DE2152049A1

DE2152049A1 - Drehanoden-roentgenroehre

Info

Publication number: DE2152049A1
Application number: DE19712152049
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl-Phys Friedel; Klaus Dr Rer Nat Haberrecker; Martin Dr Rer Nat Peehs
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-10-19
Filing date: 1971-10-19
Publication date: 1973-04-26

Description

Drehanoden-Röntgenröhre Die Erfindung betrifft eine Drehanoden-Röntgenröhre, deren Anode eine Graphitplatte ist, mit im Bereich der Brennfleckbahn eingesetztem Ring a.us schwerschmelzbarem Material. Solche Anoden werden bekanntlich verwandt, um durch die Verwendung des Graphits wegen dessen thermischen Eigenschaften hohe Belastungen erzielen zu können, Die für die Brennfleckbahn dabei verwendeten Ringe werden in der Regel in Nuten eingesetzt, die konzentrisch zur Drehachse der Anode verlaufen, Dabei werden die Zwischenräume zwischen dem Ring un d dem Anodenkörper entweder mit einem Lot ausgefüllt oder sie bleiben einfach offen. Beide Methoden können aber nicht voll befriedigen. Bei der Lötung ist es z.B. nachteilig, daß die Lotschicht zu nahe am Brennfleck liegt und das Lot schmelzen kann, Wenn man aber die Zwischenräume offen läßt, so muß man hinnehmen, daß die Wärmeableitung aus dem Ring schlecht ist, In Lösung d?-.r Aufgabe eine Drehanode für Röntgenröhren im Hinbliek auf vorgenennte Nachteile zu verbessern, ist erfindungsgem åß eine Drehanode dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen dem Ring und der Platte durch pyrolytisch abgeschiedenes, schwerschmelzbares Material ausgefüllt ist. Dadurch wird im Gegensatz zu den bekannten Graphitanoden mit eingesetztem Ring nahe am Brennfleck liegendes Lot vermieden und doch die Wärmeableitung verbessert und somit die Belastbarkeit erhöht.
Im Sinne der Erfindung können etwa Ringe aus Molybdän verwendet werden, die an dem Teil der Oberfläche, an dem die Brennfleckbahn liegt, mit einer Wolfram-Rhenium-Legierung belegt sind. Es ist aber auch möglich, den Ring ganz aus Wolfram oder ganz aus Molybdän etc. zu fertigen, wenn man sich von diesen Materialien etwa hinsichtlich der Anwendung der Strahlen Vorteile versprechen darf. Außerdem können die Teile des Metallrings, die mit dem Graphit in Berührung kommen, vor der Einfügung mit einer Trennschicht, etwa einer solchen aus Tantal, belegt werden, um die Bildung von Karbid zu vermeiden.
Eine solche ist nämlich nachteilig, weil sie der Wärmeleitung hinderlich ist.
Zur besseren Halterung kann der Teil, der in die Graphitplatte eingefügt wird, konisch ausgestaltetsein, Stufen haben oder die Form eines Schwalbenschwanzes aufweisen. Dadurch wird neben der verbesserten mechanischen Verbindung wegen der vergrößerten Berührungsfläche auch ein guter Wärmeübergang vom Metallring zum Graphit erhalten.
Grundsätzlich kann der Raum zwischen dem Ring und dem Graphit te-il durch pyrolytische NiederachlOge aus Materialien ausgefüllt werden, welche die auftretende Temperatur ohne Erzeugung hohen Dampfdruckes etc,. aushalten, wie -z a»B. Metalle, aus denen die bekannten Drehanoden-Teller und auch die einzu-@etzenden Ringe hergestellt werden, etwa Molybdän und Wolfram etc.. Ein zu bevorzugendes Material dürfte aber Graphit sein, weil in einfacher Weise die'Ausfüllung dadurch zu erhalten ist, daß man die ganze Oberfläche der mit dem Ring versehenen Anode in bekannter Weise beschichtet. Nachträglich können dann die Stellen vom Graphitbelag wieder befreit werden, an denen die Röntgenstrahlen erzeugt werden. Andererseits entstehen am Graphit keine Röntgenstrahlen, welche als Beimengung derjenigen, die vom Ring ausgehen, die Röhre verlassen.
Nachfolgend werden Vorteile und Merkmale der Erfindung anhand des in der Figur als Drehanoden-Röntgenröhre dargestellten Ausführungsbeispieles weiter erläutert.
In der Figur ist die Röntgenröhre 1 in perspektivischem Schaubild mit aufgebrochenem Kolben 2 und aufgebrochenem Drehanodenteller 3 dargestellt. Der gläserne Kolben 2 trägt am einen Kolbenende die Kathode 4 mit den Anschlußleitungen 5, 6 und 7 und am anderen Ende die Drehanode 8. Sowohl der Kolben 2 als auch die Kathode 4 und die Drehanode 8, welche aus dem Rotor 9 und dem Anodenteller 3 besteht, sind in bekannter Weise aufgebaut und gelagert.
Der Teller 3 besitzt einen Tragkörper 10 aus einer Molybdän-Wolfram-Legierung, die neben unvermeidlichen Verunreinigungen 5 % Wolfram und 95 % Molybdän enthält. Die gegenüber der Tellerachse ii verschieden stark geneigten Elektronenaufprallflächen 12 und 13, welche die Stellen sind, an denen die Röntgenstrahlen entstehen, liegen auf dem 1,5 mm starken Ring 14 aus einer 10 % Rhenium enthaltenden Wolfram-Legierung.
An der Unterseite und am Rand sowie an seiner von der Fläche 12 begrenzten inneren Oberfläche ist der Teller 9 mit der Schicht 15 belegt, die aus Graphit besteht, welche nach einer der obengenannten Methoden aufgetragen ist.
Zur Strahlenerzeugung wird bei dieser wie bei bekannten Röhren zwischen der Kathode 4 und der Anode 8 Hochspannung angelegt.
Die Heizspannung der Gluhkathoden, die sich in der Abschirmung 4' der Kathode 4 befinden, wird zwischen der Leitung 6 und einer der Leitungen 5, 7 angelegt. Damit können die aüf der Oberfläche des Ringes 14 liegenden Brennfleckbahnen 12, 13 getrennt bzw. gemeinsam durch Beaufschlagung mit Elektronen zur Aussendung von Röntgenstrahlen gebracht werden. Die Bahnen 12 und 13 unterscheiden sich nur dadurch, daß die Bahn 12 um 100 und die Bahn 13 um 150 gegenüber der Senkrechten auf der Tellerachse 11 nach unten geneigt ist. Bei Beaufschlagung der Flächen 12, 13 mit Elektronen entsteht, wie schon in der Einleitung erwähnt, neben Röntgenstrahlen viel Wärme, die eine Erhitzung des Tellers 3 bewirkt. Durch die Belegung mit der Schicht 15 aus Graphit und insbesondere die Ausfüllung des durch die Spalten 16 gebildeten Raumes beiderseits des Ringes 14 wird der Übergang der Wärme im Körper 10 beschleunigt, so daß die Abkühlzeit verkürzt und damit die Belastbarkeit erhöht ist.

Claims

Patentansprüche

.o,Drehanoden-Röntgenröhre , deren Anode eine Graphitplatte ist, mit im Bereich der Brennfleckbahn eingesetztem Ring aus schwerschmelzbarem Material, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Raum (16) zwischen dem Ring (14) und der Platte (10) durch pyrolytische Abscheidung schwerschmelzbaren Materials ausgefüllt ist.
2. Röhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das pyrolytisch abgeschiedene Material Graphit ist.
3. Verfahren zur Herstellung der Anode einer Röntgenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die ganze Platte mit dem Belag (15) überzogen und dann wenigstens an den Stellen (12, 13) davon wieder befreit wird, an denen die Röntgenstrahlen entstehen sollen.
4. Röhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile des Metallrings, die mit Graphit in Berührung kommen, mit einer Trennschicht aus einem Stoff, wie Tantal, belegt werden, der die Bildung eines Karbids vermeidet.

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