DE2425952C2 - Lauffeldröhre mit einer wendelartigen Verzögerungsleitung und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

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 {Haiterungsstäbe) gehaltert ist, wobei zwitchen einzelnen Halterungsstäben und dem Rohr Lotmaterial eingebracht ist. Lauffeldröhren dieser Art sind gekannt; man vergleiche hierzu die US-PS 34 75 643, in der eine Wanderfeldröhre mit metallisierten Halterungssiäben beschrieben ist.

Eine Stab-Verlötung an Stelle einer einfachen Stab-Anfederung 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 I-ötfnlien zwischen Röhrenhülle und Halterungsstab oder beigelegte Lotdrähte vrpesohcn sind, die I laltcrungssUibe der I lüllenkrlimmung flachig nachgeformt und metallisiert zu werden, um die Löldrähie durch Knpilliirkriifte in den Spult zwischen den beiden Löiparinem ziehen und feste Lo,-Verbindungen herstellen /u können. Da außerdem jcgij. ehe Lotrcste außerhalb der vorgesehenen Leitflächen die Röhre HF-müßig belasten und ihre Übertragungqtiulitat vermindern können, sind alle Teile auch noch über ihre ganze Längserstrcckung maßgenau /u arbeiten und ist dennoch ein exakter l.eitungssiu nicht ohne weiteres gewährleistet.

7ur Überwindung der geschilderten Schwierigkeiten, insbesondere zur Schaffung einer Lauffeldröhre, die auch bei geringeren Toleranzanfnrderungcn für die Vakuiimhüllc sowie die Halterungsstäbe ein befriedigen des Wünneabfuhrverhalten zeigt und eine exakte Lei tungsposition ermöglicht, ist bei einer Röhre der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Rohr für zuminJest zwei Halterungsstübe längs „der Mantellinie, an denen diese Haiterungsstäbe anlie-"gen. wenigstens zwei Durchbrechungen aufweist und daß'sich das Lotmaterial im wesentlichen nur im Bereich einer jeden Durchbrechung (Durchbrechungs/one) befindet.

Bei einer erfindungsgemäßen Lauffeldröhre muli das Rohr metallisiert werden, wenn dies zu einer vakuumdichten Verlötung erforderlich ist. Eine Metallisierung der Haiterungsstäbe kann grundsätzlich entfallen Im KaIIe metallisierungsfreier Stäbe wird zwar keine fcsie Lötverbindung hergestellt, dennoch sind die Leitung und die Haiterungsstäbe durch das Lötmaterial zumindest in ihrer radialen Position gegenüber dem Rohr festgelegt. Es bleibt allenfalls ein - hochfrequenzmäßig unkritischer und zur Vermeidung eventueller War meverspannungen sogar erwünschter - Bewegungs-Freiheitsgrad in axialer Richtung Stabmctallisierungen sind dann zu empfehlen, wenn man ci.is Wännetransportvermögen 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 eim r oder wenigen Durchbrechungszonen metallisiert werden. Zweckmäßigerwcise ist die aufgebrachte Metalli sierung stets lokal auf die den Durchbrechungen unmittelbar gegenüberliegenden Bereiche der Stal.oberfl.iehe 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 Haiterungsstäbe 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 beherrschbarei Stabverlötung.

In einer bevorzugten Ausführung enthält eine erfin-

dungsgemilße Lauffeldröhre drei Hiiliorungssiflbe, die silmtlich in der vorgesehenen Weise verlötet sind.

Die Erfindung soll nun an Hand eines in der Figur der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels niiher erliiutcrt werden.

Die Figur zeigt eine Wanderfeldröhre und /war in einem :u;f der Höhe des Wechselwirkungsabsehniiies ungvbrachten Querschnitt. Dabei sind alle für ein Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Teil·· eier Rohre, beispielsweise der Führungsmagnet und das Röhrenende mit dem Elektronenstrahlerzeuger bzw. -Auffilnger nicht dargestellt.

Mit 1 ist eine Wendel bezeichnet, sie wird von drei Halterungsstäben 2. 3 und 4 getragen und von einer Vakuumhülle (Rohr) 6 umgeben. Die I lalterungsstäbc 2. 3. 4 bestehen aus Keramik, beispielsweise ßerylliumoxid, die Vakuumhülle 6 ist metallisch.

E-lrfindungsgemäß weist die Vakuumhülle 6 entlang von Maniellinien, an denen zumindest zwei, im vorliegenden Falle alle drei Hallerungsstäbe 2; 3, 4· ihr anliegen, eine Anzahl von Durchbrüchen 7 auf. Im Äusfühfungsbeispiel sind die Durchbrüche 7 Bohrungen von etwa 1 mm Durchmesser. Die Halterungsstübe 2, 3, 4 tincl 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 Lauffeldrohre geht man zweckrnäßigerweise folgendermaßen vor;

Zunächst wird die Vakuumhülle 6 längs der vorgesehenen Mantellinien — benachbarte Mantellinicn bilden im Falle, daß allen Halterungsstäbe verlötet werden sollen, jeweils einen Kreiswinkel von 2 α/η — mit einigen, mindestens aber zwei Durchbrüchen 7 versehen. Gegebenenfalls werden dann das Rohr 6 an seinen Durchbrochen 7 sowie die Mallerungsstilb« 2, 3, 4 an Bereichen, die diesen Durchbrüchen gegenüberliegen, mit geringen Aiisdehnungsflitch.cn metallisiert, Daraufhin führt man die Wendel 6 samt allen llallerurigsstiiben 2 3,4 in die Vakuumhülle 6 ein, gibt Immaterial ir* die Durchbrüchc 7 und verlötet die Zusammengesteckte Kinheii in einem Ofen. Der weitere Zusammenbau erfolgt dann in der üblichen Weise.
Damit Hiizcverspanriiingcn, die sich im Betrieb der

ίο Röhre wegen der verschiedenen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Metall und Keramik ergeben, nicht zu einer Beschädigung der Löivcrbindung 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 dudurch ver-

26-'.'fheiden, daß man — wie bcreiis 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Lauffeldröhre mit einer Verzögerungsleitung, die innerhalb eines Teil der Vakiiuinhülle der Röhre bildenden Rohres zwischen längs der Verzögerungsleitung verlaufenden Stuben aus Isoliermaterial (Halterungssüibe) gehalten ist, wobei zwischen einzelnen Halterungssliiben und dem Rohr Loimr terial eingebracht ist, dadurch gekenn· zeichnet, daß das Rohr (6) für zumindest zwei Hallcrungsstäbc (2, 3, 4) längs der Mantellinie, an denen diese Haiterungsstäbe anliegen, wenigstens zwei Durchbrechungen (7) aufweist und daß sich das Lotmaterial (8) im wesentlichen nur im Bereich einer jeden Durchbrechung (Durchbrechungszone) befindet.

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. Lauffeldröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß drei Haiterungsstäbe (2, 3, 4) die wendelartige Verzögerungsleitung (1) haltern 7,5 und die Lötverbindung für alle drei Haiterungsstäbe hergestellt ist.

4. Lauffeldröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (6) aus Metall besteht.

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. 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 Haiterungsstäbe in Durchbrechungszonen lokal metallisiert werden und daß schließlich alle Haiterungsstäbe und die Wendel in das Rohr eingeführt werden und nach Beigabe von Lötmaterial in die Durchbrüche des Rohres die gesamte Einheit verlötet wird.