<Desc/Clms Page number 1>
Elektrische Entladungsröhre mit einer während des Betriebes beweglichen, insbesondere drehbaren Anode.
Es ist bekannt, bei Entladungsröhren, in denen die Entladung auf einen verhältnismässig kleinen Teil der Anode konzentriert wird, zur besseren Verteilung der dort entstehenden Wärme die Anode während des Betriebes beweglich, insbesondere drehbar, anzuordnen. Eine Wärmeabfuhr von einer derart beweglichen Anode nach aussen ist jedoch begrenzt, da eine wärmeleitende Verbindung mit den Aussenteilen der Entladungsröhre bei drehbarer oder rotierender Anode nur über das Drehlager besteht.
Die Erfindung bezieht sich nun auf Entladungsröhren, insbesondere Röntgenröhren mit beweglicher, insbesondere drehbarer Anode, wobei aber die Wärmeabfuhr nach aussen weitgehendst verbessert ist. Die Erfindung besteht in der Anordnung eines Metallkörpers, welcher die von der beweglichen Anode abgestrahlte Wärme aufnehmen und nach aussen ableiten kann. Die beiden Teile, nämlich die Anode und der Metallkörper sind einander gegenüberliegend angeordnet. Einer der beiden Teile weist ein oder mehrere ringförmige, etwa rippenartige Vorsprünge auf, die mit geringem Spielraum in entsprechend ausgebildeten Vertiefungen des andern Teiles derart eingreifen, dass die auf der Anode entwickelte Wärme durch Strahlung auf den wärmeleitenden Körper übertragen wird.
Der die Wärme ableitende Körper kann zugleich so angeordnet und ausgebildet sein, dass er die Anode zum grössten Teil umgibt und die Röhrenwand dadurch gegen die von der Anode ausgestrahlten Wärme abschirmt. Zweckmässig wird in diesem Falle bei einer magnetisch bewegten Anode der die Anode umgebende Teil des wärmeleitenden Körpers durch Längsschlitze unterteilt, so dass in ihm keine Wirbelströme entstehen, welche eine unerwünsche Erhitzung hervorrufen und die Drehung der Anode unter Umständen erschweren können.
Der die Wärme ableitende Körper kann in unmittelbarer Verbindung mit einem Kühlkörper stehen, der aus dem Entladungsgefäss hochvakuumdicht nach aussen geführt ist. Die nach aussen geführten Metallteile können sodann in an sich bekannter Weise durch ein flüssiges oder gasförmiges Medium gekühlt werden.
Falls der Metallkörper die Anode nicht umgibt, ist es zweckmässig, die Anode so auszubilden, dass eine Ausstrahlung der Wärme nach aussen gegen die Röhrenwandung verhindert wird, damit praktisch die ganze Wärmestrahlung gegen den im Innern der Anode angeordneten Wärmeableitkörper gerichtet wird. Zu diesem Zweck wird die Oberfläche der sich relativ zum Wärmeableitkörper drehenden Anode mit einer hochglanzpolierten Oberfläche versehen. Um das Reflexionsvermögen dieses Anodenkörpers zu erhöhen und das Abstrahlungsvermögen weiter herabzusetzen, wird der ganze Anodenkörper mit Ausnahme der Anodenvorderfläche, die dem Elektronenstrom von der Kathode her ausgesetzt ist und grösstenteils aus einem Metall von hohem Schmelzpunkt, wie z. B. Wolfram besteht, mit einem Wärmestrahlen gut reflektierenden Metall, wie z. B. Chrom oder Silber überzogen.
Dieser Metallüberzug wird dann hochglanzend poliert. Hiedurch wird die in der Anode entwickelte Wärme weitgehendst am Austritt durch Strahlung gegen die Röhrenwandung gehindert, so dass praktisch die ganze Wärmeabstrahlung von den Innenwandungen des Anodenhohlraumes gegen den diesem gegenüber angeordneten Wärmeableitkörper geführt wird. Gegebenenfalls können zur Erhöhung des Wärmeabstrahlvermögens die Innenwandungen mit einem geeigneten Überzug versehen werden. Dieser gut Wärme abstrahlende Überzug des Anodenkörpers kann aus einem möglichst schwarzen Überzug, beispielsweise aus Eisen, Chromeisen, Chromoxyd, Platinschwarz, Russ, Nickelkarbid od. dgl. bestehen.
Erfolgt die vakuumdichte
<Desc/Clms Page number 2>
Ausführung der Anode mit Hilfe einer mit Glas gut verschmelzenden Eisenlegierung, wie Chromeisen, so kann der mit der Glaswand verschmolzen Hohlkörper zweckmässig mit einem Metall guter Wärmeleitfähigkeit ausgegossen werden. Die Innenwand dieses Hohlkörpers kann dann durch ein gasförmiges oder flüssiges Medium gekühlt werden oder es kann ein entsprechender Kühlstab nach aussen geführt werden.
Besonders zweckmässig ist es-mit Rücksicht auf die Wärmeab-und Zufuhr, wenn sich die rippenartigen Vorsprünge und Vertiefungen in entgegengesetztem Sinne verjüngen, derart, dass die Wandflächen des einen Teiles den Wandflächen des andern parallel sind. Auf diese Weise wird die Stromdichte der abstrahlenden bzw. absorbierten Wärme'in den rippenartigen Vorsprüngen besonders konstant gehalten.
Ausserdem ermöglicht diese Ausführungsform eine besonders wirksame Kühlung einer drehbaren Anode, u. zw. dadurch, dass durch Bewegen der Anode in die Richtung der Drehungsachse gegen den die Wärme ableitenden Körper die Wandflächen der beiden Teile miteinander in direkte Berührung kommen. Wird nämlich die Entladungsröhre nach Ausserbetriebsetzen so gedreht, dass sich die Kathode oben befindet, so sinkt der drehbare Teil der Anode auf den feststehenden Kühlkörper herab, wobei sich die ringförmigen Kühlrippen der Anode auf die ihnen gegenüberliegenden des Kühlkörpers auflegen. Auf diese Weise entsteht ein unmittelbarer sehr inniger Wärmekontakt, der eine direkte Wärmeabfuhr durch Wärmeleitung gestattet.
Statt die Röntgenröhre beiA11sserbetriebsetzen umzudrehen, kann auch beispiels-
EMI2.1
oberen festen Teil angezogen werden.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes eine Röntgenröhre mit drehbarer Anode dargestellt.
Der zylindrische Glaskörper 1-ist in Höhe der Entladungsbahn durch einen mit ihm hochvakuumdicht verschmolzenen Metallzylinder 2 unterteilt, der beispielsweise aus Chromeisen bestehen kann. Zum Austritt der Röntgenstrahlen ist in diesem Metallteil ein Strahlenaustrittsfenster 3 beispielsweise aus Glas vorgesehen. Mit dem eingestülpten Glashals 4 ist hochvakuumdicht ein beispielsweise ebenfalls aus Chromeisen bestehender Hohlkörper 5 verschmolzen, der als Träger der Anode 8 dient. Der Anode gegenüber angeordnet ist der Kathodenträger 7, der exzentrisch gelagert eine Glühkathode 6 innerhalb der Sammelvorrichtung 7, aufweist. Die Anode besteht im wesentlichen aus einem Körper 10 guter Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise Kupfer, der teilweise hohl ausgebildet ist.
Der hohle Teil der Anode besteht aus mehreren konzentrischen Ringräumen, welche durch die ringförmigen Kühlrippen 9 gebildet werden. Diese ringförmigen Kühlrippen verjüngen sich nach oben ; in die zwischen diesen Kühl-
EMI2.2
die Wände der einzelnen einander gegenüberliegenden Kühlrippen zueinander parallel verlaufen. Die Kühlrippen. 10 bilden zweckmässig einen einheitlichen Körper mit dem Metallkörper 11, über den die hohle Anode herumgreift.
Die Drehung der Anode erfolgt in an sich bekannter Weise dadurch, dass die Anode den Rotor eines Drehstrommotor bildet, dessen Stator 12 konzentrisch um die Röhre herumgelegt ist.
PATENT-ANSPRUCHE :
1. Elektrische Entladungsröhre mit einer während des Betriebes beweglichen, insbesondere drehbaren Anode, und einem gegenüber der Anode angeordneten, gut wärmeleitenden Körper, dadurch gekennzeichnet, dass einer dieser beiden Teile eine oder mehrere ringförmige Rippen besitzt, die mit geringem Spielraum in entsprechend gebildete Vertiefungen des andern Teiles eingreifen, so dass die gegenüberliegenden Flächen der relativ zueinander bewegten Teile eine verhältnismässig grosse Ausdehnung erhalten.