DE10023356A1 - Electron tube has higher thermal absorption coefficient coating with layer of tantalum applied to metal material bounding on vacuum and layer of carbon applied to tantalum - Google Patents
Electron tube has higher thermal absorption coefficient coating with layer of tantalum applied to metal material bounding on vacuum and layer of carbon applied to tantalumInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Elektronenröhre mit einem Vakuum gehäuse, die wenigstens ein aus einem metallischen Material gebildetes Bauteil aufweist, das einen an das im Betrieb der Elektronenröhre im Inneren des Vakuumgehäuse vorliegende Va kuum angrenzenden Bereich aufweist, der einen gegenüber dem unbeschichteten metallischen Material erhöhten thermischen Absorptionskoeffizienten aufweist.The invention relates to an electron tube with a vacuum Housing, at least one made of a metallic material has formed component that one to the in operation of the Electron tube present inside the vacuum housing Va has a vacuum adjacent area which is opposite to the uncoated metallic material increased thermal Has absorption coefficient.
Im Interesse eines geordneten Wärmehaushalts einer im Betrieb befindlichen Elektronenröhre ist eine möglichst rasche Ab leitung der im Betrieb entstehenden Verlustwärme erforder lich. Dies gilt in besonderem Maße für Röntgenröhren, bei denen nur ca. 1% der der Röntgenröhre zugeführten elektri schen Leistung in Form von Röntgenstrahlung abgegeben wird, während die restliche zugeführte elektrische Leistung in Ver lustwärme umgewandelt wird.In the interest of an orderly heat balance in the company located electron tube is a rapid Ab Conduction of the heat loss generated during operation is required Lich. This applies particularly to X-ray tubes, at which only about 1% of the electrical supply to the X-ray tube power is delivered in the form of X-rays, while the remaining electrical power supplied in ver heat is converted.
Insbesondere bei Röntgenröhren mit wälzgelagerten Drehanoden sind dafür, wie rasch die bei der Röntgenstrahlenerzeugung in die Anode der Röntgenröhre eingebrachte Verlustwärme von der Drehanode wieder abgeführt werden kann, vor allem die thermi sche Emissionsfähigkeit der Anode und der mit dieser wärme leitend verbundenen Bauteile sowie die Absorptionsfähigkeit der Innenflächen des Vakuumgehäuses der Röntgenröhre für Wär mestrahlung maßgeblich. Die Wärmeabfuhr erfolgt nämlich im wesentlichen durch Abstrahlung von der Drehanode und durch Absorption durch das Vakuumgehäuse mit nachfolgender Ablei tung an ein das Vakuumgehäuse umgebendes Kühlmedium. Da der thermische Absorptionskoeffizient und der thermische Emissi onskoeffizient bekanntermaßen identisch sind, wird im Folgen den sowohl im Zusammenhang mit der Abstrahlung als auch mit der Absorption von Wärme nur noch vom thermischen Absorpti onskoeffizienten gesprochen. Especially for X-ray tubes with rolling anodes are for how quickly the in X-ray generation in the anode of the x-ray tube introduced heat loss from the Rotating anode can be removed again, especially the thermi cal emissivity of the anode and with this heat connected components as well as the absorbency the inner surfaces of the vacuum housing of the X-ray tube for heat measurement radiation decisive. The heat dissipation takes place in the essentially by radiation from the rotating anode and by Absorption through the vacuum housing with subsequent wear to a cooling medium surrounding the vacuum housing. Since the thermal absorption coefficient and thermal emissi as is known to be identical, will follow both in connection with the radiation as well as with the absorption of heat only from the thermal absorpti spoken on coefficient.
Um den thermischen Absorptionskoeffizienten von Bauteilen zu erhöhen, ist es bekannt, diese an ihrer Oberfläche zur Schaf fung einer großen realen, d. h. für die Wärmeabsorption wirk samen, Oberfläche aufzurauhen. Der tatsächliche Flächeninhalt der aufgerauhten Oberfläche ist dann größer, als sich dies rechnerisch aus den maßgeblichen Abmessungen der Oberfläche ergibt. Üblicherweise erfolgt die Aufrauhung mittels Korund strahlen. Es werden dabei thermische Absorptionskoeffizienten in der Größenordnung von ε = 0,5 erzielt, im Vergleich zu ε = 0,5 bei unbehandelten metallischen Oberflächen.To increase the thermal absorption coefficient of components increase, it is known to surface this to sheep large real, d. H. effective for heat absorption seeds to roughen surface. The actual area the roughened surface is then larger than this arithmetically from the relevant dimensions of the surface results. Roughening is usually carried out using corundum shine. There are thermal absorption coefficients achieved on the order of ε = 0.5, compared to ε = 0.5 for untreated metallic surfaces.
Ganz abgesehen davon, dass es wünschenswert wäre, höhere thermische Absorptionskoeffizienten zu erreichen, tritt bei der Aufrauhung durch Korundstrahlen eine Verunreinigung der aufgerauhten Oberfläche auf, und zwar weil Korundpartikel in diese eingeschossen werden. Hierunter ist zu verstehen, dass sich Korundpartikel beim Auftreffen so tief in die Oberfläche eingraben, dass sie stecken bleiben. Das Vorhandensein eingeschossener Korundpartikel ist unerwünscht, weil sie erfahrungsgemäß die Spannungsfestigkeit von Elektronenröhren nachteilig beeinflussen können.Not to mention that it would be desirable to have higher ones To achieve thermal absorption coefficients occurs the roughening by corundum blasting a contamination of the roughened surface, because of corundum particles in these are shot. This means that corundum particles so deep into the surface when they hit dig in that they get stuck. The presence injected corundum particles is undesirable because of them experience shows the dielectric strength of electron tubes can adversely affect.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elektronen röhre der eingangs genannten Art so auszubilden, dss hohe thermische Absorptionskoeffizienten erreichbar sind, ohne dass die Gefahr einer nachteiligen Beeinflussung der Spannungsfestigkeit der Elektronenröhre besteht.The invention has for its object an electron to design tubes of the type mentioned at the beginning so that they are high thermal absorption coefficients can be achieved without that the risk of adversely affecting the Dielectric strength of the electron tube exists.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine Elektronenröhre mit einem Vakuumgehäuse, die wenigstens ein aus einem metallischen Material gebildetes Bauteil aufweist, das einen an das im Betrieb der Elektronenröhre im Inneren des Vakuumgehäuses vorliegende Vakuum angrenzenden Bereich aufweist, der mit einer Beschichtung mit einem gegenüber dem unbeschichteten metallischen Material erhöhten thermischen Absorptionskoeffizienten versehen ist, wobei die Beschichtung eine auf das metallische Material aufgebrachte Schicht aus Tantal und eine auf der Schicht aus Tantal angebrachte Schicht aus Kohlenstoff aufweist.According to the invention, this object is achieved by Electron tube with a vacuum housing, the at least one has a component formed from a metallic material, one to the inside of the electron tube in operation area adjacent to the vacuum housing has that with a coating with a uncoated metallic material increased thermal Absorption coefficient is provided, the coating a layer applied to the metallic material Tantalum and one attached to the layer of tantalum Has layer of carbon.
Eine derartige, bisher im Zusammenhang mit medizinischen Im plantaten verwendete Beschichtung wird von der Fa, o. m. t., Lübeck, unter der Bezeichnung "6709KG" hergestellt. Dabei ist die Kohlenstoffschicht wesentlich dünner als die Tantal schicht. Je nach Herstellungsprozess kann in der Beschichtung Wasserstoff gebunden sein.Such, so far in connection with medical Im coating used by the company is from the company o. m. t., Lübeck, manufactured under the name "6709KG". It is the carbon layer is much thinner than the tantalum layer. Depending on the manufacturing process, the coating Be hydrogen bound.
Durch die nach der Erfindung vorgesehene Beschichtung wird ein thermischer Absorptionskoeffizient von größer 0,8 in dem für die Wärmeabstrahlung besonders maßgeblichen Wellenlängen bereich größer 2 µm erreicht.Due to the coating provided according to the invention a thermal absorption coefficient of greater than 0.8 in the wavelengths particularly relevant for heat radiation range larger than 2 µm reached.
Die nach der Erfindung vorgesehene Beschichtung ist hochvaku umtauglich und setzt auch im Falle von Spannungsüberschlägen wenig Gase frei, da es sich bei der Beschichtung um ein nichtoxidisches Material handelt.The coating provided according to the invention is high vacuum fit for purpose and sets even in the event of voltage flashovers few gases free since the coating is a is non-oxidic material.
Die nach der Erfindung vorgesehene Beschichtung begünstigt die Hochspannungsfestigkeit der Elektronenröhre, da die Be schichtung auch nach Temperaturwechseln keine Partikel abgibt und eine glatte Oberfläche aufweist.The coating provided according to the invention favors the high voltage strength of the electron tube, since the Be layering does not release any particles even after temperature changes and has a smooth surface.
Von Vorteil ist außerdem, dass die nach der Erfindung vorge sehene Beschichtung eine gute Temperatur(wechsel)beständig keit bis zu Temperaturen von jenseits 860° aufweist, so dass auch nach dem Aufbringen der Beschichtung noch Lötarbeiten vorgenommen werden können, ohne dass damit eine Beeinträchti gung der Beschichtung verbunden ist. Zum Beispiel kann im Falle von Röntgenröhren das beispielsweise aus Titan gebil dete Strahlenaustrittsfenster nach dem Aufbringen der Be schichtung in das Vakuumgehäuse eingelötet werden. Another advantage is that the pre-invented see coating resistant to a good temperature (change) has temperatures up to beyond 860 °, so that Soldering work even after the coating has been applied can be made without any impairment The coating is connected. For example, in In the case of X-ray tubes, for example, made of titanium dete radiation exit window after the application of the Be Layering are soldered into the vacuum housing.
Als Vorteil kommt hinzu, dass das Auftreffen von Sekundär elektronen auf die Beschichtung infolge der niedrigen Kernla dungszahlen der in der Beschichtung enthaltenen Materialien nicht zur Erzeugung von Röntgenstrahlung führt.Another advantage is that the impact of secondary electrons on the coating due to the low kernel numbers of materials contained in the coating does not lead to the generation of X-rays.
Bei dem mit der Beschichtung versehenen Bauteil kann es sich um einen Wandabschnitt des Vakuumgehäuses und/oder ein mit der Anode wärmeleitend verbundenes Bauteil handeln. In diesem Zusammenhang sei nochmals darauf hingewiesen, dass der ther mische Absorptionskoeffizient mit dem thermischen Emissions koeffizienten identisch ist, weshalb die nach der Erfindung vorgesehene Beschichtung sowohl an Bauteilen, bei denen es auf eine gute Wärmeabsorption ankommt (Vakuumgehäuse), als auch bei Bauteilen, bei denen es auf eine gute Wärmeemission (Anode oder mit dieser wärmeleitend verbundenes Bauteil) an kommt, sinnvoll eingesetzt werden kann.It can happen with the component provided with the coating around a wall section of the vacuum housing and / or with a act on the anode thermally connected component. In this Connection should be pointed out again that the ther mix absorption coefficient with thermal emissions coefficient is identical, which is why according to the invention intended coating both on components where it good heat absorption is important (vacuum housing), as also for components where there is good heat emission (Anode or component connected to it in a heat-conducting manner) comes, can be used sensibly.
Rastermikroskopische Untersuchungen von Proben von gemäß der Erfindung vorgesehenen Beschichtungen haben ergeben, dass erst nach Glühung bei Temperaturen von ≧ 920°C erste Anrisse der Beschichtung auftreten.Scanning microscopic examinations of samples according to the Coatings provided by the invention have shown that First cracks only after annealing at temperatures of ≧ 920 ° C of the coating occur.
An mehreren Probebeschichtungen nach Glühung bei 550°C durchgeführte Messungen des thermischen Absorptionskoeffi zienten mittels eines Wärmemikroskops ergaben für Wellenlän gen ≧ 2 µm im Temperaturbereich von 50 bis 180°C Werte für den thermischen Absorptionskoeffizienten, die zwischen 0,82 und 0,87 lagen.On several test coatings after annealing at 550 ° C measurements of the thermal absorption coefficient using a thermal microscope revealed for wavelengths gen ≧ 2 µm in the temperature range from 50 to 180 ° C values for the thermal absorption coefficient, which is between 0.82 and 0.87.
Wenn das zu beschichtende Bauteil eine glatte Oberfläche auf weist und ohne besondere Behandlung mit der Beschichtung ver sehen wird, führt dies zu einer glatten, schwarzen, glänzen den Schicht, auf der in Elektronenröhren in der Regel uner wünschte Schmutzpartikel leicht erkannt und beseitigt werden können. If the component to be coated has a smooth surface points and ver without special treatment with the coating will see, this leads to a smooth, black, shine the layer on which is usually immense in electron tubes desired dirt particles can be easily recognized and removed can.
Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die jeweils zu be schichtende Fläche durch Korundstrahlen, beispielsweise mit Korund "kuppig mittelrauh" (ca. 20 bis 50 µm) zu strahlen und danach durch Glasperlenstrahlen eventuell zurückgebliebene Korundpartikel zu entfernen. In diesem Falle ergibt sich nach Aufbringen der Beschichtung eine mattschwarze Oberfläche.However, there is also the possibility to be the respective layered surface by corundum blasting, for example with To radiate corundum "domed medium rough" (approx. 20 to 50 µm) and thereafter possibly left behind by glass bead rays Remove corundum particles. In this case it follows that Apply the coating a matt black surface.
Um die Haftfähigkeit der Beschichtung zu testen, wurden mit Hilfe von Klebestreifen (Tesafilm Typ Nr. 4129) Abzüge vorge nommen, indem der Klebestreifen mit Daumendruck auf Proben der Beschichtung aufgepresst und danach wieder abgezogen wurde. Dabei trat eine visuell erkennbare Partikelabgabe nur bei solchen Proben der Beschichtung auf, die bei 920°C ge glüht wurden.To test the adhesion of the coating, were with With the help of adhesive strips (Tesafilm type no. 4129) prints taken by putting the adhesive tape with thumb print on samples pressed onto the coating and then removed again has been. A visually recognizable particle release only occurred with such samples of the coating, which at 920 ° C ge were glowing.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeich nung näher erläutert, deren einzige Figur als erfindungsge mäße Elektronenröhre eine Drehanoden-Röntgenröhre in grob schematischer Darstellung im Längsschnitt zeigt.The invention is described below with reference to the accompanying drawing voltage explained in more detail, the only figure as fiction a rotating anode X-ray tube roughly shows a schematic representation in longitudinal section.
Die in der Figur dargestellte Drehanoden-Röntgenröhre weist ein aus einem metallischen Werkstoff gefertigtes Vakuumge häuse 1 auf, dessen Mittelteil 1a mit einem rohrförmigen An satz versehen ist. An diesen ist beispielsweise mittels Löten oder Schweißen ein Rohr 1c angesetzt, in das mittels eines Isolators 2 eine schematisch angedeutete, insgesamt mit 3 be zeichnete Kathodenanordnung eingesetzt ist, die, wie in der Figur schematisch angedeutet ist, eine in einer Fokussie rungsnut 3a eines Kathodenbechers 3b aufgenommene Glühkathode 3c enthält. Von dieser geht ein in der Figur strichliert angedeuteter Elektronenstrahl E aus, der in einem Brennfleck BF auf die Auftrefffläche 4a des Anodenkörpers 4b einer insgesamt mit 4 bezeichneten Drehanode auftrifft.The rotating anode X-ray tube shown in the figure has a housing 1 made of a metallic material, the central part 1 a of which is provided with a tubular set. On this, for example by means of soldering or welding, a tube 1 c is attached, in which a schematically indicated, with a total of 3 be designated cathode arrangement is used by means of an insulator 2 , which, as indicated schematically in the figure, a groove in a focussing groove 3 a of a cathode cup 3 b contains hot cathode 3 c. An electron beam E, indicated by dashed lines in the figure, emanates from this and strikes a focal spot BF on the impingement surface 4 a of the anode body 4 b of a rotating anode, designated overall by 4.
Die Drehanode 4 ist in nicht näher dargestellter Weise an ei nem mittels Löten oder Schweißen mit dem Mittelteil 1a des Vakuumgehäuses 1 verbundenen Tragteil 1b in an sich bekannter Weise beispielsweise mittels einer Wälzlagerung drehbar gela gert.The rotary anode 4 is in a not shown manner to ei nem means of soldering or welding with the center part 1 a of the vacuum housing 1 associated supporting part 1 b Gert rotatably gela example by means of a rolling bearing in a conventional manner.
Die Drehanode 4 weist einen mit dem Anodenkörper 4b verbunde nen Rotor 5 auf, der mit einem außen auf dem Tragteil 1b an gebrachten Stator 6 nach Art eines Kurzschlußläufermotors zu sammenwirkt.The rotary anode 4 has a b composites with the anode body 4 NEN rotor 5 with an externally on the support part 1 of a squirrel-cage motor accommodated b to the stator 6 by way of sammenwirkt.
Die Drehanode 4 und das Vakuumgehäuse 1 sind elektrisch lei tend miteinander verbunden. Sie liegen im Falle des darge stellten Ausführungsbeispieles auf Erdpotential 7. Der eine Anschluß der Glühkathode 3c liegt auf negativer Hochspannung -UR, z. B. -125 kV. Zwischen den beiden Anschlüssen der Glüh kathode 3c liegt die Heizspannung UH.The rotating anode 4 and the vacuum housing 1 are electrically connected to each other. They are in the case of Darge presented embodiment at ground potential 7th One connection of the hot cathode 3 c is at negative high voltage -U R , z. B. -125 kV. Between the two connections of the glow cathode 3 c, the heating voltage U H.
Das Vakuumgehäuse 1 ist mit einem beispielsweise aus Titan gebildeten Strahlenaustrittsfenster 8 versehen, durch das im Betrieb der Drehanoden-Röntgenröhre das vom Brennfleck BF ausgehende Nutz-Röntgenstrahlenbündel austritt, dessen Zen tral- und Randstrahlen in der Figur strichliert angedeutet und mit ZS bzw. RS bezeichnet sind.The vacuum housing 1 is provided with a beam exit window 8 formed, for example, of titanium, through which the useful X-ray beam emanating from the focal spot BF emerges during operation of the rotating anode X-ray tube, the central and marginal rays of which are indicated by dashed lines in the figure and denoted by ZS or RS are.
Um einen guten thermischen Emissionskoeffizienten zu errei chen, ist die zylindrische Mantelfläche des Rotors 5 über ihren gesamten Umfang mit einer Beschichtung mit einem gegen über dem unbeschichteten metallischen Material des Rotors 5 erhöhten thermischen Absorptionskoeffizienten versehen. Diese Beschichtung ist in der Figur durch eine entlang der zylind rischen Mantelfläche des Rotors 5 verlaufende strichlierte Linie veranschaulicht und mit S1 bezeichnet.In order to achieve a good thermal emission coefficient, the cylindrical outer surface of the rotor 5 is provided over its entire circumference with a coating with an increased thermal absorption coefficient compared to the uncoated metallic material of the rotor 5 . This coating is illustrated in the figure by a dashed line running along the cylindrical outer surface of the rotor 5 and designated S1.
Wenn der Rotor 5 aus Kupfer gebildet ist, ist es zweckmäßig, die Beschichtung S1 auf der zuvor glanzgedrehten Mantelfläche des Rotors 5 aufzubringen.If the rotor 5 is formed from copper, it is expedient to apply the coating S1 on the previously gloss-turned outer surface of the rotor 5 .
Um einen hohen thermischen Absorptionskoeffizienten zu errei chen, sind die innere Oberfläche des den Anodenkörper 4a der Drehanode 4 umgebenden Mittelteiles 1a des Vakuumgehäuses 1 und des dem Anodenkörper 4a zugewandten Bereichs des Tragtei les 1b mit einer Beschichtung mit einem gegenüber dem unbe schichteten metallischen Material des Mittelteiles 1a und des Tragteiles 1b erhöhten thermischen Absorptionskoeffizienten versehen. Diese Beschichtung ist in der Figur durch eine ent lang der inneren Oberfläche des Vakuumgehäuses 1 verlaufende strichlierte Linie veranschaulicht und mit S2 bezeichnet.In order to achieve a high thermal absorption coefficient, the inner surface of the anode body 4 a of the rotating anode 4 surrounding the central part 1 a of the vacuum housing 1 and the area of the anode body 4 a facing the supporting part 1 b are coated with a coating with an uncoated one metallic material of the central part 1 a and the support part 1 b provided increased thermal absorption coefficient. This coating is illustrated in the figure by a dashed line running along the inner surface of the vacuum housing 1 and is denoted by S2.
Winkelmäßig erstreckt sich die Beschichtung S2 bezogen auf die Mittelachse M der Drehanode 4 über den gesamten Umfang des Vakuumgehäuses 1.The coating S2 extends angularly with respect to the central axis M of the rotating anode 4 over the entire circumference of the vacuum housing 1 .
Die Beschichtungen S1 und S2 weisen jeweils eine auf das me tallische Material aufgebrachte Schicht aus Tantal und eine auf der Schicht aus Tantal angebrachte Schicht aus Kohlen stoff auf.The coatings S1 and S2 each have one on the me Metallic material applied layer of tantalum and a layer of coal placed on the layer of tantalum fabric on.
Derartige Beschichtungen werden von der Fa. o. m. t., Lübeck, unter der Bezeichnung "6709KG" hergestellt. Dabei ist die Kohlenstoffschicht wesentlich dünner als die Tantalschicht. Je nach Herstellungsprozess kann in der Beschichtung Wasser stoff gebunden sein.Such coatings are from the company o. M. t., Lübeck, manufactured under the name "6709KG". Here is the Carbon layer much thinner than the tantalum layer. Depending on the manufacturing process, there may be water in the coating be bound.
Durch die Beschichtungen S1, S2 wird ein thermischer Absorp tionskoeffizient von größer 0,8 in dem für die Wärmeabstrah lung besonders maßgeblichen Wellenlängenbereich größer 2 µm erreicht.The coatings S1, S2 become a thermal absorber tion coefficient greater than 0.8 in that for heat radiation particularly significant wavelength range greater than 2 µm reached.
Bei dem Material des Mittelteiles 1a und des Tragteiles 1b handelt es sich beispielsweise um vollaustenitischen und da her nicht magnetischen Edelstahl.The material of the middle part 1 a and the support part 1 b is, for example, fully austenitic and therefore non-magnetic stainless steel.
Infolge der guten Wärmeemissionsfähigkeit der mit der Be schichtung S1 versehenen Mantelfläche des Rotors 5 ergibt sich ein günstiger Wärmehaushalt der Drehanoden-Röntgenröhre, da die beim Betrieb der Drehanoden-Röntgenröhre in die Drehanode 4 eingebrachte Verlustwärme infolge des erhöhten ther mischen Absorptionskoeffizienten der Beschichtung S1 rascher an das Vakuumgehäuse 1 abgestrahlt und von diesem an ein das Vakuumgehäuse 1 umgebendes, in der Figur nicht besonders ver anschaulichtes, z. B. flüssiges Kühlmedium abgegeben werden kann.As a result of the good heat emissivity of the outer surface of the rotor 5 provided with the coating S1, there is a favorable heat balance of the rotating anode X-ray tube, since the heat loss introduced during operation of the rotating anode X-ray tube into the rotating anode 4 is faster due to the increased thermal absorption coefficient of the coating S1 the vacuum housing 1 emitted and from this to a surrounding the vacuum housing 1 , not particularly ver illustrative in the figure, z. B. liquid cooling medium can be dispensed.
Infolge der guten Wärmeabsorptionsfähigkeit der mit der Be schichtung S2 versehenen Innenseite des den Anodenkörper 4a umgebenden Bereichs des Vakuumgehäuses 1 ergibt sich ein wei ter verbesserter Wärmehaushalt der Drehanoden-Röntgenröhre, da die beim Betrieb der Drehanoden-Röntgenröhre in die Dreh anode 4 eingebrachte Verlustwärme infolge des erhöhten ther mischen Absorptionskoeffizienten der Beschichtung S2 rascher durch das Vakuumgehäuse 1 aufgenommen und an das das Vakuum gehäuse 1 umgebende Kühlmedium abgegeben werden kann.Owing to the good heat absorption ability of the coating with the Be S2 inside provided of the anode body 4 a surrounding portion of the vacuum housing 1 results in a white ter improved heat balance of the rotating anode X-ray tube, since the anode during operation of the rotary-anode X-ray tube in the rotational 4 introduced heat losses due rapidly added the increased ther mix absorption coefficient of the coating S2 by the vacuum housing 1 and to which the vacuum housing 1 surrounding cooling medium can be delivered.
In der Figur ist nur die zylindrische Mantelfläche des Rotors 5 mit der Beschichtung S1 versehen; es kann jedoch praktisch die gesamte Mantelfläche der Drehanode 4 mit Ausnahme der Brennfleckbahn mit der Beschichtung S1 versehen sein.In the figure, only the cylindrical outer surface of the rotor 5 is provided with the coating S1; However, practically the entire outer surface of the rotating anode 4, with the exception of the focal spot path, can be provided with the coating S1.
In der Figur ist nur der dem Anodenkörper 4a der Drehanode 4 unmittelbar benachbarte Bereich der Innenseite des Vakuumge häuses 1 mit der Beschichtung S2 versehen; es können jedoch auch weitere Bereiche, beispielsweise die gesamte Innenseite des Vakuumgehäuses 1, also zusätzlich auch die Innenseite des gesamten Tragteiles 1b und die Innenseite des Rohres 1c, mit der Beschichtung S2 versehen sein. Eine Beschichtung der gesamten Innenseite des Vakuumgehäuses bringt gegenüber einer nur teilweisen Beschichtung eine nochmalige Verbesserung der Spannungsfestigkeit.In the figure, only the anode body 4 a of the rotating anode 4 immediately adjacent region of the inside of the vacuum housing 1 is provided with the coating S2; However, other areas, for example the entire inside of the vacuum housing 1 , that is to say also the inside of the entire supporting part 1 b and the inside of the tube 1 c, can also be provided with the coating S2. Coating the entire inside of the vacuum housing brings a further improvement in the dielectric strength compared to only a partial coating.
Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn in in der Figur nicht dargestellter Weise einander gegenüberliegende Bereiche der Innenseite des Vakuumgehäuses 1 und der Mantelfläche der Drehanode 4 mit der Beschichtung S2 bzw. S1 versehen sind. In particular, it can be advantageous if regions of the inside of the vacuum housing 1 and the outer surface of the rotating anode 4 which are opposite one another are provided with the coating S2 or S1 in a manner not shown in the figure.
Im Falle der beschriebenen Drehanoden-Röntgenröhre werden
folgende Vorteile erreicht:
In the case of the rotating anode X-ray tube described, the following advantages are achieved:
- - Deutliche Verkürzung der zur Abkühlung der Drehanode benö tigten Betriebspausen,- Significant reduction in the time required to cool the rotating anode business breaks,
- - Herabsetzung der maximalen stationären Temperaturen im Be reich der Wälzlagerung der Drehanode um ca. 80°C (im nichtstationären Fall werden die Temperaturen im Bereich der Wälzlagerung noch weiter herabgesetzt), und- Reduction of the maximum stationary temperatures in the loading the rolling bearing of the rotating anode by approx. 80 ° C (in non-stationary case, the temperatures are in the range the rolling bearing further reduced), and
- - Herabsetzung der Temperatur des Anodenkörpers bei gleicher Nennbelastung der Drehanoden-Röntgenröhre um ca. 90° bis 100°C (bei gleicher zulässiger Temperatur ist eine Leis tungserhöhung der Drehanoden-Röntgenröhre zulässig).- Lowering the temperature of the anode body at the same Nominal load of the rotating anode X-ray tube by approx. 90 ° to 100 ° C (at the same permissible temperature is a Leis increase of the rotating anode X-ray tube permitted).
Im Falle des beschriebenen Ausführungsbeispiels ist sowohl eine die Emission von Wärme von der Drehanode unterstützende Beschichtung S1 als auch eine die Absorption von Wärme durch das Vakuumgehäuse 1 begünstigende Beschichtung S2 vorgesehen. Es ist im Rahmen der Erfindung jedoch auch möglich, nur die die Emission von Wärme von der Drehanode unterstützende Beschichtung S1 oder nur die die Absorption von Wärme durch das Vakuumgehäuse 1 begünstigende Beschichtung S2 vorzusehen.In the case of the exemplary embodiment described, both a coating S1 which supports the emission of heat from the rotating anode and a coating S2 which favors the absorption of heat by the vacuum housing 1 are provided. However, within the scope of the invention it is also possible to provide only the coating S1 which supports the emission of heat from the rotating anode or only the coating S2 which favors the absorption of heat by the vacuum housing 1 .
Obwohl die Erfindung am Beispiel einer Drehanoden-Röntgen röhre beschrieben ist, können auch Bauteile von Festanoden- Röntgenröhren nach dem erfindungsgemäßen Verfahren beschich tet werden.Although the invention using the example of a rotating anode X-ray tube is described, components of fixed anode Coating x-ray tubes by the method according to the invention be tested.
Auch die Erläuterung der Erfindung an Hand einer Röntgenröhre hat nur beispielhaften Charakter, da die Erfindung bei belie bigen Elektronenröhren zur Anwendung kommen kann.Also the explanation of the invention using an X-ray tube has only exemplary character, since the invention at belie usual electron tubes can be used.
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Also Published As
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|---|---|
| DE10023356C2 (en) | 2002-02-28 |
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