Verfahren zur Herstellung von Autikathoden für Röntgenröhren und nach diesem Verfahren hergestellte Antikathode. Vorliegende Erfindung umfasst ein Ver fahren zur Herstellung von Antikathoden für Röntgenröhren mit einem hohlen Teil aus Chromeisen, an dessen Rand eine Glas wand angeschmolzen ist und eine nach die sem Verfahren hergestellte Antikathode. Es hat sich nämlich herausgestellt, dass die Be festigung des für die Aussendung von Rönt genstrahlen dienenden Metallblockes an dem chromeisernen Teil Schwierigkeiten mit sich bringt, insbesondere wenn der Metallblock, wie es häufig der Fall ist, aus Wolfram be steht.
Diese Metalle lassen sich nämlich nicht aneinanderschmelzen. Überdies ist die schlechte Wärmeleitung des an den Metall block grenzenden Chromeisens ein Nachteil, der nur dadurch vermieden werden kann, dass an dieser Stelle das Chromeisenband sehr dünn gemacht wird, wodurch aber die me chanische Festigkeit der Antikathode dabei einbüsst.
Gemäss vorliegendem Verfahren wird zur Behebung dieser Übelstände ein für die Aus sendung von Röntgenstrahlen bestimmter Metallblock in einem Gefäss aus Chromeisen angeordnet, und es wird darauf eine Metall masse mit grossem Wärmeleitungsvermögen in dieses Gefäss eingebracht, worauf der Bo den des Gefässes so weit entfernt wird, bis der Metallblock blossgelegt wird, dabei muss die vorgenannte Metallmasse so beschaffen sein, dass sie sich sowohl an das Chromeisen als an den Metallblock anschmelzen lässt.
Das Verfahren wird zweckmässig derart ausgeführt, dass die Metallmasse, zum Bei spiel eine Metallegierung, mit grossem Wärmeleitungsvermögen nach dem Einbrin gen in das Chromeisengefäss unter Abschlie- ssung von der Luft geschmolzen wird. Dies kann zum Beispiel dadurch geschehen, dass das chromeiserne Gefäss während der Schmel zung des in dieses eingeführten Metalles oder Metallegierung in einen Vakuumraum gebracht wird. Das Erhitzen des Metalles oder der Metallegierung kann dann zum Bei spiel dadurch erfolgen, dass das Gefäss in ein hochfrequentes Magnetfeld gebracht wird.
Auch kann die Absohliessung von der Luft dadurch erfolgen, dass in das chromeiserne Gefäss Stoffe eingeführt werden, die beim Schmelzen eine Schlacke bilden, welche das geschmolzene Metall vor dem Hinzutreten von Luft schützt.
Die nach vorliegendem Verfahren Herge stellte Antikathode ist dadurch gekennzeich net, dass innerhalb des hohlen Teils aus Chromeisen eine Metallmasse, welche zum Beispiel aus einer Metallegierung bestehen kann, mit grossem Wärmeleitungsvermögen angebracht ist, die einen für die Aussen dung von Röntgenstrahlen dienenden Metall block trägt. Als Metall oder Metallegierung mit grossem Wärmeleitungsvermögen muss ein Stoff verwendet werden, der sich sowohl an das Chromeisen, wie auch an den Metall block anschmelzen lässt. Als solcher kommt zum Beispiel Kupfer in Betracht unter der Bedingung, da.ss es nicht oder nur wenig ver unreinigt ist.
Das im Handel vorkommende elektrolytische Rotkupfer hat sich für den Zweck der Erfindung als sehr geeignet er wiesen. Das Metall mit grossem Wärme- leitungsv ermögen wird zweckmässig ganz oder nahezu ganz von dem Innern der Ent ladungsröhre abgeschlossen. Es- -wird da durch die Möglichkeit verringert, dass etwaige aus diesem Stoff freiwerdende, für die Röhre schädliche Bestandteile in die Röhre treten würden, und es wird verhütet, dass dieser Stoff von der Entladung ange griffen wird.
Dies kann zum Beispiel da durch erreicht werden, dass der zum Aus senden von Röntgenstrahlen dienende Metall block in das Metall mit grossem Wärme- leitungs.vermögen eingebettet und letzteres von einem ringförmigen Teil aus Chrom eisen mit einem einwärts umgebogenen Flansch umschlossen wird.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnung erläutert, in der zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht sind, und zwar zeigt: Fig. 1 eine Antikathode, bei der die Oberfläche eines Metallblockes zum Aussen den von Röntgenstrahlen in einer Richtung parallel zu der Längsrichtung des chrom eisernen Gefässes dient, und Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher der Metallblock zum Aussenden von Röntgenstrahlen in einer Richtung lotrecht auf der Längsrichtung des chromeisernen Gefässes dient.
In Fig. 1 bezeichnet 1 ein Gefäss aus Chromeisen, an das eine Glaswand 2 a.nge- schmolzen ist, die einen Teil der Aussenwan dung einer Röntgenröhre bildet. Vor dem Anschmelzen des Gefässe: 1 an den gläsernen Teil 2 wird ein für die Aussendung von Röntgenstrahlen dienender Metallblock 3 in einer im Boden des Chromeisengefässes 1 vor gesehenen Aussparung angebracht. Der Block 3 kann zum Beispiel aus Wolfram bestehen. Darauf wird eine Menge Kupfer oder eines andern Stoffes mit grossem Wärmeleitungsvermögen in dieses Gefäss ein gebracht.
Das Gefäss 1 kann darauf in einen Vakuumkessel gesetzt werden, in dem es bis über den Schmelzpunkt des Kupfers erhitzt -wird, so dass das Kupfer eine gut leitende Verbindung mit dem Wolframblooh 3 herstellt. Darauf wird das Gefäss langsam abgekühlt, wobei dafür<B>gesorgt</B> wird, dass die Abkühlung an der Unterseite des Ge fässes anfängt, um zu verhindern, dass im Kupfer Gussblasen entstehen. Die in der Figur mit I bezeichnete Kupferfüllung kann darauf ausgedreht und mit einem Schrau- bengewfinde 5 versehen werden.
Dann wird der Boden des Gefässes 1 derart entfernt, zum Beispiel durch Schleifen oder durch Drehen, dass der Wolfra.mblock blossgelegt wird, wobei das Gefäss die durch die ge strichelte Linie C in Fig. 1 angegebene Form erhält. Nachdem das chromeiserne Gefäss an die Glaswand 2 angeszchmolzen -worden ist, kann eine Kühlröhre 7 oder ein Kühlstab in das Kupfer -1 eingeschraubt werden.
Wie schon in der Einleitung bemerkt wurde. braucht dr@s Erhitzen des Kupfers oder des ähnlichen Stoffes mit grossem ZÄTärmeleitungsvermögen nicht immer im Vakuum zu geschehen. Es können nämlich auch vor oder während dem Schmelzen in das chromeiserne Gefäss Stoffe eingebracht werden, die auf dem Kupfer eine die Luft abschliessende Schlacke bilden. Das Erhitzen kann dann auf jede beliebige Weise, zum Beispiel mittelst eines Gasbrenners oder der gleichen, geschehen.
Die in Fig. 2 veranschaulichte Ausfüh rungsform stimmt im wesentlichen mit der in Fig. 1 dargestellten überein. In beiden Figuren sind entsprechende Teile mit densel ben Bezugsziffern bezeichnet. In-dieser Aus führungsform ist innerhalb des Gefässes 1 ein Block 8 aus Chromeisen mit schiefer obern Fläche angeordnet. Dieser Block dient als Boden für das chromeiserne Gefäss und weist eine Aussparung auf, in welcher der Wolframblock 3 angeordnet wird.
Nachdem das im Gefäss vorhandene Metall mit gro ssem Wärmeleitungsvermögen geschmolzen und abgekühlt worden ist, werden bei dieser Ausführungsform das Gefäss 1 und der Chromeisenblock 8 so weit entfernt, bis der Wolframblock 3 blossgelegt wird. Das Ge fäss und der Block 8 erhalten dabei die durch die gestrichelte Linie 9 angegebene Form.
Ein- Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, da.ss der zum Aussenden von Röntgenstrahlen dienende Metallblock mit einem die Wärme gut leitenden Stoff in un mittelbarer Berührung ist, wodurch die beim Betrieb entstandene Wärme leicht abgeführt wird und die Abtrennung von dem Innern der Röhre doch durch Chromeisen geschieht, welcher Stoff sich als vorzüglich geeignet für diesen Zweck erwiesen hat und der über dies den grossen Vorteil hat, dass bei einer richtigen Wahl der Chrom- und Eisenmen gen (z. B. 15 bis 20 % bezw. 85 bis 50 %) er sich recht gut am Glas anschmelzen lässt.
Process for the production of auticathodes for X-ray tubes and anti-cathode produced by this process. The present invention comprises a process for the production of anticathodes for X-ray tubes with a hollow part made of chrome iron, on the edge of which a glass wall is melted and an anticathode produced by this method. It has been found that the attachment of the metal block serving for the emission of X-rays to the chrome-iron part brings difficulties, especially when the metal block, as is often the case, is made of tungsten.
This is because these metals cannot be melted together. In addition, the poor heat conduction of the chrome iron adjacent to the metal block is a disadvantage, which can only be avoided by making the chrome iron strip very thin at this point, which, however, loses the mechanical strength of the anticathode.
According to the present method, to remedy these inconveniences, a metal block intended for the emission of X-rays is placed in a vessel made of chrome iron, and a metal mass with high thermal conductivity is then introduced into this vessel, whereupon the bottom of the vessel is removed so far that until the metal block is exposed, the aforementioned metal mass must be such that it can be melted to both the chrome iron and the metal block.
The method is expediently carried out in such a way that the metal mass, for example a metal alloy, with a high thermal conductivity is melted after it has been introduced into the chromium iron vessel with isolation from the air. This can be done, for example, by bringing the chrome-plated vessel into a vacuum chamber during the melting of the metal or metal alloy introduced into it. The metal or metal alloy can then be heated, for example, by placing the vessel in a high-frequency magnetic field.
The separation from the air can also take place in that substances are introduced into the chrome-plated vessel which, when melted, form a slag which protects the molten metal from the ingress of air.
The anticathode produced according to the present method is characterized in that a metal mass, which can consist of a metal alloy, for example, with high thermal conductivity is attached within the hollow part made of chrome iron, which carries a metal block serving for the emission of X-rays. As a metal or metal alloy with a high thermal conductivity, a substance must be used that can be melted onto both the chrome iron and the metal block. Copper, for example, can be considered as such on condition that it is not or only slightly contaminated.
The commercially available electrolytic red copper has proven to be very suitable for the purpose of the invention. The metal with a large heat conduction is expediently completely or almost completely closed off from the inside of the discharge tube. This reduces the possibility that any constituents which are released from this substance and which are harmful to the tube would enter the tube, and this substance is prevented from being attacked by the discharge.
This can be achieved, for example, by embedding the metal block used to emit X-rays in the metal with a high thermal conductivity and enclosing the latter by an annular part made of chrome iron with an inwardly bent flange.
The invention is explained with reference to the drawing, in which two exemplary embodiments of the invention are illustrated, namely: Fig. 1 shows an anticathode in which the surface of a metal block serves to the outside of the X-rays in a direction parallel to the longitudinal direction of the chrome iron vessel , and Fig. 2 shows an embodiment in which the metal block is used to emit X-rays in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the chrome-plated vessel.
In Fig. 1, 1 denotes a vessel made of chrome iron to which a glass wall 2 is melted, which forms part of the outer wall of an X-ray tube. Before melting the vessel: 1 on the glass part 2, a metal block 3 serving for the emission of X-rays is attached in a recess provided in the bottom of the chrome iron vessel 1. The block 3 can for example consist of tungsten. A quantity of copper or another substance with a high thermal conductivity is then brought into this vessel.
The vessel 1 can then be placed in a vacuum tank, in which it is heated to above the melting point of the copper, so that the copper creates a good conductive connection with the tungsten ramblooh 3. The vessel is then slowly cooled down, <B> ensuring </B> that the cooling begins at the bottom of the vessel in order to prevent casting bubbles from forming in the copper. The copper filling denoted by I in the figure can then be turned out and provided with a screw thread 5.
Then the bottom of the vessel 1 is removed, for example by grinding or by turning, that the Wolfra.mblock is exposed, the vessel being given the shape indicated by the broken line C in FIG. After the chrome-iron vessel has been melted onto the glass wall 2, a cooling tube 7 or a cooling rod can be screwed into the copper -1.
As noted in the introduction. The heating of the copper or similar material with high thermal conductivity does not always have to be done in a vacuum. This is because substances can also be introduced into the chrome-plated vessel before or during melting, which form a slag on the copper that seals off the air. The heating can then take place in any desired manner, for example by means of a gas burner or the like.
The Ausfüh illustrated in Fig. 2 approximately corresponds to that shown in Fig. 1 substantially. In both figures, corresponding parts are denoted by the same reference numerals. In this embodiment, a block 8 made of chrome iron with a slate upper surface is arranged within the vessel 1. This block serves as the base for the chrome-iron vessel and has a recess in which the tungsten block 3 is arranged.
After the metal with high thermal conductivity that is present in the vessel has been melted and cooled, in this embodiment the vessel 1 and the chrome iron block 8 are removed until the tungsten block 3 is exposed. The Ge vessel and the block 8 are given the shape indicated by the dashed line 9.
One advantage of the present invention is that the metal block used to emit X-rays is in direct contact with a substance that conducts heat well, so that the heat generated during operation is easily dissipated and the interior of the tube is separated chrome iron happens, which substance has proven to be excellently suitable for this purpose and which has the great advantage that with a correct choice of the chrome and iron amounts (e.g. 15 to 20% and 85 to 50% ) it melts quite well on the glass.