Vakuumpumpanschluss

Vakuumpumpanschluss


Der Vakuumpumpanschluss, auch bekannt als Modenwandler, ist ein hochpräzises Bauteil zur effizienten Übertragung elektromagnetischer Wellen zwischen einem Rechteckhohlleiter und einem Rundhohlleiter. Er wird in Hochfrequenzsystemen wie Linearbeschleunigern (LINAC) und Teilchenbeschleunigern eingesetzt, um Mikrowellenleistung bis zu 100 kW mit minimalem Verlust zu übertragen.

Das Herzstück ist der Taper, bestehend aus zwei exakt gefertigten Kupferhälften, die durch Hochtemperatur-Löttechnik zu einer dichten, robusten Einheit verbunden werden. Eine Formgenauigkeit von 2 µm und extrem glatte Oberflächen sichern die verlustarme Leistung.

Anwendungen

Präzise Leitung von Mikrowellen in medizinischen Systemen (Strahlentherapie) und industriellen Anwendungen

Steuerung und Überwachung von Strahlen in der Hochenergiephysik (z. B. CERN)

Mikrowellenübertragung in Fusionsforschung und Plasmasystemen

Kritische Herausforderungen

  • Extrem hohe Präzision: Komplexe Geometrien mit Toleranzen im Mikrometerbereich erfordern modernste Fertigung
  • Verbindung der Taper-Hälften: Dichte und gleichzeitig elektrisch/thermisch ideale Lötstellen entscheidend für Funktion
  • Oberflächenqualität: Innenflächen müssen reflexionsarm und extrem glatt sein, um Energieverluste zu minimieren
  • Effiziente Wärmeabfuhr: Mikrowellenenergie muss abgeleitet werden, ohne die Struktur zu gefährden
  • Absolute Dichtheit: Kein Leck, keine Kontamination – besonders bei Betrieb unter UHV-Bedingungen

Besonderheiten

  • Ultra-Präzisionsfräsen: Bearbeitung mit Formgenauigkeit von 2 µm und Oberflächengüte im Nanometerbereich
  • Materialauswahl: Verwendung von hochreinem Kupfer für optimale elektrische Leitfähigkeit und thermische Ableitung
  • Hochtemperatur-Löttechnik: Spannungsarme, dichte und vakuumtaugliche Verbindung ohne Lotüberstände
  • Geometrische Präzision: Abweichungen beeinträchtigen die Funktion; Koordinatenmessungen und optische Inspektion sichern die Maßhaltigkeit
  • Vakuumtauglichkeit: Einsatz in Ultrahochvakuum, erfordert ausgasungsarme Materialien und Reinraumfertigung
  • Thermische Belastbarkeit: Hält Leistungen bis zu 100 kW stand, ohne strukturelle Integrität zu verlieren

Der Pumping Port ist ein Schlüsselbauteil für Hochfrequenzsysteme mit höchsten Anforderungen an Leistung, Präzision und Vakuumtauglichkeit. Durch Ultra-Präzisionsfräsen und Hochtemperatur-Löttechnik erfüllt er extreme Toleranz- und Belastungsansprüche und ermöglicht die zuverlässige Übertragung von Mikrowellenleistungen bis 100 kW. Ein unverzichtbares Element in der modernen Hochenergie- und Fusionsforschung.

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