169621. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és készülék villamos ellenálláselem előállítására

7 169621 8 nard-ablakon, vagy vákuumzsilipen át az elektronok előállítására szükséges nagyvákuumú térből kijuttatjuk, mielőtt azok a levegőben, vagy pedig a vákuumot csökkentő közegben elrendezett forgó 8 vezetőrétegre jutnak. Amennyiben a vezetőréteget szimmetrikusan két oldalról kiindulva, a végek felől kezdődően látjuk el a csavarvonalas barázdával, az ellenálláselem maximális felfűtésének zónája — egy alkotó mentén tekintve — szimmetrikusan egy tetővé alakul át, amelynek határalakja a középig terjedő csavarvonal képzésnél egy kúpot alkot (a teljes beköszörülésnek megfelelően). Amennyiben a csavarvonalképzést két oldalról kiindulva rövidebb darabon végezzük, enyhe nyereg alakú hőeloszlást kapunk. (A nyereg mélysége attól függ, hogy a hőelvezetés mekkora részei történnek konvekció, sugárzás és hővezetés útján. Az ismertetett sapka nélküli kialakításnál a konvekció és a hősugárzás csekély, aminek következtében a nyereg lapos.) Föltételezve, hogy a hővezetőképesség az ellenálláselem végeitől számított távolság függvényében lineáris lefolyású, szimmetrikus csavarvonalképzés esetén az effektív hőellenállás független volna a kjegyenlítési hosszaktól és ugyanakkora lenne, mint teljes beköszörülésnél. Valójában azonban az ellenálláselem (amely kerámiából van) középső harmadának keresztmetszete rosszabb hővezetőképességű, mint az eHenálláselem külső harmadainak keresztmetszetei, amelyek részben fémből (csatlakozó huzal + forrasztó anyag) vannak. Ilyen módon a szabaddá váló hőnek a két vég felé való szimmetrikus áthelyezése jobb elvezetőképességet biztosít ezen hő számára, amivel az effektív hőellenállás csökken. A 2 és 5 tükrök a 6 és 7 tükrökhöz képest a szöggel el vannak forgatva. Az a szöget úgy kell megválasztani, hogy a 6 és 7 tükrökről érkező két 3 és 4 részsugár a 8 vezetőréteg félhosszával legyen eltolva egymáshoz képest. (Tartós üzemnél a lézer teljesítmény ellenőrzésére a 6 és 7 tükrök részbenáteresztők lehetnek, és mögöttük teljesítménymérő helyezhető el.) A csavarvonal-képzésnél a 8 vezetőréteget a szimmetriatengelyt képező C forgástengely körül forgatjuk és a 6 tükröt a 10 gömblencsével, valamint a 7 tükröt a 9 gömblencsével ezzel szinkronizmusban forgatjuk az Al és A2 tengelyek körül, még pedig úgy, hogy a lencsék gyújtópontjai az ellenállás végei felől a közép felé mozognak. Ha olyan lencséket alkalmazunk, amelyeknek gyújtó távolsága 25 mm, akkor 10 mm-nél kisebb, vagy ezzel egyenlő ellenálláshosszaknál a gyújtópont az elességi mélység határain belül marad, míg nagyobb ellenálláshosszakhoz nagyobb gyújtótávolságokat (például 50 mm-t) kell választani. Előnyként megállapítottuk, hogy a hőellenállás tisztán attól függ, hogy a szabad ellenállásrétegnek melyik részét vonjuk be a csavarvonalas részbe (a továbbiakban ezt az értéket százalékban fogjuk kifejezni) és hogyan helyezkedik el a csavarvonalas rész az ellenállástesten. A hagyományos csavarvonal kialakítás esetére, amely az ellenállás egyik végén kezdődik, a következőket állapítottuk meg: 100%-os csavarvonal kialakításnál a hőellenállás középértékben 140 fok/Watt értéknél van, ahol a szórás 129—149 fok/Watt. 70%-os csavarvonal kialakításnál már rosszabbodás állapítható meg: a középérték 143 fok/Watt, a legnagyobb érték 149 fok/Watt, míg a legkisebb érték 137 fok/Watt. Világossá válik az összefüggés egy csak félhosszúságig csavarvonallal ellátott ellenállásnál. Itt a középérték már 151 fok/Watt értékre növekedett, ahol a legnagyobb érték 156 fok/Watt és a 5 legkisebb érték 145 fok/Watt volt. Ezzel ellentétben a kétoldalról szimmetrikusan a végektől kiinduló és közép felé haladó 2X45%-os csavarvonal kialakításnál középértékben 126 fok/Watt adódott, 133 fok/Watt maximális értékkel és 119 fok/Watt minimális értékkel. 10 Ugyanakkor 2X 35%-os és 2X 25%-os csavarvonalazásnál közel azonos értékeket mértek: középértékben 120, ill. 122 fok/Watt értéket, maximálisan 125 fok/Watt értéket és minimális értékként 116, ill. 117 fok/Wattot. 15 A hagyományos csavarvonalképzéshez képest azonos vágási sebesség mellett a beszabályozási időt a felére csökkentettük, míg azonos beszabályozási idő mellett a vágási sebességet csökkentettük a felére. Ezen előnyöknek akkor van jelentőségük, ha nagyobb ellenállástestek 20 és/vagy igen kis emelkedésű vágási hosszal való kiegyenlítések szükségesek, vagy impulzus-lézereket kell alkalmazni. A találmány szerinti eljárással előállított ellenállások hosszú időtartamú terhelése esetén a kedvezőbb hő-25 mérsékleti jellemző következtében a frekvencia vándorlás és a frekvencia vándorlás szórása kisebb tartományra szűkül. Szabadalmi igénypontok 30 1. Eljárás villamos ellenálláselemek előállítására, szigetelő anyagból levő hengeres vagy kúposán kiképzett mag felületére tapadó vezetőréteg alakjában, melyet először mint a magot körülvevő gyűrűt viszünk fel, 35 majd azután — például a gyűrű egyik szélétől a másikig terjedő — csavarvonal mentén a vezetőréteg egy-egy szélén elhelyezett, illetőleg még elhelyezendő két elektróda között a vezetőréteg villamos pályaellenállását megnövelő barázdával látjuk el, azzal jellemezve, hogy a 40 vezetőréteg villamos ellenállását megnövelő barázdát egyidejűleg, a vezetőréteg egymáshoz képest axiálisan eltolt két helyéről kiindulva, egy-egy pont alakban becsapódó és a vezetőréteg anyagát a mindenkori becsapódási helyen elpárologtató energiasugárral állítjuk elő oly 45 módon, hogy a két energiasugár becsapódási helyét a szigetelőmaggal együtt, ennek tengelye körül forgó vezetőréteg tengelyéhez képest párhuzamosan, egy-egy csavarvonal alakú barázda előállítása közben eltoljuk. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási mód-50 ja, azzal jellemezve, hogy a két energiasugarat egyetlen sugárforrásból állítjuk elő oly módon, hogy az energiasugár-forrásból kiinduló két energiasugarat a gyűrű alakú vezetőrétegre vonatkoztatva axiálisan eltolt becsapódási helyeken a vezetőrétegre fókuszáljuk. 55 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a két energiasugarat egyetlen sugárforrásból állítjuk elő. 4. Az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a két 60 energiasugár becsapódási helyein előállított csavarvonal alakú barázdákat oly módon vezetjük, hogy azok egyetlen folyamatos, az ellenállás egyik elektródjától a másik elektródjáig terjedő, csavarvonal alakban, előnyösen egyenletesen tekeredő, egymást kiegészítő pályát al-65 kotnak. 4