DE2155269B2

DE2155269B2 - Geschlossenes Gefäß, das ein digitales Lichtablenksystem enthält

Info

Publication number: DE2155269B2
Application number: DE2155269A
Authority: DE
Inventors: Johannes Van Esdonk; Johannes Franciscus Maria Janssen; Josef 2000 Hamburg Merz
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1971-11-06
Filing date: 1971-11-06
Publication date: 1975-11-06
Also published as: FR2158550A1; DE2155269A1; CA975458A; JPS4858845A; US3801184A; GB1388698A; FR2158550B1; NL7214797A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein geschlossenes Gefäß, das ein den elektrooptischen Kerreffekt ausnutzendes 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 Kerrzellen-Flüssigkeit befinden.

Bei digitalen Lichtablenksystemen, wie sie z. B. aus der Literaturstelle in »Physics Letters«. Vol. 12, Nr. 3. Oktober 64, S. 205, bekannt sind, wird eine Anzahl von Elektroden in verhältnismäßig kleinen gegenseitigen Abständen angebracht, während diese Elektroden in bezug zueinander verhältnismäßig große Potentialunterschiedc aufweisen. Außerdem muß die für die Kerr-Zellen verwendete Flüssigkeit, z. B. Nitrobenzol, besonders rein sein, so daß keine Verunreinigungen aus der Wand des Gefäßes in dieser Flüssigkeit gelöst werden können. Als Material für die Wand bzw. Wände wurde bisher lediglich Quarzglas verwendet. Quarzglas weist jedoch mehrere Nachteile auf. Es ist zerbrechlich und läßt sich schwer bearbeiten. Auch müssen die Elektrodenzuleiter mittels Zwischengläser oder rohrförmiger Glieder infolge des großen Unterschieds zwischen den Wärmeausdehnungskoeffizienten von Quarzglas und Zuleitern 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 Nitrobenzol durchzuspülen, um die erforderliche Reinheit dieser Flüssigkeit nach dem Verschließen des Gefäßes aufrechterhalten zu können.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gefäß der eingangs *>° genannten Art für Kerrzellen anzugeben, bei dem die zur Beseitigung der störenden Verunreinigungen von der Gefäßwand erforderliche Spülzeit verkürzt ist.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Wand bzw. Wände des Gefäßes aus AhCb bestehen.

Das Gefäß kann aus einem zylindrischen Teil bestehen, der an den Enden mittels vorzugsweise ebenfalls aus dem keramischen Material AbOi bestehender

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Scheiben verschlossen ist, in denen ein lichtdurchlässiges Fender angebracht ist. Das Gefäß kann aber auch aus einer Anzahl rechteckiger Platten aufgebaut werden die mit ihren Rändern mittels eines geeigneten Metalls oder Lötmaterials durch Diffusion oder Löten miteinander verbunden sind. Der Querschnitt des Gefäßes kann dann ein Vielsck 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 in der im Gefäß vorhandenen Flüssigkeit lösen und mit dieser Flüssigkeit nicht reagieren.

Der Erfindungsgegenstand wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g 1 teilweise in Abwicklung ein Gefäß nach der Erfindung mit einem zylindrischen Querschnitt und

F i g. 2 die zusammensetzenden I eile eines Gefäßes mit prismatischem Querschnitt.

In Fi g. 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 Kerrzellen besteht, welche Kerrzellen aus parallel zu der Längsachse des Systems angeordneten Elektrodenpaaren 7 bestehen, die an Durchfuhrlcitern 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 vorher z. B. dadurch metallisiert, daß eine Schicht eines Gemisches von 80 Gewichtsprozent Molybdänoxyd und 20 Gewichtsprozent eines Gemisches aus 13 Gewichtsprozent AI2O3. 35 Gewichtsprozent eines Gemisches aus 13 Gewichtsprozent AI2O3, 35 Gewichtsprozent SiO: und 52 Gewichtsprozent MnO aufgebracht wird. Diese Schicht wird in einer feuchten schützenden Gasatmosphäre auf 1400⁰C 30 Minuten lang in einem Ofen eingebrannt. Dann werden die Durchfuhrleiter 10 in Öffnungen, die in die Wand des Teils 1 gebohrt sind, bei 1300⁰C 10 Minuten lang unter Verwendung eines glasartigen Lötmaterials eingeschmolzen, welches Lölmaterial besteht aus: 37 Gewichtsprozent MnO; 50 Gewichtsprozent S1O2 und 13 Gewichtsprozent AI2O3. Anschließend werden die Endflächen des Teiles 1, die Durchfuhrleiter 10 und die Innenwand der Löcher 9 zur Aufnahme der Pumprohre 8 vernickelt (Dicke der Nikkeischicht: 5 bis 6 μΐπ). 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 Erhitzen 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 40 Gewichtsprozent Blei und 60 Gewichtsprozent Zinn bei 450⁰C befestigt. Die Fenster 4 und 5 bestehen aus Saphir und sind vorher mittels d^s vorerwähnten glasart gen Lötmaterials bei 1300°C in den Scheiben 2 und 3 befestigt.

Das Rohr wird dann entlüftet und auf Vakuumdicht-

tigkeit geprüft. Anschließend wird die Flüssigkeit, in diesem Falle Nitrobenzol, durch das eine Rohr 8 in das Gefäß gepumpt und durch das ande-e Rohr 8 abgeführt. Es wird somit gespült, um die Verunreinigungen aus dem Gefäß zu entfernen. Überraschenderweise wurde gefunden, daß im Gegensatz zu der erforderlichen Spülzeit von 12 Wochen bei Anwendung einer Quarzglaswand eine Spülzeit von 3 Tagen bei Anwendung einrr aus AhOi bestehenden keramischen Wand bereits genügt. Die Metallrohre 8 werden dann mittels abgeschmolzener Glasteile 11 und 12 verschlossen.

In der Ausführuügsform nach F i g. 2 besteht das Gefäß aus einer Anzahl aneinander befestigter keramischer Platten. Zunächst werden die Löcher 17 in die Platte 15 und die Löcher 20 in die Platten 13 und 16 »ebohrt. Dann wird die Bodenplatte 13 an den Seitenplatten 14 und 15 mittels eines glasartigen Lötmaterials mit einen) Schmelzpunkt von 1500⁰C befestigt, weiches Lötmaterial aus 54 Gewichtsprozent AbOi; 38.5 Gewichtsprozent CaO und 7,5 Gewichtsprozpnt MgO besteht. Das pulverförmige Gemisch dieser Stoffe wird mit einer Lösung von Nitrocellulose in Buiylacetat 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 1500'C während 30 Minuten erhitzt, wonach das aus riem Brei entstandene glasartige Lötmaterial 21 diese Platten derart miteinander verbunden hai, daß 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 aul der Oberplatte 16 und außerdem die Innenoberfläche der Löcher 17 auf die für F i ₁.1 beschriebene Weise metallisiert. Durchfuhrleiter 10 S werden dann in die Öffnungen 20 mittels des für F i g. 1 angewandten glasartigen Materials mit einer Schmelztemperatur von 1300⁰C eingeschmolzen, wonach die metallisierten Flächen, gleich wie die Durchfuhrleiter, vernickelt werden. Die Montage der Pumprohre 8 und der Elektroden 7 erfolgt auf die für F i g. 1 bereits beschriebene Weise. Die Prismen können nun aber auf viei einfachere 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.B. durch Diffusion oder Löten miteinander verbunden.

Im allgemeinen werden dabei an sich bekannte Maßnahmen getroffen, um die gewünschte Maßgenauigkeit der Elektrodenabstände erhalten zu können, welche 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 zwischen der Bodenplatte 13 und der Oberplatte 16 ausübt.

Das Rohr mit rechteckigem Querschnitt wird dann mittels nicht dargestellter kreisscheibenförmiger oder rechteckiger Vcrschlußplatten verschlossen, die gege-

bcnenfalls lösbar befestigt werden können, damit nachher Reparaturen an dem Elektrodensystem vorgenommen werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: 21

1. Geschlossenes Gefäß, das ein den elektrooptischen Kerreffekt ausnutzendes 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 Kerrzellen-Flüssigkeit befinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand bzw. Wände des Gefäßes aus AI2O3 bestehen.

2. Geschlossenes Gefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Gefäßes ein Vieleck und vorzugsweise ein Rechteck ist. !5

3. Geschlossenes Gefäß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß aus einer Anzahl rechteckiger Platten aufgebaut ist. die durch Löten vakuumdicht miteinander verbunden sind.

4. Geschlossenes Gefäß nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß an jedem Ende mittels einer ebenfalls aus dem keramischen Material bestehenden Scheibe verschlossen ist, in der ein lichtdurchlässiges Fenster angebracht ist.