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Die Erfindung beschreibt ein Verfahren
und eine Einrichtung zur Elektronenbeschleunigung und ist anwendbar
beispielsweise in der Materialprüfung und
der Medizintechnik.
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In einer speziellen Ausführungsform
bezieht sich die Erfindung auf Elektronenbeschleunigerröhren in
Metall-Keramik-Technik,
vorzugsweise auf Röntgenröhren mit
Zuführung
der Hochspannung über
Hochspannungskabel. In diesen Vakuum-Röhren werden die aus einer elektronenspendenden Elektrode,
der Kathode, austretenden Elektronen in einem elektrischen Hochspannungsfeld
zur Gegenelektrode, der Anode, beschleunigt und erzeugen beim Auftreffen
auf die Anode zum weitaus größten Teil
Wärme,
zum geringeren Teil nur die gewünschte Röntgenstrahlung.
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Im allgemeinen werden diese Kathoden
mit thermischen Elektronenemittern aufgebaut, die für ihre Funktion
Heizenergie im unteren Watt-Bereich benötigen. Es sind aber auch Kaltkathoden
bekannt, die unter dem Einfluss eines starken elektrischen Feldes
durch so genannte Feldemission einen Elektronenstrom abgeben. Während (A)
bei einigen thermischen Emittern die Elektronenemission über die Heizleistung
durch die Emitter-Temperatur gesteuert werden kann, haben (B) andere
thermische Emitter eine nichtlineare Abhängigkeit des Emitterstroms
von der Temperatur, so dass die Steuerung des Emissionsstroms über die
Spannung an sogenannten Steuergittern erfolgt, wie dies (C) bei
Kaltkathoden grundsätzlich
notwendig ist.
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Für
die Formung (D) des Elektronenstrahls werden weitere Steuerelektroden – auch Elektronenlinsen
genannt – benötigt.
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Im Fall (A) wird also ein gesteuerter
Heizstrom erforderlich, in den Fällen
(B) , (C) und (D) jeweils gesteuerte Gitterspannungen. Alle für die Erzeugung,
Steuerung und Formung des Elektronenstrahls notwendigen Elektroden
liegen räumlich
mit gegenüber
der die Elektronen beschleunigenden Hochspannung nur relativ geringen
Spannungen bzw. Potentialunterschieden zusammen und werden unter
dem Begriff Kathodensystem zusammengefasst.
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Grundsätzlich besteht die Möglichkeit,
entweder
- a) das Kathodensystem oder
- b) die Anode auf Erdpotential oder
- c) beide Elektroden auf positive bzw. negative Hochspannungspotentiale
gegenüber
Erde zu legen.
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Im ersteren Fall a) ist die Stromversorgung für die thermische
Kathode bzw. die Spannungsversorgung für die Steuergitter dann ebenfalls
praktisch auf Erdpotential und somit einfach zu bewerkstelligen.
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Dagegen muss in diesem Fall die auf
positiver Hochspannung liegende Gegenelektrode – nämlich die Anode beispielsweise
einer Röntgenröhre – mit hochspannungsisolierenden
Medien gekühlt
werden.
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Liegt aber das Kathodensystem auf
Hochspannungspotential, wie in den Fällen b) und c), werden für die üblicherweise
ebenfalls im Hochspannungsgenerator untergebrachte Stromversorgung der
Kathode bzw. Spannungsversorgung der Steuergitter zusätzlich ein
oder mehrere hochspannungsisolierte Trenntransformatoren benötigt, die
selbst nur geringe Spannungen von etwa 2 bis 12 Volt bei Strömen von
etwa 2 bis 6 Ampere für
die thermische Kathode bzw. einige Kilovolt bei Gitterströmen von
Mikroampere liefern, sowie ein Kabel mit mindestens zwei gegen Erde
hochspannungsisolierten Leitern. Solche Kabel sind schwer und starr,
diese Schaltung bietet aber den Vorteil, dass die Anode auf Erdpotential
liegt und damit einfach (z.B. mit Wasser) gekühlt werden kann.
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Der unter c) aufgeführte Fall
birgt zwar beide genannten Nachteile, nämlich die aufwendige Zuführung der
Energie für
die auf Hochspannung liegende Kathode und Kühlung der Anode über isolierende Medien
(Isolier-Öl)
in sich, reduziert aber die höchste gegen
Erdpotential zu isolierende Hochspannung bis auf den halben Wert
der Betriebsspannung. Dies ist der Fall, wenn die Anode auf etwa
den halben Wert der Betriebsspannung positiv und die Kathode auf etwa
den halben Wert der Betriebsspannung negativ gegen Erdpotential
gelegt werden.
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Für
die Beseitigung der Nachteile der Schaltung nach b) und c), nämlich die
aufwendige Zuführung
der Heizenergie und der Steuerspannungen für das Kathodensystem, sind
gemäß dem bekannten Stand
der Technik verschiedene Vorschläge
gemacht worden.
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So ist z.B. ein Austausch der thermischen Kathode
durch eine Photokathode und deren Bestrahlung mit Laserlicht vorgeschlagen
worden, die aber nicht weniger aufwendig ist (so genannte Laser-Röntgenröhre).
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Ähnlich
aufwendig ist auch der Abgriff der Gitterspannung über ein
vom Röhrenstrom
durchflossenes Potentiometer auf Hochspannungsniveau und dessen
Regelung über
eine hochspannungsisolierte Stange.
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Das gleiche Prinzip verfolgt eine
Schaltung, bei der das Potentiometer durch einen Photowiderstand
ersetzt und die Regelung mittels eines auf den Photowiderstand gerichteten
Lichtstrahls mit einstellbarer Helligkeit vorgenommen wird.
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In der
US
4,789,997 wird weiterhin vorgeschlagen, die auch nach Gleichrichtung
immer noch auf der Hochspannung liegende Welligkeit (Ripple) kapazitiv
auszukoppeln und transformatorisch an den Heizfaden anzupassen.
Die eigentliche Steuerung der Heizleistung kann dann über einen
frequenzabhängigen
Widerstand bzw. eine strombegrenzende Einrichtung gesteuert bzw.
begrenzt werden. Auch diese Einrichtung ist relativ aufwendig und schränkt wegen
der Veränderung
der Arbeitsfrequenz die Optimierung der Hochspannungserzeugung entscheidend
ein.
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Die Verfügbarkeit von kunststoff- statt
der üblichen
gummiisolierten Hochspannungskabel mit wesentlich geringerem Gewicht
führt dazu,
zumindest einen der Nachteile der Schaltung unter b) – nämlich das
Gewicht der den Heizstrom für
die Kathode führenden,
mindestens zweiadrigen Hochspannungskabel – beseitigen zu können.
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Weil aber die Kunststoffkabel (z.B.
Polyäthylen) – zumindest
zurzeit noch – nicht
zwei- oder gar mehradrig marktgängig
sind, müssen
zwei solcher Kabel verwendet werden, die den Gewichtsvorteil zumindest
zum Teil wieder hinfällig
werden lassen.
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Zudem haben einige der leichten und
flexiblen Kunststoff-Hochspannungskabel
aus Gründen
einer erwünschten
Dämpfung
keine metallische Seele (z.B. Kupfer-Litze) mehr, sondern einen
hochohmigen flexiblen Kunststoffstrang, dessen widerstand für den Strom
zwischen Kathode und Anode (Röhrenstrom
im Bereich von einigen mA) aber vernachlässigbar ist. Für den ebenfalls über die
Kabelseele zu führenden
Heizstrom (im Bereich von A) für
die Kathode ist der Widerstand dagegen entschieden zu groß.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren und eine Einrichtung zur Elektronenbeschleunigung zu schaffen,
mit welchen eine effektive, einfache und preiswerte Zuführung der
Energie für den
Betrieb der Elektronenbeschleunigervorrichtung und eine Gewichtsreduzierng
der Vorrichtung ermöglicht
wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
die Merkmale im kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1 und 6 im Zusammenwirken
mit den Merkmalen des jeweiligen Oberbegriffes. Zweckmäßige Ausgestaltungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
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Ein besonderer Vorteil der Erfindung
besteht darin, dass die Hilfsenergien der Elektronenbeschleunigervorrichtung
indirekt zugeführt
werden, indem die Zuführung
der Energie für
die Erzeugung und/oder Steuerung und/oder Formung der Elektronenemission
drahtlos über
galvanisch getrennte Induktivitäten
erfolgt.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung
resultiert daraus, dass durch die kontaktlose Energiezuführung für die Erzeugung,
Steuerung und Formung der Elektronenemission Gewichtseinsparungen
resultieren und einfachere Kabel verwendet werden können, indem
der Isolator eine mindestens teilweise aus dem metallenem Teil des
Vakuumgefäßes herausragende,
einen Innenraum bildende Verlängerung
aus isolierendem Material aufweist und im Innenraum neben dem Hochspannungskabel
mindestens eine Sekundärspule
und an der Außenfläche der
Verlängerung
mindestens eine Primärspule
angeordnet ist und die Spulen einen Trenntransformator zur Energieversorgung
einer Kathodenheizung und/oder weiterer Elektroden bilden.
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Durch diesen Aufbau ist gewährleistet,
dass das Hochspannungskabel nur noch einadrig und mit hochohmiger
Kabelseele ausgeführt
zu werden braucht und somit die vorteilhaften neuen, gedämpften,
leichten und flexiblen einadrigen Hochspannungskabel eingesetzt
werden können.
Dieses Kabel ist einseitig mit dem Hochspannungserzeuger verbunden
und auf dem röhrenseitigen
Ende mit der Sekundärspule
des Trenntransformators. Der Ausgang der Sekundärspule ist mit der Heizung
der Kathode verbunden, womit Katodenpotential und Kathodenheizung
bewirkt werden.
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Wegen der festen, steckerlosen Verbindung des
(der) Ausgangs (Ausgänge)
der Sekundärspule(n)
des (der) Trenntransformators(-en) können auch bei hohen Strömen keine
Kontaktprobleme mehr auftreten, was insbesondere für die Verwendung
von dickeren Drähten
oder Bändern
für die Widerstandsheizung
des Emitters in der Kathode vorteilhaft ist.
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Die Zuführung der Leistung zur Primärspule des
Trenntransformators erfolgt über übliche Niederspannungsleitungen,
deren Gewicht gegenüber
dem eines bisher üblichen
Hochspannungskabels vernachlässigbar
ist.
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Um die im rohrförmigen Ansatz liegende Sekundärspule wie
auch den Kontakt der Seele des Hochspannungskabels mit dieser Spule
vor Hochspannungsüberschlägen zu geerdeten
Teilen der Röhre
zu schützen,
ist der verbleibende Hohlraum mit Isoliermasse gefüllt.
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Der Verguss des Hochspannungskabels
in der keramischen rohrförmigen
Verlängerung
der Metall-Keramik-Röntgenröhre vermeidet
den Einsatz einer Hochspannungs-Steckverbindung und reduziert damit
ebenfalls Gewicht und Kosten.
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Die räumliche Trennung von Hochspannungserzeuger
und Stromversorgung für
die Kathode ermöglichen
nicht nur eine größere Auswahl
unter kommerziellen Hochspannungserzeugern sondern auch eine erweiterte
Auswahl der elektrischen Daten für
die Kathodenheizung.
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Wie bereits oben unter c) erläutert, wird
die Schaltung von Elektronenbeschleuniger-Einrichtungen, bei denen
die Kathode auf negativem Hochspannungspotential und die Anode auf
positivem Hochspannungspotential liegen, in den Fällen mit Vorteil
benutzt, wenn die gegen Erde zu isolierenden Spannung nur die Hälfte der
Betriebsspannung der Röhre
betragen soll.
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Eine solche Anordnung wird vorteilhafterweise
dadurch erreicht, dass eine erste und eine zweite solcher Elektronenbeschleuniger-Einrichtungen
in Metall-Keramik-Technik mit ihren geerdeten Hohl-Elektroden achsial
hintereinander vakuumdicht miteinander verbunden sind und jeweils
einen Durchlass für
die beschleunigten Elektronen aufweisen, wobei die zweite Elektronenbeschleuniger-Einrichtung
ein auf Hochspannung liegendes Target mit Elektronenfangkorb anstelle
des Kathodensystems bei der erste Elektronenbeschleuniger-Einrichtung aufweist
und die erste und die zweite Elektronenbeschleuniger-Einrichtung
so gepolt sind, dass die in der ersten Elektronenbeschleuniger-Einrichtung
vom Kathodensystem zur ersten geerdeten Elektrode fliegenden Elektronen
durch diese Elektrode in die zweite geerdete Elektrode treten und
in der zweiten Elektronenbeschleuniger-Einrichtung zum Target nochmals
beschleunigt werden, bis sie endlich auf letzterem auftreffen.
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In einer solchen Anordnung werden
sowohl auf der auf Hochspannung liegenden Kathodenseite wie auch
auf der auf Hochspannung liegenden Anodenseite die gleichgerichteten
Ausgangsspannungen von Trenntransformatoren mit den über die
Kabel gelieferten Hochspannungen additiv in Reihe geschaltet und
erhöhen
so effektiv die von den eigentlichen Hochspannungsgeneratoren erzeugten
Spannungen, ohne die beidseitigen Hochspannungskabel zusätzlich zu
belasten.
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Die Erfindung soll nachfolgend anhand
von zumindest teilweise in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert werden.
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Es zeigen:
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1:
eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Elektronenstrahlbeschleunigereinrichtung,
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2:
eine Detailansicht einer besonderen Anordnung der Trenntransformatoren
mit Darstellung des Verlaufes des magnetischen Flusses,
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3:
eine Schnittdarstellung zweier miteinander verbundener Elektronenbeschleunigereinrichtungen,
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4:
eine Schaltungsanordnung wesentlicher elektrotechnischer Elemente
einer speziellen Ausführungsform
der Einrichtung.
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Anhand der 1 wird nachstehend ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
näher erläutert:
In
das geerdete und metallene Hochvakuumgefäß 1 ragt der aus Kunststoff
oder Keramik ausgebildete Hochspannungsisolator 2, wobei
seine rohrförmige Verlängerung 3 außerhalb
des Hochvakuumgefäßes 1 liegt.
Die Anode 4 ist über
das geerdete Hochvakuumgefäß 1 geerdet,
während
Kathodensystem 5 mit Heizwendel 6, Gitter 7 und
elektronenoptischer Linse 8 durch den Hochspannungsisolator 2 gegen
Erde isoliert sind und auf Hochspannung liegen.
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Um den Einfluss des Ausgasens der
Sekundärwicklungen 14, 14' und der evtl.
verwendeten Gleichrichter 16 auf das Hochvakuum in der
Elektronenbeschleuniger-Einrichtung auszuschließen, ist in der rohrförmigen Verlängerung 3 zwischen
dem Hochvakuumraum und den Sekundärwicklungen 14, 14' nebst Gleichrichtern 16 eine
hohvakuumdichte Wandung 9 vorhanden, die hochvakuumdichte
elektrische Durchführungen 10, 11, 12, 13 aufweist,
die die in (den) Trenntransformatoren) erzeugte (n) Sekundärspannungen)
zu den Elektroden leiten.
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Das in das Hochvakuumgefäß 1 ragende Ende
des Hochspannungsisolators 2 ist mit dem Teil 9 vakuumdicht
verschlossen und weist die Durchführungen 10, 11, 12 und 13 auf,
die den Heizstrom und die Gitter- und Linsenspannung führen. In
der rohrförmigen
Verlängerung 3 sind
die Sekundärspulen 14 und 14' aufgebaut,
die von ihren außerhalb
liegenden Primärspulen 15 und 15' umschlossen
sind und jeweils einen Trenntransformator bilden.
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In den Fällen von besonders hohen Strömen für die thermische
Kathode ist die Sekundärspule 14 aus
nichtnachgasendem Material auf der Hochvakuumseite der Elektronenbeschleuniger-Einrichtung aufgebaut,
wobei die Sekundärwicklung 14 selbst eine
geeignet dimensionierte Glühwendel
oder Glühwindung
ist.
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An der Stelle der transformatorischen
Einkopplung in das Vakuumgehäuse
ist die Wanddicke der isolierenden Fläche so dünn wie möglich gestaltet, so dass Vakuumdichtigkeit,
Hochspannungsisolation und mechanische Festigkeit für den Anwendungsfall
aber noch ausreichen, wobei die Permeabilität des isolierenden Materials
möglichst
gering ist. Weiterhin sind Maßnahmen
vorgesehen, um die gegenseitige magnetische Beeinflussung dieser
Trenntransformatoren zu vermeiden.
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Zum Gleichrichten der Ausgangsspannungen
der Trenntransformatoren dient der Gleichrichtersatz 16.
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Das Hochspannungskabel 17 ist
zur Verlängerung
des Kriechweges in einigen wenigen Schlaufen 18 innerhalb
des geerdeten Rohrabschnitts 19 der rohrförmigen Verlängerung 3 mit
einer im Innenraum 20 befindlichen isolierenden Masse 20 luftdicht vergossen.
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Ebenso ist es möglich, dass das Hochspannungskabel 17 mit
den Sekundärtransformatoren 14 gemeinsam
in eine Form gegossen wird, die saugend in den Hohlraum 20a hineinpasst.
Hier wäre
eine Trennung zwischen Hochspannungskabel 17 und Röntgenröhre möglich.
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Die zur Festlegung des Potentials
der Außenhülle notwendige
Erdung der äußeren Oberfläche der
als Isolator für
die Trenntransformatoren dienenden rohrförmigen Verlängerung 3 wird entweder durch
Erdung der jeweils innersten Wicklungslage der Primärspulen 15 oder
durch eine auf die Isolator-Oberfläche aufgetragene und geerdete
Schicht 24 mit gegenüber
dem Lagenwiderstand sehr geringer, aber für die Potentialfestlegung ausreichender elektrischer
Leitfähigkeit
erreicht.
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Der Rohrabschnitt 19 ist
daher mit dem geerdeten Hochvakuumgefäß 1 über die
hochohmige auf die Oberfläche
der rohrförmigen
Verlängerung 3 aufgebrachte
Schicht 24 geerdet.
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Die Zuleitungen 25 und 25' bzw. 125 für die Primärspulen 15 und 15' bzw. 115 der
Trenntransformatoren liegen praktisch auf Erdpotential.
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In dieser Bauform liegt der für Primär- 15 und 15' und Sekundärspule 14 und 14' gemeinsame
magnetische Fluss, in 1 mit 26 angedeutet,
der jeweiligen Trenntransformatoren auf der Achse 23 der Elelektronenbeschleuniger-Einrichtung bzw.
ihrer rohrförmigen
Verlängerung 3.
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2 zeigt
den Aufbau einer Elektronenbeschleuniger-Einrichtung, bei der der
gemeinsame magnetische Fluss 26' und 26'' der
Trenntransformatoren senkrecht zur Achse 23 der rohrförmigen Verlängerung 3 verläuft.
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Ist der oder sind die Trenntransformatoren
so aufgebaut, dass ihr magnetischer Fluss 26', 26'' im wesentlichen
radial, also wie hier senkrecht zur Achse der rohrförmigen Verlängerung 3 verläuft, und werden
schnelle Relativbewegungen um die Achse der rohrförmigen Verlängerung 3,
bzw. der Achse der Elektronenbeschleuniger-Einrichtung durchgeführt, wird die Primärspule 15, 15' mit Gleichstrom
betrieben oder durch einen Permanent-Magneten ersetzt.
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In 3 ist
ein Ausführungsbeispiel
mit zwei miteinander verbundenen Elektronenbeschleuniger-Einrichtungen
wiedergegeben, wobei hiermit das Ziel verfolgt wird, nicht nur die
Spannung der Hochspannungskabel gegen Erde auf die halbe Beschleunigungsspannung
zu reduzieren sondern auch die von den Hochspannungskabeln jeweils
der ersten und der zweiten Elektronenbeschleuniger-Einrichtung zugeführte Spannungen
um jeweils weitere, über
Trenntransformatoren mit Gleichrichter 16 erzeugte Spannungen
zu erhöhen.
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Der untere Teil (unterhalb von der
Trennebene 27) zeigt als erste Elektronenbeschleuniger-Einrichtung
die bereits beschriebene, allerdings nur bis zur Trennlinie 27,
bzw. der geerdeten Hohl-Elektrode 21, d.h. der Teil mit
der Anode 4 entfällt.
Stattdessen ist im oberen Teil der 3 (also
oberhalb der Trennlinie 27) eine zweite Elektronenbeschleuniger-Einrichtung
dargestellt, die mit der ersten über
ihre geerdeten Hohl-Elektroden 21 und 121 vakuumdicht
verbunden ist. In dieser zweiten Elektronenbeschleuniger-Einrichtung ist die
Anode 104 mit Elektronenfangkorb 128 an die Stelle
des Kathodensystems 5 der ersten Elektronenbeschleuniger-Einrichtung
getreten.
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Im Übrigen besteht die zweite Elektronenbeschleuniger-Einrichtung wie die
erste aus einem geerdeten metallenem Vakuumgefäß 101, einem keramischen
Isolator 102 mit der rohrförmigen Verlängerung 103, der geerdeten
hochohmigen Schutzschicht 124 und dem Hochspannungskabel 117,
das mit seinen Schlaufen 118 in der rohrförmigen Verlängerung 103 liegt
und mit Isoliermasse 120 vergossen ist. Die Anode 104 ist
von einem Elektronenfangkorb 128 umgeben und wird auf ihrer
dem Vakuumraum abgekehrten Seite 129 mit isolierendem Kühlöl gekühlt, das über die
Schläuche 130 und 131 zu-
bzw. wieder abgeführt
wird. Der Trenntransformator, bestehend aus Primärspule 115, ihren
Zuleitungen 125 und der Sekundärspule 114 erzeugt über den
Gleichrichter 116 eine Potentialdifferenz, die sich zur über das Hochspannungskabel 117 bereits
angelieferten Spannung dadurch addiert, dass die angelieferte, gegenüber Erde
positive Spannung mit dem negativen Ausgang des Gleichrichters 116 verbunden
ist, und der positive Ausgang des Gleichrichters 116 mit
der Anode 104.
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Bei diesem Aufbau kann aber auch
die der ersten Elektronenbeschleuniger-Einrichtung über das
Hochspannungskabel 17 zugeführte Spannung um diejenige
eines ihrer Trenntransformatoren mit Gleichrichter 116 erhöht werden,
so dass die von der Kathode der ersten Elektronenbeschleuniger-Einrichtung
austretenden Elektronen 22 in dieser, durch die Spannung
des Hochspannungskabels 17 und die eines ihrer Trenntransformatoren
mit Gleichrichter 116 auf der Achse 23 zur doppelten
Hohl-Elektrode 21/121 beschleunigt werden, durch
diese in die zweite Elektronenbeschleuniger-Einrichtung eintreten und
von dieser weiter durch die Spannung des anodenseitigen Hochspannungskabels 117 und
diejenige ihres Trenntransformators mit Gleichrichter 116 auf
der Achse 123 zur Anode 104 beschleunigt werden.
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Auf der Achse 23 der rohrförmigen Verlängerung 3 liegen,
wie in 1 zu ersehen,
mehrere magnetisch separierte Trenntransformatoren mit magnetischem
Kern, gebildet aus den Spulenpaaren 14/15, 14'/15', deren direkte
(Kathodenheizung) oder gleichgerichtete (Steuergitter, elektronenoptische Linsen)
Ausgänge
elektrisch in Reihe geschaltet und mit verschiedenen Elektroden
der Elektronenbeschleuniger-Einrichtung verbunden sind und somit eine
einzelne Steuerung dieser Elektroden über die jeweilige Primärspannung
des (der) Trenntransformator-s (-en) bewirken. Dabei wird bei den
gleichgerichteten Ausgängen
jeweils eine Potentialdifferenz erzeugt, die in Reihen schaltung
die einzelnen Elektroden auf die gewünschten Potentiale bringt.
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Wird die Verbindung zwischen der
Seele des Hochspannungskabels und der Kathode unterbrochen und durch
den gleichgerichteten Ausgang eines Trennstransformators wieder
geschlossen, wird bei richtiger Polung auch die Hochspannung, die
vom Hochspannungsgenerator über
das Hochspannungskabel zur Kathode übertragen wird, zusätzlich um
die Ausgangsspannung dieses Trenntransformators erhöht.
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Der Schaltplan eines Ausführungsbeispiels mit
fünf Trenntransformatoren 14/15, 14'/15', 14''/15'', 14'''/15''', 14''''/15'''' ist in 4 wiedergegeben: Die erste
Trenntransformator-Anordnung 14/15 ist mit Gleichrichter
versehen und erhöht
die vom Hochspannungskabel 17 gelieferte negative Spannung,
während
die Anordnungen 14'/15' und 14''/15'' jeweils
die Heizenergie für
zwei getrennte Heizwendeln 28, 29 und damit auch
zwei getrennte Elektronenstrahlen liefern, die im Fall einer Röntgenröhre auch
zwei getrennte (z.B. große
und kleine) Auftreff-Flächen auf
der Anode haben, die für
grobe und feine Röntgenaufnahmen
Verwendung finden. Die gleichgerichteten Ausgänge der letzten beiden Trenntransformator-Anordnungen 14'''/15''' und 14IV/15IV
liefern die negativen oder positiven Potentiale/Spannungen gegenüber der
Kathode für
den Betrieb eines Steuergitters 30 (Intensität des Elektronenstrahls)
bzw. einer elektronen-optischen Linse 31 zur Bündelung
des Elektronenstrahls.
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Die Erfindung ist nicht beschränkt auf
das hier dargestellte Ausführungsbeispiel.
Vielmehr ist es möglich, durch
Kombination und Modifikation der genannten Mittel und Merkmale weitere
Ausführungsvarianten
zu realisieren, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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- 1;
101
- Hochvakuumgefäß
- 2;
102
- Hochspannungsisolator
- 3;
103
- rohrförmige Verlängerung
- 4;
104
- Anode
- 5
- Kathodensystem
- 6
- Heizwendel
- 7
- Gitter
- 8
- elektronenoptische
Linse
- 9
- Wandung
- 10;
11; 12; 13
- Durchführungen
- 14;
14'; 14''
- Sekundärspule
- 14''';
14'''';
114
- Sekundärspule
- 15;
15'; 15'';
- Primärspule
- 15''';
15'''';
115
- Primärspule
- 16;
116
- Gleichrichter
- 17;
117
- HS-Kabel
- 18;
118
- Schlaufen
- 19
- Rohrabschnitt
- 20;
120
- Isoliermasse
- 20a
- Innenraum
- 21;
21; 121
- Hohlelektroden
- 22;
122
- Elektronen
- 23;
123
- Achse
- 24;
124
- geerdete
Schicht
- 25;
25'; 125
- Zuleitungen
- 26;
26'; 26''
- magnet.
Fluss
- 27;
127
- Trennebene
- 28;
29
- Heizwendel
- 30
- Steuergitter
- 31
- elektronenoptische
Linse
- 128
- Elektronenfangkorb
- 129
- Seite
- 130;
131
- Schläuche