DE2155269A1

DE2155269A1 - Geschlossenes gefaess, das ein digitales lichtablenksystem enthaelt

Info

Publication number: DE2155269A1
Application number: DE2155269A
Authority: DE
Inventors: Johannes Van Esdonk; Joannes Franciscus Mar Janssen; @@ Merz Josef
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1971-11-06
Filing date: 1971-11-06
Publication date: 1973-05-10
Also published as: FR2158550B1; FR2158550A1; GB1388698A; US3801184A; CA975458A; JPS4858845A; NL7214797A; DE2155269B2

Description

N.V. Philips'Gloeilampenfabrieken, Eindhoven/Holland

"Geschlossenes Gefäß, das ein digitales Lichtablenksystem

enthält"

Die Erfindung bezieht sich auf ein geschlossenes Gefäß, das ein digitales Lichtablenksystem enthält, das aus einer Anzahl von Prismen und einer Anzahl parallel entlang der Längsachse des Systems angeordneter Elektrodenpaare besteht, die sich in einer geeigneten Flüssigkeit befinden (Kerr-Zellen).

Bei digitalen Lichtablenksystemen wird eine Anzahl von Elektroden in verhältnismäßig kleinen gegenseitigen Abständen angebracht, während diese Elektroden in bezug aufeinander verhältnismäßig große Potentialunterschiede aufweisen. Außerdem muß die für die Kerr-Zellen verwendete Flüssigkeit, in diesem Falle Nltrobenzeen, besonders rein sein, so daß keine Verunreinigungen aus der Wand des Gefäßes in dieser Flüssigkeit gelöst werden sollen. Als Material für die Wand schien daher lediglich Quarzglas brauchbar zu sein. Quarzglas weist jedoch mehrere Nachteile auf. Es ist zerbrechlich und läßt sich schwer bearbeiten. Auch müssen Elektrodendurchfuhrleiter mittels Zwischengläser oder rohrförmiger Glieder infolge des großen Unterschiedes zwischen den Wärmeausdehnungskoeffizienten von

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Quarzglas und Durchfuhrleitern, durch die Quarzwand hindurchgeführt werden. Ferner hat sich herausgestellt, daß Verunreinigungen stark an der Quarzwand haften, so daß es sich als notwendig erwiesen hat, das Gefäß 12 Wochen lang mit sehr reinem Nitrobenzean durchzuspülen, um die erforderliche Reinheit dieser Flüssigkeit nach dem Verschließen des Gefäßes aufrechterhalten zu können.

Es stellt sich heraus, daß bei einem geschlossenen Gefäß, das ein digitales Lichtablenksystem enthält, das aus einer Anzahl von Prismen und einer Anzahl parallel entlang der * Längsachse des Systemes angeordneter Elektrodenpaare besteht, ^ die sich in einer geeigneten Flüssigkeit befinden (Kerr-Zel- * len), die erwähnten Nachteile größtenteils vermieden werden können, wenn, nach der Erfindung, die Wand des Gefäßes wenigstens teilweise aus einem geeigneten keramischen Material besteht. Vorzugsweise wird ein keramisches Material gewählt, das vakuumdicht ist, wie reines Aluminiumoxyd.

Das Gefäß kann aus einem zylindrischen Teil bestehen, der an den Enden mittels vorzugsweise ebenfalls aus einem keramischen Material bestehender Scheiben verschlossen ist, in denen ein lichtdurchlässiges Fenster angebracht ist. Das Gefäß kann aber auch aus einer Anzahl rechteckiger Platten aufgebaut werden, die mit ihren Rändern mittels Wk eines geeigneten Metalls oder Lötmaterials durch Diffusion oder Löten miteinander verbunden sind. Der Querschnitt des Gefäßes kann dann ein Vieleck und vorzugsweise ein Rechteck sein. Unter Lötmaterial ist ein schmelzbares Material zu verstehen, das gut an dem keramischen Material haftet und eine genügend niedrige Schmelztemperatur aufweist. Besonders geeignet sind bestimmte glasartige Materialien, aber auch lassen sich metallhaltige Materialien verwenden, vorausgesetzt, daß sie sich nicht

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in der im Gefäß vorhandenen Flüssigkeit lösen und mit dieser Flüssigkeit nicht reagieren.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: «

Fig* 1 teilweise in Abwicklung ein Gefäß nach der Erfindung mit einem zylindrischen Querschnitt und

Fig. 2 die zusammensetzenden Teile eines Gefäßes mit prismatischem Querschnitt.

In Fig. 1 bezeichnet 1 einen zylindrischen Teil eines aus ( keramischem Material bestehenden Gefäßes, das mittels keramischer Scheiben 2 und 3 verschlossen ist, in denen lichtdurchlässige Saphirfenster 4 und 5 angebracht sind. In dem Gefäß 1 befindet sich ein digitales Lichtablenksystem» das aus Prismen 6 und aus Kerr-Zellen besteht, welche Kerr-Zellen aus parallel zu der Längsachse des Systems angeordneten Elektrodenpaaren 7 bestehen, die an Durchfuhrleitern 10 befestigt sind. Ferner sind zwei metallene Pumprohre 8 vorgesehen.

Die Endflächen des zylindrischen keramischen Teiles 1, die miteinander zu verbindenden Flächen der Verschlußscheiben 2 und 3 und die Löcher 9 zur Aufnahme der metallenen Pumprohre 8 werden vortier z. B. dadurch metallisiert, daß eine Schicht eines Gemisches von 80 Gew.% Molybdänoxyd und 20 Gew.% eines Gemisches aus 13 Gew.% Al₂O-*, 35 Gew.% SiO^ und 52 Gew.% MnO aufgebracht wird. Diese Schicht wird in einer feuchten schützenden Gasatmosphäre auf 14OO°C 30 Minuten lang in einem Ofen eingebrannt. Dann werden die Durchfuhrleiter 10 in Öffnungen, die in die Wand des Teiles 1 gebohrt sind, bei 1300⁰C 10 Minuten lang unter Verwendung

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eines glasartigen Lötmaterials eingeschmolzen, welches Lötmaterial besteht aus: 37 Gev.% MnQ; 50 Gew.% SiO₂ und 13 Gew.# AlpP^. Anschließend, werden die Endflächen des Teiles 1, die Durchfuhr leiter 10 und die Innenwand der Löcher 9 zur Aufnahme der Pumprohre 8 vernickelt (Dicke der Hickelschicht: 5 bis 6 /um). Dann werden die Elektroden 7 mit Hilfe von Lehren in dem Teil 1 des Gefäßes angebracht. Anschließend werden die Elektroden 7 z· -B. mit Silber-Kupfer-Lötmaterial an den Durchfuhrleitern 10 und die Pumprohre 8 in den Öffnungen 9 durch Erhitzung in einem Ofen auf 850 C festgelötet. Die Prismen werden dann in dem Rohr montiert. Dann werden die Verschlußscheiben 2 und 3 auf den Endflächen der Wand 1 durch Diffusion der Nickelschichten oder mittels eines weichen Lötmaterials aus Λ0 Gew.% Blei und 60 Qew.% Zinn bei 450⁰C befestigt. Die Fenster 4 und 5 bestehen aus Saphir und sind vorher mittels des vorerwähnten glasartigem
Scheiben 2 und 3 befestigt.

des vorerwähnten glasartigen Lötmaterials bei 1300 C in den

Das Rohr wird dann entlüftet und auf Vakuumdichtigkeit geprüft. Anschließend wird die Flüssigkeit, in diesem Falle Nitroberxzeen, durch das eine Rohr 8 in das Gefäß gepumpt und durch das andere Rohr 8 abgeführt. Es wird somit gespült, um die Verunreinigungen aus dem Gefäß zu entfernen. Überrasch ende rv;ei se wurde gefunden, daß im Gegensatz zu der erforderlichen Spülzeit von 12 Wochen bei Anwendung einer Quarzglaswand eine Spülzeit von 3 Tagen bei Anwendung einer aus Al₀O^ bestehenden keramischen Wand bereits genügt. Die Ketallrohro O werden dann mittels abgeschmolzener Glasteile 11 und 12 verschlossen,

In der Ausiuhrungnform nach Fig. 2 besieht das Gefäß aus einer Anzahl aneinander befestigter keramischer Platten. Zunächst werden die Löcher- 17 in die Platte 15 und die Löcher 20 in

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die Platten 13 und. 16 gebohrt. Dann wird die Bodenplatte 13 an den Seitenplatten 14 und 15 mittels eines glasartigen Lötmaterials mit einem Schmelzpunkt von 1500 C befestigt, welches Lötmaterial aus 54 Gew.% AIpO^; 38,5 Gew.% CaO und 7,5 Gew.Jo MgO besteht. Das pulverförmige Gemisch dieser Stoffe wird mit einer Lösung von Nitrocellulose in üutylacetat zu einem dünnen .Brei gerührt. Dieser Brei wird auf die miteinander zu verbindenden Oberflächen der Platten 13, 14 und 15 aufgeschmiert und getrocknet. Dann werden die Platten 14 und 15 auf die Bodenplatte 13 gesetzt und wird das Ganze in einem Ofen auf 1500⁰C während 30 Minuten erhitzt, wonach das aus dem Brei entstandene glasartige Lötmaterial 21 diese Platten derart miteinander verbunden hat, daß j

sie einen U-förmigen Körper bilden. Dann werden die Endflächen 18 der Platten 13, 14, 15 und 16 unter Verwendung einer Lehre flachgeschliffen. Anschließend werden die Endflächen 18, die oberen Flächen 22 der Platten 14 und 15 und Streifen 19 auf der Oberplatte 16 und außerdem die Innenoberfläche der Löcher 17 auf die für Fig. 1 beschriebene Weise metallisiert. Durchfuhrleiter 10 werden dann in die Öffnungen 20 mittels des für Fig. 1 angewandten glasartigen Materials mit einer Schmelztemperatur von 1300⁰C eingeschmolzen, wonach die metallisierten Flächen, gleich wie die Durchfuhrleiter, vernickelt werden. Die Montage der Punprohre 8 und der Elektroden 7 erfolgt auf die für Fig. 1 bereits beschriebene Weise. Die Prismen können nun aber auf viel ein- % fächere Weise in dem offenen U-förmigen Körper und auf die Platte 16 montiert werden. Dann wird die Platte 16 auf den U-förmigen Körper gesetzt und werden die vernickelten Oberflächen 19 und 21 z. ß. durch Diffusion oder Löten miteinander verbunden.

Im allgemeinen worden dabei an 'iich bekannte Maßnahium getroffen, um die güwün.;< hte llaßgenauigkei t der Elektroden-

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abstände erhalten zu können, v/elche Maßnahmen z. B. darin bestehen, daß erhöhte Paßränder auf den durch Löten miteinander zu verbindenden Oberflächen 21 und 19 angebracht werden, oder daß nur über einen Teil der Breite des Randes Lötmaterial angebracht wird, derart, daß die Dicke der Lötschicht keinen Einfluß auf den Abstand zv/ischen 6 sr Bodenplatte 13 und der Oberplatte 16 ausübt.

Das Rohr mit rechteckigem Querschnitt wird dann mittels nicht dargestellter kreissoheibenföriniger oder rechteckiger Verschlußplatten verschlossen, die gegebenenfalls lösbar befestigt werden können, damit nachher Reparaturen an dem Elektrodensystem vorgenommen werden können.

Pa* c-ntansprüc-he;

Claims

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P&tontansprüche:

(1, Geschlossenes Gefäß, das ein digitales Lichtablenksystem enthält, das aus einer Anzahl von Prismen und einer Anzahl ;arallel entlang der Längsachse des Systems angeordneter Elektrodenpaare besteht, die sich in einer geeigneten Flüssigkeit befinden (Kerr-Zellen), dadurch gekennzeichnet, daß die \\and des Gefäßes wenigstens teilweise aus einem geeigneten keramischen Material besteht.
2. Geschlossenes Gefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das keramische Material vakuumdicht ist und vorzugsweise aus Al^O^ besteht.
3. Geschlossenes Gefäß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Gefäßes ein Vieleck und vorzugsweise ein Rechteck ist.

h. Geschlossenes Gefäß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß aus einer Anzahl rechteckiger Flatten aufgebaut ict, die vakuumdicht miteinander verbunden sind.

¹J. Geschlossenes Gefäß nach Anspruch 1, 2,3 oder U₁ dadurch £K 1:ennzeicimet, daß das Gefäß an jedem Ende mittels einer pus einem keramischen Material bestehenden Scheibe verschlossen ist, in der ein lichtdurchlär-fjiges Fenster angebracht ist.

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L e β f- s e ί t e