CH683728A5

CH683728A5 - X-ray tube with beam exit window.

Info

Publication number: CH683728A5
Application number: CH1360/92A
Authority: CH
Inventors: Klaus Dr Haberrecker; Roland Dr Schmidt
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1991-08-05
Filing date: 1992-04-29
Publication date: 1994-04-29
Also published as: JP3270129B2; DE4204301A1; JPH05211051A

Description

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CH 683 728 A5 CH 683 728 A5

Beschreibung description

Die Erfindung betrifft eine Röntgenröhre mit einer Kathode, einer Anode und einem die Kathode und Anode aufnehmenden Vakuumgehäuse, welches mit einem aus Titan gebildeten Strahlenaustrittsfenster für die von der Anode ausgehende Röntgenstrahlung versehen ist. The invention relates to an X-ray tube with a cathode, an anode and a vacuum housing which receives the cathode and anode and which is provided with a radiation exit window formed from titanium for the X-rays emanating from the anode.

Um die in einer Röntgenröhre erzeugte Strahlung in der Medizin insbesondere zu bildgebenden Zwecken nutzen zu können, müssen zwei Bedingungen erfüllt sein. Zum einen muss der Austritt der Röntgenstrahlung aus dem Vakuumgehäuse gewährleistet sein. Zum anderen muss z.B. gemäss der deutschen Norm DIN 6815 bzw. dem Entwurf vom Juli 1990 zur Neufassung dieser Norm ein Röntgenstrahler eine Filterung der Röntgenstrahlung (sogenannte Gesamtfilterung) aufweisen, die in Abhängigkeit von der Röntgenröhrenspannung und/oder dem Verwendungszweck des Röntgenstrahlers sowie eventuell dem Fokus-Haut-Abstand wenigstens einem bestimmten Aluminium(AI)- oder Molybdän-Gleichwert entspricht. In order to be able to use the radiation generated in an X-ray tube in medicine, in particular for imaging purposes, two conditions must be met. Firstly, the exit of the X-rays from the vacuum housing must be guaranteed. On the other hand, e.g. According to the German standard DIN 6815 or the draft from July 1990 for the revision of this standard, an X-ray emitter has a filtering of the X-ray radiation (so-called total filtering), which depends on the X-ray tube voltage and / or the intended use of the X-ray emitter and possibly the focus-skin distance corresponds to at least one specific aluminum (Al) or molybdenum equivalent.

Bei herkömmlichen Röntgenröhren wird die erste Bedingung durch Verwendung eines Vakuumgehäuses aus Glas oder durch Verwendung eines aus Metall und Keramik oder Metall und Glas bestehenden Vakuumgehäuses mit einem aus Beryllium gebildeten Strahlenaustrittsfenster gelöst. Die Materialien Glas bzw. Beryllium haben niedrige Ordnungszahlen (Beryllium Z = 4, Glas Z = ca. 14) und schwächen die erzeugte Strahlung nur unwesentlich. Bei Verwendung von Strahlenaustrittsfenstern aus Beryllium ist nachteilig, dass dieses Material toxisch und hinsichtlich der Verbindungs- und Verarbeitungstechnologien problematisch ist. Günstiger ist in dieser Hinsicht Titan, das ebenfalls als Material für Strahlenaustrittsfenster bekannt ist (DE 34 17 250 AI und DE 2 833 093 AI). Da Röntgenröhren üblicherweise zur Bildung eines Röntgenstrahlers in ein Schutzgehäuse eingebaut werden, wird die erforderliche Filterung herkömmlicherweise dadurch erreicht, dass Kupferbleche und/oder Aluminiumkeile im weiteren Strahlengang angebracht werden, was mit einem erheblichen Aufwand verbunden ist. In conventional X-ray tubes, the first condition is solved by using a vacuum housing made of glass or by using a vacuum housing made of metal and ceramic or metal and glass with a radiation exit window formed from beryllium. The materials glass and beryllium have low atomic numbers (beryllium Z = 4, glass Z = approx. 14) and only insignificantly weaken the radiation generated. When using radiation exit windows made of beryllium, it is disadvantageous that this material is toxic and problematic with regard to the connection and processing technologies. Titanium, which is also known as a material for radiation exit windows, is cheaper in this respect (DE 34 17 250 AI and DE 2 833 093 AI). Since X-ray tubes are usually installed in a protective housing to form an X-ray emitter, the required filtering is conventionally achieved by attaching copper sheets and / or aluminum wedges in the further beam path, which is associated with considerable expenditure.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Röntgenröhre der eingangs genannten Art so auszubilden, dass die Röntgenstrahlung wenig geschwächt aus der Röntgenröhre austritt, der im Zusammenhang mit dem Strahlenaustrittsfenster zu treibende Fertigungsaufwand gering ist und der zur Erzielung der erforderlichen Filterung zu treibende Aufwand gering ist. The invention has for its object to design an X-ray tube of the type mentioned in such a way that the X-ray radiation emerges from the X-ray tube with little attenuation, the manufacturing effort to be done in connection with the radiation exit window is low and the effort to achieve the required filtering is low.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine Röntgenröhre mit einer Kathode, einer Anode und einem Kathode und Anode aufnehmenden Vakuumgehäuse, weiches mit einem aus Titan gebildeten Strahlenaustrittsfenster für die von der Anode ausgehende Röntgenstrahlung versehen ist, dessen Dicke so gewählt ist, dass seine Filterwirkung wenigstens 1,5 mm und höchstens 4,0 mm Aluminium (Al)-Gleichwert beträgt. According to the invention, this object is achieved by an X-ray tube with a cathode, an anode and a cathode and anode-receiving vacuum housing, which is provided with a radiation exit window made of titanium for the X-ray radiation emanating from the anode, the thickness of which is chosen so that its filtering effect is at least 1.5 mm and at most 4.0 mm aluminum (Al) equivalent.

Da Titan mit Z = 22 eine relativ kleine Ordnungszahl aufweist, ist ein nur geringfügig geschwächter Austritt der Röntgenstrahlung aus der Röntgenröhre gewährleistet. Wenn die Dicke des Strahlenaustrittsfensters in Abhängigkeit vom jeweiligen Anwendungsbereich der Röntgenröhre gemäss der Tabelle Since titanium with Z = 22 has a relatively small atomic number, an only slightly weakened exit of the X-ray radiation from the X-ray tube is ensured. If the thickness of the radiation exit window depends on the respective area of application of the X-ray tube according to the table

Anwendungsbereich scope of application

Filterwirkung Filter effect

Röntgenaufnahmen, Computertomographie (CT), X-rays, computed tomography (CT),

Durchleuchtung Fokus-Haut-Abstand (FHA) > 30 cm X-ray focus-skin distance (FHA)> 30 cm

Durchleuchtung mit C- und U-Bogengeräten 20 cm < FHA < 30 cm Illumination with C and U-arm devices 20 cm <FHA <30 cm

Aufnahmeeinrichtungen, für die Röntgenröhrenspannungen über 100 kV vorgesehen sind, ausser: CT, Untersuchungsgeräte für Nahbedienung mit Zielgerät und mobile Einrichtungen Recording devices for which X-ray tube voltages above 100 kV are provided, except: CT, examination devices for close-up operation with target device and mobile devices

Dentalaufnahmetechnik mit Tubus und intraoralem Bildempfänger oder extraoralem Bildempfänger einschl. Schädel-Fernaufnahmetechnik und Dental-Panorama-Schichtaufnahmetechnik mit umlaufendem Röntgenstrahler mit Blendensystem für Röntgenröhrenspannung < 70 kV für Röntgenröhrenspannung > 70 kV Dental imaging technology with tube and intraoral image receiver or extraoral image receiver including cranial distant imaging technology and dental panoramic layer imaging technology with rotating X-ray tube with aperture system for X-ray tube voltage <70 kV for X-ray tube voltage> 70 kV

Dental-Panorama-Aufnahmetechnik (mit intraoralem Röntgenstrahler mit Blendensystem) Dental panorama imaging technology (with intraoral X-ray tube with aperture system)

Dental-Aufnahmetechnik mit Tubus bei verkürztem Fokus-Haut-Abstand und extraoralem Bildempfänger (Kontaktaufnahme) FHA = 6 cm FHA = 5 cm Dental imaging technology with tube with reduced focus-skin distance and extraoral image receiver (contact) FHA = 6 cm FHA = 5 cm

2,5 mm Aluminium (Al)-Gleichwert 2.5 mm aluminum (Al) equivalent

3,0 mm Al-Gleichwert 3.0 mm Al equivalent

2,5 mm AI-Gleichwert 2.5mm AI equivalent

1,5 mm AI-Gleichwert 2,5 mm AI-Gleichwert 1.5 mm AI equivalent 2.5 mm AI equivalent

3,0 mm Al-Gleichwert 3.0 mm Al equivalent

3,0 mm Al-Gleichwert 4,0 mm Al-Gleichwert gewählt wird, können besondere Massnahmen zur Filterung im Röntgenstrahler bei der erfindungsge-mässen Röntgenröhre entfallen, da Titan auch bei relativ geringer Dicke die jeweils vorgeschriebene Filterwirkung aufweist. Vielmehr bewirkt allein das Titan-Austrittsfenster schon die gemäss DIN 6815 If 3.0 mm Al equivalent is chosen, 4.0 mm Al equivalent can be omitted, special measures for filtering in the X-ray emitter in the inventive X-ray tube can be omitted, since titanium has the respectively prescribed filter effect even with a relatively small thickness. Rather, the titanium exit window alone has the effect according to DIN 6815

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bzw. dem Entwurf vom Juli 1990 erforderliche Filterung, wenn seine Dicke nach vorstehender Tabelle gewählt ist. Ausserdem lässt sich Titan, das übrigens nicht toxisch ist, infolge seiner guten Verformbarkeit, Zerspanbarkeit und Lötbarkeit leicht verarbeiten. Im vorliegenden Falle ist also die Filterwirkung des Strahlenaustrittsfenster so bemessen, dass sich im Falle des Einbaus der Röntgenröhre in ein Schutzgehäuse oder dergleichen zusammen mit der in der Regel nur geringen Filterwirkung des Strahlenaustrittsfensters des Schutzgehäuses die vorgeschriebene Filterwirkung einstellt, ohne dass es weiterer Massnahmen bedarf. Nach DIN 6815 oder anderen Vorschriften vorgeschriebene Zusatzfilter dürfen natürlich vorhanden sein. Unter einer die vorgeschriebene Filterwirkung nicht deutlich übersteigenden Filterwirkung soll verstanden werden, dass die vorhandene Filterwirkung die vorgeschriebene Filterwirkung um nicht mehr als das Dreifache übersteigt. In diesem Falle tritt die Röntgenstrahlung noch wenig geschwächt aus der Röntgenröhre aus. Vorzugsweise beträgt die Dicke des Strahlenaustrittsfensters höchstens 0,6 mm. Eine derartige Dicke des Strahlenaustrittsfensters reicht zum einen aus, um dessen Vakuumdichtigkeit sicherzustellen und eine gute Verarbeitbarkeit zu gewährleisten. Andererseits ist die Schwächung der aus der Röntgenröhre austretenden Röntgenstrahlung so gering, dass auch bei kritischen Anwendungen, z.B. der Computertomographie, noch eine hinreichende Röntgenstrahlen-Dosis gewährleistet ist. Der Al-Gleichwert eines Titan-Strahlenaustrittsfensters von 0,6 mm Dicke beträgt übrigens ca. 4,8 mm. Als absolute Untergrenze der Dicke des Strahlenaustrittsfensters ist diejenige Dicke einzuhalten, die zur Erzielung der jeweils vorgeschriebenen Filterwirkung erforderlich ist. Aus Gründen der Verarbeitbarkeit und/oder zur Gewahrleistung der Vakuumdichtigkeit kann es zweckmässig bzw. erforderlich sein, grössere Dicken zu wählen. Anhand der Tabelle und der vorstehenden Ausführungen wird deutlich, dass eine Röntgenröhre, deren Strahlenaustrittsfenster eine Filterwirkung von 3 mm Al-Gleichwert aufweist, für praktisch alle Anwendungsbereiche mit Ausnahme der Mammographie und bestimmter Dental-Aufnahmetechniken brauchbar ist. Da für diese beiden Anwendungsbereiche ohnehin Speziairöhren verwendet werden, können also mit einer Röntgenröhre, deren Strahlenaustrittsfenster gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung 3 mm Al-Gleichwert betragt, alle wesentlichen Anwendungsbereiche abgedeckt werden, so dass nicht für jeden Anwendungsbereich eine besondere Röntgenröhre bereitgehalten werden muss. or the July 1990 draft required filtering if its thickness is selected from the table above. In addition, titanium, which is non-toxic, is easy to process due to its good formability, machinability and solderability. In the present case, the filtering effect of the radiation exit window is so dimensioned that, if the X-ray tube is installed in a protective housing or the like, the prescribed filtering effect is achieved together with the generally only slight filtering effect of the radiation exit window of the protective housing, without the need for further measures. Additional filters prescribed according to DIN 6815 or other regulations may of course be present. A filter effect that does not significantly exceed the prescribed filter effect should be understood to mean that the existing filter effect does not exceed the prescribed filter effect by more than three times. In this case, the X-ray radiation emerges from the X-ray tube with little attenuation. The thickness of the radiation exit window is preferably at most 0.6 mm. Such a thickness of the radiation exit window is sufficient on the one hand to ensure its vacuum tightness and to ensure good processability. On the other hand, the attenuation of the X-ray radiation emerging from the X-ray tube is so small that even in critical applications, e.g. computer tomography, a sufficient dose of X-rays is still guaranteed. Incidentally, the Al equivalent of a titanium beam exit window of 0.6 mm thickness is approximately 4.8 mm. The absolute lower limit of the thickness of the radiation exit window is the thickness that is required to achieve the respectively prescribed filter effect. For reasons of processability and / or to ensure vacuum tightness, it may be appropriate or necessary to choose larger thicknesses. The table and the above statements make it clear that an X-ray tube, the radiation exit window of which has a filter effect of 3 mm Al equivalent, can be used for practically all fields of application with the exception of mammography and certain dental imaging techniques. Since special tubes are used in any case for these two areas of application, an X-ray tube whose radiation exit window is 3 mm Al equivalent according to a preferred embodiment of the invention can therefore be used to cover all the essential areas of application, so that a special X-ray tube does not have to be available for each area of application.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass ein aus einem metallischen Werkstoft gebildeter Bereich des Vakuumgehäuses mit dem Strahlenaustrittsfenster versehen ist. In diesem Fall ist es besonders einfach, das Strahlenaustrittsfenster mit dem Vakuumgehäuse zu verbinden. Dies geschieht in bevorzugter Weise durch Löten, wobei sich insbesondere ein Lot mit der Bezeichnung VH 720 (Legierung Ag 60 Culn 13) eignet. A particularly advantageous embodiment of the invention provides that an area of the vacuum housing formed from a metallic material is provided with the radiation exit window. In this case, it is particularly easy to connect the radiation exit window to the vacuum housing. This is preferably done by soldering, a solder with the designation VH 720 (alloy Ag 60 Culn 13) being particularly suitable.

Während Beryllium nur schwer verarbeitbar ist, Beryllium-Strahlenaustrittsfenster sind deshalb eben ausgebildet und über ein rahmenförmiges Bauteil mit dem eigentlichen Vakuumgehäuse verbunden, ist Titanblech in der für Strahlenaustrittsfenster geeigneten Dicke problemlos verformbar, so dass in vorteilhafter Weise gemäss einer Ausführungsform der Erfindung die Gestalt des Strahlenaustrittsfensters wenigstens im wesentlichen derjenigen Gestalt entspricht, die die Wandung des Vakuumgehäuses im Bereich des Strahlenaustrittsfensters aufweisen würde. Wenn also beispielsweise die mit dem Strahlenaustrittsfenster versehene Wandung des Vakuumgehäuses zylindrisch gekrümmt ist, weist auch das Strahlenaustrittsfenster eine zylindrische Krümmung auf, wobei der Krümmungsradius des Strahlenaustrittsfensters wenigstens im wesentlichen dem des genannten Bereiches des Vakuumgehäuses entspricht und die Achsen, um die die Wandung des Vakuumgehäuses bzw. das Strahlenaustrittsfenster zylindrisch gekrümmt sind, wenigstens im wesentlichen übereinstimmen. While beryllium is difficult to process, beryllium radiation exit windows are therefore flat and connected to the actual vacuum housing via a frame-shaped component, titanium sheet is easily deformable in the thickness suitable for radiation exit windows, so that advantageously the shape of the radiation exit window according to one embodiment of the invention corresponds at least essentially to the shape that the wall of the vacuum housing would have in the region of the radiation exit window. If, for example, the wall of the vacuum housing provided with the radiation exit window is cylindrically curved, the radiation exit window also has a cylindrical curvature, the radius of curvature of the radiation exit window corresponding at least essentially to that of the area of the vacuum housing mentioned and the axes around which the wall of the vacuum housing or the radiation exit windows are cylindrically curved, at least essentially match.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beigefügten Zeichnungen dargestellt. Es zeigen: An embodiment of the invention is shown in the accompanying drawings. Show it:

Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Röntgenröhre, und Fig. 1 shows a schematic representation of a longitudinal section through an X-ray tube according to the invention, and

Fig. 2 ebenfalls in schematischer Darstellung einen Schnitt gemäss der Linie II-II in Fig. 1. FIG. 2 also a schematic representation of a section along the line II-II in FIG. 1.

Die erfindungsgemässe Röntgenröhre, die z.B. für die Computertomographie vorgesehen ist, weist ein insgesamt mit 1 bezeichnetes Vakuumgehäuse auf, das eine Kathodenanordnung 2 und eine Drehanodenanordnung 3 aufnimmt. Das zur Mittelachse M der Röntgenröhre im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgeführte Vakuumgehäuse 1 weist zwei Keramikringe 4, 6 auf, die durch metallische Rohrteile 7, 8 miteinander verbunden sind. Dabei ist der Keramikring 4 in das eine Ende des Rohrteiles 7 eingesetzt und mit diesem durch Löten vakuumdicht verbunden. In das andere Ende des Rohrteiles 7 ist das eine als radial auswärts gerichteter Flansch 5 ausgeführte Ende des Rohrteiles 8 eingesetzt und mit diesem ebenfalls durch Löten vakuumdicht befestigt. In das von dem Rohrteil 7 entfernte Ende des Rohrteiles 8 ist der Keramikring 6 eingesetzt und wieder durch Löten vakuumdicht 4 befestigt. In die Bohrung des Keramikringes 4 ist das Halterungsteil 9 der Kathodenanordnung 2 eingesetzt und vakuumdicht mit dem Keramikring 4 verlötet. An dem Halterungsteil 9 ist ein Tragarm 10, der an seinem freien Ende einen eine wendeiförmige Glühkathode 11 aufnehmenden Ansatz 12 aufweist, derart befestigt, dass die Glühkathode 11 in bezug auf die Mittelachse M exzentrisch angeordnet ist. Zur Verbindung der Glühkathode 11 mit einer nicht dargestellten Heizspannungsquelle sind zwei elektrische Leitungen 13 und 14 vorgesehen. In die Bohrung des Keramikringes 6 ist eine metallische Achse 15 durch Löten vakuumdicht eingesetzt. Auf dieser ist der Anodenteller der Drehanodenanordnung 3, der in be3 The X-ray tube according to the invention, which e.g. is provided for computer tomography, has a vacuum housing, generally designated 1, which accommodates a cathode arrangement 2 and a rotating anode arrangement 3. The vacuum housing 1, which is essentially rotationally symmetrical with respect to the central axis M of the X-ray tube, has two ceramic rings 4, 6 which are connected to one another by metallic tube parts 7, 8. The ceramic ring 4 is inserted into one end of the tube part 7 and connected to it in a vacuum-tight manner by soldering. In the other end of the pipe part 7, one end of the pipe part 8, which is designed as a radially outward flange 5, is inserted and is also attached to it in a vacuum-tight manner by soldering. The ceramic ring 6 is inserted into the end of the tube part 8 which is remote from the tube part 7 and is again attached in a vacuum-tight manner by soldering 4. The holding part 9 of the cathode arrangement 2 is inserted into the bore of the ceramic ring 4 and is soldered to the ceramic ring 4 in a vacuum-tight manner. A support arm 10, which has at its free end a shoulder 12 receiving a helical hot cathode 11, is fastened to the holding part 9 in such a way that the hot cathode 11 is arranged eccentrically with respect to the central axis M. Two electrical lines 13 and 14 are provided for connecting the hot cathode 11 to a heating voltage source (not shown). In the bore of the ceramic ring 6, a metallic axis 15 is inserted in a vacuum-tight manner by soldering. On this is the anode plate of the rotating anode arrangement 3, which in be3

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zug auf die Mittelachse M rotationssymmetrisch ausgebildet ist, um die Mittelachse M drehbar gelagert. Die hierzu vorgesehenen Wälzlager, die nicht dargestellt sind, befinden sich in an sich bekannter Weise innerhalb eines becherförmigen Rotors 17, der mit dem Anodenteller 16 über ein Schaftstück 18 drehfest verbunden ist. train on the central axis M is rotationally symmetrical, rotatably mounted about the central axis M. The rolling bearings provided for this purpose, which are not shown, are located in a manner known per se within a cup-shaped rotor 17 which is connected to the anode plate 16 in a rotationally fixed manner via a shaft piece 18.

Der Rotor 17 ist Bestandteil eines insgesamt mit 19 bezeichneten Elektromotors zum Antrieb des Anodentellers 16. Der Elektromotor 19 weist ausserdem einen Stator 20 auf, der auf das Rohrteil 8 aufgesetzt ist. Der aus einem elektrisch leitenden Werkstoff gebildete Rotor 17 und der Stator 20 wirken nach Art eines Kurzschlussläufermotors zusammen, um den Anodenteller 16 in Drehung zu versetzen. The rotor 17 is part of an electric motor, generally designated 19, for driving the anode plate 16. The electric motor 19 also has a stator 20 which is placed on the tubular part 8. The rotor 17 formed from an electrically conductive material and the stator 20 cooperate in the manner of a squirrel-cage motor in order to set the anode plate 16 in rotation.

Zur Erzeugung von Röntgenstrahlung wird der Anodenteller 16 mittels des Elektromotors 19 in Rotation versetzt. Ausserdem wird zwischen den Leitungen 13 und 14 eine Heizspannung angelegt, so dass die Glühkathode 11 glüht. Weiter wird zwischen der Achse 15, die über die Wälzlager, den Rotor 17 und das Schaftstück 18 mit dem Anodenteller 16 elektrisch leitend verbunden ist, und einer der Leitungen 13 oder 14 die Röhrenspannung angelegt. Die aus der Glühwendel 11 austretenden Elektronen werden dann in Richtung auf den Anodenteller 16 beschleunigt, so dass sich ein mit E bezeichneter strichliert angedeuteter Elektronenstrahl ergibt. Dieser trifft im Brennfleck BF auf die kegelstumpfförmige Auftrefffläche 21 des Anodentellers 16 auf. Zumindest im Bereich der Auftrefffläche 21 besteht der Anodenteller 16 aus einem zur Erzeugung von Röntgenstrahlen geeignetem Material, beispielsweise einer Wolfram-Rhenium-Legierung. Infolge der Rotation des Anodentellers 16 bildet sich auf der Auftrefffläche 21 eine ringförmige Brennfleckbahn aus. To generate X-rays, the anode plate 16 is set in rotation by means of the electric motor 19. In addition, a heating voltage is applied between the lines 13 and 14, so that the hot cathode 11 glows. Furthermore, the tube voltage is applied between the axis 15, which is electrically conductively connected to the anode plate 16 via the roller bearings, the rotor 17 and the shaft piece 18, and one of the lines 13 or 14. The electrons emerging from the incandescent filament 11 are then accelerated in the direction of the anode plate 16, so that an electron beam indicated by the dashed line E results. In the focal spot BF, this strikes the frustoconical contact surface 21 of the anode plate 16. At least in the area of the impact surface 21, the anode plate 16 consists of a material suitable for generating X-rays, for example a tungsten-rhenium alloy. As a result of the rotation of the anode plate 16, an annular focal spot path is formed on the impact surface 21.

Um einen möglichst ungehinderten Austritt des von dem Brennfleck BF ausgehenden Röntgenstrah-lenbündels aus dem Vakuumgehäuse 1 zu ermöglichen, ist dieses mit einer beispielsweise kreisförmigen oder insbesondere bei Röntgenröhren für die Computertomographie rechteckigen Bohrung 22 versehen, welche mittels eines Strahlenaustrittsfensters 23 verschlossen ist. Das Strahlenaustrittsfenster 23, das im Falle einer kreisförmigen Bohrung 22 vorzugsweise von kreisscheibenförmiger und im Falle einer rechteckigen Bohrung von rechteckiger Gestalt ist, weist etwas grössere Abmessungen als die Bohrung 22 auf und ist mit dem Rohrteil 7 vakuumdicht verlötet. Der Zentralstrahl ZS des Nutz-Rönt-genstrahlenbündels verläuft vorzugsweise etwa mittig durch die Bohrung 22. In order to allow the x-ray beam emanating from the focal spot BF to emerge from the vacuum housing 1 as freely as possible, this is provided with a bore 22, for example circular or rectangular in particular for x-ray tubes for computed tomography, which is closed by means of a radiation exit window 23. The radiation exit window 23, which is preferably of circular disk shape in the case of a circular bore 22 and of rectangular shape in the case of a rectangular bore, has somewhat larger dimensions than the bore 22 and is soldered to the tube part 7 in a vacuum-tight manner. The central beam ZS of the useful x-ray beam preferably runs approximately centrally through the bore 22.

Im Falle der erfindungsgemässen Röntgenröhre ist das Strahlenaustrittsfenster 23 aus Titan gebildet. Da Titan eine relativ kleine Ordnungszahl von Z = 22 aufweist, ist ein im wesentlichen ungeschwächter Austritt der Röntgenstrahlung aus dem Vakuumgehäuse 1 gewährleistet. Die Dicke des Strahlenaustrittsfensters 23 ist so gewählt, dass seine Filterwirkung die von 2,5 mm Al-Gleichwert weder unterscheidet noch wesentlich übersteigt. Vorzugsweise ist eine Dicke von nicht mehr als 0,6 mm vorgesehen. Eine derartige Dicke des Strahlenaustrittsfensters 23 reicht zum einen aus, um dessen Vakuumdichtigkeit sicherzustellen und eine gute Verarbeitbarkeit zu gewährleisten. Andererseits ist die Schwächung der aus der Röntgenröhre austretenden Röntgenstrahlung so gering, dass beispielsweise auch noch bei der Computertomographie bei weitem eine ausreichende Röntgenstrahlen-Dosis gewährleistet ist. Da bei einer Dicke des Strahlenaustrittsfensters 23 von 0,6 mm dessen Al-Gleichwert ca 4,8 mm beträgt, sind in vorteilhafter Weise keinerlei zusätzliche Massnahmen erforderlich, um die für die Computertomographie vorgeschriebene Filterwirkung von 2,5 mm Al-Gleichwert zu erreichen. Ausserdem ist die beschriebene Röntgenröhre für alle Anwendungsbereiche mit Ausnahme bestimmter Dental-Aufnahmetechniken und der Mammographie verwendbar, da - von den Ausnahmen abgesehen - auch für diese Anwendungsbereiche die vorgeschriebene Filterwirkung weder wesentlich unter- noch deutlich überschritten wird. Das aus Titan gebildete Strahlenaustrittsfenster 23 bietet ausserdem den Vorteil, dass es problemlos verformbar ist. Das Strahlenaustrittsfenster 23 kann also in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise mit einer an die des Rohrteiies 7 angepassten Krümmung versehen und somit unmittelbar, d.h. ohne Zwischenteile, wie Rahmen und dergleichen, mit dem Rohrteil 7 verlötet werden. Das Strahlenaustrittsfenster 23 weist somit sozusagen eine Gestalt auf, die im wesentlichen derjenigen entspricht, die das Vakuumgehäuse 1 bzw. dessen Rohrteil 7 im Bereich der Bohrung 22 bzw. des Strahlenaustrittsfensters 23 aufweisen würde. Als Lot zur Verbindung des Strahlenaustrittsfensters 23 mit dem Rohrteil 7 eignet sich insbesondere ein Lot mit der Bezeichnung VH 720, falls als Material für das Rohrteil 7 Kupfer oder auch Stahl vorgesehen ist. Das Verlöten der Keramikringe 4, 6 mit den angrenzenden Metallteilen erfolgt in herkömmlicher Weise nach vorheriger Metallisierung der Keramikringe 4, 6 im Bereich der Lötstellen. In the case of the X-ray tube according to the invention, the radiation exit window 23 is formed from titanium. Since titanium has a relatively small atomic number of Z = 22, an essentially unimpeded exit of the X-rays from the vacuum housing 1 is ensured. The thickness of the radiation exit window 23 is selected such that its filter effect neither differentiates nor significantly exceeds that of the 2.5 mm Al equivalent. A thickness of not more than 0.6 mm is preferably provided. Such a thickness of the radiation exit window 23 is sufficient on the one hand to ensure its vacuum tightness and to ensure good processability. On the other hand, the attenuation of the x-ray radiation emerging from the x-ray tube is so small that, for example, even in computer tomography, an adequate x-ray dose is guaranteed. Since, with a thickness of the beam exit window 23 of 0.6 mm, its Al equivalent is approximately 4.8 mm, advantageously no additional measures are required in order to achieve the filter effect of 2.5 mm Al equivalent prescribed for computer tomography. In addition, the described X-ray tube can be used for all areas of application with the exception of certain dental imaging techniques and mammography, since - apart from the exceptions - the prescribed filter effect for these areas of application is neither significantly lower nor significantly exceeded. The radiation exit window 23 formed from titanium also offers the advantage that it can be deformed without problems. The radiation exit window 23 can thus be provided in the manner shown in FIG. 2 with a curvature adapted to that of the tube part 7 and thus directly, i.e. without intermediate parts, such as frames and the like, to be soldered to the tubular part 7. The radiation exit window 23 thus has, so to speak, a shape which essentially corresponds to that which the vacuum housing 1 or its tube part 7 would have in the region of the bore 22 or the radiation exit window 23. A solder with the designation VH 720 is particularly suitable as a solder for connecting the radiation exit window 23 to the tube part 7 if copper or steel is provided as the material for the tube part 7. The ceramic rings 4, 6 are soldered to the adjacent metal parts in a conventional manner after the ceramic rings 4, 6 have been metallized in the region of the soldering points.

Im Falle des beschriebenen Ausführungsbeispieles ist ein metallischer Bereich des Vakuumgehäuses 1 mit dem Strahlenaustrittsfenster 23 versehen. Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, aus Keramik bestehende Bereiche von Vakuumgehäusen mit Strahlenaustrittsfenstern aus Titan zu versehen. Ausserdem beschränkt sich die Verwendung von Strahlenaustrittsfenstern aus Titan nicht auf Drehanoden-Röntgenröhren wie im Falle des beschriebenen Ausführungsbeispieles, sondern kann auch im Falle von Festanoden-Röntgenröhren erfolgen. Anstelle des Keramikringes 4 kann ein Glasteil vorgesehen sein. Statt des Keramikringes 6 und des Rohrteiles 8 mit dem Flansch 5 kann ein einziges Glasoder Keramikteil verwendet werden. In the case of the exemplary embodiment described, a metallic region of the vacuum housing 1 is provided with the radiation exit window 23. In principle, however, there is also the possibility of providing areas of vacuum housings made of ceramic with radiation exit windows made of titanium. In addition, the use of radiation exit windows made of titanium is not limited to rotating anode X-ray tubes as in the case of the exemplary embodiment described, but can also be used in the case of fixed anode X-ray tubes. Instead of the ceramic ring 4, a glass part can be provided. Instead of the ceramic ring 6 and the tube part 8 with the flange 5, a single glass or ceramic part can be used.

Claims

1. X-ray tube for medical purposes with a cathode (11), an anode (16) and a catho-

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de (11) and anode (16) accommodating vacuum housing (1), which is provided with a radiation exit window (23) made of titanium for the X-rays emanating from the anode (16), the thickness of which is selected such that its filter effect is at least 1, 5 mm and at most 4.0 mm aluminum (Al) equivalent.

2. X-ray tube according to claim 1, characterized in that the radiation exit window (23) has a filter effect of 3 mm Al equivalent.

3. X-ray tube according to claim 1 or 2, characterized in that the thickness of the radiation exit window (23) is at most 0.6 mm.

4. X-ray tube according to one of claims 1 to 3, characterized in that an area (7) of the vacuum housing (1) formed from a metallic material is provided with the radiation exit window (23).

5. X-ray tube according to claim 4, characterized in that the radiation exit window (23) is connected to the vacuum housing (1) by soldering, preferably by means of the solder VH 720.

6. X-ray tube according to one of claims 1 to 5, characterized in that the shape of the radiation exit window (23) corresponds at least substantially to the shape that the wall (7) of the vacuum housing (1) would have in the region of the radiation exit window (23).

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