AT392171B

AT392171B - Drehanoden-roentgenroehre

Info

Publication number: AT392171B
Application number: AT0258883A
Authority: AT
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1982-07-17
Filing date: 1983-07-14
Publication date: 1991-02-11
Also published as: JPS5925152A; GB2125208B; FR2530380B1; GB8318915D0; US4520496A; ATA258883A; GB2125208A; FR2530380A1; DE3226858A1; JPH0415981B2

Description

AT 392 171 B

Die Erfindung betrifft eine Drehanoden-Röntgenröhre mit einem Anodenteller, dessen Grundkörper zwei rotationssymmetrische, miteinander verbundene und in Richtung der Rotationsachse nebeneinander angeordnete Körper enthält, von denen der erste aus Molybdän oder einer Molybdänlegierung und der zweite aus Graphit besteht, wobei das Volumen des zweiten Körpers mindestens halb so groß ist wie das des ersten Körpers.

Eine solche Drehanoden-Röntgenröhre ist aus der DE-AS 21 17 956, Fig. 5, aus der DE-OS 30 13 441 sowie aus der EP-OS 37 956 bekannt. Der Graphitkörper und der Molybdänköiper sind dabei durch eine Lötung miteinander verbunden, wobei der Außendurchmesser des Veibindungsbereiches dem Außendurchmesser des ersten Körpers entspricht, zumindest aber größer ist als der Durchmesser der Brennfleckbahn. Das Volumen des Graphitkörpers muß dabei mindestens halb so groß sein wie das des Molybdänkörpers, damit die thermische Belastbarkeit spürbar verbessert wird.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Drehanoden-Röntgenröhre der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß bei gleichem Tellerdurchmesser und bei gleichem Trägheitsmoment die Belastbarkeit der Röntgenröhre erhöht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Außendurchmesser des Verbindungsbereiches zwischen dem aus Molybdän oder einer Molybdänlegierung bestehenden ersten Körper und dem aus Graphit bestehenden zweiten Körper kleiner ist als der Innendurchmesser der Brennfleckbahn, daß der aus Graphit bestehende zweite Körper einen Außendurchmesser hat, der größer ist als der Außendurchmesser des Verbindungsbereiches, und daß der erste Körper an seiner von der Brennfleckbahn abgewandten Seite eine ringförmige Vertiefung aufweist, in die der zweite Körper hineinragt. Bei dieser Ausgestaltung des Anodentellers bleibt die Temperatur im Verbindungsbereich vergleichsweise niedrig, so daß die dort vorhandene Lötung weniger leicht thermisch überlastet wird als bei den eingangs erwähnten bekannten Drehanoden-Röntgenröhren. Es ergibt sich dabei dadurch, daß der aus Graphit bestehende zweite Körper einen Außendurchmesser hat, der größer ist als der Außendurchmesser des Verbindungsbereiches, eine Verbesserung der Wärmeabfuhr.

Wenn eine solche Röntgenröhre mit einer relativ hohen mittleren Leistung, wie sie in der Computertomographie üblich ist, belastet werden soll, ist est, weil bei einer solchen speziellen Belastungsart eine stärkere Erwärmung des ersten Körpers im Bereich der Brennfleckbahn auftreten kann, günstig, den ersten Körper aus einer Legierung von Titan, Zirkonium, Molybdän und Kohlenstoff zu bilden. Eine solche Legierung wird im Schrifttum vielfach als TZM-Legierung bezeichnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert, die einen Schnitt durch einen Anodenteller in einer die Rotationsachse enthaltenden Ebene darstellt.

Der Anodenteller enthält einen scheibenförmigen Körper (1), der aus einer sogennanten TZM-Legierung besteht Auf seiner Oberseite, die nach dem Einbau in eine Drehanoden-Röntgenröhre der Kathode zugewandt ist, trägt der rotationssymmetrische Körper (1) mit einem Außendurchmesser von z. B. 120 mm eine Schicht (3) aus einer Wolfram-Rhenium-Legierung, von der ein Teil (Innendurchmesser 90 mm) die Brennfleckbahn bildet. Auf seiner Unterseite ist der Körper (1) mit einer ringförmigen, zur Rotationsachse (4) konzentrischen Vertiefung (2A) versehen, deren AuJßendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser der Brennfleckenbahn, z. B. 80 mm. Außerhalb dieser Vertiefung kann die Unterseite des Körpers (1) mit einem Schwärzungsbelag (2B), z. B. A^Oj und TiC^, versehen sein, um die Abstrahlungseigenschaften zu verbessern. In die Vertiefung (2A) ist die Stirnfläche eines ringförmigen Graphitkörpers (5) eingebettet, der in einigem Abstand von dem TZM-Körper (1) bzw. von der Vertiefung (2A) einen wesentlich größeren Außendurchmesser hat (z. B. 110 mm) als die Vertiefung (2A); grundsätzlich kann dieser Außendurchmesser auch dem Außendurchmesser des TZM-Körpers (1) entsprechen. Die Abmessungen des Körpers (5) in axialer Richtung betragen maximal ca. 25 mm, während die axialen Abmessungen des TZM-Köiper (1) etwa 8 mm betragen.

Die Verbindung zwischen den Körpern (1) und (5) erfolgt durch eine Lötung. Zu diesem Zweck wird der Körper (1) vorzugsweise so gedreht, daß die Vertiefung (2A) nach oben zeigt, und nach Einlegen einer Lotscheibe aus geeignetem Material, z. B. Zirkonium, wird der Graphitkörper (5) aufgelegt. Anschließend wird die Struktur zumindest im Bereich der Vertiefung (2A) erhitzt, bis die beiden Körper (1) und (5) nach Erweichen des Lotringes mechanisch fest miteinander verbunden sind. Der sich dabei ergebende Verbindungsbereich entspricht der Vertiefung.

Belastet man eine derartige Scheibe durch eine hohe mittlere Dauerleistung (über 600 Watt) so, daß die Scheibentemperatur (im Bereich der Brennfleckbahn) annähernd 1500 °C erreicht, bleibt aufgrund des relativ großen Abstandes zwischen der Brennfleckbahn und der Vertiefung (2A) deren Temperatur unterhalb von 1200 °C, so daß die Festigkeit der Lotschicht nicht beeinträchtigt werden kann. Wäre der Außenradius des Verbindungsbereiches zwischen den Körpern (1) und (5) so groß, daß dieser bzw. ein Teil davon unmittelbar unter der Brennfleckbahn liegen würde - wie bei den eingangs erwähnten bekannten Drehanoden-Röntgenröhren -, wäre die Temperatur im Verbindungsbereich wesentlich höher, was zur Karbidbildung oder sogar zum Verdampfen des Lotes führen könnte, wodurch die Röhre unbrauchbar werden würde. Deshalb müßte in einem solchen Fall die mittlere Leistung so weit abgesenkt werden, daß die Temperatur im Verbindungsbereich ihren zulässigen Wert (ca. 1200 °C) nicht überschreitet. Die Temperatur des TZM-Körpers (1) im Bereich der Brennfleckbahn wäre dann ebenfalls niedriger, d. h. dessen thermische Belastbarkeit wäre gar nicht voll ausgenutzt.

Der TZM-Körper (1) ist mit einer zentralen Bohrung (6) und der Graphitkörper (5) mit einer zentralen Bohrung (7) versehen, deren Durchmesser jedoch größer als der der Bohrung (6) ist. Auf diese Weise kann der -2-

Claims

AT392171B TZM-Körper (1) mit der nicht näher dargestellten Antriebswelle direkt verbunden werden, ohne daß der Graphitkörper (5) durch diese Verbindung mechanisch beansprucht werden kann. PATENTANSPRUCH Drehanoden-Röntgenröhre mit einem Anodenteller, dessen Grundkörper zwei rotationssymmetrische, miteinander verbundene und in Richtung der Rotationsachse nebeneinander angeordnete Körper enthält, von denen der erste aus Molybdän oder einer Molybdänlegierung und der zweite aus Graphit besteht, wobei das Volumen des zweiten Körpers mindestens halb so groß ist wie das des ersten Körpers, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Verbindungsbereiches (2A) zwischen dem aus Molybdän oder einer Molybdänlegierung bestehenden ersten Körper (1) und dem aus Graphit bestehenden zweiten Körper (5) kleiner ist als der Innendurchmesser der Brennfleckbahn, daß der aus Graphit bestehende zweite Körper (5) einen Außendurchmesser hat, der größer ist als der Außendurchmesser des Verbindungsbereiches, und daß der erste Körper (1) an seiner von der Brennfleckbahn abgewandten Seite eine ringförmige Vertiefung (2A) aufweist, in die der zweite Körper (5) hineinragt. Hiezu 1 Blatt Zeichnung