DE1614368C

DE1614368C - Liquid cooling device for a hollow cylinder X-ray tube rotating anode

Info

Publication number: DE1614368C
Authority: DE
Inventors: Yoshihiro Tokio Shimula
Original assignee: Rigaku Denki Co Ltd , Tokio

Description

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Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für förderte Anhaftung laminarer Kühlflüssigkeitsschicheine hohlzylindrische, eine auf ihrer äußeren zylin- ten an der inneren zylindrischen Mantelfläche der drischen Mantelfläche liegende Brennfleckbahn auf- Drehanode verhindert, indem die sägezahnförmigen weisende Röntgenröhren-Drehanode, die über eine Vorsprünge an der Außenfläche des Flüssigkeitsleithohle Antriebswelle von außerhalb der Röntgenröhre 5 körpers eine zuverlässige Zerstörung derartiger angetrieben ist, wobei eine Kühlflüssigkeit durch die unerwünschter haftender laminarer Kühlflüssigkeits-Antriebswelle ins Innere der Drehanode ein- und schichten bewirken. Die radialen Spritzöffnungen. von dort wieder abgeführt wird, mit einem innerhalb welche über die Schrägflächen der Sägezahn-Vorder Drehanode zu dieser koaxial angeordneten, eine Sprünge verteilt sind, unterstützen diese Wirkung. axialsymmetrische Außenfläche aufweisenden hohlen io Hierbei wird die Kühlflüssigkeit nicht schlechthin Flüssigkeitsleitkörper, in den die zufließende Kühl- verwirbelt, sondern es wird vielmehr eine Vielzahl flüssigkeit eintritt und der eine Vielzahl von über achsparallel verlaufender Strömungskanäle gebildet. seinen Umfang gleichmäßig verteilten radialen Spritz- welche jeweils durch die innere zylindrische Mantel-Öffnungen aufweist, durch welche die Kühlflüssigkeit fläche der Drehanode sowie je eine Schrägfläche auf eine innere zylindrische Mantelfläche der Dreh- 15 eines Sägezahn-Vorsprunges begrenzt sind. Die beanode geleitet wird und diese unmittelbar kühlt, sondere Gestaltung der Außenfläche des Flüssigkeitswährend sie den Zwischenraum zwischen dieser leitkörpers bewirkt kein einfaches Abkratzen unei-Mantelfläche und der Außenfläche des Flüssigkeits- wünschter laminarer Schichten an der inneren zylinleitkörpers durchströmt. '· drischen Mantelfläche der Drehanode, weil dies dieThe invention relates to a cooling device for promoted adhesion of laminar cooling liquid layer of the liquid guiding hollow drive shaft from outside the X-ray tube 5 body, a reliable destruction of such is driven, with a cooling liquid causing a layer of and layering through the undesired adhering laminar cooling liquid drive shaft into the interior of the rotating anode. The radial injection openings. is discharged from there again, with a crack within which jumps are distributed over the inclined surfaces of the sawtooth rotating anode coaxially to this, support this effect. Axially symmetrical outer surface having hollow io Here, the cooling liquid is not simply a liquid guiding body into which the inflowing cooling swirls, but rather a multitude of liquid enters and a multitude of axially parallel flow channels are formed. its circumference evenly distributed radial spray which each has through the inner cylindrical jacket openings through which the cooling liquid surface of the rotating anode and an inclined surface are limited to an inner cylindrical jacket surface of the rotating 15 of a sawtooth projection. The beanode is passed and cools it immediately, special design of the outer surface of the liquid while it does not simply scratch the space between this guide body and the outer surface of the liquid flows through the desired laminar layers on the inner cylinder guide body. '· Drischen jacket surface of the rotating anode, because this is the

Es ist bereits eine Vorrichtung dieser Art bekannt 20 Kühlung erheblich verschlechtern würde, sondern esThere is already a device of this type known 20 cooling would deteriorate considerably, but it

aus »The Review of Scientific Instruments«, Bd. 30, wird durch die besondere Oberflächengestaltung derfrom "The Review of Scientific Instruments", vol. 30, the special surface design of the

1959, Nr. 6, S. 488 bis 491, bei der der Flüssigkeits- Außenfläche des Flüssigkeitsleitkörpers ohne Be-1959, No. 6, pp. 488 to 491, in which the liquid outer surface of the liquid guide body without loading

leitkörper sich zusammen mit der Röntgenröhren- rührung der inneren Mantelfläche der DrehanodeConductive body together with the X-ray tube agitation of the inner jacket surface of the rotating anode

Drehanode dreht, gegenüber deren innerer zylin- durch die Kanten der Sägezahn-Vorsprünge neueRotating anode rotates, opposite the inner cylindrical through the edges of the sawtooth projections new

drischer Mantelfläche also keine relative Umfangs- 25 Kühlflüssigkeit zugeführt, insbesondere bei hohenSo no relative circumferential cooling liquid is supplied to drischer jacket surface, especially at high

geschwindigkeit aufweist, wobei die Außenfläche des Drehzahlen der Drehanode.having speed, the outer surface of the speeds of the rotating anode.

Flüssigkeitsleitkörpers zylindrisch mit glatter Ober- Nach der deutschen Patentschrift 619 561 ist schon fläche ausgebildet ist. Diese zylindrische Außenfläche eine Kühlvorrichtung für eine konisch verjüngte des Flüssigkeitsleitkörpers steht der inneren Mantel- Röntgenröhren-Drehanode mit auf einer äußeren fläche der Drehanode in einem sehr geringen Abstand 30 konischen Mantelfläche derselben liegender Brenngegenüber. Wegen dieses sehr dünnen axialen Ring- fleckbahn bekannt, die über eine hohle Antriebswelle raumes besteht beim Durchtritt der Kühlflüssigkeit von außerhalb der Röntgenröhre angetrieben ist, eine wesentliche Verdampfungsgefahr und damit die wobei eine Kühlflüssigkeit durch die Antriebswelle Gefahr einer örtlichen Überhitzung der äußeren ins Innere der Drehanode ein- und von dort wieder zylindrischen Mantelfläche der Drehanode nebst 35 abgeführt wird, mit einem innerhalb der Drehanode Beschädigungen infolge des Einbrennens von zu dieser koaxial angeordneten, eine zylindrische Löchern. Eine Durchsatzsteigerung der Kühlfiüssig- Außenfläche aufweisenden, hohlen, unbeweglich keit durch diesen axialen Ringraum wird durch die angeordneten Flüssigkeitsleitkörper in Form eines Zentrifugalkraft auf die Flüssigkeit infolge der zylindrischen Rohres, dessen Austrittsmündung gegen Drehung der Drehanode behindert. Außerdem be- 4° eine innere Stirnfläche der Röntgenröhren-Drehsteht die Gefahr, daß sich der Ringraum nach ver- anode gerichtet ist und keine gegen die innere hältnismäßig kurzer Betriebszeit infolge unter Hitze konische Mantelfläche der Drehanode angerichtete erfolgender Ausfällung von Feststoffen aus der Kühl- Spritzölfnungen aufweist,
flüssigkeit zusetzt und einer Reinigung bedarf. Abgesehen davon, daß diese bekannte VorrichtungLiquid guide body cylindrical with a smooth surface. According to German Patent 619 561, a surface is already formed. This cylindrical outer surface, a cooling device for a conically tapered liquid guiding body, faces the inner casing x-ray tube rotating anode with a focal point lying on an outer surface of the rotating anode at a very small distance from the conical casing surface thereof. Because of this very thin axial annular spot, which exists via a hollow drive shaft space when the cooling liquid passes through from outside the X-ray tube, there is a substantial risk of evaporation and thus the risk of local overheating of the outer to the inside of the rotating anode while a cooling liquid passes through the drive shaft one and from there again the cylindrical outer surface of the rotating anode together with 35 is discharged, with a cylindrical hole inside the rotating anode due to the burning-in of a cylindrical hole arranged coaxially with it. An increase in the throughput of the hollow, immovable outer surface of the cooling liquid through this axial annular space is caused by the arranged liquid guide body in the form of a centrifugal force on the liquid as a result of the cylindrical tube, the outlet of which prevents the rotating anode from rotating. In addition, there is a risk that the annular space will be directed towards the anode and that there will be no precipitation of solids from the cooling spray oil openings caused by the conical surface of the rotating anode under heat due to the relatively short internal operating time having,
liquid clogs and requires cleaning. Apart from the fact that this known device

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer 45 wegen des verhältnismäßig geringen Außendurchverbesserten Kühlvorrichtung, welche die Aufrecht- messers der Drehanode höheren Wärmebelastungen erhaltung eines verhältnismäßig hohen Kühlflüssig- nicht gewachsen ist, könnte man auch bei Steigerung keitsdurchsatzes zwischen der inneren zylindrischen des Außendurchmessers der Drehanode sowie VerMantelfläche der Drehanode sowie der Außenfläche ringerung der Wandstärke des konischen Mantels des Flüssigkeitsleitkörpers ohne Verstopfungsgefahr 50 den Aufbau schädlicher festhaftender laminarer ermöglicht, und zwar unter besonderer Einbeziehung Kühlflüssigkeitsschichten an der inneren konischen einer der inneren zylindrischen Mantelfläche der Mantelfläche und damit Verdampfungserscheinungen Drehanode unmittelbar benachbarten Kühlflüssig- der Kühlflüssigkeit in diesen Schichten nicht zuverkeitsschicht. Erreicht wird dies bei einer Kühl- lässig verhindern, zumal der Außendurchmesser des vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch, 55 Flüssigkeitsleitkörpers durch den geringsten Innendaß der Flüssigkeitsleitkörper unbeweglich angeord- durchmesser des konischen Mantels der Drehanode net ist, daß seine der inneren Mantelfläche der Dreh- bestimmt ist und damit in dem sich konisch erweianode gegenüberliegende Außenfläche nach Art eines terten Teil der Drehanode noch einen zunehmenden Kreissägeblattes mit sägezahnförmigen. sich üb_T die Abstand von deren konischer innerer Mantelfläche axiale Breite der Außenfläche erstreckenden Vor- 60 aufweist.The object of the invention is to create a 45 because of the relatively small outer diameter Cooling device, which the upright knife of the rotating anode higher heat loads preservation of a relatively high coolant liquid has not grown, one could also increase throughput between the inner cylindrical and the outer diameter of the rotating anode and the outer surface the rotating anode and the outer surface reduce the wall thickness of the conical shell of the liquid guide body without the risk of clogging 50 the build-up of harmful, firmly adhering laminar allows, with special inclusion of cooling liquid layers on the inner conical one of the inner cylindrical outer surface of the outer surface and thus evaporation phenomena Rotating anode immediately adjacent cooling liquid - the cooling liquid in these layers is not a certainty layer. This is achieved with a cooler, especially since the outside diameter of the Device of the type mentioned in the introduction, 55 liquid guiding body through the smallest inner dimension the liquid guide body immovably arranged diameter of the conical jacket of the rotating anode The net is that its inner circumferential surface of the rotary is determined and thus in the conical widening node opposite outer surface in the manner of a tertiary part of the rotating anode is still increasing Circular saw blade with sawtooth-shaped. über_T the distance from their conical inner lateral surface has the axial width of the outer surface extending protrusion 60.

Sprüngen versehen ist, deren Zahnscheitel der inne- Aus »Philips' Technische Rundschau«, Bd. 19. reu Mantelfläche der Drehanode in geringem Ab- 1958, Nr. U, S. 362 bis 365, und »Physikalische stand gegenüberstehen, und daß die Spritzöffnunaen Zeitschrift«, 1939, Heft 14, S. 475, sind auch Vorüber die Schrägflächen der Säaezahn-Vorsprünae in richtungen ähnlich der bereits abgehandelten Vor-Umfangsrichtung und axialer Richtung gleichmäßig 65 richtung nach »The Review of Scientific Instruments« verteilt sind. bekannt, bei denen ebenfalls der Flüssigkeitsleit-Cracks is provided, the apex of the tooth from the interior "Philips' Technische Rundschau", Vol. 19. reu outer surface of the rotating anode in a small amount 1958, No. U, pp. 362 to 365, and »Physikalische stood opposite, and that the Spritzöffnunaen magazine, 1939, issue 14, p. 475, are also over the inclined surfaces of the Säaezahn -vorsünae in directions similar to the already discussed pre-circumferential direction and axial direction evenly 65 direction according to "The Review of Scientific Instruments" are distributed. known, in which the liquid conduction

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Kühl- körper mit der Drehanode rotiert. Bei der Vorrichvorrichumg wird die durch die Zentrifugalkraft ae- luna nach »Philips' Technische Rundschau·: finaViAs a result of the design according to the invention, the heat sink rotates with the rotating anode. At the Vorrichvorrichumg the centrifugal force aeluna according to »Philips' Technische Rundschau ·: finaVi

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im wesentlichen keine Axialströmung der Kühl- Kathodenstrahl an ihrem äußeren Umfangsbereichessentially no axial flow of the cooling cathode ray at its outer peripheral area

flüssigkeit sondern lediglich eine Tangentialströmung beaufschlagt. Bei der letztgenannten Vorrichtungliquid but only a tangential flow is applied. In the latter device

statt. Dies mag bei einer geringen axialen Baulänge rotiert indessen nicht die Anode sondern die Kathodeinstead of. In the case of a short axial length, this may mean that it is not the anode but rather the cathode that rotates

der Drehanode unter gewissen Betriebsbedingungen und damit der Brennfleck auf der Anode. Daherthe rotating anode under certain operating conditions and thus the focal point on the anode. Hence

angängig sein, bringt jedoch Probleme mit sich, wenn 5 können bei einer solchen Vorrichtung nicht diebe accessible, but brings problems if 5 can not with such a device

die Strömungsgeschwindigkeit nicht auf die Umfangs- Probleme auftreten, die durch die erfindungsgemäßthe flow rate does not occur on the circumferential problems caused by the invention

geschwindigkeit der Anode abgestimmt ist und somit ausgebildete Vorrichtung bei rotierenden Dreh-speed of the anode is matched and thus formed device with rotating rotary

die Gefahr besteht, daß ein Teilchen der Kühlflüssig- anöden gelöst werden sollen.there is a risk that a particle of the cooling liquid anodes will be loosened.

keit während eines Umlaufs in der Drehanode öfter Nach der deutschen Patentschrift 1 053 105 sowie als einmal beim Vorbeilaufen an dem Kathodenstrahl io der USA.-Patentschrift 2 030 561 sind auch Vorricherwärmt wird. Bei der Vorrichtung nach »Physika- tungen mit rotierender Stirnflächen-Drehanode belische Zeitschrift« besteht eine erhebliche Ver- kannt, welche anstatt mit Kühlflüssigkeit durch Abdampfungsgefahr infolge der Zentrifugalkraft, weiche Strahlungsflächen gekühlt sind. Derartige Vorrichnoch dadurch gesteigert wird, daß die Kühlflüssig- tungen sind zwar wegen des Fortfalls eines Kühlflüskeit, welche sich in vom Mantel und den beiden 15 sigkeitskreislaufes einfacher aufzubauen und zu beStirnflächen der Drehanode gebildeten Ecken be- treiben, jedoch auch nicht so hoch belastbar wie die findet, in die Strömung um einen in der Drehanode mit Kühlflüssigkeit gekühlten Vorrichtungen, von angeordneten, abgerundeten scheibenförmigen, als denen die vorliegende Erfindung ausgeht.
Vollkörper ausgebildeten Flüssigkeitsleitkörper nicht Weitere bekannte Vorrichtungen nach der deuteinbezogen wird. 20 sehen Patentanmeldung N 10412 VIIIc/21g sowieAccording to German patent specification 1,053,105 and than once when passing the cathode ray according to US patent specification 2,030,561, prechargers are also heated. In the case of the device according to “Physics with a rotating end-face rotary anode belische Zeitschrift”, there is a considerable misunderstanding that instead of cooling liquid, soft radiation surfaces are cooled due to the risk of evaporation due to the centrifugal force. This type of device is enhanced by the fact that the cooling fluids are not as highly resilient as the corners formed by the jacket and the two fluid circuits because of the elimination of a cooling fluid, which is easier to build up and become face of the rotating anode finds, in the flow around one in the rotating anode with cooling liquid cooled devices, of arranged, rounded disk-shaped, as which the present invention starts out.
Solid body formed liquid guide body not further known devices according to which is included. 20 see patent application N 10412 VIIIc / 21g as well

Nach der deutschen Patentschrift 1 015 547 ist nach der schweizerischen Patentschrift 307 466 vereine Vorrichtung bekannt, bei welcher im Gegensatz wenden flüssigkeitsgekühlte feststehende Stirnflächenzu solchen Vorrichtungen, von denen die vorliegende anöden. Andere Vorrichtungen nach den deutschen Erfindung ausgeht, eine innere zylindrische Mantel- Patentschriften 559 089 und 594 434 weisen ungefläche der Drehanode von innen her mit Kathoden- 25 kühlte rotierende Stirnflächenanoden auf. Alle derstrahlen beaufschlagt ist, wobei die Röntgenstrahlung artigen Vorrichtungen sind hinsichtlich der erzielsowohl die Drehanode als auch eine diese umgebende baren Belastbarkeit mit der eingangs abgehandelten Kühlflüssigkeitsschicht durchsetzen muß. Wegen der flüssigkeitsgekühlten Vorrichtung nicht vergleichbar, damit verbundenen Absorption sind derartige Dreh- bei der die Brennfleckbahn auf einer äußeren zylinanoden hinsichtlich ihres Anwendungsbereiches be- 30 drischen Mantelfläche der Drehanode liegt,
schränkt. Mit der Drehanode ist an einem Ende ein Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichzylindrischer Ansatz starr verbunden, welcher nung näher erläutert. Es zeigtAccording to German patent specification 1 015 547 and Swiss patent specification 307 466, one device is known in which, in contrast, liquid-cooled fixed end faces turn to devices of which the present one is anodic. Other devices according to the German invention assumes an inner cylindrical jacket- Patents 559 089 and 594 434 have flat surfaces of the rotating anode from the inside with cathode-25 cooled rotating end face anodes. All of the radiation is applied, the X-ray-like devices are in terms of the achieved both the rotating anode and a surrounding ble load capacity must prevail with the initially discussed cooling liquid layer. Because of the liquid-cooled device, not comparable, the absorption associated therewith is such a rotation where the focal point path lies on an outer cylindrical anode with regard to its area of application, the circumferential surface of the rotating anode,
restricts. With the rotating anode is a The invention is rigidly connected below with reference to the drawing-cylindrical approach, which explains the statement in more detail. It shows

turbinenartige Schaufeln aufweist, die als Flüssig- F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungs-Has turbine-like blades, which as a liquid F i g. 1 an embodiment of an invention

keitspumpe zur laufenden Förderung von Kühl- gemäß ausgebildeten Vorrichtung im Axialschnitt,speed pump for the ongoing conveyance of cooling according to the device designed in axial section,

flüssigkeit zwischen der äußeren zylindrischen 35 F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II vonliquid between the outer cylindrical 35 F i g. FIG. 2 shows a section along the line II-II from FIG

Mantelfläche der Drehanode sowie einem diese F i g. 1,Jacket surface of the rotating anode and one of these F i g. 1,

umgebenden Kühlmantel wirken. Die Kühlung der F i g. 3 einen Ausschnitt aus F i g. 2 in demgegen-surrounding cooling jacket. The cooling of the F i g. 3 shows an excerpt from FIG. 2 in contrast-

Drehanode in dieser Vorrichtung ist bereits deshalb über vergrößerter Darstellung,The rotating anode in this device is therefore already shown on an enlarged scale,

sehr schwierig, weil infolge der Zentrifugalkraft, F i g. 4 einen Ausschnitt der abgewickelten Mantelweiche auf die außen an der Drehanode vorbei- 40 fläche eines in F i g. 3 veranschaulichten, einen Beströmende Kühlflüssigkeit einwirkt, eine Ablösung standteil der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorder Kühlflüssigkeit von der Kühlfläche der Dreh- richtung bildenden Flüssigkeitskörpers in Draufsicht, anode gefördert wird. Die in der Zeichnung veranschaulichte Kühlvor-very difficult because as a result of centrifugal force, F i g. 4 shows a section of the unwound jacket switch onto the surface of one in FIG. 3 illustrated, a flowing end Cooling liquid acts, a detachment part of the inventively designed front Cooling liquid from the cooling surface of the liquid body forming the direction of rotation in plan view, anode is promoted. The cooling system illustrated in the drawing

Es sind auch Kühlvorrichtungen für Röntgen- richtung umfaßt eine hohlzylindrische Drehanode 5, röhren-Drehanoden nach der USA.-Patentschrift 45 deren äußere zylindrische Mantelfläche durch die 2 075 146, der österreichischen Patentschrift 140 913 Elektronenstrahlen einer Kathode 17 beaufschlagt ist, sowie der britischen Patentschrift 624 030 bekannt, wodurch bei dieser äußeren zylindrischen Mantelbei denen im Gegensatz zu der erfindungsgemäß fläche der Drehanode eine Brennfleckbahn entsteht, ausgebildeten Vorrichtung die Stirnfläche der Dreh- Eine hohle Antriebswelle 3 ist von außerhalb eines anode mit Kathodenstrahlung beaufschlagt wird. Sie 50 Röntgenröhrengehäuses 1 mittels eines Riemenraweisen ebenfalls unbewegliche Flüssigkeitsleitkörper des 6 angetrieben. Durch die Antriebswelle 3 verläuft auf. Bei einer derartigen Stimflächen-Drehanode koaxial ein einen kleineren Querschnitt aufweisenkann unter sonst gleichen Voraussetzungen wie bei des Zuleitungsrohr 8 für Kühlflüssigkeit, welches an einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung seinem in die Drehanode 5 ragenden Ende einen zu kein breit gefächerter Kathodenstrahl auf die Anode 55 der inneren zylindrischen Mantelfläche der Drehgerichtet werden, weil wegen der unterschiedlichen anode 5 koaxial angeordneten, eine zylindersym-Umfangsgeschwindigkeit der radial inneren und metrische Außenfläche aufweisenden hohlen Flüssigäußeren Bereiche der Stirnflächen-Drehanode eine keitsleitkörper 7 trägt. Ein zwischen der Innenfläche gleichmäßige Kühlung nicht erzielt werden kann. der hohlen Antriebsfläche 3 sowie der Außenfläche Bei den Vorrichtungen nach den beiden erstgenann- 60 des Zuleitungsrohres 8 gebildeter Ringraum dient zur ten Druckschriften sind die Anoden verhältnismäßig Ableitung erwärmter Kühlflüssigkeit. Das Zuleitungsdickwandig und aus massivem Material heraus- rohr ist mit einem hierzu rechtwinklig verlaufenden gearbeitet, während unter extremen Wärme- Einlaßstutzen 15 verbunden, der Ringraum zwischen belastungsverhältnissen eine möglichst dünnwandige dem Zuleitungsrohr 8 sowie der hohlen Antriebs-Ausführung anzustreben wäre. Bei der an dritter 65 welle 3 mit einem Ableitungsstutzen 16.
Stelle genannten Druckschrift wird eine Stirnflächen- Die Antriebswelle 3 ist in dem Röntgenröhren-Drehanode durch eine einzige Spritzdüse gekühlt gehäuse 1 mittels Lagern 2 drehbar gelagert sowie und von einem geringen Querschnitt aufweisenden mittels einer Dichtung 4 hochvakuumdicht abgedich-There are also cooling devices for X-ray direction includes a hollow cylindrical rotating anode 5, tubular rotating anodes according to the USA patent 45, the outer cylindrical surface of which is acted upon by the 2,075,146, the Austrian patent 140 913 electron beams of a cathode 17, as well as the British patent 624 030 known, whereby in this outer cylindrical jacket in which, in contrast to the surface of the rotating anode according to the invention, a focal point path is created, the end face of the rotating anode is formed. A hollow drive shaft 3 is exposed to cathode radiation from outside an anode. You 50 x-ray tube housing 1 by means of a belt means likewise immovable liquid guide body 6 is driven. Through the drive shaft 3 runs on. With such an end face rotating anode coaxially a smaller cross section can under otherwise the same conditions as in the case of the supply pipe 8 for cooling liquid, which at a device designed according to the invention, its end protruding into the rotating anode 5 does not send a too broadly diversified cathode ray onto the anode 55 of the inner cylindrical The circumferential surface of the rotating anode is directed because, because of the different anode 5, which are coaxially arranged, a cylindrically symmetrical circumferential speed of the radially inner and metric outer surface having hollow liquid outer areas of the end-face rotating anode carries a keitsleitkörper 7. A uniform cooling between the inner surface cannot be achieved. the hollow drive surface 3 as well as the outer surface. In the devices after the two first-mentioned annular space formed by the supply pipe 8, the anodes are used for the th publications, which are a relative discharge of heated cooling liquid. The thick-walled supply pipe made of solid material is made with a perpendicular to it, while under extreme heat inlet port 15 connected, the annular space between load conditions should be as thin-walled as possible for the supply pipe 8 and the hollow drive design. In the case of the third shaft 3 65 with a discharge nozzle 16.
The drive shaft 3 is in the X-ray tube rotating anode, cooled by a single spray nozzle, housing 1 rotatably supported by bearings 2 and, with a small cross-section, sealed in a high-vacuum-tight manner by means of a seal 4.

tet. Zwischen einer hohlen Innennnabe des Riemenrades 6 sowie einem Endabschnitt des zwischen der Antriebswelle 3 sowie dem Zuleitungsrohr 8 gebildeten Ringraumes ist eine Flüssigkeitsdichtung 13 vorgesehen. Ein für Röntgenstrahlen durchlässiges Fenster 18 ist in dem Röntgenröhrengehäuse 1 im Bereich der Drehanode 5 angebracht.tet. Between a hollow inner hub of the belt pulley 6 and an end section formed between the drive shaft 3 and the feed pipe 8 A liquid seal 13 is provided in the annular space. A window permeable to X-rays 18 is attached in the X-ray tube housing 1 in the area of the rotating anode 5.

Der Flüssigkeitsleitkörper 7, welcher innerhalb der Drehanode beweglich angeordnet ist, weist an seiner der inneren Mantelfläche der Drehanode 5 gegenüberliegenden Außenfläche eine Oberflächengestaltung nach Art eines Kreissägeblattes mit sägezahnförmigen, sich über die Breite der Außenfläche erstreckenden Vorsprüngen auf, deren Zahnscheitel der inneren Mantelfläche der Drehanode in geringem Abstand gegenüberstehen. Radiale Spritzöffnungen 11 sind über die Schrägflächen 10 der Sägezahnvorsprünge in Umfangsrichtung und in axialer Richtung gleichmäßig verteilt. ·The liquid guide body 7, which is movably arranged within the rotating anode, has on its the outer surface opposite the inner circumferential surface of the rotating anode 5 has a surface design in the manner of a circular saw blade with sawtooth-shaped, extending over the width of the outer surface Projections on, the apex of the tooth of the inner circumferential surface of the rotating anode in a small amount Face distance. Radial injection openings 11 are on the inclined surfaces 10 of the sawtooth projections evenly distributed in the circumferential direction and in the axial direction. ·

Der Flüssigkeitsleitkörper 7 ist mit mehreren durch seine Endwandungen verlaufenden Ausgleichskanälen 9 für die von der inneren zylindrischen Mantelfläche der Drehanode 5 abströmende Kühlflüssigkeit versehen.The liquid guide body 7 has a plurality of compensating channels running through its end walls 9 for the cooling liquid flowing off from the inner cylindrical jacket surface of the rotating anode 5 Mistake.

Im Betrieb tritt Kühlflüssigkeit durch den Einlaßstutzen 15 sowie das Zuleitungsrohr 8 in den Flüssigkeitsleitkörper 7 ein, wie dies durch Pfeile q angedeutet ist. Die Kühlflüssigkeit strömt durch die Spritzöffnungen 11 radial nach außen, wie durch Pfeile r in Fig. 1 und 3 angedeutet, breitet sich längs der inneren zylindrischen Mantelfläche der Drehanode 5 aus, wie durch Pfeile s bzw. t in F i g. 1 veranschaulicht, und strömt danach entweder an der mit der Antriebswelle 3 unmittelbar verbundenen Stirnfläche der Drehanode 5 in den zwischen der Hohlwelle 3 sowie dem Zuleitungsrohr 8 gebildeten Ringraum unmittelbar oder über die in dem Flüssigkeitsleitkörper 7 vorgesehenen Ausgleichskanäle 9 ab. Die erwärmte Kühlflüssigkeit wird in den Ableitungsstutzen 16 abgeführt, wie durch den Pfeil u in F i g. 1 veranschaulicht ist.During operation, cooling liquid enters the liquid guide body 7 through the inlet connection 15 and the feed pipe 8, as indicated by arrows q . The cooling liquid flows through the spray openings 11 radially outwards, as indicated by arrows r in FIGS. 1 and 3, spreads along the inner cylindrical surface of the rotating anode 5, as indicated by arrows s and t in FIG. 1, and then flows either directly at the end face of the rotating anode 5, which is directly connected to the drive shaft 3, into the annular space formed between the hollow shaft 3 and the supply pipe 8, or via the compensating channels 9 provided in the liquid guide body 7. The heated cooling liquid is discharged into the discharge nozzle 16, as indicated by the arrow u in FIG. 1 is illustrated.

Infolge der besonderen Oberflächengestaltung des Flüssigkeitsleitkörpers werden durch die Schrägflächen 10 der Sägezahnvorsprünge bzw. deren Zahnscheitel χ axiale Kanäle gebildet, in denen Kühlflüssigkeit einer entsprechend dem Verlauf der Schrägflächen 10 unterschiedlichen Schichtdichte y gemäß F i g. 3 strömt.As a result of the special surface design of the liquid guiding body, the inclined surfaces 10 of the sawtooth projections or their tooth apices χ form axial channels in which cooling liquid of a different layer density y according to the course of the inclined surfaces 10 according to FIG. 3 flows.

Bei einer Drehung der Drehanode 5 gegenüber dem Flüssigkeitsleitkörper 7 gemäß dem Pfeil ρ in Fig. 2 und 3 läßt sich auch bei hoher Wärmebelastune der Drehanode 5 trotz einer durch die Zentrifugalkraft bedingten Anhaftung laminarer Kühlflüssigkeitsschichten an der inneren zylindrischen Mantelfläche der Drehanode 5 eine zuverlässige Zerstörung derartiger unerwünschter Kühlflüssigkeitsschichten, jedoch ohne vollständige Entfernung jeglicher Kühlflüssigkeit von der Innenfläche der Drehanode 5 erzielen, was zu einer gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Kühlung führt.When rotating the rotating anode 5 with respect to the liquid guide body 7 according to the arrow ρ in FIGS. 2 and 3, even with high thermal loads on the rotating anode 5, despite the adhesion of laminar cooling liquid layers to the inner cylindrical outer surface of the rotating anode 5 due to the centrifugal force, a reliable destruction of the latter can be achieved achieve undesirable cooling liquid layers, but without complete removal of any cooling liquid from the inner surface of the rotating anode 5, which leads to an improved cooling compared to the prior art.

Claims

Patent claims:

1. Cooling device for a hollow cylindrical, one on its outer cylindrical surface X-ray tube rotating anode with lying focal point path, which is driven by a hollow drive shaft is driven from outside the x-ray tube, with a cooling liquid through the drive shaft is introduced into the interior of the rotating anode and discharged from there again, with an inside of the rotating anode to this arranged coaxially, having an axially symmetrical outer surface hollow body of liquid, into which the inflowing cooling liquid enters and the one Has a large number of radial injection openings evenly distributed over its circumference, through which the cooling liquid is directed onto an inner cylindrical jacket surface of the rotating anode is and this cools immediately, while the space between this jacket surface and flows through the outer surface of the liquid guide body, characterized in that that the liquid guide body (7) is arranged immovably, that its the inner lateral surface the rotating anode (5) opposite outer surface in the manner of a circular saw blade with sawtooth-shaped projections extending over the axial width of the outer surface is, the tooth apex of the inner circumferential surface of the rotating anode (5) at a small distance oppose, and that the injection openings (11) over the inclined surfaces (10) of the sawtooth projections are evenly distributed in the circumferential direction and axial direction.

2. Cooling device according to claim 1, characterized in that the liquid guide body (7) from several of one of its end faces delimiting it in the axial direction to the other running compensation channels (9) for the inner cylindrical surface of the rotating anode (5) cooling liquid flowing out in an axial direction (arrows / interspersed in Fig. Ij is.

1 sheet of drawings