DE3446243A1 - Vorrichtung mit einer eine mikrostruktur aufweisenden oberflaeche - Google Patents
Vorrichtung mit einer eine mikrostruktur aufweisenden oberflaecheInfo
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Description
- Beschreibung
- Vorrichtung mit einer eine Mikrostruktur aufweisenden Oberfläche Die-vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer zwecks Wärmeabstrahlung oder Wärmeabsorption eine Mikrostruktur aufweisenden Oberfläche nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
- Zur Verbesserung des Wärmeabstrahlungstausches von Oberflächen von Elektronenauffängern von Lauffeldröhren für Satellitenanwendung ist es bekannt, diese Oberflächen mit einer Mikrostruktur zu versehen. Besonders wirksam sind solche Mikrostukturen, wenn die Vorsprünge der Mikrostruktur als stehende oder liegende, auf die Wellenlänge der Wärmestrahlung abgestimmte Strukturelemente ausgebildet sind.
- Der Wärmestrahlungstausch ist umso besser, je besser die Optimierung auf die zu absorbierende oder emittierende Strahlung gelingt. Es liegt in der Natur der Sache, daß derartige Mikrostrukturelemente äußerst klein und dementsprechend stark anfällig gegen Korrosion und mechanische Beschädigung sind.
- Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, verbesserte, Wärme abstrahlende bzw. absorbierende, mit einer Mikrostruktur versehene Oberflächenausbildungen anzugeben.
- Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
- Lin bevorzugtes Anwendungsgebiot der Erfindung sind Blektronenauffänger von Lauffeldröhren für die Raumfahrttechnik.
- Eine vorteilhafte Anwendung ist aber auch bei Solarkollektoren möglich.
- Die beschriebene Vorrichtung ermöglicht nicht nur eine Verbesserung der Wärmeabstrahlung/Wärmeabsorption um etwa 10 % sondern vor allem eine Verbesserung des Wirkungsgrades im Hinblick auf die Lebensdauer. So werden z.B. Verschmutzungseffekte weitgehend reduziert und die Korrosionsanfälligkeit sowie die Gefahr von Beschädigungen durch mechanische Einwirkungen reduziert.
- Anhand des in der Figur dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert.
- Die Figur zeigt schematisch im Querschnitt einen Ausschnitt durch die Wandung eines Elektronenauffängers einer Lauffeldröhre mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Oberfläche zur Abstrahlung der Wärme an die Umgebung, die z. B. der Weltraum sein kann.
- Die Wandung i besteht bevorzugt aus gut wärmeleitendem Metall, wie z. B. Kupfer. Bei Solarkollektoren können aber auch aus Preisgründen ggf. weniger gut leitende Materialien verwendet werden. Die Oberfläche ist mit einer Vielzahl von dicht nebeneinander angeordneten Vorsprüngen 2 versehen, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in Form stehender Strukturelemente ausgebildet sind. Die Zwischenräume zwischen den Vorsprüngen 2 sind gemäß der Erfindung mit einem für Infrarotstrahlung möglichst durchlässigen Füllmaterial 3 ausgefüllt.
- Dieses Füllmaterial 3 besteht bevorzugt aus Glas, SiO2 oder Alkalisilikaten, die in flüssigem Zustand eingebracht werden.
- Durch die gute Haftung an der Oberfläche der Vorsprünge 2 sowie am Grund der Vertiefungen wird ein guter Strahlungsübergang erzielt, das Eindringen von Verschmutzungen vermieden und eine Beschädigung der Strukturelemente verhindert. Ggf.
- sind die Kappen 4 der Vorsprünge 2 nicht mit dem Füllmaterial 3 bedeckt, um so eine gewisse elektrische Oberflächenleitfähigkeit zu erhalten, was zur Vermeidung von statischen Aufladungen bei Raumfahrtanwendungen von Bedeutung ist.
- Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Vorrichtung besteht in seiner einfachen Herstellbarkeit. So kann das Füllmaterial 3 z. B. in flüssiger Form dadurch eingebracht werden, daß man es als Kieselsol, Kieselester oder Wasserglas in die Vertiefungen einbringt und dann einer Wärmebehandlung unterzieht.
- Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Füllmaterial augeiner Gasphase abgeschieden.
- - Leerseite -
Claims (9)
- Patentansprüche Vorrichtung mit einer zwecks Wärmeabstrahlung oder Wärmeabsorption eine Mikrostruktur aufweisenden Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume zwischen den einzelnen Vorsprüngen der Mikrostruktur mit einem für IR-Strahlung durchlässigen Füllmaterial ausgefüllt sind.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial an den Oberflächen der Vorsprünge haftend ausgebildet ist.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial Teile der Oberflächen der Vorsprünge, insbesondere deren Kappen bzw. Spitzen, freiläßt.
- 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial Glas, Quarz, Kunststoff oder dergleichen ist.
- 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial in flüssiger Form in die Zwischenräume zwischen den Vorsprüngen eingebracht ist.
- 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial aus einer Gasphase aufgebracht ist.
- 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Ausbildung als Elektronenstrahlauffänger einer Mikrowellonröhre, insbesondoro für Raumfahrtanwendung
- 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Ausbildung als Solarkollektor.
- 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmaterial die Oberflächen der Vorsprünge vollständig überdeckt.
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1984
- 1984-12-19 DE DE19843446243 patent/DE3446243A1/de not_active Withdrawn
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