DE2605151C3 - Wanderfeldröhre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wanderfeldröhre, bei der getrennte Verstärkerabschnitte begrenzende, gekoppelte Hohlraumresonatoren jeweils von zwei Stirnwänden und einem zwischen diesen angeordneten, rahmenförmigen Abstandsstück gebildet sind und einen an wenigstens einer der Stirnwände anliegenden Dämpfungskei! umfassen.

In der GB-PS 9 69 291 ist eine Wanderfeldröhre beschrieben, die zur Vermeidung von Verstärkungsinstabilitäten in einzelne Abschnitte unterteilt ist, die nur durch den durchgehenden, von einer H F-WeIIe modulierten Elektronenstrahl miteinander gekoppelt sind, während die HF-Welle selbst am Ende eines jeden Verstärkerabschnittes durch einen im letzten Hohlraumresonator angeordneten Dämpfungskeil aus keramischem Material absorbiert wird.

Damit die hierbei im Dämpfungskeil auftretende Wärme abgeleitet werden kann, ist es erforderlich, daß der Dämpfungskeil einen möglichst guten Flächenkontakt sowohl mit einer der den Hohlraumresonator umschließenden Stirnwände als auch mit dem die beiden Stirnwände voneinander trennenden Abstandsstück aufweist. Da die Stirnwände gleichzeitig als Polschuhe für die Fokussiermagneten der Wanderfeldröhre dienen, bestehen sie aus Eisen oder einem ähnlichen ferromagnetischen Material, während die Abstandsstükke aus Kupfer gefertigt sind. Um den erforderlichen guten Wärmekontakt zwischen allen diesen Teilen herzustellen, wurden sie bisher beim Zusammenbau der Wanderfeldröhre miteinander verlötet; dazu wurden die Stirnwände mit einem Kupferüberzug versehen und die Dämpfungskeile erst mit einer Chrom- und dann mit einer Kupferlage metallisiert.

Beim Zusammenlöten einer solchen Wanderfeldröhre ergaben sich jedoch bisher beträchtliche Schwierigkeiten aus der Tatsache, daß hier Teile miteinander zu verbinden sind, die einerseits in ihren räumlichen Dimensionen sehr genau zueinander passen müssen und andererseits sehr unterschiedliche Temperatur-Ausdehnungskoeffizienten besitzen. Um die Zahl der Aufheizschritte möglichst klein zu Iialten, war es überdies erforderlich, alle Lötverbindungen gleichzeitig herzustellen, wobei eine Vielzahl von Einzelteilen sehr genau positioniert und bis zum Erkalten der Lötstellen in ihrer Lage gehalten werden mußte.

Dazu ging man bisher so vor, daß man der Reihe nach die mit den Triftröhren verbundenen Stirnwände auf einen senkrecht stehenden Haltestab auffädelte und dazwischen die rahmenförmigen Abstandsstücke einfügte. Am Ende eines jeden Verstärkerabschnittes wurden in die so gebildeten Hohlräume auch noch die Dämpfungskeile eingelegt, die sich unter keinen Umständen verkippen durften, da sonst kein ausreichender Wärmeübergang auf die Stirnwand bzw. das

ίο Abstandsstück möglich gewesen wäre.

Um die richtige Lage der Dämpfungskeile sicherzustellen, wurden sie gemäß dem Stand der Technik mit über ihre Schrägfläche vorstehenden Seitenwänden versehen, die so bemessen waren, daß bei Löttemperatür (etwa 820° C) ihre axiale Länge gerade der axialen Länge der Abstandsstücke entsprach, so daß sich die Dämpfungskeil-Körper über ihre gesamte Höhe auf der unteren Stirnwand abstützten.

Diese Anordnung birgt jedoch die Gefahr in sich, daß die sich beim Abkühlen im Vergleich zu den kupfernen Abstandsstücken nur geringfügig zusammenziehenden Dämpfungskeile einen zu hohen Druck auf die Lötverbindungen zwischen dem Abstandsstück und den Stirnwänden ausüben, so daß es entweder zu Fehlern an diesen Verbindungen oder zu Brüchen der Dämpfungskeile kommen kann.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Wanderfeldröhre der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß ein einfacher, kostengünstiger und zu einwandfreien Verbindungen führender Zusammenbau durchgeführt werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß an der Innenwand des Abstandsstückes mit der geneigten Fläche des Dämpfungskeiles in Eingriff tretende Vorsprünge aus duktilem Material vorgesehen sind, die den Dämpfungskeil zwischen sich und einer der Stirnwände haltern.

Durch diese Maßnahmen ist sichergestellt, daß beim Abkühlen der Wanderfeldröhre, bei welchem der Dämpfungskörper an die Stirnwand gepreßt wird, die verformbaren Halterungen sich so weit verformen lassen, daß der gute Kontakt erhalten bleibt, ohne einen zu hohen Druck auf den Dämpfungskörper auszuüben. Ein zu hoher Druck könnte nämlich den Dämpfungskörper zerstören und auch bewirken, daß durch die Dämpfungskörper die Lötverbindung zwischen den Gehäuseelementen der Wanderfeldröhre wieder aufgebrochen werden. Gleichzeitig wird der Dämpfungskeil in einen so guten Flächenkontakt mit der Stirnwand gepreßt und auf Dauer gehalten, daß es möglich wird, auf eine zusätzliche Lötverbindung zwischen Dämpfungskeil und Stirnwand zu verzichten. Damit entfällt aber auch die Notwendigkeit, den Dämpfungskeil mit einem Metallüberzug zu versehen, was zu einer nicht unerheblichen Kostensenkung beiträgt.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist darin zu sehen, daß der keilförmige Dämpfungskörper eine wesentlich einfachere Form erhält, was seine Herstellungskosten ebenfalls senkt.

Die in der US-PS 29 85 791 beschriebenen Dämpfungskörper werden zwar in einer in der Stirnwand des Hohlraumresonators vorgesehenen Vertiefung gehaltert, doch sind sie hierfür ebenfalls mit einer zusätzlichen, für ihre eigentliche Funktion nicht erforderlichen, scheibenförmigen Halterand ausgebildet. Zu der durch die Erfindung gegebenen technischen Lehre, einen Dämpfungskörper auf die für seine elektrische Funktion allein erforderliche Gestalt zu

reduzieren und ihn durch beim Abkühlen der Anordnung verformbare Vorsprünge an der Innenwand des Hohlraumresonators zu haltern, vermag diese Druckschrift also nichts beizutragen.

Eine besonders günstige Kräfteverteilung und Verformbarkeit der duktilen Vorsprünge ergibt sich, wenn zwei keilförmige Vorsprünge vorgesehen sind, deren geneigte Fläche komplementär zur Form des Dämpfungskeils ausgebildet ist.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsveise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Trennstelle zwischen zwei Verstärkerabschnitten bei einer Wanderfeldröhre gemäß dem Stand der Technik,

F i g. 2 eine Schnittansicht in Richtung der Pfeile längs der Linie A-Aaus Fig. 1,

Fig.3 eine perspektivische Ansicht, in der im einzelnen die Formen der Bestandteile eines herkömmlichen Abschluß-Hohlraumresonators wiedergegeben sind und

F i g. 4 eine perspektivische Ansicht der entsprechenden, jedoch gemäß der Erfindung ausgebildeten Bestandteile.

Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Trennstelle zwischen zwei Verstärkerabschnitten einer Wanderfeldröhre weist zwei rechteckige Hohlraumresonatoren mit niedriger Höhe auf, die durch zwei rahmenförmige, kupferne Abstandsstücke 1 und Γ begrenzt sind, von denen jedes zwischen einer eisernen, als Polstück dienenden Stirnwand 2 mit rechteckigem Querschnitt und einer eisernen, als Polstück dienenden Stirnwand 3 bzw. 3' mit kreisförmigem Querschnitt eingefügt ist, um so die beiden Hohlraumresonatoren Cund C'zu bilden.

Ein von einer an sich bekannten nicht dargestellten Elektronenkanone erzeugter Elektronenstrahl geht durch die Triftröhren 4, 5 und 6 mit kreisförmigem Querschnitt hindurch, die in den Stirnwänden 2,3 und 3' befestigt sind; der Elektronenstrahl ist durch eine periodische Permanentmagnetanordnung 7 fokussiert, die um den größten Teil der beiden Abstandsstücke 1 und Γ herum angeordnet ist. Eine H F-WeIIe, die in den Hohlraumresonator C durch eine Koppelöffnung eintreten kann, wird daran gehindert, in den Hohlraumresonator C" zu gelangen, da in der Stirnwand 2 keine Koppelöffnung vorgesehen ist; statt dessen wird die HF-Welle im wesentlichen durch den keramischen Dämpfungskeil 9 absorbiert. Da jedoch der in den Hohlraumresonator C eintretende Elektronenstrahl durch die HF-Welle moduliert ist, ruft er beim Eintreten in den Hohlraumresonator C" eine neue HF-WeIIe hervor, die sich durch eine Koppelöffnung 8' in der Stirnwand 3' in den nachfolgenden Verstärkungsabschnitt hinein fortpflanzt. Ein weiterer keramischer Dämpfungskeil 9' absorbiert im wesentlichen die reflektierten Anteile der neu hervorgerufenen H F-Welle.

Damit die Stirnwände 2,3,3' an die Abstandsstücke 1,

Γ angelötet werden können, sind sie mit Kupfer

beschichtet und die keramischen Dämpfungskeile 9, 9' sind durch Dampfabscheidung mit einer Chrom- und dann einer Kupferlage metallisiert.

Damit sich, wie oben beschrieben, die Dämpfungskeile 9,9' beim Zusammenbau in vertikaler Position an der ihrer Rückwand gegenüberliegenden Stirnwand 3 bzw. 3' abstützen können, sind sie, wie in F i g. 3 dargestellt, mit seitlichen Stützwänden versehen, deren axiale Länge t so bemessen ist, daß sie bei Löttemperatur genau gleich der axialen Länge h des rahmenförmigen Abstandsstückes 1 ist.

Demgegenüber weist das in Fig.4 dargestellte, gemäß der Erfindung ausgebildete Abstandsstück 1 an der Innenseite seiner breiten Wände jeweils einen Vorsprung 20 auf, der einen zur Gestalt des Dämpfungskeils 9 komplementären Abschnitt besitzt. Beim Zusammenbau wird der Dämpfungskeil 9 zwischen die Vorsprünge 20 und die Stirnwand 2 eingefügt. Vor dem Verlöten kann die dem Dämpfungskeil 9 zugewandte Seite der Stirnwand 2 durch Dampfabscheidung einer Lage Chrom und einer Lage Kupfer metallisiert werden, wie dies an sich bekannt ist, und es können die mit dem Bezugszeichen 21 versehenen Flächen mit einem Lötmaterial beschichtet werden, das aus Silber, Kupfer und Palladium besteht. Der keramische Dämpfungskeil

jo 9 und das kupferne Abstandsstück 1 sind so dimensioniert, daß bei der Löttemperatur von ungefähr 820⁰C die Flächen 21 einander gerade berühren. Beim Abkühlen zieht sich das kupferne Abstandsstück 1 stärker zusammen als der keramische Dämpfungskeil 9; da jedoch das Kupfer duktil (d. h. verformbar) ist, werden die im Querschnitt verhältnismäßig dünnen Vorsprünge 20 zwischen dem Dämpfungskeil 9 und der Stirnwand 3 bzw. 3' zusammengedrückt und fließen über den keramischen Dämpfungskeil, ohne einen Fehler in den Verbindungen des Abstandsstückes mit den Stirnwänden zu verursachen. Die Auswirkung der Vorsprünge 20 auf die Hochfrequenzanpassung kann dadurch kompensiert werden, daß die Länge der Triftröhren 4,5,6 entsprechend eingestellt wird.

Es hat sich gezeigt, daß in vielen Fällen der Verfahrensschritt der Metallisierung der keramischen Dämpfungskeile 9, 9' entfallen kann, da die Keile durch die Vorsprünge 20 mechanisch so gut in ihrer Lage gehalten werden, daß sich eine zufriedenstellende

so Wärmeübertragung durch das Lötmaterial ergibt, das auseinanderfließt und im wesentlichen die Lücken zwischen den aneinandergefügten Flächen der Dämpfungskeile 9,9' und der Stirnwand 2 ausfüllt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Wanderfeldröhre, bei der getrennte Verstärkerabschnitte begrenzende, gekoppelte Hohlraumresonatoren jeweils von zwei Stirnwänden und einem zwischen diesen angeordneten, rahmenförmigen Abstandsstück gebildet sind und einen an wenigstens einer der Stirnwände anliegenden Dämpfungskeil umfassen, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenwand des Abstandsstückes (1) mit der geneigten Fläche des Dämpfungskeils (9) in Eingriff tretende Vorsprünge (20) aus duktilem Material vorgesehen sind, die den Dämpfungskeil (9) zwischen sich und einer der Stirnwände (2) haltern.

2. Wanderfeldröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei keilförmige Vorsprünge (20) vorgesehen sind, deren geneigte Fläche komplementär zur Form des Dämpfungskeiles (9) ausgebildet ist.