DE2047751C3 - Röntgenröhre mit Berylliumfenster - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Röntgenröhre mit Berylliumfenster nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige Röhre ist etwa aus der FR-PS 9 42 318 bekannt

Bei Röhren der obengenannten Art, die hauptsächlich zur Herstellung spektralreiner Röntgenstrahlung verwendet werden, ist es bekannt, zur Verbesserung der Auffindbarkeit schwacher Effekte mit Hilfe von Filtern das primäre Strahlenbündel von unerwünschten Beimengungen zu befreien. Andererseits wurden zwischen dem Glühfaden der Kathode und der Anode Blenden eingebaut, um Strahlen zu vermeiden, die vom Glühfaden und vom Kathodenaufbau bzw. davon abgedampften Teilen ausgehen. Auch Monochromatoren mit ihrer bekanntlich wellenlängenabhängigen Reflexion bzw. Totalreflexion wurden zur Herstellung reiner Strahlen benutzt.

Alle vorgenannten Methoden schwächen das primäre Strahlenbündel sehr und führen außerdem entweder zu nicht hinreichend monochromatischen Röntgenstrahlen oder sind für die Benutzung in Routinegeräten zu aufwendig. Man hat daher bei Röhren, deren Anodenplatte in einem Kupferblock eingegossen ist, die Kupferteile in der Umgebung der Anodenplatte mit dem Material überzogen, aus dem die Anodenplatte besteht Dies ist einfach, wenn das Anodenmaterial etwa Chrom oder Silber etc. ist und galvanisch aufgetragen werden kann. Sobald aber Metalle, wie Wolfram, Molybdän, Niob oder Rhodium etc., als Anodenplatte verwendet werden sollen, muß man bei den zur Zeit üblichen Röhren Beimischungen fremder Strahlen hinnehmen oder durch entsprechende Filter etc. zu eliminieren versuchen, wobei aber die obengenannten Nachteile auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Röntgenröhre mit Berylliumfenster nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bei einfachem stabilem Aufbau eine Anordnung anzugeben, die auch die Verwendung von Materialien zuläßt, die galvanisch auftragbar sind. Dies Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs angegebenen Maßnahmen gelöst

Bei Verwendung einer Abdeckung aus Silizium in einer Wandstärke von ca. 0,2 mm oder mehr wird z. B. bei einer kupfernen Halterung der Anodenplatte die Entstehung der Kupfer-Eigenstrahlung sicher ausgeschlossen. Die Silizium-Eigenstrahlung besitzt so geringe Energie, daß sie auch in den üblichen, sehr dünnen Fenstern aus Beryllium absorbiert wird. > Außerdem werden die zu stellenden Forderungen' auch von Kohlenstoff oder von Verbindungen, wie Bornitrid eto, erfüllt Alle genannten Materialien sind im Vakuum von Elektronenröhren anwendbar, weil ihre Dampfdrucke bei den Temperaturen, die an den Anoden auftreten, noch ausreichend niedrig sind und bei weniger als 10-⁴ Torr liegen.

Die Verwendung von Kohlenstoff beim Aufbau von Röntgenröhrenanoden ist bekannt aus der DE-PS 8 96 234. Dort ist Kohlenstoff als Kernmaterial für die Halterung und Abschirmung der Anode benutzt. Zur Erzielung der erforderlichen Strahlendichtigkeit ist aber eine Abdeckung der Oberfläche mit einem Metall wie z. B. Zirkon nötig. Außerdem hat Kohlenstoff im Vergleich zu Metallen, wie etwa Kupfer, geringere Wärmeleitfähigkeit und Festigkeit Sein Einsatz bei Röntgenröhren der vorliegenden Art hat sich daher in der vorbekannten Weise nicht eingeführt

Einzelheiten und Vorteile sind nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausfüliningsbeispiels der Erfindung erläutert.

Die dargestellte Röntgenröhre umfaßt den Anoden-

teil 1 und den Kathodenteil 2. Beide Teile sind über ein Glasteil 3 voneinander elektrisch isoliert miteinander verbunden. Der Anodenteil 1 umfaßt den kupfernen Block 4, von dessen freier Stirnfläche aus eine Bohrung eingebracht ist, in welcher der Stöpsel 5 aus Kupfer eingesetzt ist, der an seinem dem Inneren der Röhre zugewandten ende die 1 bis 2 mm starke Anodenplatte 6 aus Rhodium trägt. Das in die seitliche Wand des Blocks 4 eingesetzte 0,1 mm dicke Fenster 7 aus Beryllium ist in den Rahmen 8 eingelötet, der selbst mit dem Block 4 verlötet ist. Die Auskleidung des Anodenraumes besteht aus Silizium und ist als rohrförmiger Formkörper 9 zwischen dem Stöpsel 5 und der Abstufung 10 des Blocks 4 gehaltert An seiner der Kathodenanordnung 2 zugewandten Endfläche ist dem Körper 9 eine plattenförmige Blende 11 vorgelagert, die 1 mm dick ist und aus Silizium besteht. Diese Blende 11 ist eine Lochplatte, durch deren öffnung die Elektronen der Kathode zur Anode hin durchtreten können, nicht aber Streuelektronen von der Anodenplatte 6 her.

Der Anodenraum, dereinerseits von der Anodenplatte 6, dem Strahlenaustrittsfenster 7 und dem Formkörper 9 sowie der Blendenplatte 11 begrenzt ist, besitzt somit keine freien Kupferflächen. Alle Strahlen, die entstehen und aus dem Fenster 7 herausdringen können, stammen von der Anodenplatte 6. Die durch Elektronen bzw. Röntgenstrahlen am Formkörper und der Blende 11 ausgelöste Silizium-Eigenstrahlung wird im Fenster 7 absorbiert, so daß die austretende Strahlung weitestgehend spektralreine Rhodium-Röntgenstrahlung ist.

Hierzu 1 Blait Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Röntgenröhre mit einem Berylliumfenster und einer Anodenplatte, die in einem Metallteil gehaltert ist, das außerhalb der Anodenplatte mit einem Material abgedeckt ist, welches das Austreten unerwünschter Strahlungen aus dem Fenster verhindert, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung aus einem Material besteht, welches bei Beaufschlagung mit Elektronen und Röntgenstrahlen höchstens eine Eigenstrahlung abgibt, die vom Material des Fensters (7) weitestgehend absorbiert wird, indem bei Verwendung einer Schicht aus Silizium als Abdeckung diese als Formkörper (9) in die Anode (1) eingesetzt ist

2. Röntgenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fremkörper (9) rohrförmig ist und seitlich eine dem Strahlenaustrittsfenster (7) zuzuordnende öffnung aufweist

3. Röntgenröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Formkörper (9) an seinem der Kathode (2) zugewandten Ende eine die Elektronen der Kathode durchlassende Blende (11) aus Silizium vorgelagert ist