DE1009325B

DE1009325B - Roentgenroehre

Info

Publication number: DE1009325B
Application number: DEM24623A
Authority: DE
Inventors: Phil Nat Dr Med H C Dr Med Dr
Original assignee: Max Planck Gesellschaft zur Foerderung der Wissenschaften eV
Current assignee: Max Planck Gesellschaft zur Foerderung der Wissenschaften eV
Priority date: 1954-09-25
Filing date: 1954-09-25
Publication date: 1957-05-29
Also published as: FR1131398A; CH336912A; GB792019A; US2922060A

Description

DEUTSCHES

Bekanntlich sind die Röntgenstrahlen, die auf dem Brennfleck der Anode einer Röntgenröhre erzeugt werden, nach allen Seiten gerichtet, so daß nur der Anteil genutzt werden kann, welcher in Richtung auf das zu bestrahlende Objekt emittiert wird. Ein bedeutend größerer Anteil der erzeugten Röntgenstrahlen bleibt infolgedessen ungenutzt und wird z. B. im Röhrengehäuse absorbiert. Da der ungenutzte Anteil der erzeugten Röntgenstrahlen sich mit dem Abstand des Objektes vom Brennfleck vergrößert, ist es zur Erreichung einer hohen Dosisleistung im Nutzraum (Ort des zu bestrahlenden Objektes) zweckmäßig, diesen so nahe wie möglich an den Brennfleck heranzubringen. Dies kann man z. B. in bekannter Weise durch Verwendung einer Hohlanodenröhre bewerkstelligen. Bei einer solchen Röhre werden die Röntgenstrahlen auf einer Anodenmembran erzeugt, die gleichzeitig das Strählenaustrittsfenster der Röhre darstellt und im allgemeinen durch einen von einem zweiten (Außen-) Fenster begrenzten Flüssigkeitsstrom gekühlt wird. Bei dieser Anordnung stehen fast die gesamten nach außen gerichteten Röntgenstrahlen der Nutzung zur Verfügung, mit anderen Worten, die Röntgenstrahlen haben in der Nähe des Außenfensters auf Grund der geometrischen Anordnung (geringer Abstand des Nutzraums vom Brennfleck) eine besonders hohe Dosisleistung.

Es ist jedoch bei dieser Anordnung nachteilig, daß der Nutzraum nur von einer Seite bestrahlt wird, womit in diesem eine relativ inhomogene Dosisverteilung besteht. Ferner ist die Größe des Brennflecks und damit die Belastbarkeit der Röhre dadurch beschränkt, daß der Brennfleck nicht wesentlich größer als das zu l>estrahlende Objekt sein darf, da sonst ein zu großer Anteil der Röntgenstrahlen das Objekt nicht trifft. Man kann zwar diesem Nachteil dadurch entgehen, daß man eine größere Anzahl solcher Hohlanodenröhren auf den verschiedenen Seiten des Nutzraumes anordnet. Dies ist aber mit einem beträchtlichen Aufwand verbunden und oft räumlich nicht möglich.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, in einem beschränkten Nutzraum eine Röntgenstrahlung möglichst hoher Dosisleistung zu erzielen, wird dadurch gelöst, daß bei einer Röntgenröhre mit einer gegenüber dem Nützraum konkav gewölbten großflächigen Anode, durch die die Röntgenstrahlen in den Nutzraum treten, erfindungsgemäß die Anode mindestens einen Teil des Nutzraumes umschließt. Dadurch wird sowohl eine hohe Ausnutzung der erzeugten Röntgenstrahlen als auch eine hohe Belastung der Röhre erreicht, da für den Brennfleck eine optimal große, den Nutzraum einschließende Fläche zur Verfügung steht. Außerdem ist eine konkav gewölbte

Röntgenröhre

Anmelder:

Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung
der Wissenschaften e.V.,
Göttingen, Bunsenstr. 10

Dr. phil. nat. Dr. med. h. c. Dr. med. h. c. Boris Rajewsky,

Frankfurt/M., Stresemannallee 22,

ist als Erfinder genannt worden

Anodenform bei einer Hohlanodenröhre auch wegen der in diesem Fall nur auf Zug erfolgenden Beanspruchung der Anodenmembran vorteilhaft.

Es ist zweckmäßig, die Kathode auf der dem Nutzraum abgewandten Seite um die Anode herum anzubringen. Weiter wird vorteilhaft auf der der Anode abgewandten Seite der Kathode eine Abschirmung angeordnet. — Zur Erzielung einer hohen Belastung der Anode wird diese günstigerweise gekühlt.

In den Zeichnungen sind einige Ausführungsheispiele für eine Röntgenröhre gemäß der Erfindung dargestellt.

Bei dem in Fig. 1 (Axialschnitt) und in Fig. 2 (Schnitt senkrecht zur Achse) dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Anode 1 aus einem den Nutzraum 8 umschließenden Rohr 1. Da die Anode 1 bei großer Belastung stark erwärmt wird, ist es zweckmäßig, ein zweites (Innen-) Rohr2 anzubringen, welches zur Führung eines zwischen der Anode 1 und dem Innenrohr 2 fließenden Kühlmediums 3 dient. Zum Eintritt bzw. Austritt des Kühlmediums 3 sind Stutzen 11 und 12 vorgesehen. Um die Anode 1 herum ist konzentrisch als Kathode 4 eine Glühspirale angebracht. Diese wird durch ein Ablenkröhr 5 nach außen abgeschirmt. Der vom Gehäuse 6, dem isolierenden Kathodenkörper 7 und der Anode 1 umgebene \^rakuumraum kann entweder in bekannter Weise evakuiert und abgeschmolzen werden oder, wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, durch eine nicht gezeichnete Pumpe, die über einen Stutzen 9 mit dem genannten Vakuumraum verbunden ist, evakuiert werden.

Die Heizspannung sowie die Anodenspannung wird von nicht dargestellten Spannungsquellen über die Drähte 10 zugeführt. Der zweckmäßig am Gehäuse 6

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angebrachte, vorteilhaft geerdete Spannungsgegenpol der Anodenspannung ist der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt.

Besonders vorteilhaft ist bei der in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellten Konstruktion, daß die Röntgenröhre beliebig lang hergestellt werden kann und daß die zu bestrahlenden Objekte kontinuierlich durch den Nutzraum 8 hindurehgeführt werden können.

In den Fig. 3 (Axialschnitt) und 4 (Schnitt senkrecht zur Achse) ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, in dem eine für manche Zwecke nützliche, nicht geschlossene, gekrümmte Fläche als Anode 1 verwendet wird. Im Ausführungsbeispiel wird die genannte gekrümmte Fläche von einem halbierten Rohr gebildet. Das hat den Vorteil, daß für die zu bestrahlenden Objekte oder auch für die Transporteinrichtung (Fließband) ein größerer Raum zur Verfügung steht. Die bei dieser Anordnung im Nutzraum 8 erzeugte Dosisleistung ist jedoch, verglichen mit einer Anordnung entsprechend Fig. 1 und 2, geringer. — Die in den Fig. 3 und 4 sowie den weiteren Figuren verwendeten Bezugszeichen entsprechen den Bezugszeichen 1 und 2.

Zur Erzeugung einer größeren Dosisleistung kann man zwei oder mehr Röntgenröhren, wie sie in den Fig. 3 und 4 dargestellt sind, kombinieren. In Fig. 5 ist dafür ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Bei dieser Anordnung wird im Nutzraum 8 etwa die gleiche Dosisleistung erzielt wie bei einer Röntgenröhre entsprechend Fig. 1 und 2. Es ist jedoch vorteilhaft, daß bei der in Fig. 5 dargestellten Kombination der Nutzraum 8 leicht zugänglich ist und dadurch beispielsweise gegebenenfalls eine vorhandene Transporteinrichtung für zu bestrahlende Objekte leicht zugänglich wird.

In Fig. 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei der im Nutzraum 8 eine hohe Dosisleistung erzielt wird. Wie aus der Figur ersichtlich, umschließt in diesem Fall die Anode 1 den Nutzraum 8 domartig. Das Beschicken des Nutzraumes 8 mit den zu bestrahlenden Objekten erfolgt durch die seitliche öffnung 13. — Man kann aber auch den Nutzraum völlig umschließen, indem man mehrere Röntgenröhren mit geeigneten Anodenformen kombiniert.

Röntgenröhren gemäß der Erfindung sind besonders dort anwendbar, wo hohe Röntgendosen in relativ kurzer Zeit benötigt werden, wo aber kein Wert auf eine punktförmige oder nahezu punktförmige Strahlenquelle gelegt werden muß. Insbesondere können sie angewandt werden in der medizinischen Therapie, in der Biologie (Zerstörung und Veränderung von Lebewesen), in der Chemie (Zerstörung und Veränderung von Substanzen.) und in der hieraus entwickelten Technik. Hier ist besonders zu nennen die Zerstörung von Fäulniserregern und anderen Schädlingen in Nahrungsmitteln, Arneimitteln, Kunstgegenständen usw., die Untersuchung der in der Bestrahlungstechnik angewandten Materialien auf Strahlenfestigkeit und die sonstigen Materialuntersuchungen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Röntgenröhre mit einer gegenüber dem Nutzraum konkav gewölbten großflächigen Anode, durch die die Röntgenstrahlen in den Nutzraum treten, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode mindestens einen Teil des Nutzraumes umschließt.

2. Röntgenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode auf der dem Nutzraum abgewandten Seite um die Anode herum angebracht ist.

3. Röntgenröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Anode abgewandten Seite der Kathode eine Abschirmung angeordnet ist.

4. Röntgenröhre nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode gekühlt wird.

5. Röntgenröhre nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode den Nützraum rohrförmig umschließt.

6. Röntgenröhre nach Anspruch 1 bis 4 oder einem derselben, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode den Nutzraum tunnelartig überwölbt.

7. Röntgenröhre nach Anspruch 1 bis 4 oder einem derselben, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode den Nutzraum domartig umschließt.

8. Kombination von zwei oder mehr Röntgenröhren nach Anspruch 1 bis 7.

9. Verwendung einer Röntgenröhre nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche für medizinische, biologische, chemische und/oder technische Bestrahlungen.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 690 618.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen