DE1766364C - Hochspannungsfeste Auffängerisolation fur Laufzeitrohren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Laufzeitröhre mit einem topffürmigen metallischen Auffänger der gegenüber einem ihn umgebenden au der Vakuumhülle der Laufzeitröhre befestigten vorzugsweise weichmagnetisehen Abschirmzylinder isoliert ist.

Bei Wanderfeldröhren sind am Auffänger Leistungen von mehreren Kilowatt abzuführen, wobei der Auffanger mit einer Flüssigkeit-, insbesondere Wusserdurchllußkühlung auf einer Temperatur gehalten werden muß, die beispielsweise bei Wasserkühlung möglichst unterhalb von 80° C liegt. Die abgeführte Leistung kann auf elektrischem Wege vermindert werden, wenn der Auffänger nicht das volle Potential de^r Verzögerungsleitung von beispielsweise 20 KV gegenüber der Kathode hat, sondern um einige KV abgebremst ist. Diese Abbremsspannung liegt dann als PotentialdifTereriz zwischen dem Auffänger und dem ihn umgebenden geerdeten metallischen Berührschutzzylinder, der gleichzeitig als magnetischer Abschirmzylinder dient. Wegen der Größe dieser ao Poientialdifferenz, die im obengenannten Beispiel größer als 10 KV ist, würde zwischen dem Auffänger und den geerdeten Teilen erii Sicherheitsluftßbstand von mehr als 10 mm erforderlich sein, was aus Dimensionierungsgründen im allgemeinen nicht eingehalten werden kann. Da meist nur wenige Millimeter Luftabstand 'erfügbar sind, muß eine Lösung gefunden werden, um eine hochspannungsfeste Isolierung des Abschirmzylinders gegw-n den Auffänger Zu gewährleisten, die auch uei Temperaturen von RO^C oder höher noch voll funktionsfähig ist.

Die zur Lösung dieser Schwierigkeiten bekannten Mittel bieten jedoch weder von der Herstellung der Isolierform noch von der Hochspannungsfestigkeit her eine ausreichende Betriebssicherheit. Beispiels-Weise treten bei Verwendung von Silikonkautschuk bis Isoliermaterial Schwierigkeiten beim Vakuumvergießen auf. Außerdem kann dabei das Problem der Luftspalte zwischen der Kautschukschicht und tien angrenzenden Metallteilen nicht befriedigend ge löst werden. Ähnlich liegen die Verhältnisse auch bei anderen Materialien, so daß z. B. Schrumpfttchläuche wegen des Problems der Luftspalte nicht geeignet sind, während Plexiglas wegen seiner lingenügenden Temperaturfestigkeit ausscheiden tnuß, da die Isolierfestigkeit von Plexiglas bei Temperaturen oberhalb als 70° C nicht mehr allzupnt ist.

Zur Lösung der genannten Isolationsprobleme ist bei einer Laufzeitröhre der eingangs erwähnten Art gemäß der Erfindung vorgesehen, daß im Raum zwi-Jtchen dem Auffänger und dem Abschiimzylinder ein ftn seiner inneren und äußeren Oberfläche metallikicrles Rohr ;ius einem hochspannungsfesten temperaturbeständigen Kunstharz zwischcngcordnct ist, wobei zumindest ein Oberflächenbereich an den beiden Enden des Rohres in einem als Oberflächenisolationsstrecke dienenden Abschnitt von der Metallisierung frei bleibt.

Bei einer erfmdungsgemäßcn Laufzeilröhre dient als Material für das Kunstharzrohr vorzugsweite ein Mchrkomponenten-Epoxydharz mit einem speziellen Flexibilisator, bei dem die Epoxydvcrbindung mit wenigstens zwei lipoxydgruppen im Molekül, gegebenenfalls in Gegenwart von an sich bekannten Be- schleunigem, Füllstoffen und Oxydations-Stabilisatoren mit sauren Estern aus Flexibilisierungsmitlel

L¹.' etzt werden, wobei an sich bekannte saure

Estern, die im Molekül wenigstens zwei — vorzugsweise drei oder mehr — Carboxyd-Funktionen und als wesentliches Molekülelement aliphatische C-Kettcn mit einer Gliederzahi 2i 4 aufweisen, zusammen mit Dicabonsäure-Anhydriden mit den Epoxydverbindungen umgesetzt werden. Zur Erhöhung der Stabilität des so hergestellten Kunstharzrohres- ist dem Epoxydharz zweckmäßig ein Anteil von vorzugsweise 50 °/o Quarzmehl beigemischt.

Mit einem derartigen Kunstharzabschinnrohr, das im folgenden mit der Kurzbezeichnung dieses Materiais als V7-Rohr bezeichnet werden soll, ist bereits bei einer Dicke von 2,8 mm neben einer guten Formstabilitä: ein hinreichender Überschlagsschutz für Spannungen von 12 KV zu erzielen, wie sie bei abgebremsten Auffängern von einiger. Hochleistungs-Wanderfeldröhren vorliegen.

Das V7-Rohr kann in einer Gießform unter Berücksichtigung des Vernetzur.gs-Schwundes genau nach Maß vorgefertigt werden, und wird anschließend innen und außen metallisiert, indem es beispielsweise mit Leitsilber bestrichen wird, das anschließend eingebrannt wird. Diese Außenmetallisierung dient dazu, die Überschlagsgefahr in den übrigbleibenden sehr schmalen Luftspalten zwischen Kunstharzrohr zum Auffänger bzw. Abschirmzylinder auszuschalten. Die Metallisierung, die stets an einzelnen Punkten an den gegenüberliegender Teilen anliegen wird, sorgt nämlich dann dafür, daß jede Oberfläche des Kunstharzrohres auf dem Potential der ihr gegenüberliegenden Teile liegt, so daß in dem Luftspalt keinerlei elektrische Felder vorhanden sind, die zu Überschlägen führen könnten.

An Hand des in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels so'! die Erfindung nachstehend mit weiteren Merkmalen näher erläutert werden. Die Figur zeigt einen Teilschnitt durch das auffängerseitige Ende einer Laufzeitröhre, wobei mit 1 der eigentliche als Metalltopf ausgebildete Auffänger und mit 2 ein ihm umgebender geerdeter Metallzylinder bezeichnet ist, der einerseits als magnetische Abschirmung und andererseits als Berührschutz für den auf Hochspannung liegenden Auffänger dient. Das mit Metallisierungsschichten 6 und 7 überzogene V7-Rohr 3 kann vor Einfügen des Auffängers in den äußeren Metallzylinder über den \uffänger geschoben werden und verhindert wegen seiner hohen Durchschlagfestigkeit bereits bei einer Dicke von nur wenigen Millimetern Überschläge zu dem geerdeten Abschirmzylinder 2 bei einer Spannungsdifferenz von mehr als 12 KV. Mit 4 und 5 sind schematisch die Ein- und Ausflußstutzen für die zur Wärmeabfuhr vom Auffangcr dienende Kühlflüssigkeit angedeutet, wobei zur Oberflächen-Überschlagssicherung über die mit Druckschläuchcn 8 versehenen Stutzen ebenfalls V 7-Hülsen 9 geschoben sind. Während das beiderseits über den Auffänger hinausragende V7-Rohr3 an seiner gesamten äußeren Oberfläche metallisiert ist, endet die Metallisierung der inneren Oberfläche bereits einige Zentimeter vor dem Ende des V7-Rohres, wobei die Länge dieser Rohrabschnitte je nach der Spannung des Auffängers gegen Erde so groß gewählt ist daß sie eine hinreichende Öberflächen-Isolationsstrecke bildet. Die Kontaktierung zwischen den Leitsilber-Schichten und dem Abschirmzylinder bzw. dem Auffänger ist durch das Eigengewicht und durch die konische Form des V7-Kohres gegeben.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Laufzeitröhre mit einem topfförmigen metallischen Auffänger der gegenüber einem ihn umgebenden, an der Vakuumhülle der Laufzeitröhre befestigten vorzugsweise weichmagnetisehen A^ehinnzylinder isoliert ist, dadurch gekennzeichne:, daß im Raum zwischen dem Auffänger und dem Abschirmzylinder (2) ein an seiner inneren und äußeren Oberfläche metallisiertes Rohr (3) aus einem lmchspannungsfesten temperaturbeständigen Kunstharz zwischengeordnet ist, wobei zumindest ein Oberflächenbereich an beiden Enden des Rohres (3) in einem als Oberflächenisolationsstrecke dienenden Abschnitt von der Metallisierung freibleibt.

2. Laufzeitröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunstharzrohr (3) aus einem Mehrkomponenfen-Epoxydharz mit einem speziellen Flexibilisator besteht, bei dem die Hnoxydverbindung mit wenigstens zwei bpuxyilorunpen im Molekül, gegebenenfalls in Ce^₁₁-W-von an sich bekannten Beschleun.^m, ÄolS. und Oxydations-Stahilisaloren ■ „,,

au en Estern aus Flexibilisierungsm.ttel umu, _S«T werden, wobei an sich bekannte same Este, 11 die im Molekül wenigstens zwei — v,.,-· 7ugs eise drei oder mehr - Carbpxyd-Funk....-„en und als wesentliches Molekulelemental.pl,,-

ische C-Ketten mit einer Gl.ederzahl ^ 4 anweisen .-usammen mit Dicabonsaure-Anhydruk■„ mi den Epoxyd-Verbindungen umgesetzt werden.

3 Laufzeitröhre nach Anspruch 2, dadunh ^kennzeichnet, daß dem Epoxydharz vor?u_r,-weise 50"/« Quarzmehl beigemischt sind.

4 Laufzeitröhre nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallisierung aus einer Leitsilbwschicht oder Metallaufdampfung besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen