AT132843B - Verfahren zur Erzeugung eines hohen Vakuums in Röntgenröhren. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Erzeugung eines hohen Vakuums in Röntgenröhren. 



     Glühkathodenröntgenröhren   und ähnliche Entladungsgefässe für hohe Spannungen müssen zur
Verhinderung einer Stossionisation weitgehend von unedlen Gasen entleert sein. Dieses wird bekanntlich dadurch erreicht, dass während des Pumpvorganges die Elektroden in hohe Glut versetzt und die dabei aus ihnen austretenden Gase durch mehrstündiges Pumpen mittels einer Hochvakuumpumpe abgeführt werden. 



   Man hat zur Abkürzung des Pumpvorganges versucht, die in der   Radioröhren-und Glühlampen-     technik gebräuchlichen   Verfahren der chemischen bzw. mechanischen Vakuumerzeugung durch ein bei hoher Temperatur Gas absorbierendes Metall oder auch durch einen sogenannten Getter ebenfalls auf   Röntgenröhren anzuwenden, jedoch   sind praktische Erfolge wegen des hohen Dampfdruckes der üblichen
Gettersubstanzen nicht erzielt worden. Auch die Verwendung von Erdmetallen, wie z. B. Zirkon, die einen niedrigeren Dampfdruck haben, ist bereits für   Hochspannungsentladungsgefässe   vorgeschlagen worden.

   Die Anordnung von Zirkon, wie vorgeschlagen, an einem beliebigen Punkt der Anode, beispielsweise einer Senderöhre, führt jedoch nicht zum Ziel, da die Anoden solcher Entladungsgefässe nicht auf die zur restlosen Verdampfung nötigen Temperaturen gelangen. 



   Auch wurde der Getter häufig unmittelbar im Glaskolben durch Erwärmung der Glaswand bzw. bei einer andern Methode durch Erwärmung eines gläsernen Hilfsbehälters, der die Gettersubstanz enthielt, verdampft. Da hiebei naturgemäss die Erwärmungstemperatur des Getters durch den Schmelzpunkt des Glases begrenzt wurde, war die Verdampfung unvollkommen, da die Verdampfungstemperatur zweckmässig möglichst hoch gewählt werden muss. Weiterhin kann die Kondensation des Getters nach dem Verdampfen an jeder Stelle der Glaswandung stattfinden, so dass dadurch eine erhebliche elektrische Beanspruchung der Glaswandung auftritt, wenn sich der dünne Metallbelag durch Streuelektronen auflädt.

   Ferner trat durch die innere Metallbelegung des Glaskolbens eine Verkürzung des   Isolationsweges   längs der Röhrenoberfläche ein, die die Spannungssicherheit der Röntgenröhre herabsetzt. 



   Nach der Erfindung wird der Getter in beliebiger Form unmittelbar auf dem   Brennfleek,   also auf der am meisten dem Elektronenaufprall und somit der grössten Erwärmung ausgesetzten Stelle der Anode, aufgebracht. Als Gettermaterial wird ein solcher Stoff gewählt, der erst kurz unterhalb der normalen Betriebstemperatur im Brennfleck zur Verdampfung kommt. Man wird daher bei Materialuntersuchungsröhren mit Kupferanode ein anderes Gettermaterial wählen als in einer Therapieröhre mit Wolframanode, die bei Spannungen von zirka 200 KV arbeitet. 



   Das Verfahren nach der Erfindung hat besondere Bedeutung, weil man mit seiner Hilfe die Fabrikation der   Röntgenröhren vereinfachen   und den erforderlichen Zeitaufwand wesentlich abkürzen kann. Während man bisher zur Entgasung der Anode eine Hochspannungsquelle benötigte und die Anode zur Erwärmung dem Elektronenaufprall der Kathode aussetzte, genügt es nun, wenn bei der Verwendung des Verfahrens nach der Erfindung die Anode durch Wirbelstromheizung im magnetischen Wechselfeld oder durch unmittelbar wirkende   Wärmequellen   ohne Verwendung von Hochspannung vorentgast wird. Die Anwendung solcher Mittel, die ohne Erhitzung der Kathode zu einer hinreichenden Vorentgasung der Anode führen, hat den bedeutenden Vorteil, dass eine unnötige Belastung der Glühkathode vermieden wird.

   Um diese selbst zu entgasen, bedarf es nur eines kurzen Glühprozesses. In diesem vorentgasten Zustand, bei dem der Getter naturgemäss noch nicht verdampft ist, wird die Röhre von der Pumpe abgeschmolzen. Wird jetzt die Röhre an Hochspannung gelegt und durch Heizung der Glühkathode die Anode mit Elektronen   bombardierte   so erfolgt, sobald die Anodenvorderfläche eine 

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 bestimmte, im vorherigen   Pumpprozess   nicht erreichte Temperatur angenommen hat, die Verdampfung des Getters. Die hiebei auftretende Bindung der unedlen Gase erzeugt ein Vakuum von einer Gute, wie es nach den gebräuchlichen Pumpverfahren erst nach mehrstündigem sorgfältigstem Pumpen erreicht wird. 



   Der Getter kann in beliebiger Form, etwa als Bleehkörper oder als Paste, die aus dem pulverförmigen Getter und einem Bindemittel, z. B. Alkohol, besteht, unmittelbar in den   Brennfleek   auf die Anode gebracht werden. 



   Wie schon erwähnt, lassen sich entsprechend der verschiedenen Beschaffenheit der Anoden in den verschiedenen Röhrenkonstruktionen eine ganze Anzahl von Metallen als Getter verwenden, wenn nur jeweils ihre Verdampfungstemperatur oberhalb der im normalen Betrieb auftretenden   Erwärmung   der Röhrenteile und kurz unterhalb der Betriebstemperatur des Brennflecks und seiner Umgebung liegt. 



  So kommen z. B. in Frage Metalle, wie Nickel, Eisen, Molybdän u. a. 
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   In Fig. 1 dient der metallische   Wandteil j !   der Röntgenröhre, der beispielsweise an beiden Seiten Glashälse 2 und 3 trägt, die wiederum die Anode 4 und die Kathode 5 tragen, als   Kondensationsfläche   für den auf der zweckmässig aus Wolfram bestehenden Anodenvorderfläche 6 verdampfenden   Getter 7.   Der Getter 1 kann beispielsweise als   Bleehstückehen   auf der Anode angeordnet oder auch in fein verteilter Form mit Alkohol oder mit einem andern brauchbaren Bindemittel gemischt auf die Anoden- 
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 der Glühkathode 5 und die Anode 4 werden zweckmässig ohne Verwendung von Hochspannung vorentgast.

   Nach dem Abschmelzen von der Pumpe wird zwischen Kathode 5 und Anode 4 Hochspannung gelegt, die die von dem Glühdraht 8 emittierten Elektronen mit grosser Geschwindigkeit auf die Anoden-   vorderfläche   6 bzw.   Gettersubstanz   y schleudert. Durch die dort auftretende örtliche   Erwärmung   verdampft das Gettermaterial und kondensiert sieh durch die   geradlinige Ausbreitung der Molekularstrahlung   vorzugsweise an einer Ringfläche 9 im Innern des metallischen Wandteiles 1. 



   In Fig. 2 sind innerhalb des gläsernen   Röhrenkörpers 10 dip Anode 4 und die Kathode : j angrordnrt.   



  Die Kathode 5 trägt einen Schirm   11,   während ein Ringkörper   J'S zweckmässig   mit der Anode 4 verbunden ist. Diese Anordnung verhindert das Niederschlagen des Getters auf   der gläsernen Rohrenwandung, da   der Niederschlag an den   Schirmflächen   erfolgt, so dass dadurch die   Spannungssicherheit der Röntgen-   röhre gewahrt bleibt.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUCH : Verfahren zur Erzeugung eines hohen Vakuums in Röntgenröhren, insbesondere Glühkathoderöntgenröhren, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallteile der Röhre durch Mittel ohne Anlegen an Hochspannung vorentgast werden und dass hierauf durch Elektronenbombardement von der Kathode her ein Getter verdampft wird, der an der beim Betrieb heissesten Stelle der Anode angebracht und dessen Dampfdruck so gewählt ist, dass er erst kurz unterhalb der normalen Betriebstemperatur im Brennfleck verdampft.