DE1955704A1 - Drehanodenroentgenroehre - Google Patents

Description

Patentanwälte D1PL.-ING. F. Weickmann, ■ ■ / H

Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl-Phys. Dr.K. Fingke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

Picker Corporation » München 86, den

POSTFACH 86Ό 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 483921/22

Drehanodenröntgenröhre

Die Erfindung geht aus von einer Drehanodenröntgenröhre mit einer Kathode im einen und einer aus Anodenteller und Anodenstiel bestehenden Drehanode im anderen Röhrenende, sowie einem Rotor, durch den die Drehanode in Rotation versetzt wird ·

Bei derartigen Drehanodenröntgenröhren war die Wahl dea richtigen Materials 'für die Brennfleckbahn immer achon ein schwierigea Problem. Dieaea Material muß eine hohe Betriebsdauer gewährleisten, eine stets glatte Brennfleckbahn ergeben und außerdem ein gutes »Värmespeicherverraögen aufweisen. Der den Kathodenstrahlen ausgesetzte Teil der Drehanode wurde vorzugsweise aua Holt rasa hergestellt, wobei der Anodenteller selbst mit teIu einer Mut tex· auf den mit einem Kndgewinde versehenen Dreha.no lenat IeI aufgeacnraubt war.

Diese Art dee Aufbaue wur jedoch nicht vöLllg zufrledenuteilend, wenn ea eich urn massive Drehtmoden für hohe Drehge- «ohwindlgkeiten Handelt·· Der Erfindung llept daher die Aufgab· sugrutvl·, clieue .iohwlerlgkelttß tu überwinden und ein·

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Anordnung zu gewinnen, die auch bei Drehanoden höheren Drehmoments und höherer Drehzahl eine zuverlässige Verbindung zwischen Brennfleckbahn und Anodenteller gewährleistet·

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Brennfleckbahn aus einem mit Wolfram 218 bezeichneten, nachstehend des Näheren beschriebenen Wolframmaterial besteht und in einen Anodenteller aus Molybdän eingelassen ist.

In der US-Patentschrift 1 410 4-99 wird ein Wolframmaterial beschrieben, das dort als Wolfram 218 bezeichnet ist. Es handelt sicn dabei um eine Wolfram-Aufbereitung, die auf folgende Weise gewonnen wird: Wolframoxid, innig vermischt mit handelsüblichen Chemikalien wie z.B· Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Natriumnitrat und Kieselsäure, wird in einer Wasaerstoffatmosphäre reduziert. Das in Pulverform entstandene Gemisch wird dann zu Formstücken gepreßt, die gesintert und schließlich mechanisch bearbeitet werden. Es hat sich nun Herausgestellt, daß dieses Wolfram 218 ausgezeichnet geeignet ist für die Herstellung in Anodenteller aus Molybdän eingelaaaener Brennfleckbahnen von Röntgenröhrendrehan öden, und daß diese Kombination vorteilhaft mit einem aus Hinterbettung und Anodensfciel bestehenden, zweckmäßig einstllokigen Bauteil aua Niob zu verbinden ist, so daß auf die herkömmliche Schraubverbindung zwiaohen. Anodenatiel und AnodentelLer verzichtet werden kann.

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Niob eignet sich besonders gut als Material für den Anodenstiel und die Anodenteller-Hinterbettung, weil es kalt verformt werden kann und eine sehr hohe spezifische Wärme aufweist, was wiederum geringe thermische Leitfähigkeit und hohes Wärmespeichervermögen bedeutet. Daner ist Niob auch ein gutes Material für Drehanodenwellen, weil die Legerung so kühl als möglich gehalten werden kann. Seine hohe Wärmedehnung erfordert jedoch die im Vorstehenden erläuterte Sandwich-Bauweise, bei der ein Molybdän-Bauteil als Zwischenschicht zwischen dem Niob und dem V/olfram 218 vorgesehen ist, so daß VerbindungsSchwierigkeiten nicht auftreten.

Die Erfindung wird im Folgenden an bevorzug/^ten Ausgestaltungsformen erläutert, und zwar anhand der Zeichnung. In dieser ist

Fig. 1 eine Seitenansicht (teilweise im Schnitt) einer Drehanodenröntgenröhre nach der Erfindung;

Fig. 2 eine vergrößerte Draufsicht auf die erfindungsgemäße Drehanode, und zwar in Richtung der Pfeile 2-2 der Fig/ 1;

Fig. 3 ein axialer Querschnitt, gesehen in Richtung der Pfeile 3-3 der Fig. 2;

Fig. 4 ein axialer Querschnitt ähnlich dem der Fig. 3, der eine andere Ausfuhrungsform der Erfindung zeigt.

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In Pig. 1 umschließt die Röntgenröhrenwandang 10 einen Kathodenteil 12 im einen Röhrenende und einen Anodenteil 1Λ im entgegengesetzten Röhrenende. Die Anode ist eine Drehanode mit einem rotierenden Anodenkopf 16, der eine kegelstumpf förmige Brennfleckbahn 18 trägt. Der Anodenkopf 16 hat einen Anodenstiel 20, der aus einem Rotor 22 herausragt_r der seinerseits im Röhrengefäß in herkömmlicher Weise gelagert ist. Der Rotor 22 wird mittels eines magnetischen Drehfeldes angetrieben, das durch nicht dargestellte, außerhalb des Anodenhalses angeordnete Wicklungen erzeugt wird.

Wie die Pigg. 2 und 3 zeigen, ist der Anodenkopf 16 von zusammengesetzter Bauweise· Er trägt eine ringförmige Brennfleckbahn 24 aus Wolfram 218, die mit einem Anodenteller 26 aus Molybdän verbunden ist. Dieser hat eine ringförmige Einsenkung 28 zur Aufnahme der Brennfleckbahn 24-· Der Anodenteller 26 iet seinerseits hinterbettet mit einem entsprechend geformten Teil 30 aus Niob, mit dem er fest verbunden ist. Der Molybdänteil 26 liegt auf diese Weise zwiachen der aus Wolfram 218 bestellenden Brennfleckbann 24 und der aus Niob bestehenden Hinterbettung 30. Bei einer bevorzugten Ausführungsform bildet diese Hinterbettung 30 zusammen mit dem gleichfalls aus Niob bestehenden Anodenstiel 32 ein einstückiges Bauteil.

Niob ist, wie bereits oben erwähnt, ein besonders geeignetes Material für die Hinterbettung 30 und den Anodenstiel 32, weil es kalt verformt werden kann und eine sehr hohe spezi-

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fische Y/ärme aufweist (0,065 cal/g.°G bei 20 ⁰C). Niob ist auch ein ideales Material für den Anodenstiel, weil seine sehr geringe »'/ärmeleit.fähigkeit (0,13 cal/cm.°C.sec) dazu beiträgt, die Anodenwellenlagerung so kühl als möglich zu halten·

Der hohe Wärmedehnungskoeffizient von Niob (7,2.10~ /⁰G) macht jedoch die im Vorstehenden beschriebene Sandwich-Bauweise erforderlich. Dabei entfallen die Verbindungs- ( Schwierigkeiten, die sonst auftreten würden, wenn die aus Wolfram 218 bestehende Brennfleckbahn 24 unmittelbar mit der aus Niob bestehenden Hinterbettung 30 verbunden würde. Ein weiterer Vorteil der einstückigen Ausgestaltung von Hinterbettung und Anodenstiel besteht darin, daß dabei das Wärraespeicherverraögen größer ist als bei der herkömmlichen zusammengesetzten Bauweise.

Fig. 4 zeigt eine Ausgestaltungaforra der Erfindung, bei der der Axioaeukopf 16' eine ringförmige Brennfleckbahn 24' aus Wolfram 218 aufweist, die mit einem Anodenteller 26' aus Molybdän verbunden ist, der seinerseits mit einer ringförmigen Einsenkurig 28' zur Aufnahme der Brennfleokbahn versehen ist. Bei dieser Ausfuhrungsform dient jedoch der au« Molybdän bestehende Anodtnteller 26' allein ale Hinterbettung 34 für dit Brennfleokbahn 24'· Dtr in dieser Wtiae zueammengeeetEt· Anodenkopf ist »itteU einer Mutter 38 in herkömralloher Wei·· mit ·ίη·τ ffella 36 festgeschraubt.

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Claims (2)

1. Patentanwälte " Dipl.-Ing. F. We ic km an ν,

   Dipl.-Ing. H.Weicxmann, Dipl.-Phys. Dr.K.Fincke Dipl.-Ing. F. A-Weicxmann, Dipl.-Chem. B. Huber

   * MÖNCHEN 16, DEN

   POSTFACH 160 «20

   MDHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 413921/22

   Patentansprüche

   tjDreh&aodearöntgenröhr· mit einer Kathode im einen und einer -^sue AnodtntelXer und Anodenstiel bestehenden Drehanode im anderen Böhrenende, eowie eine» Hotor, durch den die Drehanode in Botation versetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daS die Bsrenafleökbaha (24) aus Wolfram 218 besteht und in einen Anodenteller (26) &w Molybdän eingelassen ist.
2. 2. Drehanodenröntgenröhre naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus Molybdän bestehende Anodenteller (26) mit einer Hinterbettung (30) aus Niob versehen ist·

   3« Drehanodenröntgenröhre naoh Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch der Anodenstiel (32) aus Niob besteht.

   4· Drehanodenröntgenröhre naoh Asnpruoh 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kinterbettuag (30) u&d der Anodenstiel (32) loaaamen ein einstüokigt« Bauteil bilden«

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