METHOD OF MANUFACTORING A TRAVELLING-WAVE TUBE WITH A DELAY LINE SUPPORTED BY DIELECTRIC RODS

Abstract: 1. A method of producing a travelling wave tube comprising a delay line with a sturdy vacuum-tight metal sleeve, with a helical or ring-flange line, and a number of dielectric support rods which extend radially in relation to the delay line, fix the delay line along the central axis of the vacuum-tight sleeve and are soldered thereto, the vacuum-tight sleeve (3) serving to accommodate the support rods (2) in throughgoing bores (4), characterised in that the support rods (2) have their inner ends pushed through the bores (4) towards the centrally-supported line (1) until they bear against the line, that a tension wire (5) and a soldering wire are wound over the outer ends of the support rods (2) and the vacuum-tight sleeve (3) so that the tension wire exerts a radial pressure on the support rods, and that then the entire structure is heated in a soldering furnace, whereby the support rods (2) are soldered to the vacuum-tight sleeve (3).

Description: Wanderfeldröhre mit einer durch Halterungsstäbe aus dielektrischem Material fixierten Verzöqerunssleituns Die Erfindung betrifft eine Wanderfeldröhre nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine Wanderfeidröhre mit einer innerhalb einer metall-- sierten Yakuushülle der Röhre untergebrachten wendelartigen Verzögerungsleitung und einer Anzahl parallel zueinander längs Mantellinien der Leitung angeordneten Halterungsstäben, die im Innenquerschnitt der Vakuumhülle in ihrer Lage fixiert sind, geht aus der DE-PS 19 37 704 als bekannt hervor. Da bei Wanderfeldröhren immer gröBere Leistungen gefordert werden, spielt auch das Problem der Wärmeableitung eine immer grösser Rolle. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die in der Verzögerungsleitung auftretende wärme optimal über die Halterungsstäbe auf die massive Vakuumhülle abzuleiten. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Wanderfeldröhre mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weiter vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand zusätzlicher Ansprüche 2 bis 6. Die Erfindung weist folgende Vorteile auf: Es wird eine optimale Wärmeableitung von der Verzögerungsleitung zur Vakuumhülle erreicht. Die thermischen Ausdehnungsunterschiede zwischen den Halterungsstäben und der Vakuumhülle können, im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen mit längs zur Verzögerungsleitung verlaufenden Halterungsstäben, nicht wirksam werden. Ausserdem wird ein besserer Koppelwiderstand erreicht. Bei der Erfindung handelt es sich also um die Verzögerungsleitung einer Wanderfeldröhre. Die Verzögerungsleitung kann als Wendel-, Ring-Steg- oder anderer Leitungsstruktur vorliegen. Da immer grössere Leistungen gefordert werden, soll mit der Erfindung eine optimale Wärmeableitung von der Verzögerungsleitung zur Vakuumhülle erreicht werden. Dies ist aber nur möglich, wenn zwischen Verzögerungsleitung und Halterungsstäben bzw. zwischen Halterungsstäben und Vaku umhülle eine einwandfreie Verbindung, vorzugsweise Lötverbindung, durchgeführt wird. Bei der vorliegenden Erfindung wird dies durch radial zur Verzögerungsleitung führende Halterungsstäbe (Isolierstäbe) erreicht (sogenannte Igeltechnik). Entsprechend der auftretenden Leistung kann eine dreier- oder vierer-Teilung gewählt werden. Im einzelnen geschieht dies folgendermassen: Die z. B. aus Kupfer bestehende Vakuumhülle (Mantelrohr) wird entsprechend der Leitungssteigung (z. B. Wendelsteigung) in einer dreier- oder vierer-Teilung durchbohrt. Der Bohrungsdurchmesser richtet sich nach dem Durchmesser der Halterungsstäbe oder deren Verlängerungen. Die Löcher können ausser durch Bohren auch durch andere Verfahren eingebracht werden, z B. durch Stanzen, Funkenerosion oder Ätzen. Entsprechend der Steigung der Löcher wird dann entlang der Vakuumhülle eine Vertiefung (Rille) eingestochen Die Halterungsstäbe, die vorzugsweise aus Aluminiumoxid, Berylliumoxid oder Diamant bestehen, sind im Durchmesser auf die Ring- bzw. Wendelbreite der Verzögerungsleitung abgestimmt. Die Halterungsstäbe können direkt oder nachdem sie durch ein gut wärmeleitendes Material (z. B. Kupfer) verlängert werden, in die Vakuumhülle eingelötet werden. Die Halterungsstäbe werden auf beiden Seiten metallisiert. Dafür kann sowohl das Mo Mg Si-, das Ti Mo Cu- oder ein beliebig anderes Metallisierungsverfahren angewandt werdem. Auf die Metallisierung wird anschliessend z. B. ca. je 10 pm Kupfer und Gold bzw. Nickel und Gold aufgetragen, welches als Lot dient. Das Aufbringen dieser Schicht kann z. B. galvanisch, durch Sputtern oder ein anderes Verfahren erfolgen. Die Verzögerungsleitung selbst kann aus Wolfram, Molybdän oder Kupfer hergestellt sein. Sollte die Verzögerungsleitung aus Molybdän oder Wolfram bestehen, wird sie mit einer Kupferschicht überzogen. Die Montage der Verzögerungsleitung erfolgt zweckmässig in einer Montage-Lötlehre. Bei der Montage steht die Vakuumhülle mit der zentrisch gehaltenen Verzögerungsleitung senkrecht. Dann werden die Halterungsstäbe bzw. die Halterungsstäbe mit Verlängerung in die Bohrungen der Vaku umhülle gesteckt. Werden alle Halterungsstäbe (Isolierstäbe) bis auf Leitungsanschlag geschoben, sollten sie ca. 0,1 mm über den Kerndurchmesser der Gewinderille des Mantelrohres (Vakuumhülle) stehen. Anschliessend wird am Anfang befestigter Spanndraht mit ca. 0,2 mm Durchmesser über die überstehenden Halterungsstäbe in die Gewinderille gewickelt. Verwendung findet ein vergoldeter bzw. verkupferter Draht, der einen hohen Schmelzpunkt und vor allem einen geringen Ausdehnungskoeffizienten besitzt, d. h. vorzugsweise Molybdän oder Molybdän-Rhenium Legierungen. Dabei ist auf die richtige Vorspannung des Drahtes zu achten. Wie am Anfang wird der Draht auch am Ende festgelegt. Entsprechend dem Spanndraht wird nun in die Rille ein Lotdraht gewickelt. Als Lot findet vorzugsweise Gold-Kupfer bzw. Gold-Nickel Verwendung. Das Lot zwischen Verzögerungsleitung und Halterungsstab bildet das zwischen den beiden Kupfer- bzw. Nickelschichten liegende Gold. Nach der Montage von Anschlussflanschen sowie Ein- und Auskopplungen wird das ganze Gebilde im Lötofen auf ca. 960 OC erhitzt. Durch die geringe Ausdehnung des Spanndrahtes gegenüber der Verzögerungsleitung und den Halterungsstäben wird während des Lötprozesses das System zusammengehalten und die Lötung erfolgt unter einem be stimmten Druck. Bei richtiger Dimensionierung der Lotmenge bildet sich zwischen der Verzögerungsleitung und den Halterungsstäben eine leichte Lothohlkehle und am Mantelrohr werden die Halterungsstäbe innerhalb der Rille einschliesslich des Spanndrahtes mit Lot eingeschwemmt. Dieses vakuumdicht gelötete Mantelrohr stelit die Röhrenhülle, d. h. die Vakuumhülle, dar. Werden Halterungsstäbe mit Verlängerungen verwendet, kann die Mantelhülle (Vakuumhülle) auf einen genauen Aussen- durchmesser abgedreht werden. Dieses Leitungsrohr kann dann in ein dünnes Mantelrohr oder in eine Polschuh integrierte Leitungshülle eingeschrumpft bzw. eingelötet werden. Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen weiter erläutert. Teile, die nicht unbedingt zum Verständnis der Erfindung beitragen, sind in den Figuren unbezeichnet oder weggelassen. Es zeigen: Fig. 1 die Verzögerungsleitung der Wanderfeldröhre mit den erfindungsgemäss radial angeordneten Halte rungsstäben schematisch teilweise im Schnitt und Fi. 2 eine wendelartige Verzögerungsleitung mit den er findungsgemäss radial angeordneten Halterungsstäben schematisch teilweise im Längsschnitt. In Fig. 1 ist eine Verzögerungsleitung 1 dargestellt, die innerhalb einer massiven metallischen Vakuumhülle 3 angeordnet ist und von einer Anzahl dielektrischer Halterungsstäbe 2 längs der Mittelachse der Vakuumhülle 3 fixiert wird. Die Halterungsstäbe 2 verlaufen radial zur Verzögerungsleitung 1 und sind an dieser sowie an der Va kuumhülle 3 vorzugsweise durch Löten befestigt. Die Halterungsstäbe 2 sind dabei durch Bohrungen 4 in der Vakuumhülle 3 hindurchgesteckt. Der Einfachheit halber sind in Fig. 1 vier Ausführungsformen der Ausbildung der Halterungsstäbe dargestellt. Ein einfacher Halterungsstab ist mit 2 a bezeichnet. Mit 2 b ist ein Halterungsstab mit metallischer Verlängerung (Koronar.ing) bezeichnet. 2 c bezeichnet einen Halterungsstab, der stumpf verlängert ist, wobei die metallische Verlängerung einen grösseren Durchmesser aufweist. Bei der Ausführungsform des Halterungsstabes 2 d hat die metallische Verlängerung den gleichen Durchmesser wie der Halterungsstab. Mit dem Bezugszeichen 5 ist der Spanndraht versehen, der beim Lötprozess verwendet wird. Die Fig. 2 zeigt eine wendelförmige Verzögerungsleitung 1, die von den radial angeordneten Halterungsstäben 2 fixiert ist. Die Halterungsstäbe 2, die in diesem Ausführungsbeispiel der Ausführungsform 2 d nach Fig. 1 entsprechen, sind sowohl mit der Verzögerungsleitung 1 als auch mit der Vakuumhülle 3 verlötet. In der Vakuumhülle 3 sind zum Hindurchstecken und Verlöten der Halterungsstäbe 2 Bohrungen 4 vorgesehen. Der zum Lötprozess verwendete Spanndraht 5 ist in einer in der Vakuumhülle 3 vorgesehenen Rille um die Aussenenden der Haltestäbe 2 gewickelt. 6 Patentansprüche 2 Figuren

Claims: Patentansprüche 1. Wanderfeldröhre mit einer innerhalb einer massiven metallischen Vakuumhülle der Röhre angeordneten Verzögerungsleitung und einer Anzahl dielektrischer Halterungsstäbe, die die Verzögerungsleitung längs der Mittelachse der Vakuumhülle fixieren und für einen guten thermischen Kontakt zwischen diesen Bauteilen sorgen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Halterungsstäbe (2) radial zur Verzögerungsleitung (1) verlaufen und an dieser sowie an der Vakuumhülle (3) befestigt sind. 2. Wanderfeldröhre nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Halterungsstäbe (2) mit der Verzögerungsleitung (1) und der Vakuumhülle (3) verlötet sind. 3. Wanderfeldröhre nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e'i c h n e t , dass die Ver- zögerungsleitung (1), eine Wendel- oder Ring-Steg-Leituna ist. 4. Wanderfeldröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass in der Vakuumhülle (3) entsprechend der Steigung derVerzö- gerungsleitung (1) in dreier- oder vierer-Teilung Bohrungen (4) vorgesehen sind, in die die Halterungsstäbe (2) eingefügt sind. 5. Wanderfeldröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Durchmesser der Halterungsstäbe (2) der Ring- bzw. Wendelbreite der Verzögerungsleitung (1) entspricht. 6. Wanderfeldröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Halterungsstäbe (2) aus Berylliumoxid, Aluminiumoxid oder Diamant bestehen.

Inventors: BIBRACHER, WILHELM
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT BERLIN UND MUNCHEN
Application year: 1983
Main classification: H01J23
IPC codes: H01J23