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Elektrische Entladungsröhre, insbesondere Röntgenröhre für sehr hohe Spannungen.
Es sind elektrische Entladungsröhren zum Betriebe mit sehr hohen Spannungen bekannt, bei denen zwischen der Kathode und der Anode eine rohrförmige Zwischenelektrode angeordnet ist. Diese verteilt die Bahn, in welcher die Elektronen vom elektrischen Feld beschleunigt werden, in zwei Stufen.
Es können auch mehrere solcher Zwischenelektroden zur weiteren Unterteilung der Entladungsbahn vorhanden sein. Bei diesen bekannten Entladungsvorriehtungen werden durch die Zwisehenelektroden isolierende Teile der Röhrenwand miteinander verbunden. Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Entladungsröhren dieser Gattung und hat zum Zweck, die erforderlichen Abmessungen solcher Röhren zu vermindern und ihre Überschlagssicherheit zu vergrössern.
Erfindungsgemäss weisen die von den Zwischenelektroden verbundenen isolierenden Teile der Röhrenwand Einstülpungen auf, welche an der von ihnen umgebenen Zwischenelektrode befestigt sind und einen Teil des von den isolierenden Wandungsteilen aufzunehmenden Spannungsgefälles aufnehmen.
An Hand der Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert.
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Ausführungsbeispiele einer gemäss der Erfindung ausgeführten Röntgenröhre.
Bei der Entladungsvorrichtung nach Fig. 1 sind zwei Glasgefässe 1 und 2 durch eine Zwischenelektrode miteinander verbunden. Die Zwischenelektrode besteht aus einem Metallring. 3 und einem in diesem angeordneten Metallrohr 4. An dem Ring 3 sind die Glasgefässe 1 und 2 luftdicht angeschmolzen. Das Rohr 4 dient als Fortleitungsrohr für die von der Kathode 5 ausgesandten Elektronen. Diese bewegen sich durch das Rohr 4 mit einer Geschwindigkeit, welche dem zwischen der Kathode 5 und dem Ring 3 herrschenden Potentialunterschied entspricht. Die aus dem Rohr 4 austretenden Elektronen werden durch eine zwischen dem Ring 3 und der Anode 6 anzulegende Spannung weiter beschleunigt.
Es ist auch eine ähnlich wirkende Röhre bekannt, bei der das Fortleitungsrohr in einer durchlochten Zwischenwand aus Glas eingesetzt ist, bei der also der Metallring.'3 fehlt. Das Metallrohr besteht bei dieser Röhre aus Drahtgeflecht und wird von einem Stützrohr aus Glas oder Porzellan umschlossen.
Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung hat gleichfalls kugelförmig ausgebildete Glasgefässe 7 und 8 wie die Röhre nach Fig. 1. Der Abstand zwischen dem Mittelpunkt der einen Kugel und dem Mittelpunkt der andern Kugel ist bei der Entladungsvorrichtung nach Fig. 2 viel kleiner als bei jener gemäss Fig. 1, u. zw. wird dies erfindungsgemäss dadurch ermöglicht, dass an den Glasgefässen Einstülpungen 9 und 10 angeformt sind, die mit ihrem Rande an der Zwischenelektrode 11 befestigt sind. Diese Einstülpungen umgeben diese rohrförmige Zwischenelektrode in einem Abstand und sind so imstande, einen Teil des über die Glaswände 7 und 8 auftretenden Spannungsgefälles aufzunehmen. Die einwärts erfolgende Umbiegung der Glaswand hat zur Folge, dass die Übersehlagsgefahr merklich vermindert wird.
Zwar liegt zwischen den einander gegenüberliegenden Mündungen der Einstülpungen ein beträchtlicher Teil der Hochspannung, aber ein Durchschlag an dieser Stelle lässt sieh leicht dadurch verhindern, dass zwischen den isolierenden Teilen der Röhrenwand Isolierkörper angeordnet werden.
Um den Durchschlag zwischen zwei einander frei gegenüberliegenden Punkten, die einen bestimmten Spannungsunterschied voneinander haben, zu vermeiden, genügt ein viel geringerer Abstand, als zur Vermeidung von Gleitfunken über die Oberfläche einer Glaswand erforderlich ist. Demzufolge kann die Zwischenelektrode 11 bei der Röntgenröhre gemäss Fig. 2 erheblich kürzer sein als bei der bekannten
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Röhre nach Fig. 1 und es wird auch der Verlust an abirrenden Elektronen geringer, welche von der Zwisehenelektrode der Entladung zwischen der Kathode 5 und der Anode 6 entzogen werden. Zur Vermeidung des Durchschlages zwischen den benachbarten Stellen der isolierenden Teile 7 und 8 sind bei der Röhre nach Fig. 2 isolierende Scheiben 12 und 1. 3 angeordnet.
Um ihre Wirkung noch zu verbessern, sind die Scheiben über die kugelförmige Oberfläche der Teile 7 und 8 gewölbt ausgestaltet.
Fig. 3 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Entladungsvorrichtung gemäss der Er-
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wirkende Metallrohr 16 miteinander verbunden werden. Das Metallrohr wird von den trichterförmigen Einstülpungen. 17 und 18 mit Abstand umgeben. Diese sind mit ihrem inneren Rande an die Zwischen- elektrode angeschmolzen. Das Gefäss 14 besteht aus einem metallenen Mittelteils9, an dessen Ränder
Glasteile 20 und 21 angeschmolzen sind. Ebenso besteht das Gefäss 15 aus einem metallenen Mittelteil 22 und Glasteilen. 33 und 24, die mit dem Metallteil 22 verschmolzen sind.
Die Röntgenstrahlen, welche durch den Aufprall der von der Glühkathode 25 ausgesandten und durch das Rohr 16 hindurehgeleiteten
Elektronen auf den Boden 34 einer Aushöhlung der Anode 26 entstehen, können seitlich aus dem
Fenster 27, welches sich in dem Metallring 22 befindet, aus dem Gefäss 15 austreten. Die Kathode hat Strom- zuführungsdrähte. 3 J, die Stromzuleitung an die Anode erfolgt durch das zur Aufnahme eines Kühlmittels geeignete Hohlrohr 36. Die Gefässe 14und15 werden durch Isolierteile 28 und 29 voneinander getrennt.
In dem Teil 29 ist ein Kanal.' ? ausgespart, durch welchen ein Verbindungsdraht 31 zu dem Metallrohr 16 führt.
Die in Fig. 4 im Querschnitt dargestellten Isolierteile 28 und 29 sind mit Hilfe eines geeigneten
Kittmittels lüekenlos aufeinander befestigt. Sie erstrecken sich beeherartig über die isolierenden Wandungsteile 21 und 23. Hiedurch wird die Gefahr eines Durchschlages zwischen den Gefässen 14 und 15 weiter verringert. Die zwischen den Einstülpungen 17 und 18 einerseits und dem Metallrohr 16 anderseits verbleibenden Hohlräume sind mit einer erhärtenden Isoliermasse 32 und 33, wie beispielsweise Bleiglätte, ausgefüllt, so dass das elektrische Feld in diesen Räumen keine Luft zur Ionisation bringen und dadurch die Isolierung verderben kann.
Beim Betriebe wird die zwischen den Elektroden 25 und 26 herrschende Spannung über die vier gläsernen Teile 20, 21, 23 und 24 verteilt. Dazu wird der Leiter 31 mit der Mitte der Spannungsquelle verbunden. Gegebenenfalls werden auch die Metallringes 19 und 22 an Punkte des Hochspannungssystems entsprechenden Potentials angeschlossen. Durch die Zurüekbiegung der Glaswand nach den Enden der Zwischenelektrode hin wird erheblich an Länge gespart. Gemäss der Erfindung ausgeführte Entladungsröhren in einer Gesamtlänge von etwa 40 ein eignen sich für Betriebsspannungen von mehreren hunderten Kilovolt. Die Erfindung eignet sich nicht nur für Röntgenröhren, sondern auch für Röhren zum Aussenden von Korpuskularstrahlen, wie Kathodenstrahlen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Ele1. -trische Entladungsröhre, insbesondere Röntgenröhre, für sehr hohe Spannungen, mit einer oder mehreren, zwischen der Kathode und der Anode angeordneten rohrförmigen Zwisehenelektroden, die isolierende Teile der Röhrenwandung miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass diese isolierenden Teile Einstülpungen aufweisen, die mit ihrem inneren Ende an der von ihnen umgebenen Zwischenelektrode befestigt sind und einen Teil des über den isolierenden Wandungsteilen auftretenden
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