DE2808355B2

DE2808355B2 - High-voltage connection device for a flash lamp of a laser excitation device

Info

Publication number: DE2808355B2
Application number: DE19782808355
Authority: DE
Inventors: Klaus Ing.(Grad.) 8034 Germering Hirseland; Rudolf Ing.(Grad.) 8035 Gauting Kohl; Heinz 8045 Ismaning Lehna
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-02-27
Filing date: 1978-02-27
Publication date: 1980-04-30
Also published as: DE2808355C3; DE2808355A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochspannungs-Anschlußvorrichtung für eine Blitzlampe einer Laseranregungseinrichtung. The invention relates to a high-voltage connection device for a flash lamp of a laser excitation device.

Als Anregungslichtquellen für Laseranregungseinrichtungen werden häufig Blitzlampen verwendet. Diese müssen innerhalb der Anregungseinrichtung mechanisch gehalten werden und benötigen zur Zündung eine entsprechende Hochspannungszuführung, welche gewisse Forderungen, insbesondere hinsichtlich Spannuugsfestigkeit und Wärmeleitfähigkeit, erfüllen muß.Flash lamps are often used as excitation light sources for laser excitation devices. These must be held mechanically within the excitation device and require a for ignition corresponding high-voltage supply, which has certain requirements, especially with regard to voltage resistance and thermal conductivity.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für eine Blitzlampe einer Laseranregungseinrichtung einen derartigen Anschluß zur mechanischen Halterung der Lampe und zur Hochspannungszuführung zu schaffen.The invention is therefore based on the object for a flash lamp of a laser excitation device such a connection for the mechanical support of the To create lamp and high voltage supply.

ίο Diese Aufgabe wird bei einer Hochspannungs-Anschlußvorrichtung gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Anschluß- und Halterungselement für die Blitzlampe aus einem etwa rechtwinkligen Keramikteil aus Aluminiumoxidkeramik besteht, dessen Schenkel mit je einer Bohrung versehen sind, daß die beiden Bohrungen sowohl zueinander als auch zu dem jeweils anderen Schenkel etwa senkrecht verlaufen und an ihren Enden ineinander einmünden, daß die Bohrungen im Bereich der ineinander einmündenden Enden mit einer elektrisch leitenden Schicht und mit je einer an dieser Schicht anliegenden Kontakt-Steckbuchse für die Blitzlampe oder den Innenleiter eines Hochspannungskabels vorsehen sind und daß das Keramikteil an seinen Außenflächen nahezu vollständig mit einer weiteren elektrisch leitenden Schicht überzogen und an dem freien Ende des einen Schenkels mit einem Steckzapfen versehen ist.ίο This task is performed with a high-voltage connection device solved according to the invention in that the connection and mounting element for the Flash lamp consists of an approximately right-angled ceramic part made of aluminum oxide ceramic, the legs of which are each provided with a hole that the two holes both to each other and to each other legs run approximately vertically and open into each other at their ends that the holes in the area of the ends that merge with one another with an electrically conductive layer and with one on each contact socket for the flash lamp or the inner conductor of a high-voltage cable are provided and that the ceramic part on its outer surfaces almost completely with another electrically conductive layer coated and at the free end of one leg with a plug-in pin is provided.

Die Hochspannungs-Anschlußvorrichtung gemäß der Erfindung besteht aus Aluminiumoxidkeramik und damit einem Material, das hinsichtlich Spannungsfestigkeit und Wärmeleitfähigkeit besonders gut als Hochspannungs-Anschlußelement für Blitzlampen bei Laseranregungseinrichtungen geeignet ist und außerdem den Vorteil bietet, daß es sich ganz oder teilweise mit einer elektrisch leitenden Schicht, z. B. mit einer Metallschicht, versehen läßt. Die innen partiell und außen nahezu vollständig aufgebrachte elektrisch leitende Schicht bildet Hin- und Rückleitung des Zündimpulses. Außerdem verbindet die innere leitende Schicht die beiden Kontaktsteckbuchsen elektrisch miteinander. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird ferner sowohl tin steckbarer Anschluß eines Hochspannungskabels an eine Elektrode der Blitzlampe unter Berücksichtigung der erforderlichen Kriechstrecken und der Durchschlagsfestigkeit als auch eine steckbare mechanische Halterung der Blitzlampe ermöglicht. Auf diese Weise lassen sich Hochspannungszuführung und mechanische Halterung besonders einfach und mit geringem Montageaufwand durch Steckverbindungen bewerkstelligen. Im Wartungsfall erleichtert diese Art einer Halterung das schnelle und einfache Auswechseln der Blitzlampe. Die äußere elektrisch leitende Schicht kann in vorteilhafter Weise als äußere Abschirmung des Anschlusses und damit als elektrische Schirmung des Hochspannungsimpulses sowie mittels des Steckzapfens an einem freien Schenkelende zur steckbaren Verbindung mit dem Schirm des Hochspannungskabels benutzt werden. Außerdem läßt sich mit einer erfindungsgemäßen Hochspannungs-Anschlußvorriehtung eine gute Wärmeabfuhr von der Elektrode der Blitzlampe erreichen.The high-voltage connection device according to the invention is made of alumina ceramic and thus a material that is particularly good as a high-voltage connection element in terms of dielectric strength and thermal conductivity is suitable for flash lamps in laser excitation devices and also has the advantage that it is entirely or partially with a electrically conductive layer, e.g. B. can be provided with a metal layer. The inside partially and outside Almost completely applied electrically conductive layer forms the forward and return conduction of the ignition pulse. In addition, the inner conductive layer electrically connects the two contact sockets with one another. The inventive training is also both tin plug-in connection of a high-voltage cable to an electrode of the flash lamp, taking into account the required creepage distances and dielectric strength as well as a pluggable mechanical holder for the flash lamp. on In this way, the high-voltage supply and mechanical mounting can be made particularly simple and with accomplish little installation effort by plug connections. This type makes it easier for maintenance work a bracket for quick and easy replacement of the flash lamp. The outer electrically conductive layer can advantageously be used as the external shielding of the connection and thus as the electrical shielding of the High-voltage pulse as well as by means of the plug-in pin at a free leg end for a plug-in connection be used with the shield of the high voltage cable. You can also use a High-voltage connection device according to the invention a good heat dissipation from the electrode of the Reach the flash lamp.

Zweckmäßigerweise besteht das Keramikteil aus einem Spritzpreßteil. Die Spritzpreßtechnik ermöglicht außer den vielfältigeren Gestaltungsmöglichkeiten auch eine wirtschaftliche Herstellung von Verrundungen des Kerarnikkörpers, welche Sprüherscheinungen an Körperkanten bei Hochspannung vermindern.
Bei einer Hochspannungs-Anschlußvorrichtung nachThe ceramic part expediently consists of an injection-molded part. In addition to the more diverse design options, the transfer molding technology also enables the economical production of roundings of the ceramic body, which reduce the appearance of spray on body edges in the event of high voltage.
For a high-voltage connection device according to

der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn die in den Bohrungen des Keramikteils enthaltenen Kontakt-Steckbuchsen radial federnd ausgebildet sind. Derartige Kontaktsteckbuchsen können dann aifgrund ihrer Federeigenschaften die bei der Herstellung des Keramikteils auftretenden Durchmessertoleranzen der Bohrungen ausgleichen. Dies ist insbesondere bei mittels Spritzpreßtechnik hergestellten Keramikteilen von Vorteil.According to the invention, it is advantageous if the contact sockets contained in the bores of the ceramic part are designed to be radially resilient. Such contact sockets can then aifgrund their Spring properties the diameter tolerances that occur in the manufacture of the ceramic part Compensate holes. This is particularly the case with ceramic parts manufactured by means of transfer molding technology advantageous.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Hochspannungs-Anschlußvorrichtung weist das Keramikteil an seiner Außenseite zwischen den beiden Schenkein eine im Querschnitt T-förmige, mit einer elektrisch leitenden Schicht versehenen Wand aus. Hierbei kann der Quersteg der T-Wand zur Befestigung des Keramikteils z. B. an einem metallischen Anregungsgehäuse benutzt werden. Die elektrisch leitende Schicht liegt dann über die Befestigungsfläche der T-Wand auf GehäusepotentU und bildet somit die äußere Abschirmung des Anschlusses. Zweckmäßigerweise wird das Keramikteil bei der Befestigung mittels der T-Wand derart an der Innenwand eines Anregungsgehäuses angebracht, daß das Keramikteil im Kühlluftstrom des Anregungssystems liegt Dies ist im Hinblick auf die Wärmeableitung von besonderem Vorteil.In an advantageous embodiment of a high-voltage connection device according to the invention, the ceramic part has on its outside between the two legs a wall with a T-shaped cross-section and provided with an electrically conductive layer. Here, the crosspiece of the T-wall for attaching the ceramic part, for. B. be used on a metallic excitation housing. The electrically conductive layer then lies over the fastening surface of the T-wall on the housing potential U and thus forms the external shielding of the connection. The ceramic part is expediently attached to the inner wall of an excitation housing when it is fastened by means of the T-wall in such a way that the ceramic part lies in the cooling air flow of the excitation system. This is of particular advantage with regard to heat dissipation.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes des Patentanspruchs 1 sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben.Further advantageous embodiments of the subject matter of claim 1 are in the rest Subclaims indicated.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hochspannungs-Anschlußvorrichtung für Blitzlampen von Laseranregungseinrichtungen wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben.An advantageous embodiment of a high-voltage connection device according to the invention for flash lamps of laser excitation devices is described in more detail below with reference to the drawing.

F i g. 1 zeigt in Vorderansicht ein als Hochspannungsanschluß und als Halterungselement für eine Blitzlampe dienendes Teil,F i g. 1 shows a front view of a high-voltage connection and a mounting element for a flash lamp serving part,

F i g. 2 zeigt dieses Teil in einer Seitenansicht im Schnitt.F i g. 2 shows this part in a side view in section.

Das Teil 1 besteht aus einer mit thermoplastischen Stoffen versetzten Aluminiumoxidkeramikmasse und ist etwa rechtwinklig ausgebildet. Die beiden Schenkel 2 und 3 des vorzugsweise in der Spritztechnik herstellbaren Keramikteils 1 sind im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und mit jeweils einer Bohrung 4 bzw. 5 versehen. Diese Bohrungen verlaufen etwa senkrecht zueinander in der Mittelachse der zylindrischen Schenkel, so daß die Bohrung 4 im Schenkel 2 etwa senkrecht zu der Längsachse des anderen Schenkels 3 und dessen Bohrung 5 etwa senkrecht zur Längsachse des Schenkels 2 gerichtet ist. An den Ecken im Schenkelinneren laufen die Bohrungen 4 und 5 ineinander. In diesem Bereich sind zylindrische Bohrungsabschnitte 6 bzw. 7 gebildet, während die Bohrungen 4 und 5 sich sonst nach außen hin konisch erweitern. Die Bohrungen 4 und 5 sind ausschließlich in den zylindrischen Bohrungsabschnitten 6, 7 mit einer elektrisch leitenden Schicht 8, die in der Zeicnnung durch gegenüber den anderen Linien dickere Linien gekennzeichnet ist, versehen. Diese Schicht kann durch eine sich an die Herstellung des !Ceramikteils anschließende Metallisierung gebildet werden, z. B. durch Auttrag mittels Pinsel in pastöser Form und nachfolgendem Einbrennen. Im Gegensatz zu der innen nur partiell vorgesehenen elektrisch leitenden Schicht ist das Keramikteil an seinen Außenflächen nahezu vollständig mit einer elektrisch leitenden Schicht 9 versehen, welche in der Zeichnung in derselben Weise wie die Innenschicht 8 kenntlich gemacht ist und zusammen mit der Schicht 8 hergestellt werden kann. Die elektrisch leitenden Schichten 8 und 9 bilden die Hin- und Rückleitung des über ein Hochspannungskabel 10 der Blitzlampe 11 zuzuführenden Zündimpulse. Außerdem bildet die äußere Schicht 9 die elektrische Abschirmung des Hochspannungsimpulses. Da die elektrisch leitenden Schichten stromführende Leiter auf dem Keramikteif darstellen, sind Luftspalte zwischen den Spannungspotentialen, die zu Sprüherscheinungen führen könnten, ausgeschlossen.The part 1 consists of an aluminum oxide ceramic mass mixed with thermoplastic substances and is formed approximately at right angles. The two legs 2 and 3 of the preferably manufactured by injection molding Ceramic parts 1 are essentially cylindrical and each have a bore 4 or 5 Mistake. These bores run approximately perpendicular to one another in the central axis of the cylindrical Leg, so that the bore 4 in the leg 2 is approximately perpendicular to the longitudinal axis of the other leg 3 and the bore 5 of which is directed approximately perpendicular to the longitudinal axis of the leg 2. At the corners in the Inside the leg, the holes 4 and 5 run into one another. In this area there are cylindrical bore sections 6 and 7, respectively, while the bores 4 and 5 are otherwise conical towards the outside expand. The bores 4 and 5 are exclusively in the cylindrical bore sections 6, 7 with a electrically conductive layer 8, which is shown in the drawing by lines that are thicker than the other lines is marked, provided. This layer can go through a subsequent to the manufacture of the! ceramic part Metallization are formed, e.g. B. by applying a brush in paste form and the following Branding. In contrast to the electrically conductive layer only partially provided on the inside, this is Ceramic part almost completely provided on its outer surfaces with an electrically conductive layer 9, which in the drawing in the same way as the inner layer 8 is identified and together with the layer 8 can be produced. The electrically conductive layers 8 and 9 form the back and forth Return line of the ignition pulses to be fed to the flash lamp 11 via a high-voltage cable 10. aside from that the outer layer 9 forms the electrical shielding of the high-voltage pulse. Because the electrically conductive Layers of current-carrying conductors on the ceramic stick are air gaps between the voltage potentials that could lead to spray phenomena, locked out.

Ferner sind in den zylindrischen Bohrungsabschnitten 6 und 7 noch je eine Kontakt-Steckbuchse 12 bzw. 13 angeordnet. Die Kontakt-Steckbuchse 12 in der Bohrung 4 des Schenkels 2 dient dem Steckanschluß des Innenleiters 14 des Hochspannungskabels 10, welches über eine zweckmäßigerweise gefedert ausgebildete, mit dem Schirm des Hochspannungskabels verbundene Steckbuchse 15 auf das als zylindrischer Steckzapfen 16 ausgebildete und ebenfalls leitend beschichtete Ende des Schenkels 2 aufgesteckt ist. Die Kontakt-Steckbuchse 12 ist durch einen Längsschnitt 17 radial federnd ausgebildet und an dem freien Ende mit einem Außenringwulst 18 versehen, welcher an der inneren leitenden Schicht 8 anliegt. Über diese Schicht ist die Kontakt-Steckbuchse 12 mit der in dem anderen zylindrischen Bohrungsabschnitt 7 des anderen Schenkels 3 angeordneten Kontakt-Steckbuchse 13 verbunden. Dieser besteht aus einer sich konisch verjüngenden, radial federnden und an der Innenschicht 8 anliegenden Hülse, in welche die Blitzlampe 11 mit einer Elektrode 19 eingesteckt und damit mit dem Hochspannungskabel verbunden und zugleich mechanisch gehaltert ist.Furthermore, in each of the cylindrical bore sections 6 and 7 there is one contact socket 12 and 13, respectively arranged. The contact socket 12 in the bore 4 of the leg 2 is used for the plug connection of the Inner conductor 14 of the high-voltage cable 10, which via an expediently spring-loaded, Socket 15 connected to the shield of the high-voltage cable onto the cylindrical plug-in pin 16 trained and also conductively coated end of the leg 2 is attached. The contact socket 12 is formed radially resilient by a longitudinal section 17 and at the free end with a Outer ring bead 18 is provided, which rests against the inner conductive layer 8. About this layer is the Contact socket 12 with that in the other cylindrical bore section 7 of the other leg 3 arranged contact socket 13 connected. This consists of a conically tapering, radially resilient sleeve lying against the inner layer 8, in which the flash lamp 11 with an electrode 19 is inserted and thus connected to the high-voltage cable and at the same time mechanically supported.

Das Keramikteil wird innerhalb eines Laseranregungssystems flächenhaft an ein metallisches Anregungsgehäuse des Systems gedruckt und zweckmäßigerweise im Kühlluftstrom liegend angeordnet, so daß eine ausreichende Wärmeabfuhr gewährleistet ist. Als Befestigungsfläche für das Keramikteil dient hierbei die Auflagefläche eines Quersteges 20 einer im Querschnitt T-förmigen, ebenfalls mit einer elektrisch leitenden Schicht versehenen Wand 21, welche im Winkel zwischen den Schenkeln 2 und 3 des Keramikteils in der dargestellten Weise angeordnet ist.The ceramic part is attached to a metal excitation housing within a laser excitation system of the system printed and expediently arranged lying in the cooling air flow, so that sufficient heat dissipation is guaranteed. The fastening surface for the ceramic part is used here Support surface of a transverse web 20 of a T-shaped cross-section, also with an electrically conductive one Layer provided wall 21, which at the angle between the legs 2 and 3 of the ceramic part in the is arranged in the manner shown.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. High-voltage connection device for a Flash lamp of a laser excitation device, characterized in that the connection and holding element for the flash lamp (11) made of an approximately right-angled ceramic part (1) Alumina ceramic consists, the legs (2, 3) with a bore (4, 5) are provided that the both bores both to each other and to the respective other leg (3, 2) approximately perpendicular run and open into one another at their ends, that the bores (4,5) in the area of one another opening ends with an electrically conductive layer (8) and each with one on this layer adjacent contact socket (12, 13) for the flash lamp (11) or the inner conductor (14) of a High-voltage cable (10) are provided and that the ceramic part (1) on its outer surfaces almost completely covered with a further electrically conductive layer (9) and at the free end of the one leg (2) is provided with a plug-in pin (16)

2. High-voltage connection device according to claim 1, characterized in that the in the Bores (4, 5) of the ceramic part (1) contained contact sockets (12, 13) radially resilient are trained.

3. High-voltage connection device according to claim 1 or 2, characterized in that the Bores (4, 5) are cylindrical only in the area containing the contact sockets (12, 13) and are otherwise designed to widen conically outwards.

4. High-voltage connection device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the contact socket (13) for the flash lamp (11) consists of a conically tapering Sleeve is made.

5. High-voltage connection device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the contact socket (12) for the inner conductor (14) of the high-voltage cable (10) Slit longitudinally and is provided at its free end with a rounded outer ring bead (18).

6. High-voltage connection device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the ceramic part (1) on its outside between the two legs (2, 3) an im Has cross-section T-shaped wall (21) provided with an electrically conductive layer.

7. High-voltage connection device according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the ceramic part (1) consists of a transfer molding.

8. High-voltage connection device according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the ceramic part (1) thermoplastic materials are added as binders.