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Strichfokusröhre mit beweglicher Anode.
Es ist bekanntlich vorteilhaft, die Anode einer Röntgenröhre gegenüber dem aufprallenden Kathodenstrahlenbündel beweglich anzuordnen, um durch Wandern des Brennflecks eine Überlastung der Anode zu verhüten. Man hat daher bereits vorgeschlagen, Ionenröhren, bei denen der bekannte kleine Brennfleck erzeugt wird, mit einer drehbaren oder pendelnden Anode zu versehen.
Die Erfindung bezweckt, die an sich bekannte vorteilhafte Einrichtung, eine Wanderung des Brennflecks herbeizuführen, ohne Verwendung verwickelter Lagereinrichtungen bei bekannten Röntgenröhren mit bandförmigem Brennfleck, d. h. bei sogenannten Strichfokusröhren, zu benutzen, bei denen nach dem Goetzeprinzip nur die in der Längsrichtung des Brennflecks unter einem geringen Winkel austretenden Röntgenstrahlen zur Bilderzeugung nutzbar gemacht werden. Wenn eine derartige Röntgenröhre mit beweglicher Anode arbeitet, muss dafür Sorge getragen werden, dass trotz der Bewegung der Anode das davon ausgehende Strahlenbündel zu ihrer Vorderfläche stets unter einem geringen Winkel geneigt ist.
Die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe kann auf zweierlei Weise erfolgen :
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auf der kegelförmig ausgebildeten Vorderfläche der Anode erzeugt wird, so ist nach der Erfindung eine zusammen mit dem Röhrenkörper axial drehbare Anode vorgesehen, deren wirksame Vorderfläche einer im Raume beispielsweise durch einen Magneten festgehaltenen, der Glühkathode vorgelagerten Sammelvorrichtung gegenüberliegt, die nach der Anode zu mit einem radialen Schlitz zum Durchtritt der Elektronen versehen ist, so dass auf der kegelförmigen Vorderfläche der Anode ein bandförmiger Brennfleck erzeugt wird, der in Richtung der Nutzstrahlen perspektivisch verkürzt erscheint.
2. Die Anode der Strickfokusröhre ist pendelartig hin und her bewegbar, wobei die ebene, gegen die Waagrechte unter einem kleinen Winkel geneigte Vorderfläche der pendelbeweglichen Anode zur Erzeugung eines bandförmigen Brennfleeks dient, der in Richtung der Nutzstrahlen perspektivisch verkürzt erscheint.
Durch den Erfindungsgegenstand ist gegenüber den bekannten Ionenröhren mit beweglicher Anode sowie gegenüber den bekannten Strichfokusröhren mit feststehender Anode der technische Fortschritt erzielt, dass eine ausserordentlich hohe Belastung der Anode bei ganz schweren, d. h. unter sehr hohem Energieaufwand durchzuführenden Röntgenaufnahmen ermöglicht ist. Es ist daher die durch Anwendung des bandförmigen Brennflecks bedingte, gute Belastbarkeit der Anode durch die Beweglichkeit der Anode noch wesentlich erhöht.
Es ist bereits bekannt, bei Glühkathodenröntgenröhren einen feststehenden Röhrenkörper zu verwenden und die Anode im Innern der Röhre zu drehen. Gegenüber dieser bekannten Einrichtung ist durch den Erfindungsgegenstand der Vorteil erzielt, dass besondere, zur drehbaren Lagerung der Anode erforderliche, im Innern des Röhrenkörpers den dort herrschenden Temperaturen ausgesetzte Kugellager od. dgl. nicht mehr erforderlich sind. Die Anwendung derartiger Lager beeinträchtigt den sicheren Betrieb der Röntgenröhre, da die bei Inbetriebnahme der Röhre entstehenden hohen Temperaturen ein Verziehen der Lagerstellen zur Folge haben. Ausserdem ist es nicht möglich, diese Lagerstellen mit dem an sich dringend benötigten Schmiermaterial zu versehen.
Demgegenüber ist beim Erfindungsgegenstand dadurch, dass die Anode zusammen mit dem Röhrenkörper axial drehbar und gegenüber einer, im Raum festgehaltenen Sammelvorrichtung angeordnet ist, die Anordnung verwickelter Lagereinrichtungen vermieden, da die Sammelvorrichtung nur ein geringes Gewicht aufweist und daher ohne weiteres beispielsweise auf einer nadelförmigen Achse gelagert werden kann.
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Brennfleck zu verhüten. Bei der bekannten Einrichtung wird der Erfolg jedoch dadurch angestrebt, dass das Kathodenstrahlenbündel unter dem Einfluss von Magneten so abgelenkt wird, dass es immer nur auf die eine Seite der Vorderfläche der Anode auftrifft.
Diese bekannte Einrichtung zur Vermeidung von Überlastungen der Anode einer Röntgenröhre ist jedoch insofern unzweckmässig, als die Ablenkung der sich mit sehr hoher Geschwindigkeit bewegenden Kathodenstrahlen eine sehr grosse magnetische Feldstärke, also eine grosse Kraftliniendichte erfordert. Dieser erhebliche Aufwand an elektrischer Energie wird noch dadurch vergrössert, dass sich die Magnetpole nicht in unmittelbarer Nähe des Kathodenstrahlenbündels befinden, sondern ausserhalb des Röhrenkörpers, also verhältnismässig in grosser Ent- fernnng von dem Kathodenstrahlenbündel, angeordnet sein müssen. Dies hat eine grosse Streuung der magnetischen Kraftlinien zur Folge, was wiederum eine Erhöhung der magnetischen Feldstärke erfordert.
Demgegenüber kommt man beim Erfindungsgegenstand mit sehr kleinen magnetischen Energien aus, da sich die. Sammelvorrichtung mit ihrem äusseren Rand bis unmittelbar an die Wandung des Röhrenkörpers erstrecken kann, in deren unmittelbarer Nähe die Pole des Magneten liegen. Ausserdem ermöglicht die Verwendung einer leichten Metallkappe als Sammelvorrichtung, die überdies leicht beweglich gelagert werden kann, die Drehung dieser Vorrichtung bei kleinstem Aufwand an magnetischer Energie.
Durch die Strichfokusröhre nach der Erfindung ist hienach gegenüber der erwähnten bekannten Glühkathodenröntgenröhre mit feststehendem Röhrenkörper und drehbarer Anode sowie gegenüber der erwähnten bekannten Röntgenröhre mit auf magnetischem Wege ablenkbarem Kathodenstrahlenbündel in dem oben geschilderten ersten Fall, in dem die Röhre mit einer zusammen mit dem Röhrenkörper axial drehbaren Anode sowie mit einer im Raum festgehaltenen Sammelvorriehtung versehen ist, der Vorteil erzielt, dass eine verwickelte Lagereinriehtung für die der Glühkathode zugeordnete Sammelvorrichtung erspart ist und nur sehr geringe magnetische Energien zum Festhalten der Sammelvorrichtung erforderlich sind.
Die Strichfokusröhre nach der Erfindung bietet in dem oben geschilderten zweiten Fall, in dem die Anode pendelartig hin und her bewegbar ist, den Vorteil, dass bei dieser Einrichtung die Erzielung scharfer Röntgenbilder ohne Überlastung der Anode unter Wahrung eines einfachen Aufbaues der Röntgenröhre ermöglicht ist.
In den Figuren sind als Ausführungsbeispiele der Erfindung zwei Röntgenröhren in Ansicht mit teilweisem Schnitt schematisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Strichfokusröhre, bei der die kegelstumpfförmige Anode mit der Röhre fest verbunden ist und sich mit ihr zusammen um eine gemeinsame Achse dreht, während die Sammelvorriehtung relativ zum Raume festgehalten wird. Fig. 2 und 3 zeigen Stirnansicht und Seitenansicht der bei der Röhre nach Fig. 1 verwendeten Anode in grösserem Massstabe. Fig. 4 stellt die Ansicht einer Strichfokusröhre dar, deren Anode an der Vorderfläche unter einem kleinen Winkel abgeschrägt ist und in einer Ebene pendelartig bewegt wird. Fig. 5-7 zeigen drei verschiedene Ansichten der bei der Röhre nach Fig. 4 verwendeten Anode in grösserem Massstabe.
Bei der Röhre nach Fig. 1 ist die Anode 12 mit dem Vakuumgefäss 13 fest verbunden. Die Röhre ist beispielsweise mittels Zapfen 14 und 15 axial drehbar gelagert. Die Glühkathode 16 besteht aus ringförmigen Drahtwendel, die mit den Schleifringen 17 verbunden sind, denen der Heizstrom durch die Bürsten 18 zugeführt wird. Damit der bandförmige Brennfleck im Raume stillsteht, ist die der Glukathode 16 vorgelagerte, haubenförmige Sammelvorrichtung 19 mit seitlichen Polschuhen 20 versehen, durch die sie mittels der Pole 21 und 22 eines Magneten festgehalten wird. Der Zutritt der Elektronen von der Glühkathode 16 zu der Anode 12 erfolgt durch einen radialen Schlitz 23 in der Vorderwand der Sammelvorrichtung.
Die kegelstumpfförmige Vorderfläche der Anode 12 ist unter einem kleinen Winkel gegen eine senkrecht zur Röhrenachse liegende Ebene geneigt. Die Nutzstrahlen treten senkrecht zur Röhrenachse aus, indem sie in der Bildaufnahmerichtung perspektivisch stark verkürzt erscheinen.
Fig. 2 und 3 zeigen die bei der Röhre nach Fig. 1 benutzte Anode. 24 ist der Anodenkörper, auf dessen vorderem kegelstumpfförmigen Ende der bandförmige Brennfleck 25 erzeugt wird. Durch die Relativbewegung von Anode und Kathodenstrahlenbündel wird die während einer Anodendrehung zugeführte Leistung auf eine Kegelfläche 26 abgegeben. Die Nutzstrahlung tritt in Richtung des Pfeiles 27 aus.
In Fig. 4 ist die Anode 28 in dem Vakuumgefäss 29 untergebracht und liegt gegenüber der Glühkathode 30, die zur Erzeugung eines bandförmigen Brennflecks nach dem Goetzeprinzip aus einem langgestreckten Glühdraht besteht und von einer länglichen Sammelvorrichtung umgeben ist. Das äussere Ende der Anode ist mit einer Membran 31 verbunden, deren äusserer Rand an den metallischen Ringteil der Röhre vakuumdicht angeschlossen ist. Zum Antrieb der Anode 28 dient ein Motor 33, auf dessen
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zwei auf den Ansatz 35 wirkende Schraubenfedern 36 gesichert.
Fig. 7 zeigt die Ansicht der Anode 28 in Richtung des Nutzstrahlenbündels, in der die Fläche 37 die optisch wirksame Grösse des Brennflecks darstellt. Das Mass der perspektivischen Verkürzung des Brennfleeks ist durch den kleinen Neigungswinkel der Anodenvorderfläche gegen die Waagrechte
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Strichfokusröhre mit drehbeweglicher Anode, bei welcher der Brennfleck auf der kegelförmig ausgebildeten Vorderfläche der Anode erzeugt wird, und mit einer der Glühkathode vorgelagerten Sammel- vorrichtung, die mit einem radialen Austrittssehlitz für die Elektronen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anode (12) zusammen mit dem Röhrenkörper (13) axial drehbar ist und die der wirk- samen Vorderfläche dieser Anode gegenüberliegende, mit dem radialen Austrittsschlitz (28) für die Elektronen versehene Sammelvorrichtung (19) im Raume beispielsweise durch einen Magneten (21, 22) festgehalten wird,
so dass auf der kegelförmigen Vorderfläche der Anode ein bandförmiger Brennfleck erzeugt wird, der in Richtung der Nutzstrahlen perspektivisch verkürzt erscheint.
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