Vorrichtung zur Kühlung von Elektroden von Röntgenröhren. Die Erfindung bezieht sich auf eine Vor richtung zur Kühlung von Elektroden von Röntgenröhren.
Es ist bekannt, Antikathoden von Rönt genröhren dadurch zu kühlen, dass man um die Antikathode herum ein Gefäss anbringt, in dem vermöge der Wärme der Antikathode eine Flüssigkeit, wozu vielfach Wasser be nutzt wird, zu sieden anfängt. Beim Sieden der Flüssigkeit gerät letztere in heftige Bewe- gung, wobei die der Antikathode zunächst befindliche Flüssigkeit, die am meisten er wärmt wird, unter allmählicher Verdampfung ständig abgeführt wird. Infolge der ständi gen Abfuhr der Verdampfungswärme, sowie des starken Umlaufes ist .die Kühlung inten siver, als wenn .die Flüssigkeit noch nicht siedet.
Ein Nachteil einer solchen Kühlvorrich tung ist, dass, die üblichen Kühlgefässe mit der freien Luft in Verbindung stehen und die Flüssigkeit daher die Temperatur ihres ,Siede- punktes und den normalen Luftdruck ange nommen haben muss, bevor die beschriebene günstige Kühlung stattfindet.
Unter .dieser Temperatur wird ja nur die Flüssigkeit, die sich der Antikathode zunächst befindet, ört lich erwärmt. Freilich treten infolgedessen Strömungen in der Flüssigkeit auf, aber selbstverständlich werden in der Flüssigkeit trotz dieser Strömungen und auch infolge der schlechten Wärmeleitung, grössere Tempera turgefälle auftreten als in einer siedenden Flüssigkeit.
Es werden nun Röntgenröhren vielfach während Zeitdauern verwendet, die im Ver gleich zu der zum Sieden .der Flüssigkeit in dem offenen Kühlgefäss erforderlichen Zeit kurz sind. Dies ist zum Beispiel bei der Her stellung von Photographien der Fall. Es kommt dann, um eine konstante Wirkung der Röhre während dieser Augenblicke zu sichern, darauf an, in möglichst kurzer Zeit die grösst- möglichste Quantität Wärme abzuführen.
Gemäss der Erfindung befindet sich die Kühlflüssigkeit unter verringertem Druck in einem völlig geschlossenen Kühlgefäss, das von einem zweiten Kühlgefäss, in dem sich eine Flüssigkeit unter dem normalen Lu:Et- .druck befindet, umgeben ist. Setzt man nun die Röhre in Betrieb, so wird die Antikathode erhitzt, und da. sie mit der Kühlflüssigkeit in Berührung ist, ver dampft ein Teil der Flüssigkeit, wobei die Verdampfungswärme der Antikathode ent zogen wird.
Diese Verdampfungswä.rme wird gleich nach dem obern Ende des Kühlgefässes abgeführt und von dem zweiten umgebenden Kühlgefäss aufgenommen.
U m das innere Kühlgefäss so viel wie mög lich über seine ganze Länge mit der Flüssig keit. im äussern Kühlgefäss zu kühlen, kann letzteres derart angebracht werden, dass es auch innerhalb der Entladeröhrc das innere Kühlgefäss teilweise umgibt.
Will man die Röhre während längerer Zeit .arbeiten lassen, so wird die Flüssigkeit im äussern Kühlgefäss ständig in Temperatur steigen und schliesslich zu sieden anfangen.
Die Höchsttemperatur und somit der Höchstdruek im innern Kühlgefäss wird: 1. Durch die von der Elektrode zuge führte Energie, und ?. Durch die Wärmeleitung der -\V _@n- dung des innern Kühlgefässes bedingt. Stellt man letzteres aus Glas her, so wird man, um während des Betriebes Bruch zu ver hüten, die Wanddicke und die Glasart pas send wählen müssen. Daher kann es auch empfehlenswert sein, (las innere Kühlgefäss aus Metall, z. B. Chromeisen, herzustellen.
Will man das Sieden im äussern Kühl gefäss verhüten, soa kann man mit Hilfe einer Umlaufsvorrichtung das Wasser in diesem Gefäss kühl halten.
Die Zeichnung stellt eine beispielsweise Ausführungsform einer Vorrichtung gemäss der Erfindung zur Kühlung einer R,öntgen- antika.thode dar, mit Wasser als Kühlflüssig keit und Glas als Herstellungsmaterial für das innere Kühlgefäss. An die Antikathode 1 ist mit Hilfe eines Platinringes ? eine zylinderförmige Glas röhre 3 geschmolzen, die mit einer Menge Wasser versehen ist und nach Entfernung der Luft, luftdicht abgeschlossen, das innere Kühlgefäss bildet.
Ein Stromzuführungsdraht 4 für die Antikathode ist luftdicht dureh das Kühlgefäss hindurchgeführt. Um dieses Kühlgefäss herum ist ein zweites Kühlgefäss 5 angebraAht, das das erste Kühlgefäss 3 über eine grosse Fläche umgibt und sich teilweise innerhalb des Körpers E3 der Röntgenröhre befindet.
Um die Antikathode, den Platinring und Teile des innern und äussern Kühlgefässes herum ist eine zz-linderförmige Glasröhre 7 angebracht, die an das äussere @üblgcl'ä.ss a.n- geschmolzen ist, um dis. Verbindungsstulle zwischen Metall und Glas vor Elektronen stössen zu schützen. Man kann das innere Kühlgefäss auch gänzlieh aus itletall her stellen.
Device for cooling electrodes of X-ray tubes. The invention relates to a device for cooling electrodes of X-ray tubes.
It is known to cool anticathodes of x-ray tubes by attaching a vessel around the anticathode in which a liquid, for which water is often used, begins to boil by virtue of the heat of the anticathode. When the liquid boils, the latter starts to move violently, whereby the liquid which is closest to the anticathode and which is heated the most, is continually removed with gradual evaporation. As a result of the constant dissipation of the heat of evaporation and the strong circulation, cooling is more intensive than if the liquid is not yet boiling.
A disadvantage of such a cooling device is that the usual cooling vessels are in contact with the free air and the liquid must therefore have reached the temperature of its boiling point and the normal air pressure before the favorable cooling described takes place.
Below this temperature, only the liquid that is initially located on the anticathode is heated locally. Certainly, as a result, currents occur in the liquid, but of course, in spite of these currents and also as a result of the poor heat conduction, greater temperature gradients occur in the liquid than in a boiling liquid.
X-ray tubes are now often used for periods of time which are short compared to the time required to boil the liquid in the open cooling vessel. This is the case, for example, when taking photographs. In order to ensure a constant effect of the tube during these moments, it is important to dissipate the greatest possible quantity of heat in the shortest possible time.
According to the invention, the cooling liquid is located under reduced pressure in a completely closed cooling vessel which is surrounded by a second cooling vessel in which there is a liquid under normal air pressure. If you now put the tube into operation, the anticathode is heated, and there. if it is in contact with the cooling liquid, part of the liquid evaporates, whereby the heat of vaporization of the anticathode is withdrawn.
This evaporation heat is dissipated immediately after the upper end of the cooling vessel and absorbed by the second surrounding cooling vessel.
Around the inner cooling vessel as much as possible over its entire length with the liquid. To cool in the outer cooling vessel, the latter can be attached in such a way that it also partially surrounds the inner cooling vessel within the discharge tube.
If you want to let the tube work for a longer period of time, the temperature of the liquid in the outer cooling vessel will steadily rise and finally begin to boil.
The maximum temperature and thus the maximum pressure in the inner cooling vessel is: 1. By the energy supplied by the electrode, and?. Due to the heat conduction of the - \ V _ @ n- connection of the inner cooling vessel. If the latter is made of glass, in order to prevent breakage during operation, the wall thickness and type of glass must be selected appropriately. It may therefore be advisable to (read the inner cooling vessel made of metal, e.g. chrome iron.
If you want to prevent boiling in the outer cooling vessel, you can keep the water in this vessel cool with the help of a circulation device.
The drawing shows an exemplary embodiment of a device according to the invention for cooling a R, öntgen- antika.thode, with water as the cooling liquid and glass as the manufacturing material for the inner cooling vessel. At the anticathode 1 is a platinum ring? a cylindrical glass tube 3 melted, which is provided with a lot of water and after removal of the air, hermetically sealed, forms the inner cooling vessel.
A power supply wire 4 for the anticathode is passed airtight through the cooling vessel. A second cooling vessel 5 is sprayed around this cooling vessel, which surrounds the first cooling vessel 3 over a large area and is located partially within the body E3 of the X-ray tube.
Around the anticathode, the platinum ring and parts of the inner and outer cooling vessel, a zz-linder-shaped glass tube 7 is attached, which is fused to the outer @ üblgcl'ä.ss a.n- to dis. To protect the connecting sleeve between metal and glass from electron impacts. The inner cooling vessel can also be made entirely of itletall.