AT84524B - Röntgenröhre zur Erzeugung von Röntgenstrahlen beliebig einstellbaren Härtegrades unabhängig vom Vakuum. - Google Patents

Description

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  Röntgenröhre zur Erzeugung von Röntgenstrahlen beliebig einstellbaren Härtegrades   unabhängig   vom Vakuum. 



   Durch das   österreichische   Patent   nif. 63981   ist eine Einrichtung   sur Erzeugung   von   Röntgenstrahlen bekannt   geworden, bei der die den aufs äusserste evakuierten Raum elektrisch leitend machenden Teilchen durch einen von der Röntgenentladung unabhängigen 
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 graden der Dunkelraum, welcher die Röntgenkathode umgibt, sich bis in den Raum der Primärentladung erstreckt und diese schädlich beeinflusst. 



   Bei der vorliegenden Röntgenröhre ist diese Schwierigkeit dadurch umgangen, dass die Elektroden der   Primärentladung   durch die Röntgenkathode von der Röntgenentladung elektrostatisch abgeschirmt sind. Die Röntgenkathode a (Fig. i) trennt den Raum der von der Sekundärwicklung des   Transiormators   T aufrecht erhaltenen Primärentladung, der 
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 hinter a angebracht. 



   In der einfachsten Ausführung wird a gleichzeitig als Anode der Primärentladung benutzt. Für grosse Belastungen kann es vorteilhaft sein, eine besondere, tunlichst zu kühlende Primäranode, die an der Stelle c in Gestalt eines an beiden Enden in das Glas eingeschmolzenen Platinrohres zwischen g und a angebracht werden kann, zu benutzen. In diesem Falle wird diese besondere Primäranode mit a entweder leitend verbunden, oder es wird a auf ein   ihr gegenüber   positives Potential gebracht, welches aber negativ, im Grenzfall gleich gegenüber dem Potential der Antikathode b ist. 



   Zufolge dieser Verteilung der Spannungen tritt der beachtenswerte Umstand ein, dass das Potential der Elektroden der Primärentladung höchstens um wenige Tausend Volt von dem Potential der Röntgenkathode abweicht und im Grenzfalle diesem Potential gleich wird, während der Spannungsabfall zwischen diesen Elektroden und der Antikathode ein vielfaches von zehntausend Volt beträgt. 



   Die Primärentladung löst an den Rändern der Öffnung in der Elektrode a, an welchen sie ansetzt, Elektronen aus. Diese Elektronen werden von dem zwischen a und b angelegten Hochspannungsfeld ergriffen und mit diesem Felde entsprechender Geschwindigkeit auf die Antikathode b geschleudert. Hier erzeugen sie die Röntgenstrahlung. Dadurch wird ein Entladungsvorgang zwischen der Kathode a und der Antikathode b möglich und man ist in der Lage, mit Hilfe der Änderung der   Primärehtladung   diesem Entladungsvorgang bei jedem gegebenen Spannungsabfall am Transformator R eine beliebige Stromstärke zu verleihen, also letzten Endes den an der Antikathode b erzeugten Röntgenstrahlen einen beliebigen Härtegrad bei einer beliebigen Intensität zu erteilen. 



   Als besonders vorteilhaft ist der Umstand zu bezeichnen, dass bei der vorliegenden Anordnung sämtliche Elektroden in einer Flucht liegen und dabei das Potentialgefälle sich stets in demselben Sinne längs ihrer Verbindungslinie ändert. Hierdurch wird bewirkt, dass die von den beiden Entladungsstromkreisen, dem primären und dem sekundären, gegebenen elektrostatischen Felder, die an der Elektrode a aneinander grenzen, an dieser gemeinsamen Grenzfläche gleichgerichtet sind und folglich einander weder deformieren noch aufheben können. Dadurch bleiben die Elektronen auch an dieser Fläche dauernd einer Kraft aus- 
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 die erwünschte Wirkung verloren geht. Deshalb kommt man mit geringeren Stromstärken für die Primärentladung aus. 



   Versuche haben ergeben, dass einerseits das Glasrohr o nicht genügt, um die Strombahn der zwischen g und der hinteren Seite des Kathodenspiegels a verlaufenden Entladung 
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 hängt von der erwünschten Grösse des Brennpunktes ab, sie wird also für   Therapieröhren   grösser, für Röhren, die scharfe Bilder geben sollen, kleiner genommen. Aus diesem Grunde wurde das hitzebeständige Isolatorrohr   r   aus Quarz, Hartglas oder Porzellan eingefügt, 

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 welches vorne konisch verjüngt ist und in den Kathodenspiegel a eingeschliffen ist (Fig. 3). 



  Es besitzt hinter der   Schliffläche   einen Wulst, der es gestattet, mit dem auf a aufgeschraubten Rohr d den Schliff fest mit dem Kathodenkörper zu ve. binden. Damit die Entladung nicht in unerwünschter Weise den Weg zwischen c und r einschlägt, sind Metallringe m zwischen diese beiden Röhren eingelegt. Diese können entweder aus Metallrohr bzw. Blech hergestellt sein oder aber vermittelst Auftragens-on Metallschichten in einer der Arten, wie sie zur Herstellung von Metallspiegel in der Technik geläufig sind, hergestellt sein. 



   Es bietet aus Gründen, welche im österreichischen Patente Nr. 63981 auseinandergesetzt sind, auch bei der vorliegenden Ausführungsform der Röntgenröhre besondere Vorteile. synchrone Spannungsimpulse des richtigen Vorzeichens den Elektroden zuzuführen. 



  Während aber in jener Patentschrift für die beiden Entladungsstromkreise besondere Stromquellen vorgesehen sind, kann man in Anbetracht der Tatsache. dass, wie oben erwähnt, bei der vorliegenden Röhre die Stromstärken für die Primärentladung sehr klein sind (nicht erheblich von denen der Sekundärentladung abweichen), die besonderen Stromquellen durch eine einzige ersetzen und durch Abzweigungsschaltungen die. synchronen Spannungsimpulse herstellen. Unter Verwendung der in letzter Zeit zu   grosser   Vollkommenheit durchgebildeten Hochspannungswiderstände und Löschfunkenstrecken gelingt es nun, den Röntgenelektroden synchrone Impulse mit Hilfe einer einzigen Stlomquelle, und zwar. des üblichen Röntgentransformators, zuzuführen. Die Schaltung ist in Fig. 2 dargestellt.

   Die Hochspannung wird mit ihrem negativen Pol, an die Glühelektrode g, mit ihrem positiven Pol an die Antikathode b angelegt. Wäre nichts weiter vorgesehen, so würde keine brauchbare Entladung einsetzen, da diese beiden Elektroden durch die Kathode a voneinander elektrostatisch abgeschirmt sind. Legt man jedoch einen   Hochspannungswiderstand ! f zwischen   Kathode und Antikathode, so verläuft zunächst eine Entladung von der Glühelektrode g zur Kathode a über den Widerstand w. Diese Entladung löst gleichzeitig in der Öffnung der Kathode a Elektronen aus, welche ihrerseits den Stromübergang zwischen Kathode a und Antikathode b einleiten und so an der letzteren die Röntgenstrahlen erzeugen.

   Für die Härte der Strahlung bzw. die Grösse des Potentialgefälles zwischen Kathode und Antikathode ist offenbar die Grösse des zwischengeschalteten Widerstandes w, der demnach regulierbar eingerichtet ist, massgebend. Gleiche Primärbelastung des Transformators R vorausgesetzt, wächst die   Stlahlenhärte   mit der Zunahme des Widerstandes w. 



   An Stelle des Widerstandes w kann eine. Funkenstrecke-am besten Löschfunkenstrecke-benutzt werden und für gewisse Spezialzwecke wird man einen Widerstand mit einer in Reihe geschalteten Funkenstrecke oder anderer Gasentladungsvorrichtung benutzen. 



   Unter Umständen ist es vorteilhaft einen Hochspannungswiderstand, eine Funkenstrecke oder beides hintereinander einzuschalten. 



   PATENT-ANSPRÜCHE : i. Röntgenröhre zur Erzeugung von. Röntgenstrahlen beliebig einstellbaren Härtegrades unabhängig vom Vakuum, bei welcher die den aufs äusserste evakuierten Raum elektlisch leitend machenden Teilchen durch einen von der Röntgenentladung unabhängigen   primären   Vorgang erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die an einer oder mehreren Stellen durchbrochene Röntgenkathode (a) den luftleeren Raum, in dem sich die Glühkathode (g) befindet, von demjenigen Raume, durch welchen die Röntgenentladung verläuft, trennt.

Claims (1)

1. 2. Röntgenröhre nach Anspruch Is dadurch gekennzeichnet, dass die Primärkathode (g), Primäranode, Röntgenkathode (a) und Antikathode (b) räumlich in der genannten Reihenfolge angeordnet sind.

   3. Röntgenröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dass die Röntgenkathode (a) mit der Primäranode leitend verbunden ist, welch letztere im Bedarfsfalle zylinderförmig ausgestaltet und für Kühlung eingerichtet sein kann.

   4. Röntgenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet" dass die Röntgenkathode (a) gleichzeitig als Anode der Primärentladung dient, bzw. dass sie mit der Anode leitend verbunden ist.

   5. Betriebsanordnung für Röntgenröhren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass den Elektroden die Spannungen in der Weise zugeführt werden, dass das Potential von der Primärkathode zur Primäranode, von dieser zur Röntgenkathode und von dieser wieder zur Antikathode derartig ansteigt, dass eine jede der genannten Elektroden gegen die vorhergenannte positiv und gegen die darauffolgend genannte negativ geladen bleibt.

   6. Ausführungsform der Röntgenkathode nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des die Kathode (a) tragenden Rohres (d) ein zweites Isolatorrohr (r) aus hitzebeständigem Material, wie Quarz, Hartglas, angebracht ist, durch welches die Primärentladung ihre Bahn nimmt <Desc/Clms Page number 3> 7. Ausführungsform der Röntgenkathode nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem die Kathode (a) tragenden Glasrohre (c) und dem zweiten Isolatorrohre (r) ein oder mehrere Metallringe (m) angebracht sind, zu dem Zwecke, die Entladung zu verhindern, zwischen den beiden Röhren ihre Bahn zu nehmen.

   8. Ausführungsform der Röntgenkathode nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringe (rit) durch Auftragen verspiegelungsartiger Metallschichten innerhalb des Glasrohres (c) bzw. auf dem zweiten Isolatorrohre (r) hergestellt sind.

   9. Ausführungsform des Isolatorrohres nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es nach dem Kathodenspiegel zu verjüngt ist.

   10. Ausführungsform des Isolatorrohres nach den Ansprüchen 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es in mit dem Kathodenspiegel verbundene Metallteile eingeschliffen ist.

   11. Schaltungsweise für Röntgenröhren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch ge- kennzeichnet, dass bei zwei oder mehreren Elektroden die Spannungsverteilung durch zwischengeschaltete Hochspannungswiderstände, Gasentladungsstrecken oder beides besorgt wird, zu dem Zwecke, drei oder mehreren Elektroden synchrone Impulse verschiedener Spannung zu erteilen.

   12. Schaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Widerstände und Gasentladungsstrecken zwischen Kathode und Antikathode angebracht sind, während der . negative Pol der Stromquelle mit der Glühelektrode verbunden ist.