DE1955704C3

DE1955704C3 - Drehanode für eine Röntgenröhre

Info

Publication number: DE1955704C3
Application number: DE19691955704
Authority: DE
Inventors: Zed J. Elmshurst 111. Atlee (V.StA.)
Original assignee: Picker Corp
Current assignee: Philips Nuclear Medicine Inc
Priority date: 1969-06-30
Filing date: 1969-11-05
Publication date: 1976-12-30

Description

20

Die Erfindung betrifft eine Drehanode für eine Röntgenröhre mit einem Anodentcller ;ius Molybdän, in den eine Brennfleckbahn aus Wolfram eingelassen ist, die durch Reduktion einer pulverförmigen Mischung von Wolframoxid, Natriumkarbonat, Kaliunikarbonat, Natriumnitrat und Kieselsäure in einer Wasserstoffatmosphäre, Pressen des reduzierten Pulvers, Sintern des Preßlings und mechanische Bearbeitung gewonnen wurde, und einem mit dem Anodenteller verbundenen Anodenstiel.

Um eine Zerklüftung der Brennfleckbahn durch auf die Brennfleckbahn auftreffende Elektronen zu unterbinden, ist es nach der DT-PS 9 47 998 bekannt, in einer ringförmigen Aussparung des Anodentellers aus Molybdän Wolframdrähte eng zu packen und durch Lötung, Sinterung oder Schweißung, gegebenenfalls mittels eines Zwischenmaterials, wie Nickel oder Tantal, mit dem Anodenteller zu verbinden.

Zu dem gleichen Zweck ist es nach der DT-AS 11 78 523 bekannt, in einen Anodenteller aus Molybdän als Brennfleckbahn einen ringförmigen Teil aus Wolfram mit einem Thoriumoxydzusatz einzusetzen.

Nach der US-PS 25 21663 ist es bekannt, zur Erzeugung von großen langgestreckten Wolframkristallkörnern in einer in einem Anodenteller aus Kupfer eingebetteten Brennfleckbahn aus Wolfram das Wolframmaterial der Brennfleckbahn wiederholt mechanisch zu bearbeiten, etwa zu walzen, und zwischen den mechanischen Bearbeitungen durch Erhitzen zu rekristallisieren. Bei den mechanischen Bearbeitungen wird zwar die Kristallkorngröße der Wolframkristallkörner gemindert; dies wird aber durch die Rekristallisierungsvorgänge zwischen den mechanischen Bearbeitungen überkompensiert. Man erhält Kristallkorngrößen, die weniger als 2000 Kristallkörnern pro Quadratmillimeter entsprechen. Die entstehenden Brennfleckbahnen zerklüften sich beim Auftreffen von Elektronen weniger als Brennfleckbahnen aus kleineren Wolframkristallkörnern oder Brennfleckbahnen, die allein durch Rekristal- !isation von Wolframkristallen ohne mechanische Bearbeitung zwischen den Rekristallisationsvorgängen gewonnen wurden.

Nach der US-PS 14 10 499 ist es bekannt, zur Herstellung von sich im Laufe der Zeit unter Betriebsbedingungen nicht dehnenden Glühlampenfä den Wolfram 218 zu verwenden. »Wolfram 218« ist eine in der US-PS 14 10 499 verwendete Bezeichnung eines nach einem bestimmten Verfahren hergestellten Wolframmetalls. Die Kristallkörner dieses Wolframnietalls weisen einen Kieselsäure enthaltenden Zuschlug auf der erst bei einer Temperatur oberhalb 15OO'^JC verdampft, bei der die Wolframkristallkörner stark zu wachsen beginnen und der bei der .Sintertemperatur der Wolframkristallkörner abzudampfen ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Drehanode eingangs genannter Art anzugeben, die ein hohes Wärmespeichervermögen und eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist, so daß ihre Lagerung verhältnismäßig kühl bleibt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Drehanode dadurch gekennzeichnet, daß der aus Molybdän bestehende Anodenteller mit einer Hintcrbeuung aus Niob versehen ist, die mit dem ebenfalls aus Niob bestehenden Anodenstiel ein einslückiges Bauteil bildet Nach der OE-PS 2 57 751 ist es bekanni, einen Anodenteller aus Molybdän, der als Zusatz Niob enthalten kann, mit einer Schicht aus Wolfram zu bedecken, die eine Brennfleckbahn bildet. Niob ist somii als Baumaterial für Drehanoden grundsätzlich bekanni Dies ist auch aus der US-PS 32 43 636 zu entnehmen, in der dn Anodenteller aus Wolfram beschrieben ist. auf dessen Vorderseite innerhalb der Brennfleckbahn und auf dessen ganzer Rückseite eine dünne Schicht einer Stärke von 0,2 bis 0,5 mm aus Niob vorgesehen ist. Einen Anodentelleraus Molybdän mit einer Hinterbcttiingaus Niob zu vergehen und den Anodenstiel aus Niob herzustellen, war jedoch nicht bekannt.

Den Anodenteller und den Träger des Anodentellers aus einem einstückigen Bauteil zu bilden, war nach der LIS-PS 23 36 769 bekannt, wobei dort der Träger des Anodentellers als ein Zylinder ausgebildet ist, dessen eine geschlossene Stirnseite durch den Anodentcller gebildet ist. Die Hinterbettung eines Anodentellers und den Anodenstiel zusammen aus einem einstückiacn Bauteil zu bilden, war jedoch aus der US-PS nicht bekannt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. In dieser zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht (teilweise im Schnitt) einer Drehanodenröntgenröhre,

F i g. 2 eine vergrößerte Draufsicht auf die Drehanode der Drehanodenröntgenröhre nach F i g. ] i_n Richtung der Pfeile 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 einen axialen Querschnitt durch die Drehanode nach F i g. 2 in Richtung der Pfeile 3-3 in Fig. 2.

Die Drehanodenröntgenröhre weist einen Kolben 10 auf, der eine Kathodenanordnung 12 im einen Ende und eine Anodenanordnung 14 im entgegengesetzten Ende umschließt. Die Anodenanordnung 14 enthält eine Drehanode 16 mit einer kegelstumpfförmigen Brennfleckbahn 18. Die Drehanode 16 sitzt auf einem Anodenstiel 32, der aus einem im Hals des Kolbens 10 in herkömmlicher Weise gelagerten Rotor 22 herausragt. Der Rotor 22 wird mittels eines magnetischen Drehfeldes angetrieben, das durch nicht dargestellte, außerhalb des Kolbenhalses angeordnete Wicklungen erzeugt wird.

Die Drehanode 16 weist einen Anodenteller 26 aus Molybdän auf, in dem sich eine ringförmige Brennfleckbahn 24 aus dem - wie eingangs beschrieben hergestellten - Wolfram befindet. Zur Aufnahme der Brennfleckbahn 24 ist der Anodenteller 26 mit einer ringförmigen Einsenkung 28 versehen. Auf der Rückseite des Anodentellers 26 befindet sich eine Hinterbettung aus Niob, die mit dem Anodenteller 26 fest verhnnrlon

<1

ist. Der Anodenteller 26 aus Molybdän liegt auf diese Weise zwischen der aus Wolfram bestehenden Brennfleckbahn 24 und der aus Niob bestehenden Hinterbettung 30. Diese Hinterbettung 30 bildet zusammen mit dem gleichfalls aus Niob bestehenden Anodenstiel 32 ein einstückiges Bauteil.

Niob ist ein besonders geeignetes Material für die Hinterbettung 30 und den Anodenstiel 32, weil es kalt verformt werden kann und eine sehr hohe spezifische Wärme aufweist (0,065cal/g · °C bei 20⁰C). Niob ist auch deshalb ein vorteilhaftes Material für den Anodenstiel 32, weil seine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit (0,13 cal/ cm · °C see) dazu beiträgt, die Anoden-

wellenlagerung se kühl als möglich zu halten.

Der hohe Wärmedehnungskoeffizient von Niob (7,2 · 1O*⁶/⁰ C) macht jedoch die im vorstehenden beschriebene Sandwichbauweise erforderlich. Dabei entfallen die Verbindungsschwierigkeiten, die auftreten würden, wenn die aus Wolfram bestehende Brennfleckbahn 24 unmittelbar mit der aus Niob bestehenden Hinterbettung 30 verbunden würde. Ein weherer Vorteil der einstückigen Ausgestaltung von Hintcrbeitung 30 und Anodensiiel 32 besteht darin, daß mit ihr das Wärmespeichervermögen größer wird als bei der herkömmlichen zusammengesetzten Bauweise.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Drehanode für eine Röntgenröhre mit einem Anodenteller aus Molybdän, in den eine Brennfleckbahn aus Wolfram eingelassen ist, die durch Reduktion einer pulverförmigen Mischung von Wolframoxid, Natriumkarbonat, Kaliumkarbonat, Natriumnitrat und Kieselsäure in einer Wasserstoffatmosphäre, Pressen des reduzierten Pulvers, Sintern des Preßlings und mechanische Bearbeitung gewonnen wurde, und einem mit dem Anodenteller verbundenen Anodenstiel, dadurch gekennzeichnet, daß der aus Molybdän bestehende Anodenteller (26) mit einer Hinterbettung (30) aus Niob versehen ist, die mit dem ebenfalls aus Niob bestehenden Anodenstiel (32) ein einstückiges Bauteil bildet.