechselspannung gespeisten mehrstufigen Gleichspannungs-Vervielfachungsschaltung mit aus je zwei Kondensatoren und zwei Dioden bestehenden Einzelstufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelstufen (10, 11, 12,,, bzw. 14, 14' ...) der Vervielfachungsschaltung rings um die Bildwandlerröhre angeordnet sind, wobei die scheibenförmigen runden Kondensatoren (16, 17, 18, 19...) der Einzelstufen in zwei gleichen Gruppen angeordnet und in paarweise gegenüberstehende Ausnehmungen einer hochspannungsfesten flexiblen Isolierstoffschicht (30), die im wesentlichen in Form von zwei parallelen, durch einen dünnen Streifen miteinander verbundenen Ringen auf dem Umfang der Bildwandlerröhre angebracht ist, teilweise eingebettet

2. Hochspannungsgv,r ät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Isolierstoffschicht (30) aus Silikon-Kautschuk besteht.

3. Verfahren zur Herstellung und Anbringung eines Hochspannungsgerätes nach den Ansprüchen 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) Aus je zwei Kondensatoren (16, 17 bzw. 18, 19) und Dioden (21, 20 bzw. 22, 23) werden die Einzelstufen (14 bzw. 14') der Vervielfachungsschaltung in einer Einzelstufen-Lötvorrichtung (25) zusammengelötet;

b) in einer Gußform (26) wird die flexible Isolierstoffschicht (30) in der Weise gegossen, daß sie Ausnehmungen zur Aufnahme der einzelnen Elemente der Vervielfachungsschaltung erhält;

c) die flexible Isolierstoffschicl.t (30) wird auf einem Drehteil (31) mit dem gleichen Durchmesser wie die Bildwandlerröhre ringförmig auf dem Umfang befestigt;

d) die Einzelstufen der Vervielfachungsschaltung werden nacheinander in die flexible Isolierstoffschicht (30) eingelegt und zusammengelötet;

e) die aus der Vervielfachungsschaltung und der flexiblen Isolierstoffschicht (30) derart zusammengesetzte Einheit wird auf die Bildwandlerröhre aufgebracht und befestigt.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelstufen-Lötvorrichtung (15) und die Gußform (26) zur Herstellung der flexiblen Isolierstoffschicht (30) aus vergießbarem und aushärtendem Kunststoff bestehen.

5. Elektronenoptischer Bildverstärker mit mehreren hintereinandergeschaltcten Röhrenstufen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Röhrenstufe mit einem rings um ihren Umfang angeordneten eigenem Hochspannungsgerät nach Anspruch 1 zu ihrer Spannungsversorgung versehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen