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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.
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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.
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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.
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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.
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Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand der
in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.