Elektronenstrahlauffänger für Laufzeitröhren

Abstract

 Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektronenstrahlauffän­ger für Laufzeitröhren, insbesondere Mehrstufen-Kollektor für Wanderfeldröhren, mit mehreren den Elektronenstrahl umgebenden, in Richtung der Elektronenstrahlachse hinter­einander angeordneten Auffangelektroden (1, 2), die elek­trisch voneinander isoliert von einer metallischen Außen­hülle (3) umgeben sind. Dieser Mehrstufen-Kollektor soll sich bei einwandfreier elektrischer Isolation der Auffang­elektroden (1, 2) und mechanischer Robustheit durch eine optimale Ableitung der durch hohe elektrische Verlustlei­stung bedingten Wärme auszeichnen und insbesondere relativ einfach herstellbar sein. Die Erfindung sieht hierzu vor, daß zwischen den Auffangelektroden (1, 2) und der metalli­schen Außen- oder Vakuumhülle (3) mehrere in axialer Rich­tung verlaufende längliche Isolierteile (4) angeordnet sind, und daß die Außen- oder Vakuumhülle (3) auf die läng­lichen Isolierteile (4) aufgeschrumpft ist, derart, daß die länglichen Isolierteile (4) an die Auffangelektroden (1, 2) und die metallische Außen- oder Vakuumhülle (3) angepreßt sind.
Der erfindungsgemäße Elektronenstrahlauffänger findet ins­besondere bei Hochleistungs-Wanderfeldröhren Anwendung.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektronenstrahlauf­fänger gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[0002] Aus der DE-PS 24 49 890 ist ein Mehrstufen-Kollektor für Laufzeitröhren, insbesondere Wanderfeldröhren bekannt, mit mehreren den Elektronenstrahl umgebenden Auffangelektroden, die durch Isolierkörper (Distanzstücke) voneinander beab­standet sind, welche mit den von ihnen beabstandeten Auf­fangelektroden in fester Verbindung stehen, wobei diese Elektroden jeweils von einer Manschette mit einer im Ver­gleich zu den Elektroden kleinen Wärmeausdehnung umspannt sind, derart, daß die radiale Wärmeausdehnung der mit den Elektroden verbundenen Distanzstücke angepaßt ist. Dabei sind alle Teile des Elektronenstrahlauffängers an ihren Berührungsflächen miteinander verlötet.

[0003] Zudem ist aus der DE-PS 15 64 629 ein Auffänger für La­dungsträger elektrischer Entladungsgefäße bekannt, der im wesentlichen aus Kohle besteht und einstufig ausgebildet ist. Der den aktiven Teil des Auffängers bildende Kohle­körper ist in eine Metallumhüllung so eingesetzt, daß der überwiegende Teil des eingesetzten Kohlekörpers einen ge­ringen Abstand von der Metallumhüllung besitzt.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mehrstufen-­Kollektor zu schaffen, der sich bei einwandfreier elektri­scher Isolation der Auffangelektroden und mechanischer Ro­bustheit durch eine optimale Ableitung der durch hohe elek­trische Verlustleistung bedingten Wärme auszeichnet und der insbesondere relativ einfach herstellbar ist.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Elektronen­strahlauffänger mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

[0006] Vorteilhafte Ausgestaltungen bzw. Weiterbildungen der Er­findung sind Gegenstand zusätzlicher Ansprüche.

[0007] Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbeson­dere darin, daß statt der bisherigen aufwendigen Löttechnik bei Zusammenbau der Einzelteile des Elektronenstrahlauffän­gers nunmehr eine einfache Klemmtechnik angewendet wird. Hierdurch werden aufwendige Metallisierungen von zu verlö­tenden Metall-Keramikteilen vermieden. Zudem können die beim Verlöten auftretenden Unsicherheiten hinsichtlich ex­akter Verbindungen der Einzelteile nicht erst auftreten. Durch die mittels des Aufschrumpfens bewirkten innigen Ver­bindungen von Metall- und Isolierteilen sowie durch die Auswahlmöglichkeit besonders gut wärmeleitender Isolier­stoffe für die Isolierteile wird eine optimale Wärmeablei­tung der an den Auffangelektroden auftretenden Verlustwär­me erreicht. Darüber hinaus treten gegenüber bekannten Elektronenstrahlauffängern keine Isolationsprobleme hin­sichtlich der elektrischen Durchschlagsfestigkeit zwischen den Auffangelektroden sowie zwischen diesen und der Außen- ­oder Vakuumhülle auf.

[0008] Ein bevorzugtes Ausführungsbeipsiel der Erfindung ist in den Figuren der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Elektronenstrahlauffänger schematisch in Schnitt und

Fig. 2 das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 im Schnitt II-II.

[0009] Der in den Figuren 1 und 2 dargestellte Elektronenstrahlauf­fänger ist als Zweistufen-Kollektor ausgebildet und besteht im wesentlichen aus zwei in Richtung der Elektronenstrahl­achse in Abstand hintereinander angeordneten hohlzylindri­schen Auffangelektroden 1, 2. Die erste Auffangelektrode 1 weist eine Elektronenstrahleintrittsöffnung auf, und die zweite Auffangelektrode ist als Auffängerboden ausgebildet. Der Boden ist dabei zum Verhindern eines Elektronenrück­fließens trichterförmig zugespitzt. Zwischen den beiden Auffangelektroden 1, 2 und der metallischen Außen- oder Va­kuumhülle 3 sind mehrere in axialer Richtung verlaufende Isolierteile 4 angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel sind die länglichen Isolierteile 4 zwei Halbschalen. Als Isolierteile 4 können aber vorteilhaft auch Segmente oder Stäbe verwendet werden. Auch eine anderen Formgebung ist für die länglichen Isolierteile 4 möglich. Die länglichen Isolierteile 4, in diesem Fall die beiden Halbschalen, be­stehen vorzugsweise aus Bornitrid, Aluminiumoxid, Beryl­liumoxid oder Aluminiumnitrid. Auch andere Isoliermateria­lien mit ähnlich günstigen Eigenschaften, insbesondere hoher Wärmeleitfähigkeit, sind verwendbar. Die Auffangelek­troden 1, 2 und die Außen- oder Vakuumhülle 3 bestehen vorzugsweise aus Kupfer. Die Auffangelektroden 1, 2 und/oder die Außen- und Vakuumhülle 3 können jedoch statt aus Kupfer aus Molybdän oder aus ähnlichen Metallen bzw. Legierungen bestehen. Die metallische Außen- oder Vakuumhülle 3 ist auf die länglichen Isolierteile 4 aufgeschrumpft, und zwar derart, daß die länglichen Isolierteile (Halbschalen) 4 an die Auffangelektroden 1, 2 und die metallische Außen- oder Vakuumhülle 3 angepreßt sind.

[0010] Das Aufschrumpfen wird zweckmäßig folgendermaßen vorgenom­men: Zunächst werden die länglichen Isolierteile 4, in diesem Beispiel die beiden Halbschalen an den voneinander beabstandeten Auffangelektroden 1, 2 gehaltert. Das kann beispielsweise mittels Klemmen z.B. aus Molybdän geschehen. Vorteilhaft ist es dabei, Auffangelektroden 1, 2 zu ver­wenden, die jeweils mindestens eine Auskragung 5 aufweisen, wobei die länglichen Isolierteile 4, hier die beiden Halb­schalen, jeweils mit entsprechenden Innennuten 6 versehen sind, so daß die Teile zusammensteckbar sind, und zwar un­ter Einhaltung der vorgegebenen Bemessungen. Es kann jedoch auch zweckmäßig sein, die Fixierung statt durch Auskragun­gen und entsprechende Innennuten in den zusammenzufügenden Teilen, mittels Stiften, Kerben, Stufen oder dergleichen vorzunehmen. Anschließend werden die Auffangelektroden 1, 2 mit den länglichen Isolierteilen 4 in die zuvor auf eine Temperatur von ca. 500°C bis 800°C beispielsweise durch Quarzlampen in einem Ofen erhitzte metallische Außen- oder Vakuumhülle 3 eingeschoben. Dann wird die Außen- oder Va­kuumhülle 3 wieder abgekühlt und schrumpft während diese Vorganges auf die Isolierteile 4 auf, so daß die geforderte mechanisch robuste Verbindung zwischen den Auffangelektro­den 1 und 2, den länglichen Isolierteilen 4 und der Außen- ­oder Vakuumhülle entsteht.

Ansprüche

1. Elektronenstrahlauffänger für Laufzeitröhren, insbeson­dere Mehrstufen-Kollektor für Wanderfeldröhren, mit mehre­ren den Elektronenstrahl umgebenden, in Richtung der Elek­tronenstrahlachse hintereinander angeordneten Auffangelek­troden, die elektrisch voneinander isoliert von einer me­tallischen Außenhülle umgeben sind, dadurch ge­kennzeichnet, daß zwischen den Auffangelek­troden (1, 2) und der metallischen Außen- oder Vakuumhülle (3) mehrere in axialer Richtung verlaufende längliche Iso­lierteile (4) angeordnet sind, und daß die metallische Außen- oder Vakuumhülle (3) auf die länglichen Isolier­teile (4) aufgeschrumpft ist, derart, daß die länglichen Isolierteile (4) an die Auffangelektroden (1, 2) und die metallische Außen- oder Vakuumhülle (3) angepreßt sind.

2. Elektronenstrahlauffänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die länglichen Isolier­teile (4) Halbschalen, Segmente oder Stäbe sind.

3. Elektronenstrahlauffänger nach Anspruch 1 oder 2, da­durch gekennzeichnet, daß die längli­chen Isolierteile (4) aus Bornitrid, Aluminiumoxid, Beryl­liumoxid oder Aluminiumnitrid bestehen.

4. Elektronenstrahlauffänger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangelektroden (1, 2) und die metallische Außen- ­oder Vakuumhülle (3) aus Kupfer bestehen.

5. Elektronenstrahlauffänger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangelektroden (1, 2) jeweils mindestens eine Auskragung (5) und die länglichen Isolierteile (4) jeweils entsprechende Innennuten (6) aufweisen.

6. Verfahren zum Herstellen eines Elektronenstrahlauffängers nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­kennzeichnet, daß die länglichen Isoliertei­le (4) an den voneinander beabstandeten Auffangeelektroden (1, 2) gehaltert werden, daß die Auffangelektroden (1, 2) mit den länglichen Isolierteilen (4) in die zuvor auf eine Temperatur von ca. 700°C bis 800°C erhitzte metallische Au­ßen- oder Vakuumhülle (3) eingeschoben werden und daß die Außen- oder Vakuumhülle (3) anschließend abgekühlt und somit auf die Isolierteile (4) aufgeschrumpft wird.

Zeichnung