DE2018912A1

DE2018912A1 - Wendel zur Erzeugung von Röntgen strahlen mit ausgeglichener Emission

Info

Publication number: DE2018912A1
Application number: DE19702018912
Authority: DE
Inventors: John T Westchester Cooney Robert M Chicago 111 Perry (V St A )
Original assignee: Picker Corp
Current assignee: Philips Nuclear Medicine Inc
Priority date: 1969-05-23
Filing date: 1970-04-20
Publication date: 1971-03-11
Also published as: US3631289A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann, 2018912

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

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22

Schu/Ni

Picker Corporation

White Plains, N.T., USA |

Wendel zur Erzeugung von Rönigenstrahlen mit ausgeglichener Emission

Die herkömmlichen Kathodenwendeln bzw_e -glühfaden, die in der Kathode einer Röntgenstrahlröhre verwandt werden, "bestehen aus einem spulenförmigen Wolframdraht, der im wesentlichen quer zu der Kathode verläuft, wobei die Endteile dieser Wendel mit zwei im wesentlichen stärkeren, elektrischen Halterungszuführungen verbunden sind.

Die mit solchen bisher bekannten Wendeln erhaltene Elektronenemission ist jedoch über die Querlänge der Wendel im wesentlichen nicht gleichförmig, sondern ist wegen der niedrigeren Temperatur der Endteile der Wendel an diesen Endteilen gewöhnlich etwas niedriger.

Die vorliegende Erfindung strebt deshalb hauptsächlich eine verbesserte Wendel für Röntgenstrahlkathoden an, bei denen die Emission im wesentlichen über einen größeren !Teil der

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Wendellänge gleichförmig ist als es bisher möglich war.

Die Erfindung strebt weiterhin eine verbesserte Wendel für Röntgenstrahlkathoden an, bei der Wärmeverluste in die Wendelhalt erungen vermieden werden, so daß ein gleichförmigeres Emissionsprofil erreicht werden kann als es bisher möglich war.

Die erfindungsgemäße Wendel weist einen sich in Querrichtung erstreckenden Teil, der mehrere im wesentlichen über seine gesamte Länge verteilte Windungen besitzt, und einen eich in Längsrichtung erstreckenden Teil auf, der an jedem der Enden des sich in Querrichtung erstreckenden Teiles befestigt ist, wobei jeder der sich in Längsrichtung erstreckenden Teile mehrere Windungen aufweist, deren Zahl jedoch im wesentlichen geringer als die Zahl der Windungen in dem sich in Querrichtung erstreckenden Teil ist. Zwei elektrische Haiterungszuführungen, die aus einem Draht hergestellt sind, der im wesentlichen stärker als der Draht ist, aus dem die Wendel hergestellt ist, sind mit den Enden der sich in Längsrichtung erstreckenden Teile verbunden.

Durch die in den in Längsrichtung sich erstreckenden Teilen liegenden erhitzten Windungen wird die Wärmeableitung in die Zuführungen von den Enden des sich in Querrichtung erstreckenden Teiles so klein wie möglich gehalten, wodurch über die Länge des sich in Querrichtung erstreckenden Teiles eine gleichförmigere Temperatur aufrechterhalten wird. Durch einen derartigen Aufbau wird über die Länge der Wendel eine im wesentlichen gleichförmigere Emission erreicht als es bisher möglich war.

Im folgenden soll die Erfindung näher anhand einer in der Zeichnung dargestellten vorzugsweisen Ausführungeform erläutert werden.

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In der Zeichnung ist ein Teil einer Röntgenstrahlrohre mit einer Kathoden- und einer Anodenanordnung dargestellt, wobei die Kathodenanordnung eine Wendel enthält, die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist«

Mit 10 ist eine Röntgenstrahlbeugungsrohre bezeichnet, die eine Kathodenanordnung 12 und eine Anodenanordnung 14 aufweist, die in ein geeignetes Gehäuse 16 eingebaut sind₀ Die Kathodenanordnung 12 enthält eine langgestreckte Befestigungsröhre 18, in deren Ausführungsende die gemäß der vorliegenden Erfindung verbesserte Wendel 20 angeordnet ist. "

Die Wendel 20 besitzt einen Teil 22, der sich .in Querrichtung des Gehäuses 16 erstreckt und über die im wesentlichen gesamte Länge dieses Teiles sind Windungen 24 ausgebildet. Die Wendel 20 umfaßt gleichfalls Teile 28, die sich in Längsrichtung des Gehäuses 16 erstrecken, wobei jeder der sich in Längsrichtung erstreckenden Teile 28 gleichfalls mehrere Windungen 26 umfaßt« Die Zahl der Windungen 26 der sich in Längsrichtung erstreckenden Teile 28 ist jedoch im wesentlichen kleiner als die Zahl der Windungen 24 in dem sich in Querrichtung erstreckenden Teil 22. Der Abstand der Windungen 26 in den Teilen 28 kann im wesentlichen von dem Ab- ä stand der Windungen in dem sich in Querrichtung erstreckenden Teil 22 verschieden sein«,

Die Enden jedes der eich in Längsrichtung erstreckenden Teile 28 der Wendel 20 sind mit elektrischen Halterungszuführungen 32 verbunden, die aus einem im wesentlichen stärkeren Draht als die Wendel 20 hergestellt sind«

Bei den bisher bekannten Wendeln, bei denen die Windungen im wesentlichen in Querrichtung verlaufen, geht die Wärme an ihren Endteilen bedeutend schneller verloren, so daß diese Endteile auf einer niedrigeren Temperatur als der Mittelteil·-

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gehalten werden. Aus diesem Grunde tritt in dem Mittelteil eine stärkere Elektronenemission auf als an den Endteilen» Dies ist insofern unerwünscht, als der sich ergebende Brennpunkt auf der Anode nicht gleichförmig ist_e Bei einer erfindungsgemäßen Wendel wird der Wärmeverlust durch Ableitung an den Enden 30 des in Querrichtung verlaufenden Teiles 22 durch die Windungen 26 in den sich in längsrichtung erstreckenden Teilen 28 verlangsamte Dies wird dadurch erreicht, daß die Zahl der Windungen 26 in den sich in Längsrichtung erstreckenden Teilen 28 und der Abstand zwischen diesen Windungen geeignet gewählt wird. Auf diese Weise wird die Wendeltemperatur über die länge ihres in Querrichtung verlaufenden Teiles im wesentlichen gleichmäßig gehalten, wodurch sich über die länge der Wendel eine im wesentlichen gleichförmige Elektronenemission ergibt. Bei einer herkömmlichen Wendel befindet sich z.B. die Emission lediglich auf ungefähr der Hälfte der Länge der Wendel in ihrem Mittelteil auf einer annehmbaren Höhe, während die Emission an den einander gegenüberliegenden Enden in unerwünschter Weise abfällt. Mit einer erfindungsgemäßen Wendel kann eine annehmbare Emissionshöhe über ungefähr 80 # der Länge der Wendel aufrechterhalten werden.

Bei einer vorzugsweisen Ausführungsform einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Wendel war die Wendel aus einem Stück reinen Wolframdrahtes mit einem Durchmesser von 0,0190 cm hergestellt. Die Wendel hatte eine in Querrichtung verlaufende Länge von 1,346 cm, und in diesem querverlaufenden Teil waren 31,5 Windungen auf einem Kern von 0,061 cm Durchmesser ausgebildet. Die in Längsrichtung verlaufenden Teile der Wendel waren jeweils 0,318 cm lang und in jedem Teil waren drei Windungen vorgesehen, die gleichfalls auf einem Kern von 0,061 cm Durchmesser hergestellt waren. Es wurde festgestellt, daß die drei Windungen, die in jedem der in Längsrichtung verlaufenden Teile vorgesehen waren, keinen

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"bedeutenden Beitrag zu der Emission der Kathodenanordnung lieferten, und es wurde festgestellt, daß die Höhe der Emission über annähernd 80 $> der Querlänge der Wendel im wesentlichen gleich groß oder konstant war.

Wenn bei der Emission mit einer gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildeten Wendel an den Enden des in Querrichtung verlaufenden Teiles der Wendel leichte Spitzen auftreten sollten, die sich durch eine Emission von den zusätzlichen Windungen in den sich in Längsrichtung erstreckenden , Teilen ergeben, so können derartige Spitzen dadurch ver- ™ ringert werden, daß die Zahl der Windungen verringert wird, oder daß geeignete andere bekannte Maßnahmen ergriffen werden.

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Claims

Patentansprüche

\^y Kathodenstrahlröhre mit einer in Längsrichtung im Abstand voneinander angeordneten Anode und Kathode und mit einer in der Kathode vorgesehenen Wendel, die gekennzeichnet ist durch einen in Querrichtung verlaufenden Teil (22), der mehrere Windungen (24) aufweist, die im wesentlichen über die gesamte Länge dieses Teiles reichen, und durch einen in Längsrichtung verlaufenden Teil (26), der an jedem der Enden des sich in Querrichtung erstreckenden Teiles (22) befestigt ist, wobei jeder der sich in Längsrichtung erstreckenden Teile mehrere Windungen (28) aufweist,

2ο Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Zahl der Windungen (28) in den sich in Längsrichtung erstreckenden Teilen (26) der Wendel wesentlich kleiner als die Zahl der Windungen (24) in dem in Querrichtung verlaufenden Teil (22) ist.

3 β Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der in Querrichtung verlaufende Teil (22) und die in Längsrichtung verlaufenden Teile (26) der Wendel aus einem Draht mit demselben Durchmesser gebildet sind«

4· Kathodenstrahlröhre nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Windungen (24) in dem in Querrichtung verlaufenden Teil (22) und die Windungen (28) in den in Längsrichtung verlaufenden Teilen (26) der Wendel einen konstanten Durchmesser aufweisen.

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