Forum: HF, Funk und Felder RF Verstärker (9-17MHz) für Krypton UV Lampe


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von Fabian (u_fabian)


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Guten Tag an alle,

ich möchte eine mit Krypton gefüllte UV-Lampe (Bild 1, oben) betreiben. 
Die Anregungsfrequenz liegt zwischen 9 MHz und 17 MHz bei einer 
RF-Leistung bis maximal 3 W. Die RF-Leistung liegt dabei an einer Spule 
(Bild 1, unten) an, in welcher sich die Lampe befindet und welche selbst 
in einem Kupferschild platziert ist.

Aufbau

Zur Erzeugung der Frequenzen verwende ich einen Oszillator 
(Si5351-Modul), welche nach Dämpfung (10 - 20 dB) in einen günstigen 
Verstärker (1-1000 MHz 2,5W oder 2-700 MHz 3 W, Bild 2) geleitet werden. 
Am Ausgang des Verstärkers befindet sich ein Antennentuner (ATU-100 EXT) 
und an dessen Ausgang die Spule (120 Windungen, 0,3 mm Kupferlackdraht, 
ID 22 mm) in einem Kupferschild. Das Kupferschild ist mit dem 
Außenleiter, die Spule mit dem Innenleiter verbunden. Das Spulenende ist 
nicht mit Erde verbunden.

Problem

Mit diesem Aufbau kann ich die Lampe zünden und betreiben, jedoch nicht 
reproduzierbar. Nach mehrmaligen Einschalten ist der Verstärker defekt. 
Ich bin nun beim 5. Verstärker. Die Eingangsleistung am Verstärker habe 
ich mehrfach überprüft. Sie liegt unterhalb 500 mV (Peak-to-Peak). Für 
die Impedanzanpassung am Verstärkerausgang ist folgendes zu Wissen:

Einschaltverhalten

Um die Lampe im momentanen Aufbau zu zünden, wird eine Frequenz von etwa 
13 MHz benötigt. Bei dieser ist jedoch nicht die maximale Intensität 
erreicht. Diese wird erreicht, wenn die Frequenz von 13 MHz auf 11,1 MHz 
verringert wird. Bei 11,1 MHz erreicht die Lampe zwar die höchste 
Intensität, zündet jedoch nicht. D.h. zum Einschalten brauche ich 
zunächst die 13 MHz und regle dann auf 11,1 MHz herunter. Das 
funktioniert soweit. Im gezündeten Zustand bei 11,1 MHz gibt mir der 
Antennentuner folgende Werte PWR=1,6W, SWR=1,7, Eff=92%, L=0, C=0 aus. 
Ich benötige also keine Anpassung im gezündeten Zustand bei 11,1 MHz 
(?). Bei anderen Frequenzen sind die Werte von L und C > 0. Es könnte 
somit die fehlende Anpassung bei 13 MHz sein, welche dem Verstärker 
zusetzt (?).

Fragen

Ich tappe ein wenig im Dunkeln wie ich am besten weiter vorgehe. Ziel 
ist natürlich eine dauerhafte Verwendung der Kryptonlampe bei maximaler 
Intensität.

Hat jemand eine Idee, wo der Fehler liegen könnte?
Gibt es Verstärker für diesen Bereich, welche mit unangepasster Last 
besser zurecht kommen?
Hat jemand eine Idee was ich verbessern kann?

Ich freue mich auf konstruktive Vorschläge!

von Günter L. (Firma: Privat) (guenter_l)


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von Fabian schrieb:
>Es könnte
>somit die fehlende Anpassung bei 13 MHz sein, welche dem Verstärker
>zusetzt (?).

Ja, Fehlanpassung macht dein Verstärker kaputt, der Verstärker
will 50 Ohm sehen.

>Das Kupferschild ist mit dem
>Außenleiter, die Spule mit dem Innenleiter verbunden. Das Spulenende ist
>nicht mit Erde verbunden.

Bitte Schaltplan zeigen.

Willst du die Spule auf Eigenresonanz anregen?
Wie hoch ist die Eigenresonanzfrequenz?

>Hat jemand eine Idee was ich verbessern kann?

Ja, Leistungsanpassung herstellen, in dem man an
der Spule in eine Anzapfung einkoppelt.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Ein Reparaturbericht eines rumänischen Funkamateurs zu diesem 
Verstärker:
https://yo5pbg.wordpress.com/2019/10/28/the-ultrawideband-1-1000mhz-nwdz-rf-pa-2-0-initial-tests-and-improvements/

von Günter L. (Firma: Privat) (guenter_l)


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von Fabian schrieb:
>Das Kupferschild ist mit dem
>Außenleiter, die Spule mit dem Innenleiter verbunden. Das Spulenende ist
>nicht mit Erde verbunden.

Bitte das noch mal genauer erklären oder Foto machen.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Kann man damit auch ein Frequenznormal bauen wie mit Rubidium?
Beitrag "[V] EFRATOM LPRO-101 10 MHz Rubidium Frequenz-Normal"

von Hp M. (nachtmix)


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Fabian schrieb:
> Die Anregungsfrequenz liegt zwischen 9 MHz und 17 MHz bei einer

Auf diesen Frequenzen kannst du dir leicht Ärger einhandeln.
Die EDL (Electrodeless Discharge Lamp) für die AAS von Perkin Elmer u.a. 
werden auf der ISM-Frequenz 27,12MHz +/- 0,6% betrieben. Das kann man 
mit hinreichender Genauigkeit und Stabilität auch noch mit einem 
ungequarzten Leistungsoszillator machen.

Der Resonator für die Lampe besteht da aus einem keramischen 
Spulenkörper mit vllt 2cm Durchmesser, auf den knapp 2,75m (lambda/4) 
versilberter 1mm dicker Cu-Draht mit etwas Abstand zwischen den 
Windungen gewickelt sind.
Dieser Resonator befindet sich in einem Rohr aus Messing (ca 5cm 
Durchmesser), das mit einer Bodenplatte zugelötet ist. Dieser 
Messingtopf ist innen ebenfalls versilbert, und trägt auf der 
Bodenplatte die BNC-Buchse zum Anschluss des Generators.
Das untere Ende der Spule ist direkt an diese Platte gelötet, und die 
Einspeisung der HF erfolgt ca 1,5 Windungen von diesem kalten Ende.
Das heisse Ende der Spule bleibt frei und durch abzwicken von 
überschüssigen Draht wird die Resonanzfrequenz eingestellt. Ein 
Feinabgleich kann durch Verbiegen eines geraden Stückchens des Drahtes 
erfolgen.
Das Entladungsgefäss ist bodennah im Resonator montiert.

https://www.perkinelmer.com/de/category/electrodeless-discharge-lamps

P.S.: Hast du den Heisskleber auf den Resonator geschmiert?
Der verdirbt dir die Güte!
Pass auf, dass das kein Feuerwerk gibt!

: Bearbeitet durch User
von Stefan M. (derwisch)


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Du hast Deinen Verstärker "auf Kante genäht" ausgewählt.

Für solche Anwendungen, bei denen es schwer bis unmöglich ist, die 
genaue Anpassung (50 Ohm) am Ausgang zu garantieren, ist es sinnvoller 
eine robuste (überdimensionierte) Endstufe zu bauen.
Eine Transistorendstufe, die z.B. 20W liefern könnte, aber nur soweit 
angesteuert wird, dass 3 Watt rauskommen.
Die ist gegenüber Fehlanpassung dann viel unempfindlicher.

Dein Verstärker ist selbst mit guter Anpassung (die Du nicht hast) schon 
an der Leistungsgrenze(!).

von Silvio K. (exh)


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Mach ein 1-dB Dämpfungsglied zwischen Verstärker und Spule, so sieht der 
Verstärker wenigstens ein bisschen Anpassung (also wirklich nur ein 
bisschen). Vielleicht überlebt er dann länger.

Machst du Massenspektrometrie mit dem Licht?

: Bearbeitet durch User
von Res (resmon)


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Die 10W PA von QRP labs dürfte deutlich günstiger sein und kommt gut mit 
Fehlanpassung klar:
https://www.qrp-labs.com/linear.html

von Stefan M. (derwisch)


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Res schrieb:
> Die 10W PA von QRP labs dürfte deutlich günstiger sein und kommt gut mit
> Fehlanpassung klar:
> https://www.qrp-labs.com/linear.html

Sowas zum Beispiel.
Erstaunlich günstig.

von Fabian (u_fabian)


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Vielen Dank für die vielen, hilfreichen Antworten.

@Günter L.
Ich habe die Schaltung schematisch dargestellt (Bild 3) inklusive der 
Darstellung des Signals nach den jeweiligen Bauelementen.
Die Resonanzfrequenz der Spule habe ich bisher nicht bestimmt. GGf. 
könnte hier auch die Diskrepanz zwischen Anregung des Kryptons bei 13 
MHz und maximaler Intensität bei 11,1 MHz (Spulenresonanz?) liegen. Die 
Resonanz der Spule sollte ich in einem nächsten Schritt bestimmen. 
Momentan habe ich keinen VNA zur Verfügung. Geht das auch einfach mit 
einem Oszi und Frequenzgenerator?
Gibt es eine Berechnungsgrundlage an welcher Windung der Spule ich 
einkoppeln sollte?

@Christoph db1uq K.
Danke für den Bericht. Vielleicht kann ich durch Tauschen der 
Transistoren den ein oder anderen meiner Verstärker retten.

Ein Frequenznormal ist mit der Lampe vermutlich nicht sinnvoll 
aufzubauen, würde ich behaupten. Die Lampe besitzt nur ein MgF2-Fenster, 
um die UV Strahlung raus zulassen, es bestehen also keine sinnvollen 
optischen Zugänge für Laser zur Spektroskopie und zur Detektion. 
Außerdem weiß ich nicht, ob Krypton sinnvolle Elektronenzustände dafür 
besitzt (meist werden ja Cäsium und Rubidium verwendet). Vielleicht kann 
dir da jemand mit mehr Ahnung weiterhelfen.

@Günter L.
Bild 4 ist ein Foto von der Spule, dem Schild und eine Zeichnung. Ich 
hoffe, dies hilft. Falls weitere Fragen offen sind, gern stellen.

@Hp M.
Vielen Dank für die Beschreibung des Aufbaus für die AAS, dies hilft 
sehr, vor allem aufgrund der Ähnlichkeit. Dort wird auch ein Inertgas 
durch RF angeregt, welches dann das Element für die AAS anregt. Es liegt 
eine andere Einspeisung der HF vor. Die Änderung der Einspeisung hat 
auch Günter L. schon vorgeschlagen. Eine Bodenplatte ist in meinem 
Aufbau bisher nicht vorgesehen, da die Lampe getauscht werden können 
soll. Ich vermute, dass diese die Strahlung abschirmen soll (EMV 
verbessert)? Die Betrachtung der Resonanz der Spule scheint ebenfalls 
ein wichtiger Punkt zu sein, wie auch Günter L. schon vorgeschlagen hat.
Ja dort befindet sich Heißkleber. Diesen habe ich nach dem Wickeln zur 
vorläufigen Fixierung angebracht. Nach mechanischer Fixierung wird 
dieser entfernt, auch damit die Spule in das Schild passt. Trotzdem 
Danke für den Hinweis.

@Stefan M.
Das klingt logisch. Insgesamt scheint die Meinung zu sein, dass der 
Verstärker an einer ungenügenden Anpassung bei den verschiedenen 
Frequenzen zugrunde geht. Hier sollte ich mich tatsächlich nach einem 
Verstärker mit größerer Leistung umsehen.

@Silvio K.
Wenn ich einen leistungsstärkeren Verstärker verwende, könnte / müsste 
ich ein Dämpfungsglied mit größerer Dämpfung wählen. Dieser würde somit 
sogar mehr Anpassung sehen. Danke für den Tipp.
Mit dem Licht möchte ich Photoionisationsdetektion betreiben. Aber die 
Lampen werden auch in Massenspektrometern eingesetzt. Krypton emittiert 
Photonen mit einer Energie bis zu 10,6 eV, sodass man damit schon einige 
Stoffe ionisieren kann. Unter Luft wird z.B. auch Ozon erzeugt, weshalb 
man damit auch desinfizieren kann.

@Res
Vielen Dank für den Hinweis auf den Verstärker. Diesen kannte ich bisher 
noch nicht und er scheint ein guter Kandidat für weitere Tests zu sein.

Fazit
1) Die Resonanzfrequenz der Spule ist unbekannt. Durch Ermittlung und 
Tuning (kürzen, anders einkoppeln) kann ggf. ein Zustand erreicht werden 
bei dem die Frequenzen für die Zündung (Einschalten der Lampe) und für 
die maximale Intensität identisch sind. Damit wäre eine Frequenzänderung 
während Leistung anliegt nicht notwendig und die Anpassung durch ein 
Anpassungsglied für diese eine Frequenz möglich.

2) Der Verstärker arbeitet am Limit, sodass bei leichter Fehlanpassung 
ein Defekt auftritt. Hier würde ein leistungsstärkerer, welcher auf die 
benötigte Leistung abgeschwächt wird, besser mit Fehlanpassung zurecht 
kommen. Ein Vorschlag für einen 10 W Verstärker wurde ebenfalls 
geliefert.

Noch einmal vielen Dank für die Diskussion. Mit diesen Vorschlägen werde 
ich weiter machen!

von Jens K. (jensky)


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Fabian schrieb:
> Die Lampe besitzt nur ein MgF2-Fenster,
> um die UV Strahlung raus zulassen, es bestehen also keine sinnvollen
> optischen Zugänge für Laser zur Spektroskopie und zur Detektion.

MgF2 lässt aber ca 120 bis 7000nm durch.
Damit solltest du alle 3 (Haupt)Wellenlängen haben.

von Günter L. (Firma: Privat) (guenter_l)


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von Fabian schrieb:
>Bild 4 ist ein Foto von der Spule, dem Schild und eine Zeichnung. Ich
>hoffe, dies hilft. Falls weitere Fragen offen sind, gern stellen.

Ist der Kupferzylinder geschlossen?
Wird die Spule dann in den Kupferzylinder gesteckt?
Der Zylinder muß aufgeschlitzt sein, sonst ist das ein
Kurzschluß für die Hochfrequenz. Wenn aufgeschlitzt, ist
der Zylinder eine Kapazität, die mit der Spule einen
Schwingkreis bildet. Die Resonanzfrequenz ist dann
abhängig, wie weit die Spule in den Zylinder gesteckt wird.
Wenn der Zylinder an Masse liegt, ist daß im Prinzip ein
Reihenschwingkreis. Der wird bei Resonanz niederohmig
und am Spulenende entsteht eine sehr hohe HF-Spannung.

von Silvio K. (exh)


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Der obere Verstärker aus Bild 
https://www.mikrocontroller.net/attachment/636645/Bild_2.jpg
ist mir beim ersten Einschalten durchgebrannt. Beidseitig breitbandig 50 
Ohm und ohne Signal. Ich habe das Montagsmodell bekommen und war dann 
nicht mehr so überzeugt von diesem Produkt. Eine kurze Anekdote zur 
Senkung der Arbeitsmoral.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Das ist schon eine recht kompliziert aufgebaute Lampe, wenn man das 
UV-Licht nur zur Desinfektion braucht, kann man es mit einer 
Quecksilberdampflampe auch deutlich einfacher bekommen.

von Hp M. (nachtmix)


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Fabian schrieb:
> Eine Bodenplatte ist in meinem
> Aufbau bisher nicht vorgesehen, da die Lampe getauscht werden können
> soll.

Es ist zwar nicht vorgesehen, aber das Entladungsgefäss kann man bei den 
EDL von PE auch tauschen. Das sieht da auch etwas anders aus:
Das Entladungsgefäß hat etwa die Größe und Form eine Dicken Bohne und 
sitzt am Ende des Pumpstutzens, der durch die Bodenplatte ragt und dort 
mittels  einer aussen abgebrachten Rohrverschraubung und O-Ring gehalten 
wird.

Die Fehlanpassung der Lampen vor dem Zünden ist nicht so das Thema, da 
die Wirkleistung des Generators ohnehin (mittels eines Mischers als 
Analog-Multiplizierer) stabilisiert wird und bis zu 30W eingestellt 
werden kann.
Wohl deshalb hat PE alles getan um die elektrische Güte des Resonators 
möglichst hoch zu machen.

Hat Heraeus denn keine Empfehlung für den Aufbau des Resonators für 
deine Lampe? Die müssen die Lampen ja schliesslich auch prüfen, bevor 
sie ausgeliefert werden.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Hp M. schrieb:
> Die EDL (Electrodeless Discharge Lamp) für die AAS von Perkin Elmer u.a.
> werden auf der ISM-Frequenz 27,12MHz +/- 0,6% betrieben.

Es klingt so, als wäre diese hier für 13,56MHz gedacht, also die noch 
tiefere ISM Frequenz.

von Fabian (u_fabian)


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@ Jens K.
Danke für deine Information. Das Thema Spektroskopie wurde von Christoph 
db1uq K. angesprochen. Für mich ist dies momentan weniger relevant. Wenn 
dort noch Bedarf zum Austausch besteht, solltet ihr am besten direkt 
schreiben.

@ Günter L.
Deine Information ist sehr hilfreich. Genau, der Kupferzylinder ist 
geschlossen, die Spule befindet sich im Zylinder und die Kryptonlampe in 
der Spule. Diesen Aufbau habe ich zur Anschauung auseinander genommen. 
Das ganze befindet sich in einer Halterung, sodass die drei Teile 
zentriert sind und sich relativ zueinander nicht bewegen können.
Gibt es für den Schwingkreis bestehend aus dem Aufbau mit geschlitztem 
Zylinder einen bestimmten Namen bzw. irgendwo eine Beschreibung? Die 
Theorie eines Schwingkreises ist mir bekannt, nur zu diese Art der 
Implementation habe ich bisher keine Beschreibung gefunden.
Eine Frequenzabhängigkeit konnte ich auch beobachten, als die Halterung 
einmal defekt war und damit die Position der Spule sich verändert hatte. 
Dort waren die bisher aufgeführten Frequenzen andere.
Wie weiter unterhalb als Antwort an Hp M. knapp beschrieben vertrieb der 
Hersteller der Lampen ein Treiber, welcher wohl ebenfalls mit einem 
geschlossenen Schild verwendet wird.

@ Silvio K.
Danke für die Anekdote, ich musste sehr schmunzeln. Ähnliches hatte ich 
auch bei einem. In der Produktion scheint häufiger Montag zu sein!

@ Ben B.
Vielen Dank für den Hinweis. Wenn jemand desinfizieren möchte, sollten 
sicherlich verschiedene Möglichkeiten in Betracht gezogen werden. Für 
mich ist die Desinfektion momentan weniger relevant.

@ Hp M.
Danke für deine weitere Ausführung. Heraeus hatte mal einen Treiber für 
diese Lampe im Angebot (C210), dieser wurde meines Wissens nach vom 
Markt genommen. Meine Information dazu ist, dass die Zündung der Lampe 
nicht reproduzierbar möglich sei. Bei diesem befindet sich ebenfalls 
eine Spule in einem Kupferschild, wobei die Spule mit der HF-Leistung 
beaufschlagt wird. Daran habe ich meinen Aufbau angelehnt. Das Schild 
ist bei dem Lampentreiber ebenfalls nicht geschlitzt.
Link zu einem Händler des Treibers mit Bild:
https://www.lab-club.com/Vorschaltgeraet-fuer-PID-Lampen-Heraeus-C210-RF-OEM-Version

@ Matthias S.
Danke für den Hinweis. Dann wäre es sicher sinnvoll die Spule so zu 
gestalten, dass eine Resonanzfrequenz um das ISM Band von 13,56 MHz 
erreicht wird. Sofern der Betrieb der Lampe damit möglich ist.

von Stefan M. (derwisch)


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Günter L. schrieb:
> Ist der Kupferzylinder geschlossen?
> Wird die Spule dann in den Kupferzylinder gesteckt?
> Der Zylinder muß aufgeschlitzt sein, sonst ist das ein
> Kurzschluß für die Hochfrequenz.

Die Überlegung ist im Prinzip völlig richtig.
In diesem Fall ist die "Antenne" aber eine Spule, die ein offenes Ende 
hat.
Es ist also keine H-Feld Antenne.
Wäre es eine beidseitig angeschlossene Spule (Induktivität eines 
Parallelschwingkreises bzw. magnetic loop antenne), dann wäre der 
ungeschlitzte Zylinder eine Kurzschlusswindung, die einen großen Teil 
der Energie "vernichtet".

In diesem Fall vermute ich keinen großen Unterschied zwischen 
geschlossenem oder geschlitztem Zylinder.

Es ist hier eher eine hohe Spannung an der Spule zu erwarten.
Technisch gesehen also wie ein Teslatrafo.
Also ist das E-Feld dominant.

: Bearbeitet durch User
von Uwe B. (Firma: TU Darmstadt) (uwebonnes)


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Verstaendnissfrage meinerseits: Warum eine solche Lampe und keine UV 
LEDS?

von Stefan M. (derwisch)


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Uwe B. schrieb:
> Verstaendnissfrage meinerseits: Warum eine solche Lampe und keine
> UV
> LEDS?

Kommt auf die benötigte Wellenlänge an.
Extrem kurzwelliges UV können UV LEDs bisher kaum, bzw. sind keine 
preisliche Alternative.
Von der Lebensdauer mal ganz abgesehen.
Im UV Bereich sind LEDs noch nicht sehr langlebig und wenig konstant in 
der abgegebenen Leistung (über die Zeit betrachtet).

Ob so eine Kryptonlampe auch erheblich mehr Lichtleistung als eine LED 
abgibt, weiss ich allerdings grad nicht.
Ich vermute aber schon...

von Hp M. (nachtmix)


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Uwe B. schrieb:
> Verstaendnissfrage meinerseits: Warum eine solche Lampe und keine UV
> LEDS?


Kommt auf den Verwendungszweck an. Die meisten Gasentladungslampen 
emittieren ja weit mehr als nur eine Linie.
Die rote (ca. 606nm)  86Kr-Linie diente z.B. als Längennormal zur 
Darstellung des Meters:
https://de.wikipedia.org/wiki/Meter#Wellenl%C3%A4nge

von Hp M. (nachtmix)


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Stefan M. schrieb:
> dann wäre der
> ungeschlitzte Zylinder eine Kurzschlusswindung, die einen großen Teil
> der Energie "vernichtet".

Das ist ein Irrtum. Die "Kurzschlusswindung"  aus einem sehr gut 
leitenden Material vernichtet die Energie nicht, sondern reflektiert 
sie.
Deshalb ist bei dem Resonator von PE auch alles versilbert.

In der Beschreibung der Heraeus-Lampe steht übrigens dass das Teil mit 
13 MHz arbeitet, wie Mathias schon vermutete. (genau sind es 13,56 +/- 
0,05% ; der Generator muss also gequarzt werden).
Mir fällt dabei auf, dass das Kupferrohr die Spule relativ eng 
umschliesst.
Bei PE ist da mehr Luft.
Ausserdem scheint die tiefere Frequenz die Verwendung von minderwertigen 
Materialien, wie Pertinax und CuL, zu provozieren.
Vllt kommen daher die Zündschwierigkeiten.
(Dein Heisskleber wird ebenfalls fatale Auswirkungen auf die 
Leerlaufgüte haben.)

Bei Plasmen ist die Anregungsfrequenz nicht ganz gleichgültig, weil dort 
gleichzeitig verschiedene Temperaturen der  Plasmabestandteile 
herrschen. Die Fackeln der bei Atmosphärendruck betriebenen ICP-Geräte 
werden deshalb mit der nächsten ISM-Frequenz 40,68MHz +/-0,05 % 
betrieben. Wegen der geringen Toleranz muss auch da die Frequenz 
quarzgenau eingehalten werden.

von Stefan M. (derwisch)


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Hp M. schrieb:
> Das ist ein Irrtum. Die "Kurzschlusswindung"  aus einem sehr gut
> leitenden Material vernichtet die Energie nicht, sondern reflektiert
> sie.
> Deshalb ist bei dem Resonator von PE auch alles versilbert.

Nein, es muss ganz klar zwischen H-Feld und E-Feld unterschieden werden.
Es ist ein gravierender Unterschied, ob man von Resonator oder 
Kurzschlusswindung spricht.
Ein gut leitender Resonator (vielleicht sogar verslbert) ist vom Prinzip 
her etwas anderes als eine Kurzschlusswindung.

Nimm z.B. einen Ringkerntrafo und wickle eine einzige Windung (Litze 
z.B.) um (in) den Kern und schliesse die Windung kurz.
Die eine Windung wird heiß und der Trafo läuft am Lastmaximum.

Das ist eine H-Feld Kurzschlusswindung, die auch bei HF so funktioniert.

Ein (HF) Resonator beinhaltet durch seinen Aufbau (und seine Größe im 
Verhältins zur verwndeten Frequenz) einen "L" Anteil und einen "C" 
Anteil, der dann bei fx resonant ist. Siehe z.B. Topfkreisoszillator.

von Silvio K. (exh)


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Der Vergleich mit dem Ringkern ist nicht passend, weil es beim Trafo 
kaum Streuinduktivität gibt. Bei der HF-Geschichte vom TO gibt es die 
aber ganz viel. Die "Kurzschluss"-windung wirkt nicht stark, wegen der 
großen Streuinduktivität. Außerdem ist die Skintiefe nur 2 Hundertstel 
und der Wirkungsgrad ist sehr niedrig, falls der Aufbau ein 
Induktionsofen wäre (Spule / Kurzschlusswindung als Werkstück). Ist er 
ja nicht, aber nur so als Vergleich. Meiner Meinung nach, pass der 
Aufbau und die Hülle ist halt Schirmung.

Weiter: Ob der Heißkleber bei diesen niedrigen Frequenzen so negativ 
ist, zeigt nur die Messung mit einem VNA, mal mit, mal ohne Heißkleber.

: Bearbeitet durch User
von Hp M. (nachtmix)


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Silvio K. schrieb:
> Meiner Meinung nach, pass der
> Aufbau und die Hülle ist halt Schirmung.

Ich würde das eher als eine aufgewickelte einigermassen hochohmige 
Verzögerungsleitung bezeichnen. Das etwas entfernte Metallrohr stellt 
die Massefläche dar bzw. liefert die für die Leitung benötigte geringe 
Kapazität.

Durch das offene Ende wird die lambda/4 Leitung am Anfang sehr 
niederohmig und kann bei passender Dimensionierung wohl auch direkt von 
der Seele des 50 Ohm-Kabels gespeist werden. Das Metallrohr stellt die 
gemeinsame Masse dar.

Da aber am offenen Ende der hochohmigen l/4 Leitung eine sehr hohe 
Spannung bzw. E-Feldstärke herrscht, verdirbt dort jedes 
verlustbehaftete Dieelektrikum (LACK-draht, Heißkleber) die 
Leerlaufgüte.

Stefan M. schrieb:
> Das ist eine H-Feld Kurzschlusswindung, die auch bei HF so funktioniert.

Nope.
Funktioniert so oder so nicht so, sondern durch Feldverdrängung.
Dabei sinkt zwar die Induktivität der Wicklung, was zu den hohen Strömen 
führt, aber bei sehr guten Leitern erzeugen auch hohe Ströme nur geringe 
Verluste.

Hast du schon mal UKW-Tuner gesehen, die durch ein Variometer mit 
Aluminiumkernen abgestimmt wurden?
Das hat man bestimmt nicht gemacht um das bischen Empfangsenergie zu 
verheizen oder den Oszillator abzuwürgen.
Selbst als es schon Kapazitätsdioden gab, war das, wegen der fehlenden 
Mikrofonie, noch lange Standard bei Autoradios.

: Bearbeitet durch User
von ●DesIntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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Fabian schrieb:
> Bei 11,1 MHz erreicht die Lampe zwar die höchste Intensität,
> zündet jedoch nicht.

könnte da ein zusätzlicher Piezozünder,
dessen Leitung am Glas anliegt, die Zündung bei 11,1MHz einleiten?

von Silvio K. (exh)


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Hp M. schrieb:
> Ich würde das eher als eine aufgewickelte einigermassen hochohmige
> Verzögerungsleitung bezeichnen. Das etwas entfernte Metallrohr stellt
> die Massefläche dar bzw. liefert die für die Leitung benötigte geringe
> Kapazität.

Jap genau. Sehe ich auch so. Oder als "Koaxialleitung" mit gewickeltem 
Innenleiter. Man kann es sehen wie man will, es funktioniert halt.

> Da aber am offenen Ende der hochohmigen l/4 Leitung eine sehr hohe
> Spannung bzw. E-Feldstärke herrscht, verdirbt dort jedes
> verlustbehaftete Dieelektrikum (LACK-draht, Heißkleber) die
> Leerlaufgüte.

Richtig. Das Tangens Delta bei Heißkleber wäre interessant in diesem 
Bereich.

von Hp M. (nachtmix)


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●DesIntegrator ●. schrieb:
> könnte da ein zusätzlicher Piezozünder,
> dessen Leitung am Glas anliegt, die Zündung bei 11,1MHz einleiten?

Wahrscheinlich.
Oder man kürzt die Leitung etwas, damit die Leerlaufresonanz auf 13,5x 
MHz kommt.

von Hp M. (nachtmix)


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Nur der Vollständigkeit halber:

Fabian schrieb:
> Gibt es für den Schwingkreis bestehend aus dem Aufbau mit geschlitztem
> Zylinder einen bestimmten Namen bzw. irgendwo eine Beschreibung?

Der Zylinder ist eben nicht geschlitzt, denn dann wäre er fast 
wirkungslos.
Im Deutschen ist die Anordnung als Helix-Resonator bekannt, aber auf die 
Schnelle habe ich nur englische Beschreibungen gefunden:
https://en.wikipedia.org/wiki/Helical_resonator

https://duckduckgo.com/?q=helix+resonator&t=raspberrypi&ia=web

von Günter L. (Firma: Privat) (guenter_l)


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von Hp M. schrieb:
>Der Zylinder ist eben nicht geschlitzt, denn dann wäre er fast
>wirkungslos.

Wenn der Zylinder nicht geschlitzt ist, sinkt die Induktivität
der Spule drastisch, weil die magnetischen Feldlinien sich dann
zwischen den inneren und äußeren Zylinder hindurch quetschen
müssen. Bei geschlitzten Zylinder können Feldlinien außen
herum, die kapazitive Wirkung bleibt aber und die Resonanzfrequenz
ist deutlich niedriger. Bei nicht geschlitzten Zylinder hat
der Abstand zwischen inneren und äußeren Zylinder großen
Einfluss auf die Induktivität und damit auf die Resonanzfrequenz.

von Hp M. (nachtmix)


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Günter L. schrieb:
> Wenn der Zylinder nicht geschlitzt ist, sinkt die Induktivität
> der Spule drastisch,

Ja, aber bei dieser Art von Resonator ist nicht die die Induktivität der 
Wicklung entscheidend, sondern die Länge des aufgewickelten Drahtes.

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