Zukunftsforschungen: DARPA fertigt Röhren für Vakuumelektronik mit 3D-Drucker

In den USA arbeitet die US-Forschungsbehörde DARPA an einem Verfahren, leistungsstarke Röhren für moderne Vakuumelektronik mit Hilfe von 3D-Druckern herzustellen. In einem umfangreichen Forschungsbericht erläutern die Experten das Verfahren und ihre mittelfristigen Ziele.

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Logo DARPADie US-Forschungsbehörde DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) forciert mit ihrem INVEST-Programm die Schaffung einer technischen Grundlage für eine neuartige Generation von VEDs (Vacuum tube Electronic Devices). Die HF erhitzt Speisen in einer „Mikrowelle“ und mit Wanderfeldröhren (TWTs; Traveling Wave Tubes)) lassen sich kräftige Höchstfrequenztöne erzeugen. Nicht einmal Halbleiter sind dazu in der Lage.

Die TWTs haben einen sehr hohen Wirkungsgrad. Je höher die Frequenz einer VED für Millimeterwellen desto mehr sinkt die Leistung.

Röhre für Vakuumelektronik aus dem 3D-Drucker
Aus dem 3D-Drucker: Die DARPA will die Röhren in Zukunft mit Hilfe von 3D-Druck fertigen lassen (Bild © DARPA).

In den kommenden drei Jahren möchte die DARPA mit dem INVEST-Programm eine Forschergemeinschaft ins Leben rufen, welche die Grenzen des Machbaren in diesem Bereich ausweiten soll. Das Ziel ist es Röhren zu fertigen, die in einem Frequenzbereich oberhalb von 75 Gigahertz arbeiten. Als Fertigungsverfahren setzen die DARPA-Forscher auf 3D-Druck. Der Mittelpunkt aktueller Forschungen bildet die Grundlagenforschung, welche die physikalische Konstruktion und Simulation von VEDs, neuartiger Bauteile, den Prozess der Elektronenemission und fortgeschrittene Fertigungstechniken beinhaltet.

Nach Angaben eines DARPA-Sprechers wäre es ein wünschenswertes Ziel, wenn solche Röhren zukünftig mit einem 3D-Drucker in Serie hergestellt werden können, berichtet die DARPA auf seiner Website. Ausführliche Informationen zu diesem Thema können in einem Forschungsbericht nachgelesen werden.

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