DE880606C

DE880606C - Erhoehung der Selbstinduktion bei Frequenzen oberhalb 10 Hertz

Info

Publication number: DE880606C
Application number: DEN2384D
Authority: DE
Inventors: Kornelis Swier Knol; Maximiliaan Julius Otto Strutt
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1940-04-29
Filing date: 1941-04-26
Publication date: 1953-06-22

Description

Die Erfindung betrifft die Erhöhung der Selbstinduktion von elektrischen Leitern, Spulen usw. bei sehr hohen Frequenzen von zog Hz aufwärts durch Anwenduhg von ferromagnetischem Material.
Gemäß der Erfindung werden zwecks Erhöhung der Selbstinduktion von Leitern, Spulen usw. bei Frequenzen oberhalb io9 HZ Schichten von auf einem Träger aufgebrachten, unter sich zusammenhängenden ferromagnetischen Teilchen angewendet.
Wenn der Wechselstromwiderstand dünner massiver Eisendrähte bei hohen Frequenzen gemessen wird, kann aus den erhaltenen Widerstandswerten die magnetische Permeabilität errechnet werden. Von vielen Untersuchern wurde auf Grund solcher Widerstandsmessungen gefunden, daß die Permeabilität bei Zimmertemperatur für Frequenzen von einigen Hertz bis zu etwa ios Hz konstant ist. Oberhalb ioe Hz zeigt aber die Permeabilität einen raschen Abfall vom ursprünglichen Wert (z. B. ioo) auf den Wert i. Es ist daher unmöglich, zur Erhöhung der Selbstinduktion z. B. von Spulen, die bei Frequenzen oberhalb z. B. zog Hz verwendet werden sollen, Eisendrähte zu gebrauchen.
Untersuchungen der Patentinhaberin an Schichten aus unter sich zusammenhängenden Teilchen von ferromagnetischem Material, die auf einen Träger z. B. mittels Elektrolyse aufgebracht wurden, haben nun ergeben, daß die Perrneabilität solcher Schichten erst bei viel höheren Frequenzen anfängt abzufallen als die Permeabilität von dünnen Eisendrähten, so daß solche Schichten mit Vorteil bei Frequenzen oberhalb io9 Hz Anwendung finden können.
Es ist wichtig, daß die Schichten so hergestellt werden, daß die ferromagnetischen Teilchen, aus denen sie gebildet sind, unter sich zusammenhängen, so daß sie ein metallisches Aussehen zeigen. Ein geeignetes Herstellungsverfahren ist das folgende: Eine Lösung von 50 Gewichtsteilen FeC12, 5o Gewichtsteilen Ca C12 und 75 Gewichtsteilen destillierten Wassers wurde zum Sieden gebracht und hierauf filtriert. Bei einer Badtemperatur von etwa go° C wurde dann Elektrolyse vorgenommen, wobei ein zylindrisch gebogenes Blech aus reinem Eisen als Anode und z. B. ein Konstantandraht als Kathode diente. Die Stromdichte war auf letzterem Draht etwa 30 mA/cm2. Der zu bedeckende Draht wurde vorher mit einem Entfettungsmittel behandelt, dann in verdünnter Salzsäure abgebeizt, hierauf in destilliertem Wasser gespült und sofort der elektrolytischen Behandlung unterzogen. Sorgfältige Einhaltung dieses Verfahrens und Verwendung von möglichst sauberen Lösungen führen zu dichten zusammenhängenden Eisenschichten, die unter einem Metallmikroskop (etwa zoofache Vergrößerung) ein metallisches Aussehen zeigen, das wenig Unterschied mit der Oberfläche massiver Eisendrähte aufweist. Aus der ebenfalls mikroskopisch bestimmten Schichtdicke konnten durch Widerstandsmessungen der spezifische Widerstand und seine Temperaturabhängigkeit bestimmt werden. Auch hieraus mußte auf vollkommen zusammenhängende Schichten aus reinem Eisen geschlossen werden.
Auch auf Eisendrähte lassen sich elektrolytische Eisenschichten niederschlagen. Es empfiehlt sich dabei, die zu bedeckenden Eisendrähte zuerst auf elektrolytischem Wege zu verkupfern. Auch andere Materialien als Konstantan und Eisen, gegebenenfalls Isoliermaterialien, können als Träger der Schichten benutzt werden.
Die Schichtdicke soll mehr als i,5 ß betragen. Messungen mit auf diese neuartige Weise hergestellten Schichten haben ergeben, daß die Anfangspermeabilität bis zog Hz im wesentlichen konstant ist und dann allmählich abfällt, aber noch bei iol° Hz den recht hohen Wert von etwa 8o besitzt, wie die Kurve der Abbildung zeigt.
Die mit einer Schicht von niedergeschlagenenEisenteilchen überzogenen Drähte besitzen eine erhöhte Selbstinduktion und können z. B. in Kurzwellenverstärkerröhren angewandt werden, wo es bisweilen erwünscht ist, die Selbstinduktion der Zuführungsleitungen zu einer oder mehreren Elektroden dieser Röhren zu erhöhen.
Weiterhin können auf Drähte oder Platten niedergeschlagene Schichten 'zu Kernen für Spulen, die bei Frequenzen oberhalb io9 Hz Verwendung finden, zusammengebaut werden.
Solche Schichten können nicht nur aus Eisen, sondern auch aus anderen ferromagnetischen Materialien, wie Nickel, Eisennickel usw., hergestellt werden.
Statt durch Elektrolyse können die Schichten auch durch Kathodenzerstäubung oder Elektrophorese auf ihren Träger aufgebracht werden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Die Anwendung von Schichten aus ferromagnetischen Teilchen, die auf einem Träger aufgebracht sind, zur Erhöhung der Selbstinduktion von Leitern, Spulen u. dgl. bei Frequenzen oberhalb io9 Hz, wobei die Teilchen unter sich so dicht zusammenhängen, daß sie metallisches Aussehen zeigen.