DE2425952B1 - Lauffeldroehre mit einer wendelartigen Verzoegerungsleitung und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

• In einer bevorzugten Ausführung enthält eine erfin-
• dungsgemäße Lauffeldröhre drei Halterungsstäbe, die sämtlich in der vorgesehenen Weise verlötet sind.
• Die Erfindung soll nun an Hand eines in der Figur der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
• Die Figur zeigt eine Wanderfeldröhre und zwar in einem auf der Höhe des Wechselwirkungsabschnittes angebrachten Querschnitt. Dabei sind alle für ein Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Teile der Röhre, beispielsweise der Führungsmagnet und das Röhrenende mit dem Elektronenstrahlerzeuger bzw.
• -Auffänger nicht dargestellt.
• Mit list eine Wendel bezeichnet, sie wird von drei Halterungsstäben 2, 3 und 4 getragen und von einer Vakuumhülle (Rohr) 6 umgeben. Die Halterungsstäbe 2, 3, 4 bestehen aus Keramik, beispielsweise Berylliumoxid, die Vakuumhülle 6 ist metallisch.
• Erfindungsgemäß weist die Vakuumhülle 6 entlang von Mantellinien, an denen zumindest zwei, im vorliegenden Falle alle drei Halterungsstäbe 2, 3, 4 ihr anliegen, eine Anzahl von Durchbrüchen 7 auf. Im Ausführungsbeispiel sind die Durchbrüche 7 Bohrungen von etwa 1 mm Durchmesser. Die Halterungsstäbe 2, 3, 4 sind in Bereichen, die den Durchbrüchen 7 gegenüberliegen, lokal metallisiert und dort mit der Vakuumhülle 6 verlötet. Die einzelnen Lotmassen sind eingezeichnet und mit dem Bezugszeichen 8 versehen.
• Zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Lauffeldröhre geht man zweckmäßigerweise folgendermaßen vor: Zunächst wird die Vakuumhülle 6 längs der vorgesehenen Mantellinien - benachbarte Mantellinien bilden im Falle, daß allen Halterungsstäbe verlötet werden sollen, jeweils einen Kreiswinkel von 2 o:/n - mit einigen, mindestens aber zwei Durchbrüchen 7 versehen.
• Gegebenenfalls werden dann das Rohr 6 an seinen Durchbrüchen 7 sowie die Halterungsstäbe 2, 3, 4 an Bereichen, die diesen Durchbrüchen gegenüberliegen, mit geringen Ausdehnungsflächen metallisiert. Daraufhin führt man die Wendel 6 samt allen Halterungsstäben 2, 3, 4 in die Vakuumhülle 6 ein, gibt Lotmaterial in die Durchbrüche 7 und verlötet die Zusammengesteckte Einheit in einem Ofen. Der weitere Zusammenbau erfolgt dann in der üblichen Weise.
• Damit Hitzeverspannungen, die sich im Betrieb der Röhre wegen der verschiedenen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Metall und Keramik ergeben, nicht zu einer Beschädigung der Lötverbindung führen, kann man für die Hülle ein Metall bzw. eine Metallegierung wählen, deren Ausdehnung der aus den Halterungsstäben und der Wendel gebildeten Einheit - je nach den Anforderungen im Einzelfall - angepaßt sind; diesbezügliche Einzelheiten sind der bereits eingangs genannten Patentschrift zu entnehmen. Man könnte thermische Belastungen aber auch dadurch vermeiden, daß man - wie bereits erwähnt - die Keramikstäbe an den zukünftigen Berührungsstellen mit dem Lot nicht oder nur an einer bzw. wenigen Stellen metallisiert. Dann berühren die Lottropfen zwar die Keramikstäbe und legen sie in radialer Richtung fest, in der für Verspannungen besonders kritischen axialen Richtung ist jedoch eine Ausdehnung möglich.
• Für die Vakuumhülle kommen statt Metall auch andere Werkstoffe, beispielsweise Keramik in Frage. Im Falle von Keramik muß auch noch das Rohr in seinen Durchbrechungen metallisiert werden; dafür sind aber die Lötverbindungen im Betrieb der Röhre nur sehr geringen Kräften ausgesetzt.
• Will man das Wärmetransportvermögen von der Leitung zur Hülle noch weiter erhöhen, so kann man einfach die Anzahl der Durchbrüche vermehren.

Claims (6)

1. Patentansprüche: 1. Lauffeldröhre mit einer Verzögerungsleitung, die innerhalb eines Teil der Vakuumhülle der Röhre bildenden Rohres zwischen längs der Verzögerungsleitung verlaufenden Stäben aus Isoliermaterial (Halterungsstäbe) gehaltert ist, wobei zwischen einzelnen Halterungsstäben und dem Rohr Lotmaterial eingebracht ist, d a d u r c h g e k e n n -z e ich n e t, daß das Rohr (6) für zumindest zwei Halterungsstäbe (2, 3, 4) längs der Mantellinie, an denen diese Halterungsstäbe anliegen, wenigstens zwei Durchbrechungen (7) aufweist und daß sich das Lotmaterial (8) im wesentlichen nur im Bereich einer jeden Durchbrechung (Durchbrechungszone) befindet.
2. 2. Lauffeldröhre nach Anspruch 1, mit teilweise metallisierten Halterungsstäben, dadurch gekennzeichnet, daß jeder verlötete Halterungsstab (2, 3, 4) in wenigstens einer der Durchbrechungszonen lokal metallisiert ist.
3. 3. Lauffeldröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß drei Halterungsstäbe (2, 3, 4) die wendelartige Verzögerungsleitung (1) haltern und die Lötverbindung für alle drei Halterungsstäbe hergestellt ist.
4. 4. Lauffeldröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (6) aus Metall besteht.
5. 5. Lauffeldröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (6) aus Keramik besteht und lokal in jeder Durchbrechungszone metallisiert ist.
6. 6. Verfahren zur Herstellung einer Lauffeldröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst das Rohr längs der vorgesehenen Mantellinien mit mindestens zwei Durchbrechungen versehen wird, daß sodann gegebenenfalls das Rohr und/oder die Halterungsstäbe in Durchbrechungszonen lokal metallisiert werden und daß schließlich alle Halterungsstäbe und die Wendel in das Rohr eingeführt werden und nach Beigabe von Lötmaterial in die Durchbrüche des Rohres die gesamte Einheit verlötet wird.

   Die Erfindung betrifft eine Lauffeldröhre mit einer Verzögerungsleitung, die innerhalb eines Teil der Vakuumhülle der Röhre bildenden Rohres zwischen längs der Verzögerungsleitung verlaufenden Stäben aus Isoliermaterial (Halterungsstäbe) gehaltert ist, wobei zwischen einzelnen Halterungsstäben und dem Rohr Lotmaterial eingebracht ist. Lauffeldröhren dieser Art sind bekannt; man vergleiche hierzu die US-PS 34 75 643, in der eine Wanderfeldröhre mit metallisierten Halterungsstäben beschrieben ist.

   Eine Stab-Verlötung an Stelle einer einfachen Stab-Abfederung schafft verbesserte Wärmeableitverhältnisse und gibt der Verzögerungsleitung einen festen, deformationsarmen Sitz. Diese Vorzüge sind bisher allerdings mit einer Reihe von im wesentlichen fertigungstechnischen Unbequemlichkeiten und Nachteilen erkauft worden. So haben gemäß der genannten US-Patentschrift, in der entweder Lötfolien zwischen Röhrenhülle und Halterungsstab oder beigelegte Lotdrähte vorgesehen sind, die Halterungsstäbe der Hüllenkrümmung flächig nachgeformt und metallisiert zu werden, um die Lötdrähte durch Kapillarkräfte in den Spalt zwischen den beiden Lötpartnern ziehen und feste Lotverbindungen herstellen zu können. Da außerdem jegliche Lotreste außerhalb der vorgesehenen Lötflächen die Röhre HF-mäßig belasten und ihre Übertragungsqualität vermindern können, sind alle Teile auch noch über ihre ganze Längserstreckung maßgenau zu arbeiten und ist dennoch ein exakter Leitungssitz nicht ohne weiteres gewährleistet.

   Zur Überwindung der geschilderten Schwierigkeiten, insbesondere zur Schaffung einer Lauffeldröhre, die auch bei geringeren Toleranzanforderungen für die Vakuumhülle sowie die Halterungsstäbe ein befriedigendes Wärmeabfuhrverhalten zeigt und eine exakte Leitungsposition ermöglicht, ist bei einer Röhre der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Rohr für zumindest zwei Halterungsstäbe längs der Mantellinie, an denen diese Halterungsstäbe anliegen, wenigstens zwei Durchbrechungen aufweist und daß sich das Lotmaterial im wesentlichen nur im Bereich einer jeden Durchbrechung (Durchbrechungszone) befindet.

   Bei einer erfindungsgemäßen Lauffeldröhre muß das Rohr metallisiert werden, wenn dies zu einer vakuumdichten Verlötung erforderlich ist. Eine Metallisierung der Halterungsstäbe kann grundsätzlich entfallen. Im Falle metallisierungsfreier Stäbe wird zwar keine feste Lötverbindung hergestellt, dennoch sind die Leitung und die Halterungsstäbe durch das Lötmaterial zumindest in ihrer radialen Position gegenüber dem Rohr festgelegt. Es bleibt allenfalls ein - hochfrequenzmäßig unkritischer und zur Vermeidung eventueller Wärmeverspannungen sogar erwünschter - Bewegungs-Freiheitsgrad in axialer Richtung. Stabmetallisierungen sind dann zu empfehlen, wenn man das Wärmetransportvermögen und die mechanische Belastbarkeit der Röhre noch verbessern wollte, denn sie schaffen dauerhafte Lötverbindung mit bekanntlich gutem Wärmeübergang zwischen den Lötpartnern. Sollten auch derart gehalterte Stäbe axial verschieblich bleiben, so dürfte jeder zu verlötende Halterungsstab nur an einer oder wenigen Durchbrechungszonen metallisiert werden. Zweckmäßigerweise ist die aufgebrachte Metallisierung stets lokal auf die den Durchbrechungen unmittelbar gegenüberliegenden Bereiche der Staboberfläche begrenzt.

   In einer Röhre nach der vorliegenden Erfindung kommt eine röhrenfeste Stab-Leitungsfixierung auch dann zustande, wenn zwischen der Rohrinnenwandung und den Halterungsstäben keine ausgeprägte Kapillarwirkung besteht. Denn auch wenn das in die Durchbrechungen gegebene Lot nicht vollständig breitfließt, so legt es sich beim Lötvorgang doch stets flächig den Halterungsstäben an, und zwar unabhängig davon, ob diese Stäbe benetzt werden oder nicht. Somit braucht man keine flächige Anlage zwischen den Lötpartnern, man kann ganz allgemein größere Maßtoleranzen sowohl für das Rohr als auch für die Halterungsstäbe zulassen. Da sich zudem das Lot nur wenig - gegebenenfalls nur innerhalb der von der Stab-Metallisierung vorgegebenen Grenzen -. ausbreiten kann, sind auch HF-Rückwirkungen durch metallische Leitungsbelastungen nicht zu befürchten. Im Ergebnis erhält man eine Lauffeldröhre mit vollkommen beherrschbarer Stabverlötung.