DE2203645A1

DE2203645A1 - Drehanode fuer roentgenroehren

Info

Publication number: DE2203645A1
Application number: DE19722203645
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Dornheim; Johann Ebersberger
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1972-01-26
Filing date: 1972-01-26
Publication date: 1973-08-02

Description

Drehanode für Röntgenröhren Die Erfindung betrifft eine Drehanode für Röntgenröhren, die aus Sektoren besteht, die untereinander und mit der Drehachse verklammert sind. Bei derartigen Anoden, sog. Sektorentellern, kann die Ausdehnung, die bei der Strahlenerzeugung und der dadurch bedingten Erhitzung auftritt, in den einzelnen Sektoren im Vergleich zu kompakten Tellern nur begrenzte Ausmaße annehmen. Außerdem können Wärmeausdehnungen der Sektoren gegeneinander ausgeglichen werden.
Bei Drehanoden der obengenannten Art ist es notwendig, daß die einzelnen Sektoren eine hinreichend feste Halterung gegenüber der Achse aufweisen, damit Gleichlauf zwischen Achse und Anodenteller erhalten wird. Dies ist erforderlich, damit auch die Belastung auf die Sektoren gleichmäßig verteilt wird.
Erfindungsgemäß wird mit einfachen Mitteln eine Sicherung des Gleichlaufes dadurch erreicht, daß die Sektoren an der Achse in einem Kreisbogenvieleck anliegen. Dieses Kreisbogenvieleck stellt eine Art von Mitnehmer dar, der die Sektoren an einem Abweichen vom Gleichlauf mit der Achse hindert.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Ausbildung der Anordnung in einfacher Weise dadurch erhalten werden kann, daß der zur Unterteilung in Sektoren vorgesehene Teller eine etwa 10 bis 20 mm große Bohrung im Zentrum erhält und daß dann die gewählte Anzahl von Sektoren durch Zerschneiden hergestellt wird. Dabei erfolgt das Zerschneiden durch Einbringung von 1 bis 2 mm breiten Schlitzen, eine weitere Bearbeitung der Sektoren hinsichtlich der Halterung ist dann nicht mehr notwendig. Lediglich das Kernstück der Klemmhalterung an der Achse ist durch Bearbeitung herzustellen. Aber auch dieses ist in überraschend einfacher Weise dadurch möglich, daß die Anlegeflächen mit einer Drehvorrichtung (Drehbank) bearbeitet werden. Das Klemmstück braucht dabei auf der an der betreffenden Stelle durch den Mittelpunkt der Drehachse gehenden Mittellinie des Sektors nur so weit über das Zentrum der Achse hinaus verschoben zu werden, als der Sektor beim Zusammenschieben der Sektoren und Eliminieren der eingeschnittenen Schlitze in Richtung der genannten Geraden verschoben wird. Diese Methode ist zweifellos unabhängig von der Anzahl der Sektoren, weil die Vieleckform an den Sektoren zwangsläufig entsteht und die Herstellung des Kernstückes unverändert bleibt. So wird in ganz einfacher Weise eine sichere Halterung der Sektoren an der Drehachse erhalten, ohne daß zusätzliche Mitnehmer vorgesehen werden müssen. Das Klemmstück kann auch als Teil der am Rotor oangebrachten Achse ausgebildet werden. Dies ist vorteilhaft, weil dann eine drehsichere Befestigung dieses Teiles an der Achse entfallen kann. Die bei der Herstellung, d.h. dem Zusammenschieben der Sektoren, entstehende Unebenheit des Tellers, die daher kommt, daß die Sektoren anderen Radius haben als der entstehende Teller, kann bei der ohnehin notwendigen Endbearbeitung der Oberfläche etwa durch Schleifen geglättet werden.
Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.
In der Fig. 1 ist das perspektivische Schaubild einer erfindungsgemäß aufgebauten Röntgenröhre dargestellt und in der Fig. 2 in vergrößertem Maßstab die Befestigung von vier Sektoren an der Drehachse.
In der Fig. 1 ist mit 1 der gläserne Vakuumkolben der Röhre 2 bezeichnet. An beiden Enden des zylindrischen Glaskolbens 1 sind in bekannter Weise einander gegenüberliegend die Kathodenkombination 3 und die Anodenkombination 4 angeordnet. Die Kombination 3 umfaßt die Halterung 5 mit der Abschirmung 6, in welcher die in der Figur verdeckte Glühkathode untergebracht ist. Die Kombination 4 besteht aus dem Rotor 7 und Anodenplatte 8 mit 100 mm Durchmesser und 6 mm Dicke, die aus den Sektoren 9, 10, 11 und 12 zusammengesetzt ist. Auf den Sektoren befinden sich in der bei Anodenplatten bekannten Weise die Brennfleckbahnen 13 und 14. Die Platte 8 ist an der Achse 15 mittels der Schraubenmutter 16 festgeklemmt.
Zur Strahlenerzeugung werden an die Röhre über den Anodenstutzen 17 sowie die Leitungen 18, 19 und 20 die erforderlichen Betriebs- und Heizspannungen angelegt. Die Sektoren 9 bis 12 der Anodenplatte 8 können sich bei den dabei auftretenden Erhitzungen der damit verbundenen Ausdehnung gegeneinander verschieben, so daß ein Zerreißen der Platte sicher vermieden ist. Am Rand der Platte 8 sind die stufenförmigen Überlappungen 21 und 22 zu sehen, welche die von der Kathode ausgehenden Elektronen daran hindern, durch die Trennfugen zwischen den Sektoren hindurchzutreten. Dies kann jedoch auch durch im Vergleich zur Achse 15 schräge, aneinander grenzende Seitenwände der Sektoren oder durch Unterlegen einer Platte vermieden werden. Die Verbindung der Sektoren 9 bis 12 untereinander und mit der Achse 15 erfolgt mit der auf dem Absatz 23 der Achse 15 liegenden Platte 24 aus dem schwerschmelzbaren Metall Molybdän.
In der Fig. 2 ist aus der Anodenplatte 8 der Sektor 10 herausgenommen, so daß die seitlichen Begrenzungsflächen der Sektoren 9 und 11 sichtbar sind. Daran ist zu erkennen, daß die Brennfleckbahnen 13, 14 der Anode 8 auf einer 1,5 mm dicken Schicht 25 aus Rhenium-Wolfram-Legierung (10 7% Re, 90 % W) liegen. Der diese Schicht tragende Körper 26 besteht aus Molybdän und ist 6 mm dick. Zur Klammerung der Sektoren 9 bis 12 zwischen dem Absatz 23 der Achse 15 und der Schraube 16 (Fig. 1) ist auf den Absatz 23 die Klemmplatte 24 aufgesetzt, die an ihrer Oberseite das Kernstück 27 hat. Die Platte 24 weist eine Nut 28 auf, in welcher ein entsprechendes Gegenstück 29 der Platte 8 eingreift. Am äußeren Rand der Platte 24 befindet sich der Ringansatz 30, der in eine Nut in den Sektoren 9 bis 12 der Platte 8 eingreift. Das Kernstück 27 weist im Schnitt quer zur Achse 15 die Form eines Kreisbogenvierecks auf, an dessen Seiten die Sektoren 9 bis 12 anliegen.
Die Sektoren 9 bis 12 werden so erhalten, daß, wie oben bereits beschrieben, im rohen Teller von 100 mm Durchmesser und 10 mm Stärke in der Mitte zuerst ein Loch von 19 mm Durchmesser gebohrt worden ist. Hierauf erfolgt die Trennung zu Sektoren durch Einschneiden von Schlitzen entlang der Trennlinien der Sektoren 9 bis 12. Anschließend werden die entstandenen Sektoren zusammengeschoben, so daß die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Form der Platte 8 erhalten wird. Dabei hat sich das Zentrum der jeweiligen Krümmung des Innenrandes 31 der Sektoren jeweils um ca. 1,3 mm über das Zentrum 32 der Achse 15 hinaus verschoben, so daß ein Kreisbogenvlereck entsteht, dessen Bögen noch den Radius der Bohrung haben.
Das Kernstück 27 wird in einer Drehbank in einfacher Weise dadurch hergestellt, daß das Abdrehen der jeweils den Innenrand 31 entsprechenden Seite mit dem Radius der Bohrung erfolgt. Dabei wird das Zentrum des Abdrehens so weit auf der strichpunktierten Linie 33 über das Zentrum hinaus verschoben, als das Zentrum des Radius der Bohrung des jeweiligen Sektors verschoben ist. Das Kreisbogenviereck kann natürlich auch angefräst oder bei der Herstellung gleich geprägt werden. Zur Sicherung ist noch der Mitnehmer 35 an der Achse 15 vorgesehen.
Zur Fertigstellung der Anodenplatte 8 wird, wie bei den bekannten Sektorentellern, an der Platte 24 noch die Nut 28 eingedreht und in die Unterseite der zusammengesetzten Sektoren 9 bis 12 wird ebenfalls eine Nut eingedreht, so daß im Bereich, den die Platte 24 später einnimmt, die gegen Zentrifugalkräfte wirkende Gegenform der Platte 24 erhalten wird. Die Oberfläche, auf welcher die Brennfleckbahnen 13 und 14 liegen, wird zum Abschluß, insbesondere im Hinblick auf die beim Zusammenschieben durch Veränderung des Durchmessers der Anodenplatte von ca. 0,2 mm entstehenden Unebenheiten, glatt geschliffen. Auch wird der Außendurchmesser überdeckt, so daß auch hier ein Gleichlauf gewährleistet ist.
Die eigentliche Befestigung der Sektoren 9 bis i2 erfolgt durch Aufdrehen der Schraubenmutter 16 (Fig. 1) auf das über die Platte 8 herausragende, mit einem Gewinde versehene Ende 34 der Achse 15. Zur Erleichterung des Aufbaus und zum Vermeiden von Nachbearbeitungen ist am Übergang vom Kernstück 27 in die Platte 24 eine kleine Nut eingestochen. Dadurch wird es verhindert, daß in der Ecke des genannten Übergangs ein Grat oder andere Unebenheiten auftreten und die Halterung steuern.

Claims

Patentansprüche

1. 0 Röntgen-Drehanode, die aus Sektoren besteht, die untereinander und mit der Drehachse verklammert sind, d a d u r ch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Sektoren (9 bis 12) an der Achse (15) in einem Kreisbogenvieleck anliegen.

2. Drehanode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennfugen bei teller- oder ringförmigen Anodenplatten (8) radial verlaufen und die Sektoren (9 bis 12) durch an ihrer Unterseite in eine Ringnut (28) einer Halterungsplatte (24) eingreifende, ringsektorförmige Gegenstücke (29) zusammengehalten werden, wobei die Platte im Zentrum ein Klemmstück (27) aufweist, welches in Draufsicht die Kreisbogenvieleckform hat.

3. Verfahren zur Herstellung einer Drehanode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teller mit einer ca. 10 bis 20 nm großen kreisrunden Bohrung im Zentrum versehen und dann in die gewählte Anzahl von Sektoren (9 bis 12) zerteilt wird durch Einbringung von 1 bis 2 mm breiten Schlitzen, daß das Klemmstück (27) abgedreht wird in Kreisbögen, deren Einstechpunkte um so viel auf der Mittellinie (33) des jeweiligen Sektors über das Zentrum der Drehachse (45) der Anodenplatte (8) zurückversetzt sind, als beim Zusammenschieben der Sektoren der jeweilige Mittelpunkt der Bohrung in dieser Richtung versetzt ist.

4. Röntgenröhre mit einer der vorstehend beanspruchten Drehanode, dadurch gekennzeichnet, daß die Sektoren (9 bis 12) am Kreisbogenklemmstück (27) mittels einer Schraubenmutter (16) festgeklemmt und mit der Achse (15) verbunden sind.