Wanderfeldröhre

Abstract

 Um mit einfachen Mitteln die Wärmeableitung am Elektronenstrahl­auffänger (1) zu verbessern, sind der Elektronenstrahlauffänger (1) und ein elektrisch isolierender Zylinder (3) mit hoher Wär­meleitfähigkeit und Spannungsfestigkeit in einer Bohrung (7) eines Kühlgehäuses (5) angeordnet. Der Zylinder (3) ist in radi­aler Richtung verformbar und elastisch ausgebildet und so dimen­sioniert, daß er den Elektronenstrahlauffänger (1) in der Boh­rung (7) des Gehäuses durch Klemmsitz fixiert.
Die Erfindung eignet sich für Wanderfeldröhren, insbesondere bei hohen Betriebstemperaturen.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laufzeitröhre gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige Laufzeitröhre ist aus der DE-OS 22 13 185 bekannt. Dort wird eine Zentriermög­lichkeit vorgesehen, indem zumindest ein Teil einer Bohrung im Kühlgehäuse nach dem Einbringen des Elektronenstrahlauffängers mit der gut wärmeleitfähigen isolierenden Masse ausgefüllt wird, nachdem der Elektronenstrahlauffänger in der Bohrung in radialer Richtung justiert wurde. Bei diesem Verfahren wird die elektri­sche Spannungsfestigkeit des Materials nicht voll ausgenützt, da beim Justieren des Auffängers in Umfangsrichtung unterschiedli­che Wandstärken in der eingebrachten isolierenden Masse entste­hen. Zudem besteht die Gefahr von Gaseinschlüssen beim Einbrin­gen der Masse, welche zu Spannungsausfällen führen.

[0002] Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegt, be­steht in einer spannungsfesten und gut wärmeleitenden Verbindung des Auffängers mit dem Kühlgehäuse einer Laufzeitröhre, insbeson­dere Wanderfeldröhre nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, die besonders temperaturfest gestaltet und einfach herstellbar ist.

[0003] Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patent­anspruchs 1 gelöst. Der Zylinder soll dabei aus einem elastischen und in radialer Richtung zusammenpreßbaren Material bestehen. Der Zylinder soll durch die Wand der Bohrung zusammengepreßt und ge­gen den Elektronenstrahlauffänger gedrückt werden. Dadurch soll eine mechanisch feste Verbindung zwischen dem Gehäuse, dem Zylin­der und dem Elektronenstrahlauffänger gewährleistet sein. Dies gilt im gesamten Temperatureinsatzbereich, auch im Falle von schnellen Temperaturänderungen. Der Temperatureinsatzbereich liegt bei derartigen Rohren beispielsweise bei 300°C, so daß zumindest zwischen Raumtemperatur und 300°C eine einwandfreie Haftung und eine sehr gute Wärmeleitung zwischen den drei be­schriebenen Teilen gewährleistet sein muß. Als Stoffe für den Zylinder eignen sich temperaturfeste gummielastische Stoffe, elastische Stoffe mit geringer Porosität und geringer Härte. Gummielastische Stoffe weichen bei einseitiger Druckbelastung elastisch in eine beliebige, von der Druckrichtung verschiedene Richtung aus. Als besonders geeignet erwies sich Bornitrid. Dieser Stoff hat die erforderliche Elastizität, bleibt bis über 300°C (auch bis 1000°C) formstabil, ist hochisolierend und läßt sich im erforderlichen Rahmen in radialer Richtung zusammen­drücken. Er hat außerdem eine besonders hohe Wärmeleitfähigkeit und ist so weich, daß er sich in die Rauhigkeiten der angrenzen­den Oberflächen eindrücken läßt und somit gewährleitst, daß am Übergang zu den angrenzenden Materialien nur ein verschwindend kleiner Wärme-Übergangswiderstand auftritt.

[0004] Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Gegenstandes eignet sich insbesondere ein Verfahren, bei dem der Innendurchmesser des Zy­linders etwas größer gewählt ist als der Außendurchmesser des Elektronenstrahlauffängers, bei dem der Durchmesser der Bohrung etwas kleiner gewählt ist als der Außendurchmesser des Zylinders, bei dem der Zylinder auf den Elektronenstrahlauffänger geschoben und auf einer ersten Temperatur gehalten wird, bei dem das Ge­häuse auf eine im Vergleich zur ersten Temperatur höhere Tempera­tur erwärmt wird, so daß bei der höheren Temperatur der Durchmes­ser der Bohrung größer ist als der Außendurchmesser des Zylin­ders und bei dem der Elektronenstrahlauffänger mit dem Zylinder in die Bohrung des erwärmten Gehäuses eingeschoben wird. Beim Temperaturangleich der verschiedenen Teile entsteht eine Pres­sung des Zylinders, die Verbindung der Teile ist hergestellt. Sofern der Temperaturausdehnungskoeffizient des Elektronenstrahl­auffängers und der des Kühlgehäuses annähernd gleich groß sind und/oder die Elastizität des Zylinders ausreicht, um die tempe­raturbedingten Durchmesseränderungen abzufangen, bleibt die Ver­bindung über den gesamten Temperaturbereich in gleichmäßiger Qualität erhalten. Hierin unterscheidet sich eine nach dem vor­geschlagenen Verfahren hergestellte Anordnung wesentlich von Anordnungen, bei denen ein Zylinder durch einen Spannvorgang gehalten wird, welche die Bohrung im Kühlgehäuse zusammendrückt. Bei einem Spannvorgang wird grundsätzlich eine Deformation des Gehäuses im Bereich der Bohrung erzeugt, wodurch der Zylinder festgeklemmt werden soll. Diese Deformation des Gehäuses hat zumindest eine ungleiche Spannungsverteilung im Zylinder zur Folge, welche bereits eine Unsymmetrie in der Wärmeableitung und in der Spannungsfestigkeit bewirkt. Beim Einsatz von relativ weichen Stoffen für den Zylinder, z.B. Kunststoff oder Kunst­stoffolien wird zusätzlich Material abgeschabt, sobald ein Spalt vorgesehen ist, welcher zur Verkleinerung der Bohrung zusammen­gepreßt wird. Beim Einsatz von Folien anstelle eines Zylinders, wie sie beispielsweise in der DE-PS 24 49 506 vorgeschlagen wird, entsteht eine deutliche Verringerung der Spannungsfestig­keit, welche nicht ohne weiteres aus der Querschnittsveränderung beim Zusammenpressen zu erklären ist.

[0005] Verwendet man einen Zylinder aus Bornitrid, so wird eine einwand­freie Fixierung des Auffängers im Kühlgehäuse erreicht, wenn vor dem Zusammenbau bei Raumtemperatur die Bohrung im Kühlgehäuse um ca. 3%o kleiner ist als der Außendurchmesser des Zylinders und der Innendurchmesser des Zylinders um etwa 2%o größer dimensio­niert ist als der Außendurchmesser des Auffängers. Eine einfache Ausführung des Verfahrens ist gewährleistet, indem der Zylinder auf Raumtemperatur gehalten wird und indem das Gehäuse auf zumin­dest etwa 300°C erwärmt wird.

[0006] Die Erfindung wird nun anhand von zwei Figuren näher erläutert. Sie ist nicht auf das in den Figuren gezeigte Beispiel beschränkt.

Fig.1 zeigt einen Elektronenstrahlauffänger mit aufgeschobenem Zylinder.

Fig. 2 zeigt dieselbe Einheit mit aufgeschrumpftem Kühlgehäuse in teilweise geschnittener Ansicht.

[0007] Ein Elektronenstrahlauffänger 1 ist an einer Wanderfeldröhre 2 angebracht. Ein Zylinder 3 ist auf den Auffänger 1 aufgeschoben. Die Bohrung 6 im Zylinder 3 weist einen Durchmessersprung auf und bildet so einen Anschlag 4, an dem der Elektronenstrahlauf­fänger 1 anliegt. Diese Anordnung wird auf einer niedrigen Tem­peratur, vorzugsweise Raumtemperatur gehalten.

[0008] Auf den Zylinder 3 ist ein Kühlgehäuse 5 mit einer Bohrung 7 in erwärmtem Zustand in Pfeilrichtung aufgeschoben. Nach dem Auf­schieben gleichen sich die Temperaturen der Teile 1 bis 5 anein­ander an, ein Preßsitz der geforderten Qualität entsteht.

[0009] Als Material für den Zylinder 3 eignet sich insbesondere Borni­trid, welches alle Rauhigkeiten in der Bohrung 7 des Kühlgehäu­ses 5 bzw. in der Oberfläche 8 des Elektronenstrahlauffängers 1 ausfüllt und daher einen besonders geringen Wärme-Übergangswi­derstand zwischen den Teilen 1, 3 und 5 gewährleistet. Das Bor­nitrid stellt einen hochwertigen Isolator dar. In Achsrichtung werden Überschläge vermieden, indem die axiale Ausdehnung des Zylinders um entsprechende Isolierstrecken größer ist, als die axiale Ausdehnung des Elektronenstrahlauffängers. Der Außen­durchmesser des Zylinders liegt vorteilhaft zwischen etwa 10mm und 20mm, z.B. bei 15mm in Verbindung mit einem Innendurchmesser des Zylinders von etwa 12mm.

Ansprüche

1. Laufzeitröhre, insbesondere Wanderfeldröhre, deren Elektro­nenauffänger mit einem gutwärmeleitenden und elektrisch iso­lierenden Zylinder umgeben ist, wobei dieser Zylinder in eine Bohrung eines Kühlgehäuses eingeschoben und dort durch einen Klemmsitz gehalten ist, wobei der Zylinder mit dem Elektronen­strahlauffänger mechanisch fest und gut wärmeleitend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder aus einem elastischen und in radialer Richtung zusammen­preßbaren Material besteht, daß der Zylinder durch die Wand der Bohrung zusammengepreßt und gegen den Elektronenstrahlauffänger gedrückt und daß dadurch die mechanisch feste Verbindung zwischen dem Gehäuse, dem Zylinder und dem Elektronenstrahlauffänger ge­währleistet ist.

2. Laufzeitröhre nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Zylinder aus einem isolierenden Stoff mit geringer Porosität besteht.

3. Laufzeitröhre nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder aus einem Stoff geringer Härte besteht.

4. Laufzeitröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder aus einem Stoff besteht, der zumindest bis zu einer Temperatur von etwa 300°C formstabil bleibt.

4. Laufzeitröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder aus Bornitrid besteht.

5.Verfahren zur Herstellung einer Laufzeitröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des Zylinders etwas größer gewählt ist als der Außendurchmesser des Elektronenstrahlauffängers, daß der Durchmesser der Bohrung etwas kleiner gewählt ist als der Außen­durchmesser des Zylinders, daß der Zylinder auf den Elektronen­strahlauffänger geschoben und auf einer ersten Temperatur ge­halten wird, daß das Gehäuse auf eine gegenüber der ersten Tem­peratur höhere Temperatur gebracht wird, daß bei der höheren Temperatur der Durchmesser der Bohrung größer ist als der Außen­durchmesser des Zylinders und daß der Elektronenstrahlauffänger mit dem Zylinder in die Bohrung des wärmeren Gehäuses einge­schoben wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn­zeichnet, daß ein Zylinder aus Bornitrid eingesetzt wird, daß bei Raumtemperatur die Bohrung im Kuhlgehäuse um ca. 3%o kleiner ist als der Außendurchmesser des Zylinders und der Innendurchmesser des Zylinders um etwa 2%o größer dimensioniert ist als der Außendurchmesser des Affängers.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder auf Raumtempe­ratur gehalten wird und daß das Gehäuse auf zumindest etwa 300°C erwärmt wird.

Zeichnung