DE2111689C3 - Röntgenröhren-Drehanode - Google Patents
Röntgenröhren-DrehanodeInfo
- Publication number
- DE2111689C3 DE2111689C3 DE2111689A DE2111689A DE2111689C3 DE 2111689 C3 DE2111689 C3 DE 2111689C3 DE 2111689 A DE2111689 A DE 2111689A DE 2111689 A DE2111689 A DE 2111689A DE 2111689 C3 DE2111689 C3 DE 2111689C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- ray tube
- rotating anode
- tube rotating
- shell
- anode according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
- H01J35/02—Details
- H01J35/04—Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
- H01J35/08—Anodes; Anti cathodes
- H01J35/10—Rotary anodes; Arrangements for rotating anodes; Cooling rotary anodes
- H01J35/105—Cooling of rotating anodes, e.g. heat emitting layers or structures
- H01J35/106—Active cooling, e.g. fluid flow, heat pipes
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Röntgenröhren-Drehanode nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist allgemein bekannt, daß bei der Erzeugung von Röntgenstrahlen die der Röntgenröhre zugeführte
elektrische Energie fast ausschließlich in Wärine und nur etwa 1% in Röntgenstrahlen umgesetzt wird. Die
dabei an der als Dreh- odei Stehanode ausgebildeten Anode entstehende Wärme muß rasch abgeführt
werden.
Bei Röntgenröhren-Drehanoden wird durch die Bewegung der Drehanode der jeweils getroffene
Flächenteil (Fokus) laufend gewechselt, d. h. durch noch nicht erhitztes Material ersetzt, so daß sie im
allgemeinen höher belastbar sind als Röntgenröhren-Stehanoden. Die auftretende Wärme wird dann bei den
meisten der heute bekannten Röntgenröhren-Drehanoden im wesentlichen durch Wärmeabstrahlung abgeführt
Durch den in der vorveröffentlichten Druckschrift »The Review of Scientific Instruments«, Vo. 30, No. 6,
Juni 1959, auf Seiten 488 bis 491 enthaltenen Aufsatz »Rotating-Anode X-Ray Generator«, ist es im Zusammenhang
mit Drehanoden bekanntgeworden, zur Abführung der auf der Brennfleckbahn auftretenden
Wärme den aus einer dünnwandigen Hülle bestehenden Anodenkörper mit einem Wärmetauscher zu verbinden,
wobei mittels Wasser, das über eine Pumpe in dem Kühlkreislauf bewegt wird, die Abführung der Wärme
erfolgt
17/03 für Stehanoden bekanntgeworden, eine Flüssigkeitskühlung vorzunehmen, wobei ebenfalls die Flüssigkeit
durch eine Pumpe zwischen dem sich stark erhitzenden Anodenbereich der Röntgenröhre und
einem Wärmetauscher umgepumpt wird. Als Kühlflüssigkeit ist hier bei unter anderem auch bereits Natrium
vorgeschlagen worden.
Nachteilig bei den vorerwähnten Ausführungsformen ist, daß die damit versehenen Röntgenröhren zusätzlich
einen relativ aufwendigen Kühlkreislauf benötigen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Röntgenröhren-Drehanode zu schaffen,
die ohne einen zusätzlichen Kühlkreislauf höher belastbar ist als heute bekannte Konstruktionen dieser
Art
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Röntgenröhren-Drehanode nach dem Oberbegriff
durch die im kennzeichnenden Teil des vorliegenden Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst
Wenn als wärmekonvektionierender Stoff ein Stoff verwendet wird, dessen Schmelzpunkt so niedrig ist, daß
beim Röntgenbetrieb praktisch augenblicklich der Flüssigke;tszustand vorliegt, so erfolgt eine Verwirbelung
des Stoffes durch die Drehbewegung der Drehanode und dadurch ein ausgezeichneter Wärmeaustausch
innerhalb des Anodenkörpers. Die auf der Brennfleckbahn entstehende Wärme wird also rasch aus
diesem Bereich abgeführt und über den ganzen Anodenkörper verteilt sowie von diesem auf seiner
gesamten Fläche abgestrahlt. Dadurch ergibt sich eine Belastungsfähigkeit der Drehanode, die höher ist als bei
den heute bekannten, hochbelastbaren Drehanoden ohne Flüssigkeitskühlung.
Als besonders vorteilhaft hat es sich in dieser Hinsicht erwiesen, als Stoff Natrium zu wählen, da es bei einer
Temperatur von knapp 100°, die für eine Röntgenröhre als niedrig zu bezeichnen ist, bereits flüssig wird. Diese
Temperatur bleibt relativ lange in der Drehanode erhalten, so daß praktisch der flüssige Zustand während
eines Arbeitstages immer erhalten bleibt. Der Schmelzpunkt des Natriums kann noch bedeutend herabgesetzt
werden, wenn dem Natrium etwas Kalium zugesetzt wird.
Die Röntgenröhren-Drehanode wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
näher erläutert.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, besteht der Anodenkörper einer nicht näher dargestellten Röntgenröhre
aus einer relativ dünnwandigen, stabilen Hülle 1, wobei zumindest ihre schräg angeordnete Elektronenauftrefffläche
2 aus einem schwerschmelzbaren Material hoher Ordnungszahl, z. B. Wolfram, besteht, d. h. die
Hülle 1 kann teilweise oder ganz aus einem derartigen Material bzw. einer darauf aufgebauten Legierung
hergestellt sein. An einer der Elektronenauftrefffläche 2 vorzugsweise abgekehrten Seite ist die Hülle 1
vorteilhafterweise mit wellenförmigen, konzentrisch verlaufenden Einbuchtungen versehen, die zum Ausgleich
von mechanischen Spannungen bzw. Wärme-Ausdehnungen und zur Oberflächenvergrößerung dienen.
In der Hülle 1 befindet sich unter dichtem Abschluß von der Umgebung ein Stoff 3, der unter Vakuum
eingebracht ist, und der dazu dient, daß neben der relativ langsam erfolgenden Wärmeleitung in der Hülle 1 noch
die wesentlich schnellere Wärmekonvektion zur Wärmeverteilung auf dem gesamten Anodenkörper herangezogen
wird. Dies wird durch die zwangsläufige Bewegung, d. h. Verwirbelung des Stoffes 3 in der Hülle
1 bei der Drehbewegung des Anodenkörpers erreicht In diesem Zusammenhang hat sich als besonders
vorteilhaft herausgestellt als Stoff Natrium zu verwenden, denn Natrium kann bis etwa 20000C partiell erhitzt
werden, ohne daß eine Verdampfung und damit ein Anstieg der Temperatur der gesamten Drehanode
eintritt Bei diesen, die normalen BetriebsverhäJtnisse einer Röntgenröhre weit übertreffenden Verhältnissen
ist die aus Wolfram bestehende Hülle i nur gering belastet
Wesentlich ist noch, daß sich das Natrium gegenüber dem Wolfram durch eine lOmal so große spezifische
Wärmekapazität und eine 2Ofach geringere Dichte auszeichnet
Zudem ist bei Verwendung von Natrium die Wärmeleitfähigkeit mit der die Wärme durch den
Anodenkörper wandert höher als bei einem ganz aus Wolfram bestehenden Anodenkörper. Im übrigen bleibt
Natrium stundenlang flüssig, da eine merkliche Wärmeabstrahlung im Vakuum nur bei hchen Temperaturen
erfolgt und ansonsten die Wärme nur durch Wärmeleitung über die Rotorachse abgegeben wird. Als günstig
hat sich dabei herausgestellt der Natriumfüllung noch einen Zusatz von Kalium hinzuzufügen, wodurch die
Schmelztemperatur gesenkt werden kann.
Die Vorteile der vorliegenden Erfindung sind darin zu sehen, daß die Röntgenröhre mit einer anderthalbfach
ίο höheren Belastung als die bekannten, ohne zusätzliches
Kühlsystem betriebenen Röntgenröhren gleicher Größenordnung beaufschlagt werden kann, und zwar, weil
von der Elektronenauftrefffläche in demselben Zeitraum mehr Wärme als bei den bekannten Einrichtungen
abgeführt wird.
Die Röhre läßt sich damit insbesondere dort einsetzen, wo Aufnahmeserien kurz hintereinander mit
relativ hohen Belastungen hergestellt werden müssen.
Claims (6)
1. Röntgenröhren-Drehanode, deren Anodenkörper aus einer relativ dünnwandigen Hülle eines
schwerschmelzbaren Materials besteht, von der die an ihrer Elektronenauftrefffläche auftretende Wärme
mittels gut wärmekonvektionierendem Stoff niederiger Schmelztemperatur abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoff (3) in
der zumindest an der Elektronenauftrefffläche (2) aus einem Material hoher Ordnungszahl bestehenden
Hülle (1) eingeschlossen ist
2. Röntgenröhren-Drehanode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (1) ganz oder
teilweise aus Wolfram besteht
3. Röntgenröhren-Drehanode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als in der Hülle (1)
befindlicher Stoff (3) Natrium gewählt ist
4. Röntgenröhren-Drehanode nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Natrium ein
gewisser Prozentsatz Kalium beigefügt ist
5. Röntgenröhren-Drehanode nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die ein- oder mehrteilige Hülle (1) vorzugsweise an ihrer der Elektronenauftrefffläehe
(2) abgekehrten Seite konzentrisch verlaufende, wellenförmige Einbuchtungen aufweist
6. Verfahren zur Herstellung einer Rönigenröhren-Drehanode
nach einem der bisherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die dünnwandige,
stabile Hülle (1) aus vorgeformten Blechteilen gebildet wird, die nach ihrer Füllung mit dem gut
wärmekonvektionierenden Stoff (3) unter Elektronenbeschuß zusammengeschweißt wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR7009101A FR2082406A5 (de) | 1970-03-13 | 1970-03-13 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2111689A1 DE2111689A1 (de) | 1972-09-14 |
DE2111689B2 DE2111689B2 (de) | 1979-06-28 |
DE2111689C3 true DE2111689C3 (de) | 1980-03-06 |
Family
ID=9052238
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2111689A Expired DE2111689C3 (de) | 1970-03-13 | 1971-03-11 | Röntgenröhren-Drehanode |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3711736A (de) |
DE (1) | DE2111689C3 (de) |
FR (1) | FR2082406A5 (de) |
GB (1) | GB1305666A (de) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3959685A (en) * | 1975-02-18 | 1976-05-25 | Konieczynski Ronald D | Heat sink target |
DE2618235C3 (de) * | 1976-04-26 | 1983-01-13 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Röntgenröhren-Drehanode |
FR2377091A1 (fr) * | 1977-01-10 | 1978-08-04 | Eurotungstene | Anode tournante pour tube radiogene remplie de metal liquide et son procede de fabrication |
DE3635901A1 (de) * | 1986-10-22 | 1988-04-28 | Licentia Gmbh | Roentgenroehre |
US4953191A (en) * | 1989-07-24 | 1990-08-28 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | High intensity x-ray source using liquid gallium target |
FR2655191A1 (fr) * | 1989-11-28 | 1991-05-31 | Genral Electric Cgr Sa | Anode pour tube a rayons x. |
DE19854484C1 (de) * | 1998-11-25 | 2000-05-04 | Siemens Ag | Röntgenröhre |
EP1479089A1 (de) * | 2002-02-11 | 2004-11-24 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Einrichtung zur erzeugung von röntgenstrahlung |
DE102011079878A1 (de) * | 2011-07-27 | 2013-01-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Röntgenröhre und Verfahren zu deren Herstellung |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL63159C (de) * | 1943-03-15 |
-
1970
- 1970-03-13 FR FR7009101A patent/FR2082406A5/fr not_active Expired
-
1971
- 1971-03-04 US US00121078A patent/US3711736A/en not_active Expired - Lifetime
- 1971-03-11 DE DE2111689A patent/DE2111689C3/de not_active Expired
- 1971-04-19 GB GB2400471*A patent/GB1305666A/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1305666A (de) | 1973-02-07 |
DE2111689A1 (de) | 1972-09-14 |
DE2111689B2 (de) | 1979-06-28 |
FR2082406A5 (de) | 1971-12-10 |
US3711736A (en) | 1973-01-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0292055B1 (de) | Strahlenquelle zur Erzeugung einer im wesentlichen monochromatischen Röntgenstrahlung | |
DE2111689C3 (de) | Röntgenröhren-Drehanode | |
DE1464123B2 (de) | Thermionischer konverter fuer einen kernreaktor | |
DE2357292C3 (de) | Röntgenröhren-Drehanode mit einer Auftreffläche aus einer Wolfram-Rhenium-Tantal-Legierung | |
DE1414637A1 (de) | Thermionischer Generator,insbesondere zur Verwendung in Kernreaktoren | |
DE102009058364A1 (de) | Wärmespeicher mit Einspeiseeinrichtung zur langzeitstabilen und gleichmäßigen Leistungsabgabe und Verfahren hierzu | |
DE1297174B (de) | Thermionischer Energieumwandler zur Gewinnung elektrischer Energie aus der in einem Kernreaktor erzeugten Waermeenergie | |
DE10258226B4 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Speicherelements für Latent-Schichtspeicher | |
DE2304947A1 (de) | Roentgenstrahlroehre | |
DE102015210681B4 (de) | Vorrichtung zur Erzeugung von Bremsstrahlung | |
DE1281002B (de) | Thermionischer Wandler zur Verwendung in Verbindung mit Leistungskernreaktoren | |
DE102011079878A1 (de) | Röntgenröhre und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE1242768B (de) | Thermionisches Konverter-Brennelement fuer Kernreaktoren | |
DE930041C (de) | Roentgenroehrenanode | |
AT163155B (de) | Scheibenförmige Anode für Röntgenröhren | |
DE2551349A1 (de) | Verfahren zur herstellung hochradioaktiven abfall enthaltende koerper | |
AT150751B (de) | Gitterstrebe für elektrische Entladungsgefäße. | |
AT115417B (de) | Röntgenröhre, insbesondere für sehr niedrige Spannungen. | |
DE1955704C3 (de) | Drehanode für eine Röntgenröhre | |
DE102016217423A1 (de) | Anode | |
DE2231687A1 (de) | Drehanode fuer roentgenroehren | |
AT340007B (de) | Rotierende anode fur hochleistungsrontgenrohren und verfahren zu ihrer herstellung | |
DE7920150U1 (de) | Roentgenroehrendrehanode | |
DE407434C (de) | Roentgenroehre zum Betriebe mit symmetrischem Wechselstrom | |
DE2218568A1 (de) | Roentgenroehren-drehanode |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OGA | New person/name/address of the applicant | ||
OD | Request for examination | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
EI | Miscellaneous see part 3 | ||
XX | Miscellaneous: |
Free format text: IN HEFT 10 V. 06.03.80 S. 1625 SP.3 IST UNTER H01J 35-10 2111689 PRIO-AKZ 7009101 ZU BERICHTIGEN |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |