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Hochvakuum-Röntgenröhre.
Die bei dem Betriebe von Röntgenröhren auf der Antikathode infolge des Aufpralls der Kathodenstrahlen erzeugte Wärme wird in den sogenannten gashaltigen Röhren dadurch unschädlich gemacht, dass man die Platte, welche zum Auffangen der Kathodenstrahlen dient, aus Platin, Wolfram oder einem ähnlichen geeigneten Material, in einen Klotz aus gut wärmeleitendem Material wie Kupfer oder ähnlichem einbettet. Hiedurch bleibt die Temperatur der Auffangeplatte selbst während langdauernder und starker Beanspruchungen niedrig, indem sie die auf ihr erzeugte Wärme zunächst an den Kupferklotz abgibt, der seinerseits wieder die Wärme nach aussen an Luft oder Wasser oder andere Kühlmittel abgibt.
Bei den sogenannten gasfreien (Coolidge) Röhren hat man demgegenüber ein völlig neues Kühlprinzip für die Antikathode eingeführt, indem man von folgender neuartiger Bauart der Antikathode ausgegangen ist :
Die ganze Antikathode a wird, wie Fig. 1 zeigt, aus einem im wesentlichen zylinderförmigen Wolframstück hergestellt, dessen eines Ende, welches den Kathodenstrahlen zugekehrt ist, in der Regel verdickt und abgeschrägt wird, so dass eine Auftreff1äche b von genügender Flächenausdehnung für die Kathodenstrahlen sich ergibt.
Die auf der Auftreffläche b von den Kathodenstrahlen abgegebene Wärme wird nun bei diesen Antikathoden nicht an irgend einen Wärme ableitenden Körper abgegeben, sondern die Wärme verteilt sich vielmehr auf den ganzen Wolframklotz in der Weise, dass er infolge der beim Betriebe ständig neu zugeführten weiteren Wärmemengen auf immer höhere Temperatur kommt und schon wenige Sekunden nach Inbetriebsetzung der Röntgenröhre auf Weissglut gebracht ist.
Da nun die Wärmestrahlung mit einer hohen Potenz der Temperatur zunimmt, so strahlen solche Antikathoden dauernd ebensoviel Wärme in Form von Wärmestrahlung aus, als ihnen durch den Betrieb der Röhre neu zugeführt wird. Sie bleiben daher auf einem gewissen der Belastung entsprechenden Temperaturgleichgewicht, bei der die neu zugeführten Wärmemengen gleich den durch Strahlung abgegebenen sind.
Da die Wärme im wesentlichen in einer sehr kleinen Fläche, dem sogenannten Fokus, auf der Vorderseite der Antikathode durch die Kathodenstrahlen erzeugt wird, so resultiert eine um so höhere Belastbarkeit der Röhre, je kürzer die Wege zwischen Fokus und abstrahlenden Oberflächenpunkten beschaffen sind. Die Coolidge-Antikathode nach Fig. 1 hat eine verhältnismässig kleine abstrahlende. Oberfläche bei verhältnismässig grossen Wegen zwischen Fokus und abstrahlender Oberfläche.
Es tritt infolgedessen bei solchen Antikathoden eine heftige Wärmeüberhöhung im Fokus selbst ein, die sich dadurch bemerkbar macht, dass die Kathodenstrahlen das Gefüge der Wolframoberfläche lockern und nach und nach immer tiefer in Richtung der Kathodenstrahlen in den Wolframklotz sich einfressen und ihn zerstören ; diese Wirkung wird ausserordentlich begünstigt durch die Lagerung der Kristalle, deren Achse mit der Achse der Antikathode und daher auch mit der Richtung der Kathodenstrahlen annähernd oder vollkommen übereinstimmt. Das Anfressen der Antikathode setzt aber den Wirkungsgrad der Röhre stark herab, und bildet daher einen schweren Nachteil für derartige Röhren.
Gemäss der Erfindung werden diese Nachteile beseitigt, also die Lebensdauer und die Belastbarkeit der Röhre erhöht, dadurch, dass die Kathodenstrahlen nicht in Richtung der Achse der krista11inischen Lagerung im Wolfram, sondern in einem Winkel dazu auftreffen, wodurch das Anfressen stark verhindert wird und dass ferner die Wege, welche die vom Fokus abfliessende Wärme bis zur abstrahlenden Ober-
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Diese doppelte Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass die Antikathode aus einer flachen, mit dem Wolframstab aus einem Stück hergestellten Platte besteht, deren Kristallagerung in der Plattenebene verläuft, und dass weiterhin die Angriffstelle des Wolframstabes nicht in der Mitte der Platte liegt sondern zweckmässig am Rande derselben.
Der Erfindungsgegenstand ist in den Fig. 2-4 in drei Ausführungsbeispielen schaubildlich veranschaulich. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist der Wolframstab auf seinem rückwärtigen Teil c in der aus Fig. 1 bekannten Weise zylindrisch ausgebildet, während er an dem vorderen Ende, wo er den
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Winkel zum zylindrischen Teil c abgebogen und dient mit ihrer Vorderfläche zum Auffangen der Kathodenstrahlen. Da die Kristallagerung in der Längsachse des Wolframstabesr erfolgt, ist ersichtlich, dass das Kristallgefüge in der plattenförmigen Verlängerung d einen Winkel mit der Richtung der Kathodenstrahlen einschliesst, die in Fig. 2 durch Pfeil 1 angedeutet ist.
Durch diese Formgebung wird einerseits eine grosse ausstrahlende Oberfläche geschaffen, die vom Fokus nur geringen Abstand hat, was für die Wärmeverteilung und die Wärmeabstrahlung besondere Vorteile bietet ; anderseits wird infolge der Schräglage des Kristallgefüge zu der Richtung der Kathodenstrahlen ein Anfressen der Kathode verhindert.
Es hat sieh bei der Durchbildung dieser Antikathode gezeigt, dass infolge der flachen Ausgestaltung der Antikathode auf der Rückseite Strahlungen im Betriebe auftreten, welche in ihrer Richtung so beschaffen sind, dass sie dazu neigen, nach der Glaswand der Röhre hin zu konvergieren, um dort Überhitzungen hervorzurufen. Diesem Übelstand wird durch die Ausführungsform der Fig. 3 abgeholfen, indem man an der rückwärtigen Seite der Antikathode eine Schutzkappe 1 anbringt.
Man kann dieselbe Wirkung auch dadurch hervorbringen, dass man den breit ausgeformten Teil der Antikathode in der Weise wie in Fig. 4 angedeutet, soweit nach hinten umlegt, dass dieser umgelegte Teil 1 selbst als Schutzwand im ebenerwähnten Sinne dient.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Hochvakuumröntgenröhre, bei der die Antikathode durch den Betrieb auf eine solche Temperatur gebracht wird, dass die Kühlung durch Ausstrahlung der erzeugten Wärme erfolgt, dadurch gekennzeichnet dass die Antikathode aus einer flachen Platte aus Wolfram, oder ähnlich schwer schmelzbarem Metall
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