Gliihkathoden-Röntgenröhre mit Hochvakuum. Um beispielsweise bei der Durchleuch- uung mittelst Röntgenröhren scharf gezeich nete, Einzelheiten möglichst genau erkennen lassende Röntgenbilder zu erhalten, trifft man die Anordnung so, dass der Ursprung der Röntgenstrahlen, der durch die Auftreff- fläche der Kathodenstrahlen auf der Anti kathode gebildete Brennfleck, klein ist, nur einundeinhalb bis drei Millimeter Durchmes ser aufweist.
Solcher Präzisionsbrennflecke kann man sich bedienen, weil für die Er zeugung von Röntgenbildern dieser Art 'chon drei bis acht Milliampere als Strom stärke der die Röntgenröhre durchsetzenden elektrischen Entladung ausreichend sind.
Wollte man mit einer solchen Präzisions röhre versuchen, Röntgenbilder, beispiels weise Röntgenaufnahmen, herzustellen, für welche eine verhältnismässig grosse Ent ladungsstromstärke in der Röntgenröhre er forderlich ist, so würde dabei der kleine Brennfleck mit Kathodenstrahlen überlastet und infolgedessen die Röntgenröhre zerstört werden.. Der vor$andene Bedarf an Röntgen- röhren, die es ermöglichen, wahlweise ent weder Präzisionsdurchleuchtungen oder Rönt genaufnahmen mit Entladungsstromstärken bis zu 100 Miniampere mittelst einer und derselben Röntgenröhre auszuführen, war bis jetzt nicht zu befriedigen.
Durch die neue Glühkathoden-Röntgen- röhre mit hohem Vakuum wird dieser Bedarf befriedigt.
Einige Ausführungsformen der neuen Röntgenröhre sind, teilweise zugleich mit ihrer Schaltungsanordnung, in der Ab bildung schematisch dargestellt. Die Rönt genröhre nach Fig. 1 enthält in dem hohen Vakuum eine- Antikathode a und zwei Glühkathoden b und c, deren jede von einem besonderen Heizstromtransfarm.ator d bezw. e aus beheizt wird und in bezug auf ihren Reizstrom unabhängig von der andern ge regelt werden kann.
Von den beiden Glüh- kathoden ist (etwa durch entsprechende, an sich bekannte Wahl der geometrischen Be schaffenheit von Glühkörper und Sammel vorrichtung und der geometrischen Beziehung beider zueinander und zur Antikathode) die eine, etwa b, als Präzisionskathode, näm lich so ausgebildet, da.ss der von ihr auf der Antikathode a erzeugte Brennfleck klein, ein Präzisionsbrennfleck, ist. Die andere Glühkathode, c, die Hochleistungskathode, hingegen erzeugt auf der Antikathode einen genügend grossen Brennfleck, damit auch bei den grössten vorkommenden Entladungs stromstärken keine unzulässig grosse Be lastung der Antikathode stattfindet.
Je nach dem Zweck, welchem die Röntgenröhre ge rade dienen soll, wird entweder die Kathode b oder die Kathode c mit Heizstrom versorgt und so in Tätigkeit gesetzt.
Um mit nur einer Heizstromquelle für beide Glühkathoden <I>g</I> und<I>h</I> auszukommen, kann man gemäss Fig. 2 mittelst eines Um schalters z wahlweise entweder die eine oder die andere Glühkathode an die gemeinsame Heizstromquelle f anschliessen.
Die zwei oder mehreren Sammelkathoden brauchen nicht, wie in Fig. 1 und 2, jede für sich mit einer besonderen Sammelvor- richtung k versehen zu sein.
Man kann (Fig. 3) zwei oder mehrere spiralförmige Glüh- drähte in, <I>n</I> innerhalb einer und derselben Sammelvorrichtung g derart anbringen, dass die Kathodenstrahlen von einem Glühdraht an einem oder mehreren andern Glühdrähten vorbeigehen, wie es für den Fall schrauben- linienförmiger Glühdrähte auch die Fig. 4 zeigt.
Man kann aber auch Teile eines und des selben Glühdrahtes für jede der beiden oder mehreren Kathoden verwenden, indem man gemäss Fig. 5 die Stromzu- und -ableitungen p für die verschiedenen Kathoden an ver schiedenen Teilen eines und desselben Glüh- drahtes r anbringt.
Immer ermöglicht es das hohe, nur durch das Glühen der jeweils benutzten Glüh- kathode wegsam gemachte Vakuum, je nach Wunsch Kathodenstrahlen nur von der ge rade benutzten Glühkathode ausgehen zu lassen.
Bei der Verwendung einer gemeinsamen Ileizstromquelle und eines Umschalters kann dieser vorteilhaft, wie es in einem Aus führungsbeispiel in der Abbildung, und zwar in Fig . 6 im Längsschnitt, in Fig. 7 in der Draufsicht nach Abnahme des Deckels, schematisch dargestellt ist, während Eig. ä die Schaltungsanordnung zeigt, mit beweg lichen Kontaktstücken s versehen sein, deren Breite grösser ist als der Abstand derjenigen einander benachbarten ruhenden Kontakt stücke<I>t</I> und tc,
die mit den aussen liegenden Zuleitungen<I>v und w</I> zu den beiden Glüh- kathoden x und y dauernd verbunden sind. Dadurch ist es erreicht, dass beim Umschal ten die eine Glühkathode schon mit Strom beschickt wird, während die andere noch nicht ganz stromlos und daher noch glühend ist. Auf diese Weise wird die Zeitspanne, während welcher die Röntgenröhre für elek trische Entladungen unwegsam ist, wesent lich abgekürzt, wodurch es ermöglicht ist, schnell von der für Durchleuchtungen ge eigneten Einstellung auf diejenige für Auf nahmen überzugehen.
Man kann auf diese Weise die Glühkathoden der im Betriebe be findlichen, unter Hoehspannung stehenden Röntgenröhre umschalten, ohne befürchten zu müssen, dass, infolge Unwegsamwerdens der Röntgenröhre, ausserhalb der Röntgen röhre ein Spannungsausgleich durch Funken übergang erfolgt, der die Röntgenröhre schä digen kann.
Um ein gleichzeitiges starkes Aufglühen beider Glühkathoden ;r und y zu vermeiden, kann man die Bewegung des Umschalthebels r unter der Einwirkung einer Feder 2 sprunghaft vor sich gehen lassen. Man kann ferner die Berührungsflächen, welche in sei ner Mittelstellung der Kontakthebel z mit den ruhenden Kontaktstücken<I>t</I> und u auf weist, so gering machen, dass durch den elektrischen Übergangswiderstand an diesen Berührungsflächen ein unerwünscht hohes Ansteigen der Heizstromstärke und damit der Temperatur der Glühkathode verhindert wird.
Wird das Messgerät 3 in der mittleren (gemeinsamen) Zuleitung zu den beiden Glühkathoden @c und g angebracht und wer- den die beiden andern ruhenden kontakt- stücke 4 und 5 der Umschaltvorrichtung mit einander verbunden oder durch ein einziges 1iontaktstü;#k ersetzt und mit dem entgegen gesetzten Ende der Heizstromquelle 6 ver bunden als das Messgerät 3, so kommt man mit einem einzigen Messgerät für alle in Be tracht kommenden Messungen aus.
Der Schalthebel z kann durch isolierenden Schnurzug oder durch isolierende Handgriffe in genügend grosser Entfernung von den Hochspannung führenden Teilen betätigt werden, damit der den Umschalter Bedienende nicht gef#;ihrdet wird.
Incandescent cathode X-ray tube with high vacuum. In order, for example, to obtain sharply drawn x-ray images that allow details to be recognized as precisely as possible during fluoroscopy using x-ray tubes, the arrangement is made so that the origin of the x-rays, the focal spot formed by the surface of the cathode rays on the anti-cathode, is small is, only one and a half to three millimeters in diameter.
Precision focal spots of this type can be used because three to eight milliamperes as the current strength of the electrical discharge penetrating the X-ray tube are sufficient for generating X-ray images of this type.
If you wanted to try with such a precision tube to produce X-ray images, for example X-rays, for which a relatively large discharge current in the X-ray tube is required, the small focal spot would be overloaded with cathode rays and the X-ray tube would be destroyed as a result Other requirements for X-ray tubes that allow either precision fluoroscopy or X-ray exposures with discharge currents of up to 100 mini amperes to be carried out using one and the same X-ray tube has not yet been met.
The new hot cathode x-ray tube with a high vacuum satisfies this need.
Some embodiments of the new X-ray tube are, partly at the same time with their circuitry, shown schematically in the education from. The X-ray tube of Fig. 1 contains in the high vacuum an anti-cathode a and two hot cathodes b and c, each of which by a special Heizstromtransfarm.ator d respectively. e is heated off and can be regulated independently of the others with regard to its stimulation current.
Of the two incandescent cathodes, one, for example b, is designed as a precision cathode, namely in such a way that (e.g. through the appropriate, known selection of the geometrical nature of the incandescent body and collecting device and the geometric relationship of both to one another and to the anticathode) .ss the focal point it creates on the anticathode a is small, a precision focal point. The other hot cathode, c, the high-performance cathode, on the other hand, creates a sufficiently large focal point on the anticathode so that the anticathode is not subjected to an inadmissibly large load even with the greatest discharge currents.
Depending on the purpose for which the X-ray tube is to serve, either the cathode b or the cathode c is supplied with heating current and thus put into action.
In order to get by with only one heating current source for both hot cathodes <I> g </I> and <I> h </I>, either one or the other hot cathode can be connected to the common heating current source using a switch z according to FIG connect f.
The two or more collecting cathodes do not need, as in FIGS. 1 and 2, to be each provided with a special collecting device k.
One can (FIG. 3) place two or more spiral filaments in, <I> n </I> within one and the same collecting device g in such a way that the cathode rays from one filament pass one or more other filaments, as is the case for FIG. 4 also shows the case of helical filaments.
But you can also use parts of the same filament for each of the two or more cathodes by attaching the current supply and discharge lines p for the different cathodes to different parts of one and the same filament r as shown in FIG.
The high vacuum, which can only be removed by glowing the incandescent cathode in use, always allows cathode rays to emanate only from the incandescent cathode that has just been used.
When using a common Ileizstromquelle and a changeover switch, this can be advantageous, as shown in an exemplary embodiment in the figure, namely in Fig. 6 in longitudinal section, in Fig. 7 in plan view after removing the cover, is shown schematically, while Eig. ä shows the circuit arrangement, be provided with movable contact pieces s, the width of which is greater than the distance between those adjacent stationary contact pieces <I> t </I> and tc,
which are permanently connected to the external supply lines <I> v and w </I> to the two incandescent cathodes x and y. This means that when you switch one hot cathode is already charged with electricity, while the other is not yet completely dead and is therefore still glowing. In this way, the period of time during which the X-ray tube is impassable for elec trical discharges is essentially shortened, which makes it possible to quickly move from the setting suitable for fluoroscopy to that for recording.
In this way, the hot cathodes of the high voltage X-ray tube in operation can be switched without having to fear that, as a result of the X-ray tube becoming impassable, a voltage equalization occurs outside the X-ray tube due to sparks that can damage the X-ray tube.
In order to avoid strong glowing of both hot cathodes; r and y at the same time, the movement of the switching lever r can be let go abruptly under the action of a spring 2. You can also make the contact surfaces, which in its middle position of the contact lever z with the resting contact pieces <I> t </I> and u on, so small that an undesirably high increase in the heating current strength and due to the electrical contact resistance at these contact surfaces so that the temperature of the hot cathode is prevented.
If the measuring device 3 is attached to the middle (common) supply line to the two hot cathodes @c and g and the two other stationary contact pieces 4 and 5 of the switching device are connected to one another or replaced by a single 1iontaktstü; #k and with the opposite end of the heating current source 6 connected ver than the measuring device 3, so you can get by with a single measuring device for all relevant measurements.
The switch lever z can be operated by an insulating cord or by insulating handles at a sufficiently large distance from the parts carrying high voltage so that the person operating the switch is not harmed.