Wanderfeldröhre mit periodisch-permanentmagnetischem Fokussiersystem

Abstract

 Die Erfindung bezieht sich auf eine Wanderfeldröhre mit einer zylinderförmigen, eine Verzögerungsleitung umgebenden Vakuum­hülle (4), die von einem Permanentmagnetsystem (1, 2) aus ring­förmigen Polscheiben (1) und jeweils zwischen diesen angeordne­ten, in axialer Richtung abwechselnd gegensinnig polarisierten Magnetringen (2) dicht umschlossen ist, das in eine Außenhülle (6) formschlüssig eingefügt ist. Bei dieser Wanderfeldröhre soll eine temperaturschocksichere Lage- und Positionssicherung für die Fokussierungselemente geschaffen werden. Die Erfindung sieht hierzu vor, daß das Permanentmagnetsystem (1, 2) an sei­ner Außenmantelfläche verklebt ist und daß die Verklebung (3) aus einer Mischung aus einem Epoxidharz mit Klebstoffeigen­schaften und darin in unausgerichteter Lage vorgesehenen Glas­fasern besteht.
Die erfindungsgemäße Wanderfeldröhre findet bei extremen Tempe­raturschwankungen, insbesondere in einem Bereich von -60°C bis +95°C, Anwendung.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Wanderfeldröhre nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Eine Wanderfeldröhre mit einem derartigen Permanentmagnetsystem ist aus der DE-PS 32 16 250 bekannt.

[0003] Dieses System wird auch PPM-Fokussiersystem (Periodisch-perma­nentmagnetisches Fokussiersystem) genannt. Bei den bisher be­kannten PPM-Systemen wurden Polscheiben verwendet, die mit einem gewissen Spiel auf der Vakuumhülle der Wanderfeldröhre zentriert sind. Gleichzeitig mußte sowohl von den Ringmagneten als auch den Polscheiben eine extreme Parallelität eingehalten werden.

[0004] Dieses System bereitet Schwierigkeiten hinsichtlich der Abgleich­funktion. Es besteht nämlich bei einem PPM-Fokussiersystem für Wanderfeldröhren das Problem, eine Reihe von alternierenden Ma­gnetfeldern zu erzeugen, welche auf der Röhre leicht abgleich­bar sind. Trotzdem muß ein stabiles Verhalten des gesamten me­chanischen Aufbaues gewährleistet sein, auch bei starker thermi­scher Belastung, und zwar sowohl Dauer- als auch Wechselbela­stung. Auch die bisherige Stecktechnik weist Probleme mit den Passungstoleranzen auf.
Um ein stabiles PPM-Fokussiersystem zu schaffen, ist es aus der DE-PS 32 16 250 bekannt, die Polscheiben mit entsprechenden Distanzringen aus nichtmagnetischem Material zu einer festen, stabilen Einheit zu verlöten.

[0005] Es ist weiterhin bekannt, ein PPM-Fokussiersystem zu verkleben. Dabei tritt jedoch das Problem auf, daß die Röhrenfokussierung versagen kann, und zwar durch undefinierte Spaltbildung zwi­schen Magneten und Polschuhen hervorgerufen durch schockartige Temperaturänderung in der Größenordnung von 150°C. Eine derar­tig krasse Temperaturänderung ist jedoch bei Wanderfeldröhren, wie sie beispielsweise zum Einsatz unter Weltraumbedingungen benötigt werden, praktisch nicht oder nur mit hohem technischen Aufwand umgänglich. Durch den Temperaturschock ist ein Unbrauch­barwerden der Wanderfeldröhre möglich. Ursache ist eine sponta­ne Radialrißbildung in der Verbindung bzw. Verklebung des Fokus­siersystems an Stellen geringster Festigkeit, hervorgerufen durch zu große Unterschiede in der thermischen Ausdehnung ver­schiedener Materialien. Dieses Problem tritt insbesondere des­halb auf, weil das Magnetsystem aus einer Vielzahl von Magneten und Polschuhen, beispielsweise 45 Magneten und 46 Polschuhen, besteht, die beweglich auf der Verzögerungsleitung montiert sind.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und eine temperaturschockunempfindliche Lage- und Positionssicherung für die Fokussierungselemente einer Wander­feldröhre zu schaffen, die auch bei extremen Temperaturschwan­kungen, insbesondere in einem Bereich von etwa -60°C bis +95°C, zuverlässig arbeitet.

[0007] Diese Aufgabe wird bei einer Wanderfeldröhre der eingangs ge­nannten Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

[0008] Vorteilhafte Ausgestaltungen bzw. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand zusätzlicher Ansprüche 2 bis 5.

[0009] Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die bisher bekannte Befestigung der Fokussierungs­elemente durch eine Verklebung ersetzt wird, die aus einer Mi­schung aus einem Epoxidharz mit Klebstoffeigenschaften und darin in unausgerichteter Lage enthaltenen Glasfasern, vorzugsweise Glasseidenfasern, besteht und auf der Peripherie des Permanent­magnetsystems aufgebracht ist. Spezielle Epoxidharze mit Kleb­stoffeigenschaften sind beispielsweise unter dem Handelsnamen Araldit erhältlich. Vorzugsweise beträgt der dem Epoxidharz mit Klebstoffeigenschaften beigemengte Glasseidenfaseranteil unge­fähr 15Gew% und die Schnittlänge der zur Benetzung mit Epoxid­harz präparierten Glasseidenfasern ungefähr 3,5mm.
Die thermische Ausdehnung der Mischung liegt wesentlich näher an der Ausdehnung des Fokussierungssystems. Bei der Auswahl des Epoxidharzes (Araldit) ist es zweckmäßig, eines solcher Zusam­mensetzung auszuwählen, dessen Elastizität bei tiefen Tempera­turen möglichst groß ist.
Die nicht gerichtete Lage der in der auf das Permanentmagnetsy­stem aufgebrachten Verklebung enthaltenen Glasseidenfasern hat eine solche Festigkeit zur Folge, daß Kräfte, die durch thermi­sche Spannungen auf das Fokussierungssystem wirken, durch die Elastizität gleichmäßig auf alle Elemente des Fokussierungssy­stems übertragen werden, ohne daß spontane Rißbildung auftritt. Die nicht strikt in definierter Richtung liegenden Glasseiden­fasern sind Ursache dieser günstigen elastischen Eigenschaften. Definiert ausgerichtete Glasseidenfasern hingegen können zur Radialrißbildung führen.

[0010] Zur weiteren Minderung des Thermoschocks ist es vorteilhaft, das Glasseidenfaser-Epoxidharz (Araldit)-Gemisch nach Aushärtung mit einem wärmeisolierenden Material, z.B. Silikongummi, zu umman­teln. Mit dieser Maßnahme kann der effektiv wirksame Temperatur­bereich noch erweitert werden.

[0011] Anhand eines in der Figur der Zeichnung dargestellten, bevorzug­ten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung weiter erläutert. Teile, die nicht unbedingt zum Verständnis der Erfindung beitra­gen, sind in der Figur unbezeichnet oder weggelassen.

[0012] Die Figur zeigt eine erfindungsgemäße Wanderfeldröhre schema­tisch teilweise im Schnitt.

[0013] Die Wanderfeldröhre besteht im wesentlichen aus einer zylinder­förmigen, eine Verzögerungsleitung umgebenden Vakuumhülle 4, die von einem Permanentmagnetsystem dicht umschlossen ist. Das Permanentmagnetsystem besteht aus ringförmigen Polscheiben 1 und jeweils zwischen diesen angeordneten, in axialer Richtung abwechselnd gegensinnig polarisierten Magnetringen 2. Das Per­manentmagnetsystem ist in eine metallische Außenhülle 6 einge­fügt. Die Außenhülle besteht beispielsweise aus Aluminium. Die Vakuumhülle 4 wie auch die darin befindliche Verzögerungslei­tung bestehen beispielsweise aus Kupfer. Die Polscheiben 1 wei­sen in diesem Ausführungsbeispiel im Bereich ihres Überganges auf die Vakuumhülle 4 beidseitig Vorsprünge auf, so daß sie in ihrem Querschnitt T-förmig sind. Das Permanentmagnetsystem 1, 2 ist an seiner Außenmantelfläche verklebt. Die in Form einer Schicht auf die Außenmantelfläche (Peripherie) aufgebrachte Ver­klebung 3 besteht aus einer Mischung aus einem Epoxidharz mit Klebstoffeigenschaften (Araldit) und darin in unausgerichteter Lage vorgesehenen Glasfasern, vorzugsweise Glasseidenfasern. Die Verklebung 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit einer Schicht 5 aus wärmeisolierendem Material als Wärmedämmschicht ummantelt. Das gesamte System ist auf der einen Seite durch einen HF-Einkoppelhohlleiter 9 und eine Elektronenkanone 7 und auf der anderen Seite durch einen HF-Auskoppelhohlleiter 10 und einen Kollektor 8 abgeschlossen.

Ansprüche

1. Wanderfeldröhre mit einer zylinderförmigen, eine Verzöge­rungsleitung umgebenden Vakuumhülle, die von einem Permanentma­gnetsystem aus ringförmigen Polscheiben und jeweils zwischen diesen angeordneten, in axialer Richtung abwechselnd gegensinnig polarisierten Magnetringen dicht umschlossen ist, das in eine Außenhülle formschlüssig eingefügt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Permanentmagnetsystem (1, 2) an seiner Außenmantelfläche verklebt ist und daß die Ver­klebung (3) aus einer Mischung aus einem Epoxidharz mit Kleb­stoffeigenschaften und darin in unausgerichteter Lage vorgesehe­nen Glasfasern besteht.

2. Wanderfeldröhre nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß für die Verklebung (3) Glasseidenfasern als Glasfasern vorgesehen sind.

3. Wanderfeldröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischungsanteil der für die Verklebung (3) vorgesehenen Glasseidenfasern ungefähr 15Gew% beträgt.

4. Wanderfeldröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittlänge der Glassei­denfasern ungefähr 3,5mm beträgt.

5. Wanderfeldröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verklebung (3) mit einer Schicht (5) aus wärmeisolierendem Material ummantelt ist.

Zeichnung