DE1165769B

DE1165769B - Hochleistungsroentgenroehre

Info

Publication number: DE1165769B
Application number: DEL40351A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Ernst-Guente Hofmann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1961-10-31
Filing date: 1961-10-31
Publication date: 1964-03-19
Also published as: US3296476A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. KL: HOIj

Deutsche Kl.: 21 g -17/01

Nummer: 1 165 769

Aktenzeichen: L 40351 VIII c / 21 g

Anmeldetag: 31. Oktober 1961

Auslegetag: 19. März 1964

Bei Röntgenröhren für technische Bestrahlungen kommt es vor allem auf eine möglichst große nutzbare Strahlungsleistung im Dauerbetrieb an. Daneben wird eine möglichst hohe Dosisleistung und eine geeignete räumliche Verteilung gefordert. Im Interesse der Wirtschaftlichkeit ist eine möglichst gute Energieausnutzung wünschenswert. Dies beinhaltet die Nutzung eines möglichst großen und intensitätsmäßig günstigen Raumwinkelbereichs bei geringstmöglichen Absorptionsverlusten und die Erzielung eines guten Wirkungsgrades für die Umwandlung von Elektronenstrahl- in Röntgenstrahlenergie durch die Wahl des Anodenbremsmaterials, der Röhrenspannung und Spannungsart.

Die in einem Elementarprozeß erzeugten Röntgenstrahlen werden in den gesamten Raumwinkel An ausgestrahlt; die räumliche Intensitätsverteilung ist bei unendlich dünner Anode von der Beschleunigungsspannung der Elektronen abhängig. Bei endlich dicker Anode und Röhrenwandung wird die räumliehe Verteilung noch von der Absorption in der Anode beeinflußt. Eine besonders gute Raumwinkelausnutzung erhält man bei durchstrahlten Membrananoden, bei denen praktisch ein Raumwinkelbereich von fast 2π in intensitätsmäßig günstiger Richtung ausgenutzt werden kann. Die Membrananode ist gleichzeitig Röhrenwandung. Ihre Eigenabsorption muß daher unter Berücksichtigung hinreichender mechanischer Stabilität klein gehalten werden. Als Membrananodenmaterialien kommen daher nur Metalle niederer oder mittlerer Ordnungszahl in Betracht. Zur Erhöhung des Wirkungsgrades wird in der Regel vakuumseitig eine Schwermetallschicht mit einer etwa der maximalen Reichweite der Elektronen entsprechenden Dicke aufgetragen. Die durchtretende Strahlung wird unmittelbar an der Außenseite der Anode oder, wenn vorhanden, an der Außenseite des mitdurchstrahlten Kühlsystems, also in jedem Fall in relativ kurzem Abstand von der Erzeugungsstelle, genutzt. Bei punktförmigen Strahlenquellen und bei Vernachlässigung der Absorption im Bestrahlungsraum würde die Dosisleistung quadratisch mit der Entfernung von der Strahlenquelle abnehmen. Macht man dagegen den Brennfleck, d.h. die Elektronenaufprallfläche, groß gegenüber dem Nutzabstand, so erhält man auf der Außenseite der Anode ein Strahlenfeld, in dem das Abstandsquadratgesetz nicht gilt. Die Dosisleistung nimmt hier bis zu Abständen, die etwa den linearen Abmessungen des Brennflecks entsprechen, weniger als quadratisch ab. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Röntgenröhren, bei denen der Nutzabstand immer groß ist Hochleistungsröntgenröhre

Anmelder:

Licentia Patent-Verwaltungs-G. m. b. H.,

Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai 1

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Phys. Ernst-Günter Hofmann, Berlin

gegenüber den Brennfleckdimensionen, ist bei großflächigen Brennflecken, wie sie bei dieser Art von Röhren im allgemeinen verwendet werden, für die Dosisleistung die spezifische Brennfleckbelastung von ausschlaggebender Bedeutung. Man wird daher im allgemeinen bestrebt sein, die spezifische Brennfleckbelastung möglichst hoch zu wählen.

Es sind verschiedentlich Hochleistungsröntgenröhren bekanntgeworden, die auf diesem Prinzip beruhen und bei denen die Verlustwärme durch eine geeignete Kühlung der Membrananode abgeführt wird. Die Anode wird bei diesen Röhren mitsamt dem Kühlsystem durchstrahlt. Es sind verschiedene Anodenformen benutzt oder vorgeschlagen worden. So kann z. B. eine wassergekühlte großflächige Membrananode mit homogen ausgeleuchtetem großflächigem Brennfleck bei Verwendung eines einzigen Kühlkanals benutzt werden (Fig. 1).

Eine weitere bekannte Ausführungsform ist eine wassergekühlte großflächige Membrananode mit Aufteilung von Brennfleck und Kühlkanal (Fig. 2). Die einzelnen Brennflecke werden dabei gleichmäßig belastet und befinden sich in gleichem Abstand. Jedem Einzelkanal ist ein bandförmiger Brennfleck zugeordnet. Die Anodenformen nach den F i g. 1 und 2 werden vorzugsweise aus Leichtmetall hergestellt. Unter Verwendung von Anodenmaterialien mittlerer Ordnungszahl, wie z. B. rostfreiem Stahl oder Nickel, sind wassergekühlte großflächige Membrananoden mit aufgeteiltem Brennfleck und linsenförmigen Kühlkanälen benutzt worden (F i g. 3). Jedem linsenförmigen Anodenelement ist ein linearer Heizfaden zugeordnet. Die von ihm emittierten Elektronen« werden durch ein geeignetes Fokussierungssystem derart gerichtet, daß auch hier ein gleichmäßig ausgeleuchtetes Brennfleckband auf der Mitte des Anodenelements erzeugt wird. Die einzelnen Anodenelemente sind in gleichem Abstand voneinander angeordnet. Das Röntgenstrahlen-Nutzbündel ist in den Fig. 1 bis 3 mit b bezeichnet.

409 539/383

Allen drei bekannten Anodenformen ist gemeinsam, daß entweder ein Brennfleck mit örtlich gleicher Flächenbelastung oder mehrere Brennflecke gleicher Größe mit örtlich gleicher Flächenbelastung bei gleichem Abstand der Einzelbrennflecke voneinander verwendet werden. In den Fällen nach den F i g. 2 und 3 wird dabei ein Brennfleck mit örtlich gleicher Flächenbelastung nachgebildet und an der Außenseite der Anode ein ähnliches Dosisfeld aufgebaut, wie es im Falle nach der F i g. 1 bei einer Anode mit einem großflächigen homogenen Brennfleck entstehen würde (F i g. 4). Nachteilig ist bei dieser Dosisverteilung, daß auf Ebenen, die parallel zur Anodenfläche liegen, die Dosisleistung nach außen hin stark abnimmt. Dadurch erhalten Bestrahlungsgüter, die beispielsweise in Richtung der Kühlkanäle (d.h. senkrecht zur Zeichenebene) auf einem Transportband an der Anode vorbeigeführt werden, in den Außenbezirken eine kleinere Dosis als in der Mitte.

Es ist bei Röntgenröhren bereits bekannt, das Strahlenfeld durch geeignet geformte Absorptionsfllter derart zu korrigieren, daß auf Ebenen senkrecht zum Mittelpunktsstrahl örtlich begrenzte homogene Felder konstanter Dosisleistung entstehen. Die Anwendung von Absorptionsfiltern ist jedoch stets mit einem Verlust an nutzbarer Strahlungsleistung verbunden, verschlechtert also den Wirkungsgrad der Röhre und ist damit im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit bei Hochleistungsröntgenanlagen für technische Bestrahlungszwecke nachteilig.

Diese Nachteile werden bei Hoehleistungsröntgenröhren mit großflächigen durchstrahlten Anoden erfindungsgemäß vermieden durch eine solche Ausbildung des Kathoden-Anoden-Systems sowie durch eine solche Formgebung und Aufteilung des Brenn-Heckes und/oder Wahl der Elektronenstrahldichte und ihrer örtlichen Verteilung auf der Anode, daß im Nutzraum der Röntgenstrahlen oder zumindest in Teilen desselben von den von der Anode ausgehenden Röntgenstrahlen ein Strahlenfeld mit etwa geradlinigen, zueinander parallelen Isodosenkurven entsteht, dessen Abmessungen denen des Brennfleckes zumindest in einer Richtung etwa entsprechen. Prinzipiell kann dies bei durchstrahlten Anoden beliebiger Form erreicht werden. Besonders bedeutsam ist der Erfindungsgedanke jedoch für durchstrahlte ebene großflächige Anoden. Das erstrebte Ziel ist bei diesen die Erzeugung eines Dosisfeldes, bei dem im Nutzbereich die Isodosen c (F i g. 5) unterhalb des Brennfleckgebietes parallel zur Anodenfläche verlaufen. Die Strahlenfeldkorrektur nach dem Erfindungsgedanken wird man zweckmäßig vor allem bei quadratischen, rechteckigen und kreisrunden Brennflecken durchführen. Prinzipiell ist sie jedoch auch bei anderen, beliebig geformten Brennflecken möglieh. Im allgemeinen wird man bestrebt sein, das Strahlenfeld in zweidimensionaler Richtung zu korrigieren, doch ist in manchen Fällen bei geeigneter Bestrahlungstechnik eine eindimensionale Korrektur ausreichend.

Bei einem zusammenhängenden großflächigen Brennfleck kann der gewünschte Effekt dadurch erzielt werden, daß abweichend von der üblichen Technik nicht eine konstante Stromdichte der Elektronen über den gesamten Brennfleck angestrebt wird, sondern eine solche, bei der die Stromdichte der Elektronen nach den Rändern des Brennfleckes hin zunimmt. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, daß durch Anwendung elektrostatischer oder magnetischer Fokussierungssysteme die Elektronen von der Kathode her mit von innen nach außen zunehmender Stromdichte auf den Brennfleckbereich der Anode emittiert werden. In F i g. 5 ist das Prinzip dargestellt; die Elektronenstrahldichte ist durch die Dichte der die Elektronen α symbolisierenden Pfeile gekennzeichnet. Im Nutzraum bildet sich unterhalb des Brennfleckes in gewissen Bereichen ein zur Anode paralleles Isodosenfeld aus.

Die gewünschte Wirkung kann aber auch durch geeignete Formgebung und Aufteilung des Großflächenbrennfleckes in Einzelbrennflecke und geeignete Wahl der Elektronenstrahldichte in den Einzelbrennflecken erreicht werden. Dabei wird im Prinzip ein zusammenhängender Großflächenbrennfleck mit den vorgenannten Eigenschaften durch Einzelbrennflecke nachgebildet. Dies ist oft vorteilhaft wegen der dann möglichen einfacheren Ausgestaltung des Kathoden- und Anodensystem der Röhre.

Kreisrunde Großflächenbrennflecke für eine Röntgenröhre nach der Erfindung können beispielsweise durch ein spiralförmiges Brennfleckband konstanter Breite und Flächenbelastung, bei dem der Windungsabstand nach außen hin abnimmt, nachgebildet werden. Ein derartiger Brennfleck kann durch ein Kathodensystem mit einem äquidistant zur Anodenfläche liegenden spiralförmigen Heizfaden mit nach außen abnehmendem Windungsabstand erzeugt werden, der sich in einem entsprechend ausgebildeten Fokussierungssystem befindet.

Zur Nachbildung quadratischer oder rechteckiger Brennflecke eignen sich in weiterer Ausbildung der Erfindung besonders Systeme linearer Brennfleckbänder, die von Kathodensystemen mit linearen Heizfäden auf der Anode erzeugt werden.

Eine eindimensionale Strahlenfeldkorrektur kann dabei auf verschiedene Art erfolgen. Bei Verwendung eines Systems paralleler bandförmiger Brennflecke gleicher Länge ist dies z.B. möglich, wenn

1. bei gleicher Breite und gleichem Abstand der Einzelbrennflecke die Flächenbelastung des einzelnen Brennfleckes in sich zwar konstant, ihr Absolutwert aber von Einzelbrennfleck zu Einzelbrennfleck nach außen hin zunimmt oder

2. bei gleicher Breite und Flächenbelastung der Einzelbrennflecke der Abstand der Einzelbrennflecke voneinander nach außen hin kleiner wird oder

3. bei gleicher Flächenbelastung und gleichem Abstand der Einzelbrennflecke die Breite der Einzelbrennflecke nach außen hin zunimmt.

Am günstigsten ist die unter Ziffer 2 genannte Maßnahme, weil hierbei gleichgeheizte Heizfäden von gleichem Querschnitt verwendet werden können, was eine einheitliche Lebensdauer garantiert und das Fokussierungssystem vereinfacht.

Die Maßnahmen zur eindimensionalen Strahlenfeldkorrektur führen zu einem Feld, das auf der Mittelebene senkrecht zur Anode und senkrecht zur Längsachse der Brennfleckbänder die in Fig. 5, auf der Mittelebene senkrecht zur Anode und parallel zur Längsachse der Brennfleckbänder die in F i g. 4 gezeigte Form hat. Um die Vorteile der Maßnahmen ausnutzen zu können, ist es in der Regel erforderlich, das Bestrahlungsgut parallel zur Anodenfläche

5 6

in Richtung der Längsachse der Brennfleckbänder — der Röntgenstrahlenausbeute wird in an sich bez. B. auf einem Förderband — durch das Strahlen- kannter Weise eine dünne Schwermetallschicht feld hindurchzuführen. Auf diese Weise wird es kathodenseitig auf die Anode aufgebracht, möglich, das Strahlenfeld optimal auszunutzen und Die Hochleistungsröntgenröhren werden vorzugs-

das Bestrahlungsgut auch bei größerer Breite in 5 weise mit Anodenspannungen bis zu 400 kV und Parallelschichten mit einer einheitlichen Dosis zu be- Anodenleistungen von 50 bis 500 kW betrieben, jeaufschlagen. Durch zweiseitige Bestrahlung des Be- doch sind bei der Röhre nach der Erfindung ohne strahlungsgutes kann dann bei geeigneter Dicke eine weiteres auch noch höhere Betriebswerte, insbesonnahezu homogene Bestrahlungswirkung erzielt wer- dere höhere Leistungen, anwendbar, den. Dabei wendet man das Bestrahlungsgut nach ₁₀ In F i g. 6 bis 8 sind drei Ausführungsbeispiele von dem ersten Durchgang und läßt es ein zweites Mal Röntgenröhren gemäß dem Erfindungsgedanken durchlaufen. Andererseits können aber auch zwei skizziert. F i g. 6 a zeigt eine Röhre mit einer durch-Röhren nach der Erfindung verwendet werden, die strahlten großflächigen gekühlten Anode, auf der die einander gegenübergestellt sind und zwischen denen von der Kathode emittierten Elektronen ein spiraldas Bestrahlungsgut nur einmal durchläuft (Tandem- ₁₅ förmiges Brennfleckband gleicher Breite und Flächensystem), belastung mit nach außen abnehmendem Windungs-Um die bei der Nachbildung von quadratischen abstand (Fig. 6b) erzeugen, so daß sich im Nutzoder rechteckigen Brennflecken mit eindimensionaler raum parallel zur Anodenfläche ein Strahlenfeld mit Strahlenfeldkorrektur noch bestehenden Nachteile zu etwa kreisrunden und zueinander parallelen Flächen vermeiden, wird weiterhin vorgeschlagen, einen qua- 20 konstanter Dosisleistung aufbaut. Auf dem Röhrendratischen oder rechteckigen Brennfleck dadurch kessel 1 ist der Isolator 2 mit dem Isolatorkopf 3 für nachzubilden, daß gleichartige Systeme paralleler, den Anschluß der Strom- und Spannungszuführung 4 bandförmiger Einzelbrennflecke geeigneter Länge aufgebaut. Die Kathode 5 ist an einer zum Isolator und Gesamtbreite gemäß den weiter oben ange- konzentrischen Befestigung 6, die gleichzeitig als gebenen Ziffern 1, 2 oder/und 3 verwendet werden, 25 Stromzuführung dient, gegenüber der durchstrahlten wobei z.B. zwei dieser Systeme gegeneinander um Anode7 befestigt. Die Anode ist doppelwandig aus-90° verdreht sind und auf der Anode einen raster- gebildet. Durch den Zwischenraum 8 wird sie beiförmigen Brennfleck bilden. Der rasterförmige Brenn- spielsweise mit Wasser gekühlt. Die Kathode 5 befleck kann dann durch zwei um 90° gegeneinander sitzt einen in äquidistantem Abstand zur Anodenverdrehte Systeme paralleler Heizfäden, die in einem ₃₀ oberfläche aufgespannten spiralförmigen Heizfaden 9, geeigneten Fokussierungssystem mit geringem Ab- dessen Windungsabstand sich nach außen hin in entstand voneinander eingebaut sind, oder durch eine sprechender Weise verkleinert, rasterförmige »Maschen«-Kathode erzeugt werden. I_n F i g. 7 a ist eine Röhre mit einer durchstrahl-Im letzteren Fall ist auch die Verwendung eines ten flüssigkeitsgekühlten großflächigen Anode und nicht rechtwinkligen Rasters und damit die Erzeu- ₃₅ einer Kathode dargestellt, die auf der Anode ein gung eines nicht rechtwinklig geformten rasterför- System bandförmiger und zueinander paralleler migen Brennfleckes möglich. Brennflecke gleicher Breite und Flächenbelastung er-Vorzugsweise wird man die zweidimensionale zeugt, wobei der Abstand der Einzelbrennflecke von-Strahlenfeldkorrektur bei der Nachbildung quadra- einander nach außen hin abnimmt (Fig. 7b), so daß tischer Brennflecke verwenden. Bei zweidimensional ₄₀ im Nutzraum auf Ebenen senkrecht zur Anodenkorrigierten Brennflecken ist es nicht unbedingt er- fläche und zur Längsseite der Einzelbrennflecke (d. h. forderlich, das Bestrahlungsgut zweimal durch das in der Zeichenebene von Fig. 7a) eindimensional Strahlenfeld hindurchzuführen, um auf Schichten ein etwa geradliniges, zur Anodenfläche paralleles parallel zur Anodenfläche eine etwa einheitliche Isodosenfeld entsteht. Fig. 7b zeigt die Form des Strahlenwirkung zu erzielen. ₄₅ dabei auf der Anode entstehenden Brennflecksystems. Es soll erwähnt werden, daß die genannten Mög- Die Kathode 10 ist dabei wie in F i g. 6 a am Isolatorlichkeiten zur Strahlenfeldkorrektur bei rechteckigen kopf befestigt. Die Einzelbrennflecke werden von und quadratischen Großflächenbrennflecken sich einem System paralleler Heizfäden 11, die äquidistant nicht in den geschilderten Ausführungen erschöpfen, zur Anode in einem geeigneten Fokussierungskörper sondern auch bei anderer Brennfleckform anwendbar 50 der Kathode angeordnet sind, erzeugt. Zur Kühlung der sind. Man könnte z. B. die genannten Möglichkeiten Anode 12 sind Einzelkühlkanäle 13 vorgesehen, die ohne weiteres auch auf ein System kreisförmig an- in entsprechender Weise wie die zugehörigen Heizgeordneter Brennflecke übertragen. fäden der Kathode angeordnet sind. Bei Röhren die-Wie bei allen Hochleistungsröntgenröhren mit ser Bauart ist es erforderlich, das Bestrahlungsgut durchstrahlten, großflächigen Anoden wird man die 55 parallel zur Anodenaußenseite in Richtung der Kühlspezifische Brennfleckbelastung möglichst groß kanäle (d. h. senkrecht zur Zeichenebene) durch das machen (z. B. bis zu einigen 1000 Watt/cm²). Die Strahlenfeld zu führen, wenn die Vorteile des Strah-Anoden müssen daher gekühlt werden. Als Kühl- lenfeldes ausgenutzt werden sollen, um eine etwa mittel wird zweckmäßig eine Flüssigkeit, Vorzugs- homogene Strahlenwirkung im Bestrahlungsgut in weise destilliertes oder demineralisiertes Wasser, ver- 60 Schichten parallel zur Anodenfläche zu erhalten, wendet, wobei die Flüssigkeit in einem geschlossenen F i g. 8 a zeigt demgegenüber eine Hochleistungs-Kreis umläuft und beispielsweise in einem fremd- röntgenröhre mit einer durchstrahlten großflächigen wassergespeisten Wärmeaustauscher rückgekühlt wird. gekühlten Anode und einer Kathode 14, die auf der Für die Röhren nach dem Erfindungsgedanken Anode einen rasterförmigen Brennfleck mit quadrakönnen prinzipiell die in Fig. 1 bis 3 dargestellten 65 tischer äußerer Begrenzung (Fig. 8b) erzeugt. Das Anoden mit gegebenenfalls nur geringfügigen Ände- Raster besteht dabei aus zwei gleichartigen, um 90° rungen, wie z.B. nicht äquidistanter Anordnung der gegeneinander verdrehten Systemen paralleler Brenn-Einzelkühlkanäle, verwendet werden. Zur Erhöhung fleckbänder gleicher Breite und Flächenbelastung,

wobei der Abstand der Einzelbrennflecke voneinander nach außen hin abnimmt. Die von diesem rasterförmigen Brennfleck ausgehenden Röntgenstrahlen erzeugen im Nutzraum unterhalb des Brennfleckes parallel zur Anode ein Strahlenfeld mit etwa quadratischen und zueinander parallelen Flächen konstanter Dosisleistung. Die Kathode ist in üblicher Weise über eine konzentrische Leitung am Isolatorkopf aufgehängt. Sie besitzt ein maschenförmiges Heizfadensystem 15 in einer dem Brennfleckbild entsprechenden Anordnung, das äquidistant zur Anode in einem entsprechenden Fokussierungskörper der Kathode 14 eingebaut ist.

Claims

Patentansprüche: 1S

1. Hochleistungsröntgenröhre mit durchstrahlter großflächiger Anode, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung des Kathoden-Anoden-Systems sowie durch eine solche Formgebung und Aufteilung des Brennfleckes und/oder Wahl der Elektronenstrahldichte und ihrer örtlichen Verteilung auf der Anode, daß im Nutzraum der Röntgenstrahlen oder zumindest in Teilen desselben von den von der Anode ausgehenden Röntgenstrahlen ein Strahlenfeld mit etwa geradlinig verlaufenden, zueinander parallelen Isodosenkurven entsteht, dessen Abmessungen denen des Brennfleckes zumindest in einer Richtung etwa entsprechen (Fig. 5).

2. Hochleistungsröntgenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode eben ist und der Brennfleck ein Strahlenfeld erzeugt, bei dem im Nutzbereich die geradlinigen und zueinander parallelen Isodosenkurven parallel zur Anodenfläche verlaufen (F i g. 5).

3. Hochleistungsröntgenröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennfleck Rechteck- oder Quadratform besitzt und so ausgebildet ist, daß die Isodosenkurven nur in einer Richtung (d.h. eindimensional) etwa geradlinig und zueinander parallel verlaufen.

4. Hochleistungsröntgenröhre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Kathode her auf die Anode emittierten Elektronen einen zusammenhängenden Brennfleck erzeugen, wobei die Stromdichte der auftretenden Elektronen von einer Mittelachse des Brennflecks nach den dazu parallelen Außenkanten hin etwa kontinuierlich in solcher Weise zunimmt, daß auf Ebenen senkrecht zu dieser Mittelachse und zur Anodenfläche eindimensional ein etwa geradliniges, zur Anodenfläche paralleles Isodosenfeld entsteht.

5. Hochleistungsröntgenröhre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Großflächenbrennfleck durch ein System paralleler bandförmiger Einzelbrennflecke gleicher Länge nachgebildet ist, so daß auf Ebenen senkrecht zur Anodenoberfläche und zur Längsseite der Einzelbrennflecke eindimensional etwa geradlinige, zur Anodenfläche parallele Isodosenkurven entstehen (Fig. 7a und 7b).

6. Hochleistungsröntgenröhre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelbrennflecke gleiche Breite und gleichen Abstand voneinander besitzen und daß die innerhalb jedes Einzelbrennfleckes konstante Flächenbelastung von Einzelbrennfleck zu Einzelbrennfleck von innen nach außen hin zunimmt.

7. Hochleistungsröntgenröhre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelbrennflecke gleiche Breite und Flächenbelastung besitzen und daß der Abstand der Einzelbrennflecke voneinander nach außen hin abnimmt (Fig.7b).

8. Hochleistungsröntgenröhre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelbrennflecke gleiche Flächenbelastung und gleichen Abstand voneinander besitzen und daß die Breite der Einzelbrennflecke nach außen hin zunimmt.

9. Hochleistungsröntgenröhre nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das System bandförmiger Einzelbrennflecke durch die von einem Kathodensystem mit linearen Heizfäden emittierten Elektronen erzeugt ist.

10. Hochleistungsröntgenröhre nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung des Kathoden-Anoden-Systems, daß ein Strahlenfeld entsteht, bei dem die Isodosen auf etwa ebenen und zueinander parallelen Flächen konstanter Dosisleistung liegen.

11. Hochleistungsröntgenröhre nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennfleck Rechteck- oder Quadratform besitzt und er parallel zur Anodenfläche ein Strahlenfeld erzeugt, bei dem die Isodosen auf etwa rechteckigen oder quadratischen, zueinander parallelen Flächen konstanter Dosisleistung liegen.

12. Hochleistungsröntgenröhre nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Kathode her emittierten Elektronen einen zusammenhängenden Brennfleck erzeugen, wobei die Stromdichte der auftreffenden Elektronen von den beiden aufeinander senkrecht stehenden Mittelachsen des Brennfleckes nach den zu ihnen parallelen Außenkanten hin etwa kontinuierlich zunimmt.

13. Hochleistungsröntgenröhre nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Großflächenbrennfleck durch zwei oder mehrere sich kreuzende Systeme paralleler bandförmiger Einzelbrennflecke nachgebildet ist, so daß ein rasterförmiger Brennfleck entsteht (Fig. 8b).

14. Hochleistungsröntgenröhre nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Großflächenbrennfleck durch zwei sich unter einem Winkel von 90° kreuzende Systeme paralleler bandförmiger Einzelbrennflecke nachgebildet ist, wobei das einzelne System gemäß Anspruch 6, 7 oder 8 ausgebildet ist.

15. Hochleistungsröntgenröhre nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der rasterförmige Brennfleck mit rechtwinklig zueinander stehenden Einzelbrennflecken durch eine Kathode mit zwei um 90° gegeneinander versetzten Systemen paralleler Heizfäden erzeugt ist, die in einem Fokussierungskörper mit geringer Höhendifferenz voneinander eingebaut sind.

16. Hochleistungsröntgenröhre nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der rasterförmige Brennfleck durch eine Kathode mit einem maschenförmigen Heizfadensystem (Maschen-Kathoden) erzeugt ist.

17. Hochleistungsröntgenröhre nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennfleck eine etwa kreisrunde Begrenzung hat

und parallel zur Anodenfläche ein Strahlenfeld mit etwa kreisrunden, zueinander parallelen Flächen konstanter Dosisleistung erzeugt.

18. Hochleistungsröntgenröhre nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Kathode her emittierten Elektronen einen zusammenhängenden Brennfleck erzeugen, wobei die Stromdichte der auftretenden Elektronen vom Mittelpunkt des Brennfleckes nach den Rändern hin etwa kontinuierlich zunimmt.

19. Hochleistungsröntgenröhre nach Anspruch 4, 12 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronenstrahldichteverteilung durch elektrostatische und/oder magnetische Mittel eingestellt ist.

20. Hochleistungsröntgenröhre nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Großflächenbrennfleck mit etwa kreisrunder Begrenzung durch ein spiralförmiges Brennfleckband etwa konstanter Breite und Flächen- ao belastung mit nach außen abnehmendem Windungsabstand nachgebildet ist, wobei die das spiralförmige Brennfleckband erzeugenden Elektronen von einer Kathode mit in einem äquidistant zur Anodenfläche Hegenden Fokussierungskörper sich befindenden spiralförmigen Heizfaden mit entsprechendem Windungsabstand emittiert werden (Fig. 6a und 6b).

21. Hochleistungsröntgenröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die durchstrahlte Anode gekühlt ist.

22. Hochleistungsröntgenröhre nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die durchstrahlte Anode doppelwandig ausgeführt ist und ein Kühlmittel durch den Zwischenraum strömt.

23. Hochleistungsröntgenröhre nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch ein flüssiges Kühlmittel.

24. Hochleistungsröntgenröhre nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel mittels einer Umlaufkühlung durch die Anode strömt und als Kühlmittel vorzugsweise destilliertes oder demineralisiertes Wasser dient.

25. Hochleistungsröntgenröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode aus einem die Röntgenstrahlung wenig absorbierenden Träger geringer Dicke oder aus Leichtmetall mit hinreichender mechanischer Stabilität besteht, auf dem zur Erhöhung der Röntgenstrahlausbeute kathodenseitig eine dünne Schwermetallschicht aufgebracht ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen