DE1802704B2 - REFRIGERATION DEVICE FOR ANTICATHOD OF AN ROENTGEN PIPE - Google Patents

REFRIGERATION DEVICE FOR ANTICATHOD OF AN ROENTGEN PIPE

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DE1802704B2
DE1802704B2 DE19681802704 DE1802704A DE1802704B2 DE 1802704 B2 DE1802704 B2 DE 1802704B2 DE 19681802704 DE19681802704 DE 19681802704 DE 1802704 A DE1802704 A DE 1802704A DE 1802704 B2 DE1802704 B2 DE 1802704B2
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Yoshihiro Tokio Shimula
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Rigaku Denki Co Ltd , Tokio
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    • H01J35/04—Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
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Description

Durch die erfindungsgemäß vorgesehenen Merkmale wird eine direkte Kühlung der empfindlichen Antikathoden folie ermöglicht, ohne indessen die Antikathodenfolie unmittelbar im Bereich des Brennflecks mit Kühlflüssigkeit in Verbindung zu bringen, was zu absorbierenden Ablagerungen (Wasserkalk) führen kann. Vielmehr wird die Antikathodenfolie durch in einem sehr geringen Abstand vom Brennfleck intensiv vorbeistreichende Kühlflüssigkeit gekühlt. Es entsteht also eine unmittelbare Übertragung von Kälteleistung auf die Folie, ohne Rücksicht auf einen guten oder schlechten Wärmekontakt zwischen der Antikathodenfolie und dem Metallblock, während andererseits eine Verschmutzung der Antikathodenfolie im Bereich des Brennflecks vollständig vermieden wird.The features provided according to the invention enable direct cooling of the sensitive Anticathode film allows without, however, the anticathode film directly in the area of the focal point to bring into contact with cooling liquid, which leads to absorbent deposits (water lime) can lead. Rather, the anti-cathode film is at a very small distance from the focal point intensive cooling liquid passing by. So there is an immediate transference of cooling capacity on the film, regardless of good or bad thermal contact between the anti-cathode film and the metal block, while on the other hand, contamination of the anti-cathode film is completely avoided in the area of the focal point.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to the drawing. It shows

F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Kühleinrichtung im Axialschnitt undF i g. 1 an embodiment of an inventive trained cooling device in axial section and

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie H-II von Fig. 1.FIG. 2 shows a section along the line H-II from FIG. 1.

An dem Ende eines einen Bestandteil einer Röntgenröhre bildenden rohrförmigen Mantels 1 sind sowohl ein Metallblock 6 als auch ein zusätzlicher Metallblock 5 koaxial ausgerichtet angeordnet. Der Metallblock 6 weist eine in Achsenrichtung eines Elektronenstrahls e konzentrisch zu einer Antikathodenfolie 7 hin verlaufende Elektronenstrahlausnehmung 9 auf, welche zu der Antikathodenfolie 7 hin konisch verjüngt ist und einen dem gewünschten Austrittsquerschnitt der Röntgenstrahlen χ entsprechenden kleinsten Querschnitt aufweist. In ähnlicher Weise ist der weitere Metallblock 5 mit einem sich von der Antikathodenfolie 7 weg konisch erweiternden Röntgenstrahlaustritt 8 versehen. Die Antikathodenfolie 5 ist hierbei zwischen dem Metall-At the end of a tubular jacket 1 forming a component of an X-ray tube, both a metal block 6 and an additional metal block 5 are arranged in a coaxially aligned manner. The metal block 6 has an electron beam recess 9 running in the axial direction of an electron beam e concentrically to an anticathode foil 7, which is conically tapered towards the anticathode foil 7 and has a smallest cross section corresponding to the desired exit cross section of the x-rays χ. In a similar way, the further metal block 5 is provided with an X-ray beam exit 8 which widens conically away from the anti-cathode film 7. The anti-cathode film 5 is here between the metal

S block 6 sowie dem weiteren Metallblock S eingespannt und überdeckt selbsttragend in ihrem mittleren Teil, der einem Brennfleckdurchmesesr 27? im Bereich von einigen 10"2 mm entspricht, die Elektronenstrahlausnehmung 9 und den Röntgenstrahl-S block 6 and the other metal block S clamped and covered self-supporting in their central part, which has a focal point diameter 27? corresponds in the range of a few 10 " 2 mm, the electron beam recess 9 and the X-ray

austritt 8. Die Verbindung zwischen der Antikathodenfolie 7 und den beiden Metallblöcken 6 und 5 ist kühlflüssigkeitsdicht sowie vakuumdicht ausgebildet.exit 8. The connection between the anti-cathode foil 7 and the two metal blocks 6 and 5 is designed to be coolant-tight and vacuum-tight.

Sowohl der Metallblock 6 als auch der weitereBoth the metal block 6 and the other

Metallblock 5 sind jeweils mit einer kongruenten Ringnut 11 bzw. 10 von etwa halbkreisförmigem Querschnitt versehen. Beide Ringnuten 11, 10 sind durch die Antikathodenfolie 7 voneinander getrennt, wobei auf diese Weise ein axial g«*ilter ringförmigerMetal block 5 are each with a congruent annular groove 11 and 10 of approximately semicircular Cross-section provided. Both ring grooves 11, 10 are separated from one another by the anti-cathode film 7, In this way an axially wide filter is ring-shaped

Kühlflüssigkeitskanal entsteht, welcner die Antikathodenfolie auf seinem gesamten Umfang beidseitig berührt. Auf diese Weise wird eine optimale Ubertrpgung von Kälteleistung auf die Antikathodenfolie 7 sichergestellt.Cooling liquid channel arises, whichever the anti-cathode foil touched on both sides over its entire circumference. This way it becomes optimal Transfer of cooling power to the anti-cathode film 7 ensured.

Die Ringnuten 10 und 11 sind, wie F i g. 2 zeigt,The annular grooves 10 and 11 are, as shown in FIG. 2 shows

an ein Einlaß- und an ein Auslaßrohr angeschlossen.connected to an inlet and an outlet pipe.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform derAccording to a particular embodiment of the

Kühleinrichtung nach der Erfindung kann der nachCooling device according to the invention can after

außen hin freiliegende zentrale Teil der Anti-externally exposed central part of the anti-

kathodenfolie 7 mit einer oxydationsbeständigen Schicht versehen sein, um eine Oxydschicht-Bildung auf der Folie zu verhindern und dadurch die Absorption der austretenden Röntgenstrahlen auf ein Mindestmaß zu reduzieren.cathode foil 7 can be provided with an oxidation-resistant layer in order to form an oxide layer on the foil and thereby the absorption of the exiting X-rays on a Reduce minimum size.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (5)

1 2 block, an dem die dünne, von einem fokussierten Patentansprüche: Elektronenstrahl in einem Brennfleck beaufschlagte Antikathode aus Metall wärmeleitend angebracht ist1 2 block on which the thin, from a focused patent claims: electron beam acted upon in a focal spot anticathode made of metal is attached in a thermally conductive manner 1. Kühleinrichtung für die Antikathode einer und in dem ein Kühlflüssigkeitskanal vorgesehen ist, Röntgenröhre mit einem Metallblock, an dem die 5 der in einem senkrecht zur Elektronenstrahlachse dünne, von einem fokussierten Elektronenstrahl liegenden ringförmigen Stirnflächenteil des Metallin einem Brennfleck beaufschlagte Antikathode blocks als Ringnut ausgebildet ist und den vom Elekaus Metall wärmeleitend angebracht ist und in tronenstrahl beaufschlagten Bereich der Antikathode dem ein Kühlflüssigkeitskanal vorgesehen ist, der in geringem Abstand umgibt, wobei der Metallblock in einem senkrecht zur Elektronenstrahlachse lie- ίο eine in Achsenrichtung des Elektronenstrahls kongenden ringförmigen Stirnflächenteil des Metall- zentrisch zur Antikathode hin verlaufende Elektronenblocks als Ringnut ausgebildet ist und den vom strahlausnehmung aufweist, deren der Antikathode Elektronenstrahl beaufschlagten Bereich der zrgekehrter Querschnitt den Brennfleckdurchmesser Antikathode in geringem Abstand umgibt, wobei begrenzt.1. Cooling device for the anticathode and in which a cooling liquid channel is provided, X-ray tube with a metal block on which the 5 of the in a perpendicular to the electron beam axis thin, ring-shaped end face part of the metal, lying by a focused electron beam a focal spot acted on anticathode blocks is designed as an annular groove and from the Elekaus Metal is attached in a thermally conductive manner and in the area of the anticathode exposed to electron beam which a cooling liquid channel is provided which surrounds at a small distance, the metal block in a perpendicular to the electron beam axis ίο one converging in the axial direction of the electron beam ring-shaped end face part of the metal electron block running centrally towards the anticathode is designed as an annular groove and has the beam recess, whose the anticathode Electron beam acted on the area of the opposite cross section, the focal spot diameter Surrounding the anticathode at a small distance, being limited. der Metallblock eine in Achsenrichtung des Elek- 15 Es sind bereits Kühleinrichtungen der erwähnten tronenstrahls konzentrisch zur Antikathode hin Art aus der USA.-Patentschrift 2 090 636 bekannt, verlaufende Elektronenstrahlausnehmung auf- bei denen eine zwar dünne, jedoch auf einem verweist, deren d:r Antikathode zugekehrter Quer- hältnismäßig dicken Stirnflächenteil des Metallblockes schnitt den Brennfleckdurchmesser begrenzt, da- aufgebrachte Antikathode vorliegt. In Verbindung durch gekennzeichnet, daß die Anti- 20 mit der verhältnismäßig großen Dicke des von der kathode als dünne Folie (7) ausgebildet ist, deren Röntgenstrahlung zu durchsetzenden Antikathodeneinem Brennfleckdurchmesser (2 R) im Bereich Trägerteiles bereitet eine wirksame Kühlung des von einigen 10~2 mm entsprechender, vom Elek- Brennfleckbereiches der Antikathode dabei keine betronenstrahl (e) beaufschlagter mittlerer Teil das sonders großen Schwierigkeiten,
ihm zugekehrte Ende der Elektronenstrahls- 25 Es sind auch Röntgenröhren bekannt, bei denen nehmung (9) des Metallblocks (6) selbsttragend die Antikathode, weiche von einem mittels Magnetüberspannt, und daß der Außenteil der Anti- spule fokussierten Elektronenstrahl beaufschlagt ist, kathodenfolie (7) die einen Teil des Kühlflüssig- als dünne Antikalhodenfolie ausgebildet ist, deren keitskanals bildende Ringnut (11) überdeckt und einem Brennfleckdurchmesser im Bereich von einigen mit dem Metallblock (6) kü!'flüssigkeits- und 30 10~2mm entsprechender, vom Elektronenstrahl bevakuumdicht verbunden i-t. aufschlagter mittlerer Teil das ihm zugekehrte EndeThe metal block has an electron beam recess that extends in the axial direction of the electron beam, concentric to the anticathode type mentioned, in which a thin, but refers to one, whose d: The cross-proportionately thick end face of the metal block facing the anticathode cut the focal spot diameter to a limited extent because the anticathode is present. This is characterized in that the anti-20 with the relatively large thickness of the cathode is designed as a thin film (7), the X-ray of which is penetrated by the anti-cathode of a focal point diameter (2 R) in the area of the carrier part prepares an effective cooling of the several 10 ~ 2 mm corresponding middle part, from the electron focal spot area of the anticathode, no stress beam (s) acted upon, this is particularly difficult,
The end of the electron beam facing it is also known X-ray tubes in which the self-supporting anti-cathode (9) of the metal block (6) is spanned by an electron beam focused by means of a magnet and the outer part of the anti-coil is applied, cathode foil (7 ) which is a part of the cooling liquid as a thin anticalhodenal film, whose ring groove (11) forming the keitskanals covers and a focal spot diameter in the range of a few with the metal block (6) kü! 'liquid and 30 10 ~ 2 mm corresponding, vacuum-tight from the electron beam connected it. opened middle part the end facing him 2. Kühleinrichtung nach Ansj..aich 1, dadurch der Elektronenstrahlausnehmung des Metallblocks gekennzeichnet, daß die Antikathodenfolie (7) selbsttragend überspannt. Antikathoden dieser bezwischen dem die Ringnut (11) aufweisenden sonderen Art lassen sich indessen nur sehr schwierig Stirnflächenteil des Metallblocks (6) sowie einem 35 kühlen, selbst wenn man in Übertragung der Maßeine hierzu kongruente Ringnut (10) aufweisen- nahmen nach der eingangs erwäbn'en USA.-Patentden entsprechenden Stirnflächenteil eines weite- schrift 2 090 636 etwa daran denken würde, die Elekren Metallblocks (5), der einen mit der Elek- tronenstrahlausnehmung mit einem verhältnismäßig tronenstrahlausnehmung (9) fluchtenden Röntgen- sehr geringen kleinsten Querschnitt auszubilden und strahlaustritt (8) aufweist, kühlflüssigkeits- und 40 den als Ringnut ausgebildeten Kühlflüssigkeitskanal vakuumdicht eingespannt ist, wobei die Anti- möglichst dicht an den Umfang der Antikathodenkathodenfolie (7) den durch sie in axialer Rieh- folie he^anzulegen. Es ergäbe sich in jedem Fall die tung geteilten ringförmigen Kühlflüssigkeitskanal Schwierigkeit der Übertragung einer ausreichenden (10, 11) auf seinem gesamten Umfang beidseitig Kälteleistung auf die Antikathodenfolie als Folge berührt. 45 eines schlechten Wärmekontaktes zwischen derselben2. Cooling device according to Ansj..aich 1, thereby the electron beam recess of the metal block characterized in that the anti-cathode film (7) spans self-supporting. Anticathodes of these in between The special type having the annular groove (11) can, however, only be achieved with great difficulty Face part of the metal block (6) and a 35 cool, even if you are in transferring the measure have congruent annular groove (10) for this purpose, according to the USA patents mentioned at the beginning Corresponding end face part of a wide-text 2 090 636 would think about the Elekren Metal blocks (5), one with the electron beam recess with a relatively Tronenstrahausnahm (9) to form aligned X-ray very small and smallest cross-section Has jet outlet (8), cooling liquid and 40 the cooling liquid channel designed as an annular groove Is clamped vacuum-tight, the anti-cathode film as close as possible to the circumference (7) to apply it through them in an axial straight-edge foil. In any case, there would be device divided annular cooling liquid channel difficulty in transmitting a sufficient (10, 11) on its entire circumference, cooling capacity on both sides of the anti-cathode film as a result touched. 45 poor thermal contact between them 3. Kühleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, sowie dem Metallblock.3. Cooling device according to claim 1 or 2, and the metal block. dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronen- Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einercharacterized in that the electron object of the invention is to provide a strahlausnehmung (9) zu der Antikathodenfolie gegenüber dem Stand der Technik verbesserten undbeam recess (9) to the anti-cathode film compared to the prior art and improved (7) hin konisch verjüngt ist und einen dem ge- für Antikathoden in Form einer Antikathodenfolie(7) is conically tapered and one that is used for anticathodes in the form of an anticathode film wünschten Austrittsquerschnitt der Röntgenstrah- 5° der erwähnten Art anwendbaren Kühleinrid^-ig,Desired exit cross-section of the X-ray beam 5 ° of the type mentioned applicable Kühleinrid ^ -ig, len entsprechenden kleinsten Querschnitt auf- welche in der Lage ist, auf die Antikathodenfolie einelen corresponding smallest cross-section which is able to apply to the anti-cathode film weist. ausreichende Kälteleistung zu übertragen, um dieshows. transfer sufficient cooling capacity to the 4. Kühleinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dort von einem fokussierten Elektronenstrahl überdadurch gekennzeichnet, daß der Röntgenstrahl- tragene Verlustwärmeleistung in wirksamer Weise zu austritt (8) des vom Elektronenstrahl abgewende- 55 kompensieren, und dabei verhältnismäßig lange ten weiteren Metallblockes (5) sich von der Anti- Standzeiten der empfindlichen Antikathodenfolie zu kathodenfolie (7) weg konisch erweitert. gewährleisten. Erreicht wird dies bei einer Kühl-4. Cooling device according to claim 2 or 3, there by a focused electron beam through it characterized in that the heat loss carried by the X-ray beam increases in an effective manner Compensate exit (8) of the electron beam averted 55, and relatively long th further metal blocks (5) from the anti-downtime of the sensitive anti-cathode foil cathode foil (7) flared away conically. guarantee. This is achieved with a cooling 5. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 2 einrichtung der eingangs genannten Art dadurch, daß bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der innerhalb die Antikathode als dünne Antifolie ausgebi. '■■;* ist, des Röntgenstrahlaustrittes (8) nach außen hin 60 deren einem Brennfleckdurchmesser im Bereich von freiliegende zentrale Teil der Antikathodenfolie einigen 10~2 mm entsprechender, vom Elektronen-(?) mit einer oxydationsbeständigen Schicht ver- strahl beaufschlagter mittlerer Teil das ihm zusehen ist, gekehrte Ende der Elektronenstrahlausnehmung des5. Cooling device according to one of claims 2 device of the type mentioned at the outset, characterized in that up to 4, characterized in that the inside of the anticathode is designed as a thin anti-film. '■■; * is, of the X-ray beam exit (8) to the outside 60 whose central part corresponds to a focal spot diameter in the area of the exposed central part of the anticathode foil a few 10 ~ 2 mm, and the electron (?) Irradiated with an oxidation-resistant layer acts on the central part that can be seen, turned end of the electron beam recess of the Metallblocks selbsttragend überspannt, und daß derMetal blocks spanned self-supporting, and that the 6S Außenteil der Antikathodenfolie die einen Teil des Kühlflüssigkeitskanals bildende Ringnut überdeckt 6 S Outer part of the anticathode film covers the annular groove that forms part of the coolant channel Die Erfindung betrifft eine Kühleinrichtung für die und mit dem Metallblock kühlflüssigkeits- undThe invention relates to a cooling device for and with the metal block cooling liquid and Antikathode einer Röntgenröhre mit einem Metall- vakuumdicht verbunden ist.Anticathode of an X-ray tube is connected to a metal vacuum-tight.
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