DE205757C

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Publication number: DE205757C
Application number: DENDAT205757D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

Ve 205757 KLASSE 21 gv GRUPPE

ARNOLD BOMBE in STEGLITZ.

Röntgenröhre mit Umlauf- oder Kaminkühlung.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 22. Juni 1907 ab.

Röntgenröhren, deren Antikathoden durch eine Flüssigkeit gekühlt werden, sind bekannt, doch leiden die bestehenden Konstruktionen daran, daß die Zirkulation des Kühlmittels infolge der geringen Höhendifferenz der Temperaturextreme und wegen Fehlens einer Führung der Zirkulationsbewegung nicht genügend ist, um sicher das Kochen des Kühlmittels bei längerer und. stärkerer Belastung zu vermeiden. Um bei den bisherigen Anordnungen die Kühlung möglichst wirksam zu machen, mußten nicht unerhebliche Kühlmittelmengen (bis zu ¹J₂ 1) verwendet werden, welche die denkbar ungünstigsten Abkühlungsverhältnisse aufweisen — zylindrisches Glasrohr gegen Vakuum, kugelförmiges Glasgefäß gegen Außenluft —, so daß bei schnell aufeinander folgenden Einschaltungen oder bei Dauerbelastung die Flüssigkeitsabkühlung schließlich versagt.

Das Kühlmittel wirkt mehr als Wärmespeicher wie als Wärmeentzieher. Außerdem machen so große Flüssigkeitsmengen die Röntgenröhre sehr schwer und unhandlich. Um diese Unzulänglichkeiten zu vermeiden, ist bei der vorliegenden Erfindung ein zwangläufiger Umlauf des flüssigen oder gasförmigen Kühlmittels angeordnet. Zu diesem Zweck ist die Antikathode ι als Rohr ausgebildet und ist ein Teil einer Rohrleitung, welche die Kugel 2 der Röntgenröhre in gerader Linie durchsetzt. Das Kühlmittel wird also gezwungen, erwärmt nach oben zu entweichen und in kaltem Zustande von unten her nachzudringen. Bei flüssigen Kühlmitteln, wie Wasser, öl u. dgl., werden auf beiden Seiten Gummistopfen 3 und 4 oder Glasschliffe eingesteckt, von denen der obere ein kleines Vorratsgefäß 5. zur Deckung der Flüssigkeitsverluste durch Verdunsten usw. trägt. Dasselbe besitzt eine obere öffnung mit Stopfen 6 und Glasrohrdurchführung, um den Druck im Innern der Umlaufleitung stets auf Atmosphärendruck zu halten. Das Nachfüllen von Kühlflüssigkeit erfolgt bei abgenommenem Stopfen 6. In das Vorratsgefäß 5 ragt seitlich ein eingeschmolzenes Glasrohr 7, welches das Kühlmittel mittels Gummischlauches 8 o. dgl. zu dem unteren Stopfen 3 der Umlaufkühlleitung führt. Durch den unteren Stopfen 3 ist das winkelförmige Glasrohr 9 hindurchgeführt. Es entsteht daher eine völlig in sich geschlossene Ringleitung, wobei das Kühlmittel in der rohrförmigen Antikathode 1 erwärmt wird und in die Höhe steigt, sich auf dem Wege außen um die Röhre herum an der Außenluft abkühlt, um dann gekühlt von unten her wieder in die Antikathodenröhre hineinzutreten. Bei der nicht unbeträchtlichen Länge der äußeren Leitung ist die Abkühlung sehr stark und daher eine nur sehr geringe. Menge des Kühlmittels nötig. . '

Bei den bekannten und allgemein angewendeten Wasserkühlungen ist die gegenläufige Kühlung durchgeführt, bei welcher der warme Wasserfaden in die Höhe steigt und dem kalten Wasserfaden Platz macht. Dadurch wird der kalte Wasserfaden bereits vorgewärmt, ehe er die zu kühlende Stelle erreicht, und aus diesem Grunde ist die Kühlung zum größten Teile unwirksam. Die Vorteile der

zwangläufigen Kühlmittelführung, mit denjenigen des natürlichen Strömungsdruckes vereinigt, gewährt die vorliegende Röntgenröhre, ohne die Nachteile der bisher benutzten Kühlmethoden aufzuweisen.

Durch Vertauschen der beiden Stopfen 3 und 4 kann die Röntgenröhre in einfacher Weise dazu eingerichtet werden, mit dem Strahlengange von unten nach oben zu arbeiten. Ebenso kann dieselbe je nach Anordnung der Stopfen mit horizontalem oder überhaupt in fast allen Richtungen des Raumes verlaufendem Strahlengange benutzt werden, ohne ■ die Umlaufserscheinung zu verhindern.

Alle praktisch vorkommenden Röhrenstellungen gestattet die Anordnung des Antikathodenrohres nach Fig. 2, aus welcher ersichtlich ist, daß die Achse 10 des Antikathodenrohres sowohl zur Längsachse der Röntgenröhre als auch zu dem sogenannten Normalstrahl 11 unter einem Winkel von 45⁰ verläuft. Zweckmäßig ist das Anordnen von Blech- oder Drahtgazelamellen im Innern des D-förmigen Platinrohrteiles. Die Lamellen versteifen den Platinhohlkörper im ebenen Teil und vergrößern die Berührungsfläche zwischen Kühlmittel und erhitztem Antikathodenmetall sehr erheblich, zu welchem Zweck sie überdies noch nach außen über das Platinrohr hinaus verlängert werden können. Hierdurch gestalten sich die Abkühlungsverhältnisse derart günstig, daß für nicht übermäßig lange und starke Belastung Luft als Kühlmittel völlig ausreicht. Hierbei sind die Stopfen 3 und 4 an den Enden des Antikathodenrohres abgenommen. Es tritt dann innerhalb des Antikathodenrohres eine energische Kaminwirkung auf. Um zu vermeiden, daß durch ungleiche Erwärmung der Röntgenröhrenkugel und des Antikathodenrohres infolge der dabei auftretenden Zug- oder Druckkräfte die Schmelzstellen am Platinrohr undicht werden, können ein. oder mehrere Wellenringe in das Platinrohr eingedrückt werden, welche das Rohr in der Längsrichtung elastisch machen.

Infolge der geringen freien Metallflächen im Innern der Röntgenröhre — welche durch Überschieben von Glasrohr 15 noch verringert werden kann — ist bei starken Belastungen die Neigung der Röhre zum Umschlagen oder Weicherwerden unterdrückt. Schließlich weist die vorstehend erläuterte Röntgenröhre den bisher üblichen Konstruktionen mit der frei in die Röhrenkugel ragenden Antikathode gegenüber den Vorteil einer sehr hohen Bruchsicherheit auf. Nicht selten brachen die mehr oder weniger schweren, einseitig von der sehr dünnen Röhrenwand getragenen Antikathoden während des Transportes ab, was bei der durchgehenden, zweiseitig eingeschmolzenen Antikathodenröhre nicht zu befürchten ist.

Claims

Pate nt-An Sprüche:

1. Röntgenröhre mit Umlauf- bzw. Kaminkühlung, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus zwei Glasröhren (12 und 13) und einem dazwischengeschalteten Metallrohr (1) gebildete Antikathodenröhre die Kugel der Röntgenröhre in gerader Linie durchsetzt, damit eine zwangläufige Führung des Kühlmittels bei natürlichem Strömungsdruck erzielt wird. .

2. Ausführungsform der Röntgenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antikathodenröhre (12 -1 -13) in Verbindung mit zwei Verschlüssen (3 und 4-5) und einer Außenleitung (8) eine geschlossene Umlaufleitung für flüssige Kühlmittel bildet.

3. Ausführungsform der Röhre nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlüsse umsteckbar angeordnet sind, um eine beliebige Richtung des Strahlenganges zu gestatten.

4. Ausführungsform der Röhre nach . Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich von Glasspannungen das Antikathodenplatinrohr (1) durch Wellung elastisch gemacht ist. '

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.