DE102021127986A1

DE102021127986A1 - Lötvorrichtung und Lötverfahren für Anodenteller

Info

Publication number: DE102021127986A1
Application number: DE102021127986.0A
Authority: DE
Inventors: Xi Peng Nie; Can Bin Liu
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2020-10-27
Filing date: 2021-10-27
Publication date: 2022-04-28
Also published as: CN112317907A; CN112317907B; US20220126385A1; US11701727B2

Abstract

Die vorliegende Offenlegung stellt eine Lötvorrichtung und ein Lötverfahren zur Durchführung der Anodenteller-Lötbearbeitung einer Röntgenstrahlengeneratorvorrichtung bereit, wobei die Lötvorrichtung umfasst: ein Vakuumteil, welches zumindest für den aus einer Legierung bestehenden Tellerhauptkörper, das Lötmaterial sowie die Basis bei der Lötbearbeitung eine Vakuumumgebung bereitstellt; ein Induktionslötteil, welches Induktionsstrom auf den in dem vorstehend bezeichneten Vakuumteil befindlichen vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörper, das vorstehend bezeichnete Lötmaterial und die vorstehend bezeichnete Basis aufbringt, um zumindest die Erwärmung auf eine Temperatur über dem Schmelzpunkt des vorstehend bezeichneten Lötmaterials vorzunehmen, wobei durch das Schmelzen des vorstehend bezeichneten Lötmaterials und die hervorgerufene Reaktion die Verlötung der vorstehend bezeichneten Basis mit dem vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörper bewirkt wird; sowie ein Lötteil gerichteter Energie, wobei ein generierter gerichteter Energiestrahl auf eine bestimmte Position relativ geringer Temperatur des vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörpers einwirkt und die Erwärmung durchführt. Somit erfolgt die Realisierung einer effizienteren und hochqualitativen Durchführung der Verlötung einer Graphit umfassenden Basis mit einem beispielsweise aus Molybdänlegierung bestehenden Anodenteller, um Verwendungsdauer und Funktionseigenschaften des Anodentellers zu gewährleisten.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Medizingeräte, insbesondere die Bearbeitungstechnologie für Anoden beziehungsweise Anodenteller.
STAND DER TECHNIK
Bei Röntgenstrahlengeneratorvorrichtungen handelt es sich um Vakuumröhren zur Umwandlung der Eingabe einer Stromquelle in Röntgenstrahlen. Die steuerbaren Quellen nutzbarer Röntgenstrahlen haben neue bildgebende Strahlentechnologien geschaffen, wobei bei einer Art von Vorrichtungen teilweise hinsichtlich transparenter Objekte die Bildgebung mittels durchdringender Strahlen erfolgt. Im Unterschied zu anderen Ionenstrahlenquellen werden Röntgenstrahlen nur nach Stromfluss durch die Röntgenstrahlengeneratorvorrichtung generiert. Röntgenstrahlengeneratorvorrichtungen werden umfassend bei Computertomographen (CT), Röntgenstrahlbeugungsgeräten, bildgebenden Röntgen-Medizingeräten und im Bereich der industriellen Beschädigungsprüfung verwendet. Wegen des kontinuierlich steigenden Bedarfs an hochleistungsfähigen CT-Scannern und Bildgebungssystemen für Blutgefäße erfolgte eine Intensivierung der Entwicklung von Röntgenstrahlengeneratorvorrichtungen für den medizinischen Bereich.
Die bei Röntgenstrahlengeneratorvorrichtungen verwendeten Vakuumröhren umfassen Kathodenglühdraht zur Emission von Elektronen in das Vakuum und eine Anode zum Empfang der emittierten Elektronen und Generierung der Röntgenstrahlen. Somit erfolgt in der Röntgenstrahlengeneratorvorrichtung die Bildung eines als Strahl bezeichneten Elektronenflusses. Eine Stromquelle zur Bereitstellung der als Röhrenspannung bezeichneten hohen Spannung wird zwischen der Anode und dem Kathodenglühdraht angeschlossen, um die Elektronen zu beschleunigen. Die Röhrenspannung beziehungsweise die zwischen der Kathode und der Anode der Röntgenstrahlengeneratorvorrichtung aufgebrachte Spannung beträgt üblicherweise zwischen 30 und 200 Kilovolt.
Bei dem Anodenteller handelt es sich um ein wesentliches Teil der Röntgenstrahlengeneratorvorrichtung. Während des Betriebs der Röntgenstrahlengeneratorvorrichtung ist der von der Kathode der Röntgenstrahlengeneratorvorrichtung stammende Elektroneneinschlag aufzunehmen, um Röntgenstrahlen zu generieren. Normalerweise besteht die Basis des Anodentellers aus Molybdänlegierung, wobei in dem Spurbereich des Empfangs des Röntgenstrahleneinschlags eine Wolfram-Rhenium-Überzugsschicht vorgesehen sein kann, um die Widerstandsfähigkeit zu erhöhen. Nach einer Steigerung der Leistung der Röntgenstrahlengeneratorvorrichtung haben die relativ geringe Wärmekapazität und hohe Dichte des rein metallischen Anodentellers allerdings bewirkt, dass der Anodenteller unter extrem hohen Temperaturen die Produkteigenschaften nur schwerlich konstant beibehalten kann.
INHALT DER ERFINDUNG
Diesbezüglich stellt die vorliegende Offenlegung einerseits eine hocheffiziente Lötvorrichtung zur Durchführung der Anodenteller-Lötbearbeitung bereit, bei welcher beispielsweise Graphit als Basis eine Lötbearbeitung erhält und der Tellerhauptkörper eine rasche Temperaturerhöhung erfährt, so dass der Graphit an einer zuvor festgelegten Position mit dem aus einer Legierung bestehenden Tellerhauptkörper verlötet wird, was bedeutet, dass an dem Anodenteller ein Spurbereich zum Empfang der von der Kathode emittierten Röntgenstrahlen vorgesehen ist. Die betreffende Lötvorrichtung umfasst:

ein Vakuumteil, welches zumindest für den aus einer Legierung bestehenden Tellerhauptkörper, das Lötmaterial sowie die mit der Oberfläche des Tellerhauptkörpers verlötete Basis bei der Lötbearbeitung eine Vakuumumgebung bereitstellt, ein Induktionslötteil, welches Induktionsstrom auf den in dem vorstehend bezeichneten Vakuumteil befindlichen vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörper, das vorstehend bezeichnete Lötmaterial und die vorstehend bezeichnete Basis aufbringt, um zumindest die Erwärmung auf eine Temperatur über dem Schmelzpunkt des vorstehend bezeichneten Lötmaterials vorzunehmen, wobei durch das Schmelzen des vorstehend bezeichneten Lötmaterials und die hervorgerufene Reaktion die Verlötung der vorstehend bezeichneten Basis mit dem vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörper bewirkt wird, sowie
ein Lötteil gerichteter Energie, wobei ein generierter gerichteter Energiestrahl auf eine bestimmte Position relativ geringer Temperatur des vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörpers einwirkt und die Erwärmung durchführt.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die betreffende Lötvorrichtung außerdem umfasst: eine Sensorvorrichtung, welche zur Messung der Temperaturinformationen des vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörpers bei der vorstehend bezeichneten Lötbearbeitung vorgesehen ist, sowie eine Kontrollvorrichtung, welche zum Empfang der von der vorstehend bezeichneten Sensorvorrichtung rückgekoppelten vorstehend bezeichneten Temperaturinformationen, zur Bestimmung der Position relativ geringer Temperatur des vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörpers sowie zur Kontrolle der Einwirkung des von dem vorstehend bezeichneten Lötteil gerichteter Energie generierten gerichteten Energiestrahls auf die vorstehend bezeichnete Position vorgesehen ist.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass das vorstehend bezeichnete Induktionslötteil der betreffenden Lötvorrichtung eine Induktionserwärmungsvorrichtung umfasst, wobei durch die vorstehend bezeichnete Induktionserwärmungsvorrichtung die Generierung von Induktionsstrom mittlerer Frequenz für den in dem vorstehend bezeichneten Vakuumteil befindlichen vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörper, das vorstehend bezeichnete Lötmaterial und die vorstehend bezeichnete Basis zur Durchführung der Erwärmung erfolgt.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Lötteil gerichteter Energie der betreffenden Lötvorrichtung eine Elektronenstrahl-Lötvorrichtung beziehungsweise eine Laser-Lötvorrichtung umfasst.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die betreffende Lötvorrichtung außerdem umfasst:

ein Schichtungsteil, welches dazu vorgesehen ist, innerhalb des vorstehend bezeichneten Vakuumteils zu bewirken, dass mehrere Tellerhauptkörper durch das vorstehend bezeichnete Schichtungsteil geschichtet werden, wobei die Verlötungsbearbeitung des Tellerhauptkörpers der höchsten Schicht des vorstehend bezeichneten Schichtungsteils mit dem Lötmaterial und der Basis durchgeführt wird.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass das vorstehend bezeichnete Vakuumteil der betreffenden Lötvorrichtung umfasst: eine erste Vakuumkammer, welche eine Vakuumumgebung für die vorstehend bezeichnete Lötbearbeitung bereitstellt, sowie eine zweite Vakuumkammer, welche eine Vakuumkühlumgebung für den der Lötbearbeitung unterzogenen vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörper bereitstellt, wobei zwischen der vorstehend bezeichneten ersten Vakuumkammer und der vorstehend bezeichneten zweiten Vakuumkammer ein Ventil mit möglichem Öffnen und Schließen vorgesehen ist, wobei bei geöffnetem vorstehend bezeichnetem Ventil die vorstehend bezeichnete erste Vakuumkammer durchgängig mit der vorstehend bezeichneten zweiten Vakuumkammer verbunden ist, so dass der innerhalb der vorstehend bezeichneten ersten Vakuumkammer befindliche Tellerhauptkörper zur Durchführung der Kühlung in die vorstehend bezeichnete zweite Vakuumkammer bewegt wird.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die vorstehend bezeichnete erste Vakuumkammer der betreffenden Lötvorrichtung eine abgedichtete Quarzglasglocke umfasst, wobei durch die vorstehend bezeichnete Quarzglasglocke bei der vorstehend bezeichneten Lötbearbeitung der Zustand des vorstehend bezeichneten Lötmaterials an dem vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörper beobachtet wird.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die betreffende Lötvorrichtung außerdem umfasst: eine erste Kühlvorrichtung, welche zur Durchführung der Kühlung des Äußeren der vorstehend bezeichneten ersten Vakuumkammer vorgesehen ist, um eine übermäßige Erwärmung der Außenseitenoberflächen der vorstehend bezeichneten ersten Vakuumkammer zu verhindern, sowie eine zweite Kühlvorrichtung, welche zur Durchführung der Kühlung der vorstehend bezeichneten zweiten Vakuumkammer vorgesehen ist, um die Kühlungsgeschwindigkeit des der Lötbearbeitung unterzogenen vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörpers zu beschleunigen.
Andererseits erfolgt durch die vorliegende Offenlegung die Bereitstellung eines Lötverfahrens. Das betreffende Lötverfahren umfasst: Positionierung des aus einer Legierung bestehenden Tellerhauptkörpers, des Lötmaterials sowie der mit der Oberfläche des vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörpers verlöteten Basis in einer Vakuumumgebung, Positionierung des vorstehend bezeichneten Lötmaterials und der Basis an einer zuvor festgelegten Position des vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörpers sowie Aufbringung von Induktionsstrom auf den vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörper, das Lötmaterial und die Basis zur Erwärmung auf eine Temperatur über dem Schmelzpunkt des vorstehend bezeichneten Lötmaterials, wobei durch das Schmelzen des vorstehend bezeichneten Lötmaterials und die hervorgerufene Reaktion die Verlötung der vorstehend bezeichneten Basis mit dem vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörper bewirkt wird, Einwirkung eines gerichteten Energiestrahls auf eine bestimmte Position relativ geringer Temperatur des vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörpers zur Durchführung der Erwärmung.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass bei dem betreffenden Lötverfahren durch Messung der Temperaturinformationen des vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörpers und Bestimmung der Position mit relativ geringer Temperatur sowie durch Anpassung der Richtung des vorstehend bezeichneten gerichteten Energiestrahls eine Einwirkung auf die vorstehend bezeichnete Position des vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörpers erfolgt.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass bei dem betreffenden Lötverfahren der vorstehend bezeichnete Tellerhauptkörper Molybdänlegierung und die vorstehend bezeichnete Basis Graphit umfasst.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass bei dem betreffenden Lötverfahren das Vakuum der durch das Vakuumteil für die Lötbearbeitung bereitgestellten Vakuumumgebung maximal 5 X 10^-5mbar beträgt. Bevorzugt ist vorgesehen, dass es sich bei dem betreffenden Lötverfahren bei dem vorstehend bezeichneten Lötmaterial um Legierungslötmaterial handelt.
Ein Vorteil der durch die vorliegende Offenlegung bereitgestellten Lötvorrichtung und des Lötverfahrens besteht darin, dass unter Verwendung des Induktionslötteils die Generierung von Induktionsstrom mittlerer Frequenz für den in der Vakuumumgebung befindlichen Tellerhauptkörper, das Lötmaterial und die Basis erfolgt, so dass eine Erwärmung auf eine Temperatur über dem Schmelzpunkt des Lötmaterials stattfindet und wobei gleichzeitig unter Verwendung des Lötverfahrens mit gerichtetem Energiestrahl der Ausgleich des Problems relativ geringen Induktionsstroms mittlerer Frequenz an der mittleren/zentralen Position des Tellerhauptkörpers erfolgt. Dies führt dazu, dass bei der Lötbearbeitung von Tellerhauptkörper, Lötmaterial und Basis die Erwärmung des Tellerhauptkörpers gleichmäßiger stattfindet, die Temperaturerhöhung rascher erfolgt und die Effizienz sowie die Qualität der Lötbearbeitung gesteigert werden.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Offenlegung besteht darin, dass die Verwendung einer ersten Vakuumkammer und einer der Kühlung dienenden zweiten Vakuumkammer der Lötvorrichtung bei der Lötbearbeitung dazu führen, dass der der Lötbearbeitung unterzogene Tellerhauptkörper zwecks weiterer Kühlung zu der zweiten Vakuumkammer bewegt wird, was die Effizienz und die Qualität des Anodentellers bei der Lötbearbeitung steigert.
Figurenliste
Nachstehend aufgeführt erfolgt anhand der beigefügten Figuren eine detaillierte Beschreibung praktischer Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenlegung, um einem Fachmann des betreffenden technischen Gebiets ein besseres Verständnis von den genannten und weiteren Merkmalen und Vorteilen der vorliegenden Offenlegung zu ermöglichen. Erläuterung der Figuren:

1 zeigt die Lötvorrichtung 100 nach einem illustrativen praktischen Ausführungsbeispiel basierend auf dem Induktionslöten mittlerer Frequenz und dem Elektronenstrahl-Löten.
2 zeigt die Lötvorrichtung 200 nach einem anderen illustrativen praktischen Ausführungsbeispiel mit Kühlvakuumkammer basierend auf Elektronenstrahl-Löten und Induktionslöten mittlerer Frequenz.
3 zeigt das Ablaufschema des Lötverfahrens nach einem illustrativen praktischen Ausführungsbeispiel basierend auf Induktionslöten mittlerer Frequenz und Elektronenstrahl-Löten.
4 zeigt das Ablaufschema des Lötverfahrens nach einem anderen illustrativen praktischen Ausführungsbeispiel basierend auf Induktionslöten mittlerer Frequenz und Elektronenstrahl-Löten.

Bezugszeichenliste

100, 200: Lötvorrichtung
101, 201: Löt-Vakuumkammer
2011: Quarzglasglocke
103, 203: Kontrollvorrichtung
204: Kühlvakuumkammer
105, 205: Induktionserwärmungsvorrichtung
107, 207: Elektronenstrahl-Lötvorrichtung
109, 209: Sensorvorrichtung
11, 211: Tellerhauptkörper/Anodenteller
113, 213: Schichtungsteil
215: Vakuumpumpe
217: Mechanischer Arm
219: Ventil
221: Kühlumlaufvorrichtung

PRAKTISCHE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Zum besseren Verständnis von technischen Merkmalen, Zielsetzung und Effekt der vorliegenden Offenlegung erfolgt nachstehend anhand der beigefügten Figuren eine Beschreibung konkreter praktischer Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenlegung, wobei in den Figuren identische Bezugszeichen identische Teile bedeuten.
Im vorliegenden Text bezieht sich die Formulierung „illustrativ“ auf „hinreichende praktische Ausführungsbeispiele, Beispiele oder Erläuterungen“. Sämtliche im vorliegenden Text als „illustrativ“ gekennzeichnete Figuren oder Ausführungsformen sind als bevorzugte oder vorteilhaftere technische Konzeptionen zu verstehen.
Zwecks Übersichtlichkeit der Figuren erfolgt in den Figuren die schematische Darstellung der Teile in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung, ohne dass diese die tatsächliche Konstruktion des Produkts repräsentieren. Außerdem ist zur Übersichtlichkeit und zum leichteren Verständnis der Figuren in bestimmten Figuren von identischen Konstruktionen beziehungsweise Funktionen lediglich nur eine einzige illustrativ gezeigt oder mit Bezugszeichen versehen.
Im vorliegenden Text bedeutet die Formulierung „ein“ nicht „lediglich ein“, sondern kann auch „mehr als ein“ bedeuten. In dem vorliegenden Text dienen die Formulierungen „erste“, „zweite“ usw. der Unterscheidung voneinander, ohne deren Wichtigkeit, Reihenfolge oder Abhängigkeit im Sinne einer Voraussetzung zu bezeichnen.
Nach einer Steigerung der Leistung der Röntgenstrahlengeneratorvorrichtung haben die relativ geringe Wärmekapazität und hohe Dichte des rein metallischen Anodentellers bewirkt, dass der Anodenteller unter extrem hohen Temperaturen die Widerstandsfähigkeit und Produkteigenschaften nicht beibehalten kann. Einige Materialien können eine hohe Wärmekapazität und geringe Dichte aufweisen. Beispielsweise weist Graphit eine relativ hohe Wärmekapazität von 710J (kg.K) bei extrem geringer Dichte von ungefähr 1,8-2,0g/cm^-3 auf. Somit kann Molybdänlegierung mit Graphit hoher Wärmekapazität verlötet werden, um die Wärmekapazität und die Wärmeabfuhrfähigkeit des Anodentellers zu erhöhen. Bei der Betriebsumgebung eines Teils von Röntgenstrahlengeneratorvorrichtungen kann die maximale Temperatur des Anodentellers 1.500 Grad Celsius erreichen bei einer Rotationsgeschwindigkeit von bis zu 10.000 Umdrehungen/Sekunde, wobei außerdem noch eine Berücksichtigung der hohen Eigendrehung des Tomographie-Scanners zu erfolgen hat. Aus diesem Grund ist die Bereitstellung einer Löttechnik erforderlich, bei welcher die hohe Festigkeit des Anodentellers gewährleistet und unter relativen hohen Temperaturen die thermische Stabilität aufrechterhalten werden kann, so dass sich das mit dem Anodenteller verlötete Material weder löst noch abfällt.
Das Löten des Graphit-Verbund-Anodentellers einer Röntgenstrahlengeneratorvorrichtung nach dem Stand der Technik erfolgt normalerweise in Lötöfen mit hohem Vakuum und hoher Temperatur. Die Lötteile des Anodentellers, beispielsweise der aus Molybdänlegierung gefertigte Anodenteller, Graphit und Lötmaterial werden auf eine besondere Lötausrüstung gebracht und in einem Lötofen mit hohem Vakuum und hoher Temperatur wird das Legierungslötmaterial mit der Molybdänlegierung und dem Graphit zur Reaktion veranlasst, so dass der Graphit mit der Molybdänlegierung verbunden und der Graphit an eine bestimmte Position des Anodentellers gelötet wird. Die Lötöfen mit hohem Vakuum und hoher Temperatur nach dem Stand der Technik weisen folgende Mängel auf: Wegen der relativ hohen konzipierten Temperatur, des enormen Bedarfs an Wolfram-Molybdän-Material für die internen Wärmezonen und der Anforderung hermetischer Abdichtungsvorrichtungen bei hohen Anforderungen an das Vakuum, wegen der komplizierten Konstruktion innerhalb der Kammer und des relativ großen Volumens bedarf die Vakuumanlage einer relativ hohen Luftsauggeschwindigkeit und Leistung bei relativ langen Verbrauchszeiten. Dies bedeutet ein großes Ofenvolumen und eine Beeinträchtigung der Umgebung mit hohem Vakuum, so dass sich die Erwärmung und die Temperatursenkung bei der Lötbearbeitung relativ langsam gestalten, während außerdem die Vakuumabdichtung keine einfache Beobachtung des Ergebnisses des Lötvorgangs zulässt.
Die vorliegende Offenlegung stellt eine Lötvorrichtung für Anodenteller einer Röntgenstrahlengeneratorvorrichtung bereit, wobei durch Induktionslöten mittlerer Frequenz der Tellerhauptkörper, das Lötmaterial sowie die Basis auf eine bestimmte Temperatur erwärmt werden und wobei außerdem die Bereitstellung einer Lötvorrichtung gerichteter Energie, beispielsweise einer Elektronenstrahl-Lötvorrichtung, für die mittlere/zentrale Position des Anodentellers mit relativ langsamer Erwärmung, beziehungsweise für die Erwärmung der Position mit relativ geringem Induktionsstrom verwendet wird. Somit erfolgt eine raschere Temperaturerhöhung bei der Lötbearbeitung des Tellerhauptkörpers unter gleichmäßigerer Temperatur, was die Effizienz und die Qualität des Lötens erhöht und die Qualität des Anodentellers verbessert.
1 zeigt die Lötvorrichtung 100 nach einem illustrativen praktischen Ausführungsbeispiel basierend auf dem Induktionslöten mittlerer Frequenz und dem Elektronenstrahl-Löten.
Wie in 1 gezeigt, umfasst die Lötvorrichtung 100 nach dem vorliegenden illustrativen praktischen Ausführungsbeispiel: ein Vakuumteil, welches zumindest für den aus einer Legierung bestehenden Tellerhauptkörper 111, das Lötmaterial sowie die mit der Oberfläche des Tellerhauptkörpers 111 verlötete Basis bei der Lötbearbeitung eine Vakuumumgebung bereitstellt, ein Induktionslötteil, welches Induktionsstrom auf den in dem Vakuumteil befindlichen Tellerhauptkörper 111, das Lötmaterial und die Basis aufbringt, um die Erwärmung auf eine Temperatur über dem Schmelzpunkt des vorstehend bezeichneten Lötmaterials vorzunehmen, wobei durch das Schmelzen des Lötmaterials und die hervorgerufene Reaktion die Verlötung der Basis mit dem Tellerhauptkörper 111 bewirkt wird, sowie ein Lötteil gerichteter Energie, wobei ein generierter gerichteter Energiestrahl auf eine bestimmte Position relativ geringer Temperatur des Tellerhauptkörpers 111 einwirkt und die Erwärmung durchführt. Hierbei kann der Tellerhauptkörper 111 aus Molybdänlegierung gefertigt sein, während es sich bei dem Lötmaterial um Legierungslötmaterial handeln kann. An dem Tellerhauptkörper 111 kann zuvor ein Spurenbereich zum Empfang der von der Kathode emittierten Röntgenstrahlen vorgesehen sein, wobei der vorstehend bezeichnete Spurenbereich mit Graphit verlötet sein kann und wobei Graphit eine relativ hohe Wärmekapazität bei extrem geringer Dichte aufweist, so dass Wärmekapazität und die Wärmeabfuhrfähigkeit des Anodentellers erhöht werden können und gleichzeitig die Funktionseigenschaften des Anodentellers wie hohe Feststellung usw. beibehalten werden.
Mittels einer Vakuumpumpe wird die Luft aus dem Vakuumteil abgesaugt, um eine Vakuumumgebung mit einem Vakuum von zumindest 5 X 10^-5mbar zu erzeugen. Das Vakuumteil umfasst beispielsweise die Löt-Vakuumkammer 101.
Gemäß einigen praktischen Ausführungsbeispielen ist bei der Lötvorrichtung 100 vorgesehen, dass das Induktionslötteil eine Induktionserwärmungsvorrichtung 105 umfasst, wobei durch die Induktionserwärmungsvorrichtung 105 die Generierung von Induktionsstrom mittlerer Frequenz für den in dem Vakuumteil befindlichen Tellerhauptkörper 111, das Lötmaterial und die Basis (beispielsweise Graphit) zur Durchführung der Erwärmung erfolgt. Beispielsweise kann der durch die Induktionserwärmungsvorrichtung 105 an dem Tellerhauptkörper 111 aus Molybdänlegierung, dem Lötmaterial und dem Graphit hervorgerufene Induktionsstrom mittlerer Frequenz das Lötmaterial auf dessen Schmelzpunkt-Temperatur erwärmen, so dass das Lötmaterial schmilzt, eine Reaktion mit der Molybdänlegierung und dem Graphit stattfindet und die Molybdänlegierung mit dem Graphit verbunden wird. Die Induktionserwärmungsvorrichtung 105 kann an einer Position gleicher Höhe wie der Tellerhauptkörper 111 vorgesehen werden, so dass sich der zu lötende Tellerhauptkörper 111 innerhalb eines durch die Induktionserwärmungsvorrichtung 105 umgebenen Bereichs befindet und für den innerhalb des betreffenden Bereichs befindlichen Tellerhauptkörper 111, das Lötmaterial und die Basis bereichsweise Induktionsstrom mittlerer Frequenz generiert wird, um die für das Löten erforderliche Wärmeenergie zu erzeugen. Weil jedoch einige Tellerhauptkörper 111 Beschränkungen hinsichtlich ihrer geometrischen Gestalt unterliegen, beispielsweise eine runde Gestalt aufweisen, ist der Induktionsstrom im zentralen Bereich des Tellerhauptkörpers 111 relativ schwach, was bewirkt, dass die Temperatur dieses zentralen Bereichs geringer als in der Umgebung oder am Rand ist. Daher ist für die Lötvorrichtung 100 gemäß einigen praktischen Ausführungsbeispielen vorgesehen, dass diese ein Lötteil gerichteter Energie umfasst, beispielsweise eine Elektronenstrahl-Lötvorrichtung 107, um abzielend auf den zentralen Bereich des Tellerhauptkörpers 111 die Erwärmung der mittleren/zentralen Position des Tellerhauptkörpers durchzuführen. Hierbei kann unter der Einwirkung der Erwärmung durch die Induktionserwärmungsvorrichtung 105 und der Elektronenstrahl-Lötvorrichtung 107 die Oberflächentemperatur des Tellerhauptkörpers gleichmäßig bis zur für das Löten vorgesehenen Temperatur erhöht werden, so dass Schmelzen, beispielsweise des Legierungslötmaterials, mit Reaktion erfolgt und somit die Lötverbindung zwischen dem Graphit und der Molybdänlegierung realisiert wird. Es ist darauf hinzuweisen, dass durch die Induktionserwärmungsvorrichtung 105 bewirkt werden kann, dass die Induktionserwärmungsvorrichtung den Tellerhauptkörper 111 zur Generierung von Induktionsstrom mittlerer Frequenz und hoher Frequenz veranlassen kann, um den Tellerhauptkörper 111 sowie das Lötmaterial auf eine Temperatur über dem Schmelzpunkt zu erwärmen, wobei durch das Schmelzen des Lötmaterials und die stattfindende Reaktion die Lötverbindung zwischen der Basis (beispielsweise Graphit) und dem Tellerhauptkörper 111 hergestellt wird. Die Induktionserwärmungsvorrichtung 105 kann eine hohle Röhre mit Ringfläche sein, wobei der Tellerhauptkörper 111 in dem von der Induktionserwärmungsvorrichtung 105 umgebenen Bereich vorgesehen werden kann. Durch die Eingabe von Wechselstrom mittlerer Frequenz oder hoher Frequenz in die Röhre mit Ringfläche, beispielsweise Wechselstrom einer Frequenz von 300kHz bis 3.000kHz oder mehr, wird ein Wechselmagnetfeld erzeugt und in dem Werkstück (beispielsweise dem Tellerhauptkörper 111) wird Induktionsstrom identischer Frequenz generiert. Unter Nutzung des Wirbelinduktionseffekt und des Skin-Induktionseffekts erfolgt eine rasche Erwärmung der Oberfläche des Werkstücks mit Schmelzen des an der Oberfläche des Werkstücks, beispielsweise des Tellerhauptkörpers 111, vorgesehenen Lötmaterials.
Gemäß einigen praktischen Ausführungsbeispielen ist bei der Lötvorrichtung 100 vorgesehen, dass das vorstehend bezeichnete Lötteil gerichteter Energie eine Elektronenstrahl-Lötvorrichtung 107 beziehungsweise eine Laser-Lötvorrichtung umfasst. Die Elektronenstrahl-Lötvorrichtung 107 wird auch als Elektronenstrahlpistole bezeichnet und ist eine Vorrichtung zur Generierung, Beschleunigung und Fokussierung eines Elektronenflusses hoher Energiedichte, wobei ein Elektronenstrahl mit bestimmter Energie, Fluss, Geschwindigkeit und Winkel emittiert wird, um das Zielobjekt zu erwärmen, bis zum Schmelzen des Lötmaterials und der Reaktion, wobei die Lötverbindung zwischen der Basis (beispielsweise Graphit) und dem Tellerhauptkörper 111 hergestellt wird.
Allerdings weisen keineswegs sämtliche Anodenteller 111 eine mittelsymmetrische Tellergestalt auf, beziehungsweise sind die Anodenteller teilweise nicht vollständig aus homogenem Material gefertigt. Daher ist es bei der Lötbearbeitung durch gewisse Mittel erforderlich, die Bestimmung des Bereichs des Tellerhauptkörpers mit relativ geringer Temperatur vorzunehmen und demgemäß eine Kontrolle, beispielsweise der Elektronenstrahl-Lötvorrichtung 107, bei der Durchführung der Erwärmung dieses Bereichs relativ geringer Temperatur vorzunehmen. Daher ist für die Lötvorrichtung 100 gemäß einigen praktischen Ausführungsbeispielen vorgesehen, dass diese außerdem umfasst: eine Sensorvorrichtung 109, welche zur Messung der Temperaturinformationen des Tellerhauptkörpers 111 bei der vorstehend bezeichneten Lötbearbeitung vorgesehen ist, sowie eine Kontrollvorrichtung 103, welche zum Empfang der von der Sensorvorrichtung 109 rückgekoppelten Temperaturinformationen, zur Bestimmung der Position relativ geringer Temperatur des Tellerhauptkörpers 111 sowie zur Kontrolle der Einwirkung des von dem Lötteil gerichteter Energie, beispielsweise der Elektronenstrahl-Lötvorrichtung 107, generierten gerichteten Energiestrahls auf die vorstehend bezeichnete Position vorgesehen ist. Somit erfolgen die Erwärmung der betreffenden Position des Tellerhauptkörpers 111 und eine raschere Erwärmung des gesamten Tellerhauptkörpers 111 mit Verbesserung der Effizienz des Lötens.
Hierbei kann es sich bei der Sensorvorrichtung 109 beispielsweise um eine auf Infrarot- Temperaturmessung basierende Temperatursensorvorrichtung handeln, um die Temperaturverteilung des Tellerhauptkörpers 111 zu messen. Außerdem wird die zur Temperaturmessung verwendete Sensorvorrichtung 109 zur Überwachung der Temperatur des Tellerhauptkörpers 111 verwendet, um sicherzustellen, dass die Oberflächentemperatur des Tellerhauptkörpers 111 eine gleichmäßige Erwärmung bis zur für das Löten vorgesehenen Temperatur erreicht, beispielsweise die Temperatur mit Schmelzen des Lötmaterials. Die Kontrollvorrichtung 103 kann gemäß der durch die Sensorvorrichtung 109 überwachten Temperatur des Tellerhauptkörpers 111 Größe, Frequenz, Ausgabezeit usw. des Induktionsstroms der Induktionserwärmungsvorrichtung 105 und/oder die Energiedichte sowie Ausgabezeit der Elektronenstrahl-Lötvorrichtung 107 kontrollieren.
Gemäß einigen praktischen Ausführungsbeispielen umfasst die Lötvorrichtung zur Verbesserung des Lötprozesses beziehungsweise der Löteffizienz des Anodentellers außerdem:

ein Schichtungsteil 113, welches dazu vorgesehen ist, innerhalb des Vakuumteils zu bewirken, dass mehrere Tellerhauptkörper 111 durch das Schichtungsteil 113 geschichtet werden, wobei die Verlötungsbearbeitung des Tellerhauptkörpers 111 der höchsten Schicht des Schichtungsteils 113 mit dem Lötmaterial und der Basis durchgeführt wird. Das Schichtungsteil 113 dient hierbei der Unterstützung der geordneten Schichtung der jeweiligen Tellerhauptkörper 111, um sicherzustellen, dass sich der obere Tellerhauptkörper 111 an der optimalen Lötposition befindet, beispielsweise auf gleicher Höhe mit der Induktionserwärmungsvorrichtung 105, so dass sich der Tellerhauptkörper 111 in dem von der Induktionserwärmungsvorrichtung 105 umgebenen Bereich befindet. Außerdem kann in dem abgedichteten Vakuumteil, beispielsweise der Löt-Vakuumkammer 101, am unteren Teil des Schichtungsteils 113 außerdem eine Materialhebeplattform vorgesehen sein, um weiterhin die geordnete Schichtung der jeweiligen Tellerhauptkörper 111 zu unterstützen, so dass der nächste der Lötbearbeitung zu unterziehende Tellerhauptkörper 111 auf die Lötposition angehoben wird, beispielsweise auf die Position horizontal zu der Induktionserwärmungsvorrichtung 105. Abgesehen von der Berücksichtigung der Frage der Temperaturerhöhung bei der Lötbearbeitung des Anodentellers hat außerdem eine Berücksichtigung der Frage der Kühlung bei der Lötbearbeitung und der Kühlung des Anodentellers nach erfolgter Lötbearbeitung zu erfolgen.

2 zeigt die Lötvorrichtung 200 nach einem anderen illustrativen praktischen Ausführungsbeispiel mit Kühlvakuumkammer basierend auf Elektronenstrahl-Löten und Induktionslöten mittlerer Frequenz.
Bei einigen anderen praktischen Ausführungsbeispielen umfasst das Vakuumteil der Lötvorrichtung 200, wie in 2 gezeigt: eine erste Vakuumkammer, beispielsweise die Löt-Vakuumkammer 201, welche eine Vakuumumgebung für die Lötbearbeitung bereitstellt, sowie eine zweite Vakuumkammer, beispielsweise die Kühlvakuumkammer 204, welche eine Vakuumkühlumgebung für den der Lötbearbeitung unterzogenen Tellerhauptkörper 211 bereitstellt, wobei in der ersten Vakuumkammer (also der Löt-Vakuumkammer 201) mittels der Induktionserwärmungsvorrichtung 205 und der Elektronenstrahl-Lötvorrichtung 207 die Erwärmung des Tellerhauptkörpers 211 bis zur Temperatur mit Stattfinden der Löt-Reaktion erfolgt. Zwischen der ersten Vakuumkammer und der zweiten Vakuumkammer (also der Kühlvakuumkammer 204) ist ein Ventil 219 mit möglichem Öffnen und Schließen vorgesehen, wobei bei geöffnetem Ventil 219 die erste Vakuumkammer durchgängig mit der zweiten Vakuumkammer verbunden ist, so dass der innerhalb der ersten Vakuumkammer befindliche Tellerhauptkörper 211 zur Durchführung der Kühlung in die zweite Vakuumkammer bewegt wird. Hierbei kann das Vakuum der zweiten Vakuumkammer mit dem Vakuum der ersten Vakuumkammer übereinstimmend gehalten werden. Weil sich der in der Löt-Vakuumkammer 201 der Lötbearbeitung unterzogene Anodenteller 211 (also der Tellerhauptkörper 211) nach wie vor im Zustand hoher Temperatur befindet, muss der betreffende Anodenteller 211 zur Kühlung aus der Löt-Vakuumkammer 201 bewegt werden. Deshalb stellt die Lötvorrichtung 200 außerdem einen ein- und ausziehbaren mechanischen Arm 217 bereit, welcher den in der Löt-Vakuumkammer 201 der Lötbearbeitung unterzogenen Anodenteller 211 (also den Tellerhauptkörper 211) zunächst von dem Schichtungsteil 213 entfernt, um anschließend über das geöffnete Abdichtungsventil die Bewegung zu der Kühlvakuumkammer 204 vorzunehmen. Außerdem kann mit unterstützenden Vorrichtungen die Bewegung zu der genannten Kühlvakuumkammer 204 durchgeführt werden. Außerdem kann mittels einer Vakuumpumpe 215 die Luft aus der Löt-Vakuumkammer 201 und/oder der Kühlvakuumkammer 204 abgesaugt werden, um eine Vakuumumgebung mit einem Vakuum von zumindest 5 X 10^-5mbar zu erzeugen. Außerdem kann die Lötvorrichtung 200 umfassen: eine Kontrollvorrichtung 203, welche gemäß der durch die Sensorvorrichtung 209 überwachten Temperatur des Tellerhauptkörpers 211 Größe, Frequenz, Ausgabezeit usw. des Induktionsstroms der Induktionserwärmungsvorrichtung 205 und/oder die Energiedichte sowie Ausgabezeit der Elektronenstrahl-Lötvorrichtung 207 kontrolliert.
Gemäß einigen praktischen Ausführungsbeispielen ist vorgesehen, dass die erste Vakuumkammer der Lötvorrichtung 100 eine abgedichtete Quarzglasglocke 2011 umfasst, wobei durch die Quarzglasglocke 2011 bei der Lötbearbeitung der Zustand des Lötmaterials an dem Tellerhauptkörper 211 beobachtet wird. Beispielsweise erfolgt die Beobachtung der Flusssituation des Legierungslötmaterials nach erfolgtem Schmelzen, wobei der technologische Lötprozess in Echtzeit beobachtet werden kann.
Gemäß einigen praktischen Ausführungsbeispielen umfasst die Lötvorrichtung 200 außerdem: eine erste Kühlvorrichtung, welche zur Durchführung der Kühlung des Äußeren der ersten Vakuumkammer, beispielsweise der Löt-Vakuumkammer 201, vorgesehen ist, um eine übermäßige Erwärmung der Außenseitenoberflächen der ersten Vakuumkammer zu verhindern, sowie eine zweite Kühlvorrichtung, welche zur Durchführung der Kühlung der zweiten Vakuumkammer, beispielsweise der Kühlvakuumkammer 204, vorgesehen ist, um die Kühlungsgeschwindigkeit des der Lötbearbeitung unterzogenen Tellerhauptkörpers 211 zu beschleunigen. Hierbei kann die erste Kühlvorrichtung beispielsweise am unteren Ende der Außenseite der genannten Quarzglasglocke 2011 vorgesehen sein und dient im Verlauf des kontinuierlichen Lötens mehrerer Anodenteller 211 dazu, dass eine übermäßige Erwärmung der Quarzglasglocke 2011 verhindert wird. Die zweite Kühlvorrichtung, beispielsweise die Kühlumlaufvorrichtung 221, kann in der abgedichteten Kühlvakuumkammer 204 vorgesehen sein. Somit kann in der Löt-Vakuumkammer 201 die nächst Partie von Anodentellern 211 (also Tellerhauptkörpern 211) kontinuierlich gelötet werden, was die kontinuierliche Produktion realisiert und die Gesamteffizienz des Lötens steigert.
Andererseits erfolgt durch die vorliegende Offenlegung die Bereitstellung eines Lötverfahrens.
3 zeigt das Ablaufschema des Lötverfahrens nach einem illustrativen praktischen Ausführungsbeispiel basierend auf Induktionslöten mittlerer Frequenz und Elektronenstrahl-Löten.
Wie in 3 gezeigt, umfasst das Lötverfahren nach praktischen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenlegung die folgenden Schritte:

S301: Positionierung des aus einer Legierung bestehenden Tellerhauptkörpers, des Lötmaterials sowie der mit der Oberfläche des vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörpers zu verlötenden Basis in einer Vakuumumgebung.

Hierbei kann die Vakuumumgebung über eine Vakuumpumpe durch Absaugen von Luft aus der abgedichteten Vakuumkammer erzeugt werden.
S302: Positionierung des Lötmaterials und der Basis an einer zuvor festgelegten Position des Tellerhauptkörpers sowie Aufbringung von Induktionsstrom auf den Tellerhauptkörper, das Lötmaterial und die Basis zur Erwärmung auf eine Temperatur über dem Schmelzpunkt des Lötmaterials, wobei durch das Schmelzen des Lötmaterials und die hervorgerufene Reaktion die Verlötung der Basis mit dem Tellerhauptkörper bewirkt wird. Hierbei kann das Induktionslötteil eine Induktionserwärmungsvorrichtung umfassen, um Induktionsstrom mittlerer Frequenz für den Tellerhauptkörper, das Lötmaterial und die Basis zu generieren und eine Erwärmung zumindest auf eine Temperatur über dem Schmelzpunkt des Lötmaterials vorzunehmen.
S303: Einwirkung eines gerichteten Energiestrahls auf eine bestimmte Position relativ geringer Temperatur des Tellerhauptkörpers zur Durchführung der Erwärmung.
Beispielsweise kann bei einem regelmäßig geformten runden Tellerhauptkörper die Position mit relativ geringer Temperatur beziehungsweise relativ schwachem Induktionsstrom mittlerer Frequenz als mittlere Position des Tellerhauptkörpers bestimmt werden.
Hierbei ist es lediglich erforderlich, einen gerichteten Energiestrahl, beispielsweise über eine Elektronenstrahl-Lötvorrichtung, auf die mittlere Position zur Erwärmung einwirken zu lassen.
Gemäß einigen praktischen Ausführungsbeispielen ist bei dem Lötverfahren vorgesehen, dass der Tellerhauptkörper Molybdänlegierung und die Basis Graphit umfasst.
Gemäß einigen praktischen Ausführungsbeispielen ist bei dem Lötverfahren vorgesehen, dass das Vakuum der durch das Vakuumteil für die Lötbearbeitung bereitgestellten Vakuumumgebung maximal 5 X 10 ^-5mbar beträgt.
Gemäß einigen praktischen Ausführungsbeispielen ist bei dem Lötverfahren vorgesehen, dass es sich bei dem vorstehend bezeichneten Lötmaterial um Legierungslötmaterial handelt.
4 zeigt das Ablaufschema des Lötverfahrens nach einem anderen illustrativen praktischen Ausführungsbeispiel basierend auf Induktionslöten mittlerer Frequenz und Elektronenstrahl-Löten.
Wie in 4 gezeigt, umfasst das Lötverfahren nach einem anderen illustrativen praktischen Ausführungsbeispiel die folgenden Schritte:

S403^: Durch Messung der Temperaturinformationen des vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörpers und Bestimmung der Position mit relativ geringer Temperatur sowie durch Anpassung der Richtung des vorstehend bezeichneten gerichteten Energiestrahls erfolgt Einwirkung auf die vorstehend bezeichnete Position des vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörpers.

Beispielsweise ist vorgesehen, dass eine auf Infrarot-Temperaturmessung basierende Temperatursensorvorrichtung zur Messung der Temperaturinformationen des betreffenden Tellerhauptkörpers verwendet wird, wobei beispielsweise die Messung von Informationen zur Temperaturverteilung vorgenommen wird und wobei bei der Lötbearbeitung die Bestimmung des Bereichs relativ geringer Temperatur des Tellerhauptkörpers erfolgt, beziehungsweise eine Ableitung des Bereichs relativ schwachen Induktionsstroms mittlerer Frequenz erfolgt. Unter Nutzung eines gerichteten Energiestrahls, erfolgt beispielsweise mit einer Laserstrahl-Lötvorrichtung oder einer Elektronenstrahl-Lötvorrichtung die Erwärmung und Temperaturerhöhung des genannten Bereichs.
Hierbei stimmen die Schritte S401-S402 mit den Schritten S301-S302 überein und der Schritt S404 stimmt mit dem Schritt S303 überein, so dass eine Beschreibung an dieser Stelle entfällt.
Es versteht sich, dass in der vorliegenden Beschreibung zwar anhand der praktischen Ausführungsbeispiele eine Erläuterung der vorliegenden Erfindung erfolgte, wobei jedoch jedes praktische Ausführungsbeispiel lediglich eine unabhängige technische Konzeption umfasst. Die in der Beschreibung aufgeführten jeweiligen praktischen Ausführungsbeispiele dienen lediglich dem klaren Verständnis, wobei ein Fachmann des betreffenden technischen Gebietes die Beschreibung als ein Ganzes zu sehen hat und wobei die technischen Konzeptionen der jeweiligen praktischen Ausführungsbeispiele auch in geeigneter Weise kombiniert werden können, um einem Fachmann des betreffenden technischen Gebietes verständliche weitere praktische Ausführungsbeispiele zu zeigen.
Vorstehend aufgeführt wurden lediglich praktische Ausführungsbeispiele beschrieben, ohne irgendeine diesbezügliche Beschränkung der vorliegenden Erfindung zu implizieren. Sämtliche im Rahmen von Idee und Prinzip der vorliegenden Erfindung vorgenommenen Änderungen, Äquivalente, Verbesserungen usw. fallen unter den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung.

Claims

Lötvorrichtung (100, 200) zur Durchführung der Anodenteller-Lötbearbeitung einer Röntgenstrahlengeneratorvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass diese umfasst: ein Vakuumteil, welches zumindest für den aus einer Legierung bestehenden Tellerhauptkörper (111, 211), das Lötmaterial sowie die mit der Oberfläche des vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörpers (111, 211) verlötete Basis bei der Lötbearbeitung eine Vakuumumgebung bereitstellt, ein Induktionslötteil, welches Induktionsstrom auf den in dem vorstehend bezeichneten Vakuumteil befindlichen vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörper (111, 211), das vorstehend bezeichnete Lötmaterial und die vorstehend bezeichnete Basis aufbringt, um zumindest die Erwärmung auf eine Temperatur über dem Schmelzpunkt des vorstehend bezeichneten Lötmaterials vorzunehmen, wobei durch das Schmelzen des vorstehend bezeichneten Lötmaterials und die hervorgerufene Reaktion die Verlötung der vorstehend bezeichneten Basis mit dem vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörper (111, 211) bewirkt wird, sowie ein Lötteil gerichteter Energie, wobei ein generierter gerichteter Energiestrahl auf eine bestimmte Position relativ geringer Temperatur des vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörpers einwirkt und die Erwärmung durchführt.
Lötvorrichtung (100, 200) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese außerdem umfasst: eine Sensorvorrichtung (109, 209), welche zur Messung der Temperaturinformationen des vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörpers (111, 211) bei der vorstehend bezeichneten Lötbearbeitung vorgesehen ist, sowie eine Kontrollvorrichtung (103, 203), welche zum Empfang der von der vorstehend bezeichneten Sensorvorrichtung (109, 209) rückgekoppelten vorstehend bezeichneten Temperaturinformationen, zur Bestimmung der Position relativ geringer Temperatur des vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörpers (111, 211) sowie zur Kontrolle der Einwirkung des von dem vorstehend bezeichneten Lötteil gerichteter Energie generierten gerichteten Energiestrahls auf die vorstehend bezeichnete Position vorgesehen ist.
Lötvorrichtung (100, 200) nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei das vorstehend bezeichnete Induktionslötteil eine Induktionserwärmungsvorrichtung (105, 205) umfasst, wobei durch die vorstehend bezeichnete Induktionserwärmungsvorrichtung (105, 205) die Generierung von Induktionsstrom mittlerer Frequenz für den in dem vorstehend bezeichneten Vakuumteil befindlichen vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörper (111, 211), das vorstehend bezeichnete Lötmaterial und die vorstehend bezeichnete Basis zur Durchführung der Erwärmung erfolgt.
Lötvorrichtung (100, 200) nach einem der Patentansprüche 1-3, wobei das vorstehend bezeichnete Lötteil gerichteter Energie eine Elektronenstrahl-Lötvorrichtung (107, 207) beziehungsweise eine Laser-Lötvorrichtung umfasst.
Lötvorrichtung (100, 200) nach einem der Patentansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass diese außerdem umfasst: ein Schichtungsteil (113, 213), welches dazu vorgesehen ist, innerhalb des vorstehend bezeichneten Vakuumteils zu bewirken, dass mehrere Tellerhauptkörper (111, 211) durch das vorstehend bezeichnete Schichtungsteil (113, 213) geschichtet werden, wobei die Verlötungsbearbeitung des Tellerhauptkörpers (111, 211) der höchsten Schicht des vorstehend bezeichneten Schichtungsteils (113, 213) mit dem Lötmaterial und der Basis durchgeführt wird.
Lötvorrichtung (100, 200) nach einem der Patentansprüche 1-5, wobei das vorstehend bezeichnete Vakuumteil umfasst: eine erste Vakuumkammer, welche eine Vakuumumgebung für die vorstehend bezeichnete Lötbearbeitung bereitstellt, sowie eine zweite Vakuumkammer, welche eine Vakuumkühlumgebung für den der Lötbearbeitung unterzogenen vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörper (111, 211) bereitstellt, wobei zwischen der vorstehend bezeichneten ersten Vakuumkammer und der vorstehend bezeichneten zweiten Vakuumkammer ein Ventil (219) mit möglichem Öffnen und Schließen vorgesehen ist, wobei bei geöffnetem vorstehend bezeichnetem Ventil (219) die vorstehend bezeichnete erste Vakuumkammer durchgängig mit der vorstehend bezeichneten zweiten Vakuumkammer verbunden ist, so dass der innerhalb der vorstehend bezeichneten ersten Vakuumkammer befindliche Tellerhauptkörper (111, 211) zur Durchführung der Kühlung in die vorstehend bezeichnete zweite Vakuumkammer bewegt wird.
Lötvorrichtung (100, 200) nach Patentanspruch 6, wobei die vorstehend bezeichnete erste Vakuumkammer eine abgedichtete Quarzglasglocke (2011) umfasst, wobei durch die vorstehend bezeichnete Quarzglasglocke (2011) bei der vorstehend bezeichneten Lötbearbeitung der Zustand des vorstehend bezeichneten Lötmaterials an dem vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörper (111, 211) beobachtet wird.
Lötvorrichtung nach Patentanspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass diese außerdem umfasst: eine erste Kühlvorrichtung, welche zur Durchführung der Kühlung des Äußeren der vorstehend bezeichneten ersten Vakuumkammer vorgesehen ist, um eine übermäßige Erwärmung der Außenseitenoberflächen der vorstehend bezeichneten ersten Vakuumkammer zu verhindern, sowie eine zweite Kühlvorrichtung, welche zur Durchführung der Kühlung der vorstehend bezeichneten zweiten Vakuumkammer vorgesehen ist, um die Kühlungsgeschwindigkeit des der Lötbearbeitung unterzogenen vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörpers (111, 211) zu beschleunigen.
Lötverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass dieses umfasst: Positionierung des aus einer Legierung bestehenden Tellerhauptkörpers, des Lötmaterials sowie der mit der Oberfläche des vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörpers verlöteten Basis in einer Vakuumumgebung, Positionierung des vorstehend bezeichneten Lötmaterials und der Basis an einer zuvor festgelegten Position des vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörpers sowie Aufbringung von Induktionsstrom auf den vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörper, das Lötmaterial und die Basis zur Erwärmung auf eine Temperatur über dem Schmelzpunkt des vorstehend bezeichneten Lötmaterials, wobei durch das Schmelzen des vorstehend bezeichneten Lötmaterials und die hervorgerufene Reaktion die Verlötung der vorstehend bezeichneten Basis mit dem vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörper bewirkt wird, Einwirkung eines gerichteten Energiestrahls auf eine bestimmte Position relativ geringer Temperatur des vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörpers zur Durchführung der Erwärmung.
Lötverfahren nach Patentanspruch 9, wobei die vorstehend bezeichnete Einwirkung eines gerichteten Energiestrahls auf eine bestimmte Position relativ geringer Temperatur des vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörpers zur Durchführung der Erwärmung außerdem umfasst: durch Messung der Temperaturinformationen des vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörpers und Bestimmung der Position mit relativ geringer Temperatur sowie durch Anpassung der Richtung des vorstehend bezeichneten gerichteten Energiestrahls erfolgt Einwirkung auf die vorstehend bezeichnete Position des vorstehend bezeichneten Tellerhauptkörpers.
Lötverfahren nach Patentanspruch 9 oder 10, wobei der vorstehend bezeichnete Tellerhauptkörper Molybdänlegierung und die vorstehend bezeichnete Basis Graphit umfasst.
Lötverfahren nach einem der Patentansprüche 9-11, wobei das Vakuum der durch das Vakuumteil für die Lötbearbeitung bereitgestellten Vakuumumgebung maximal 5 X 10^-5mbar beträgt.
Lötverfahren nach einem der Patentansprüche 9-12, wobei es sich bei dem vorstehend bezeichneten Lötmaterial um Legierungslötmaterial handelt.