DE2231970A1

DE2231970A1 - ELECTRON EMISSION ARRANGEMENT

Info

Publication number: DE2231970A1
Application number: DE2231970A
Authority: DE
Inventors: Zed Jarvis Atlee
Original assignee: Picker Corp
Current assignee: Philips Nuclear Medicine Inc
Priority date: 1972-02-24
Filing date: 1972-06-29
Publication date: 1973-08-30
Also published as: FR2172949B1; CA959108A; US3783333A; NL7209611A; JPS48100087A; FR2172949A1

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann,Patent attorneys Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. FinckeDipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem.Dipl.-Ing. F. A. Weickmann, Dipl.-Chem.

8 MÜNCHEN 86, DEN 2 2 3 1 9 7 Q8 MUNICH 86, DEN 2 2 3 1 9 7 Q

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ElektronenemissionsanordnungElectron emission device

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Elektronenemission aus einer Kathode und zur Aufnahme der emittierten Elektronen auf einer Anode.The invention relates to an arrangement for emitting electrons from a cathode and for receiving the emitted electrons on an anode.

Bei Elektronenemissionsanordnungen, beispielsweise bei Röntgenröhren, die mit einer Wolframfadenelektrode arbeiten, ist eine Beibehaltung der Elektronenemissionsstärke in einfacher Weise durch Änderung der Stromstärke des der Fadenelektrode zugeführten Stroms möglich. Das Ansprechverhalten eines reinen Wolframfadens ist bei Erwärmung und Abkühlung so schnell, daß eine Steuerung der Elektronenemission in gewünschter Weise erfolgt. Wird, jedoch eine zusätzliche Steuereigenschaft erforderlich, so verwendete man bisher Drahtgitter, die zwischen der Anode und der Kathode angeordnet sind. Diese Drahtgitter stören jedoch den Elektronenstrahl, was in manchen Fällen unerwünscht ist. Ein solcher Fall ist beispielsweise die Erzeugung von Röntgenstrahlen mit einem Fokussierungspunkt regelmäßiger Ausbildung und gleichmäßiger Elektronenverteilung.In the case of electron emission arrangements, for example X-ray tubes that work with a tungsten filament electrode, is a maintenance of the electron emission strength in a simple manner by changing the current strength of the der Filament electrode supplied current possible. The response behavior of a pure tungsten filament is when heated and Cooling down so quickly that the electron emission is controlled in the desired manner. Will, however, be a additional control property required, so used one hitherto wire mesh, which are arranged between the anode and the cathode. However, these wire mesh interfere the electron beam, which is undesirable in some cases is. Such a case is, for example, the generation of X-rays with a focus point more regularly Training and uniform electron distribution.

Thorierte Wolframfäden haben viele günstige Eigenschaften, und man bemühte sich immer, sie in Röntgenröhren und anderenThorated tungsten filaments have many beneficial properties, and one always tried to put them in X-ray tubes and others

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Elektronenemissionsanordnungen einzusetzen. In einigen Fällen ist dies günstig, in anderen, beispielsweise bei Röntgenröhren, sind sie jedoch allgemein für Steueranordnungen der bisher üblichen Art ungeeignet. Da thorierte Wolframfäden bei einer geringeren Temperatur als reine Wolframfäden betrieben werden, ist ihre Abkühlungsgeschwindigkeit kleiner als diejenige eines reinen Wolframfadens, so daß auch eine Steuerung der Emissionsstärke durch Absenkung des Fadenstroms häufig zu langsam erfolgt, wodurch ein thorierter Wolframfaden hier nur schlecht einzusetzen ist. Die Verwendung eines Gitters zur Steuerung ist aus den weiter oben angegebenen Gründen unerwünscht.Use electron emission arrangements. In some cases this is beneficial, in others, for example in X-ray tubes, however, they are generally unsuitable for control arrangements of the previously customary type. Since thoriated Tungsten filaments at a lower temperature than pure Tungsten filaments are operated, their cooling rate is lower than that of a pure tungsten filament, so that a control of the emission strength by lowering the thread flow is often too slow, whereby a thoriated tungsten thread is difficult to use here. The use of a grid for control is off undesirable for the reasons given above.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung zur Elektronenemission zu schaffen, die die vorstehend aufgezeigten Schwierigkeiten vermeidet und auch bei thorierten Wolframfäden eine Steuerung des Elektronenstroms mit der erforderlichen Geschwindigkeit gewährleistet.The object of the invention is to provide an arrangement for electron emission, which is the above avoids identified difficulties and also with thoriated tungsten filaments a control of the electron flow the required speed guaranteed.

Eine Anordnung der eingangs genannten Art ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß auf der der Anode abgewandten Seite der Kathode eine Hilfselektrode angeordnet ist, die ein gegenüber dem Kathodenpotential positives Potential führt, durch dessen Höhe die Stärke des zur Anode fließenden Elektronenstroms beeinflußbar ist.An arrangement of the type mentioned is designed according to the invention to solve this problem in such a way that on on the side of the cathode facing away from the anode, an auxiliary electrode is arranged, which is opposite to the cathode potential leads to a positive potential, the level of which can be used to influence the strength of the electron current flowing to the anode is.

Dadurch, daß die Hilfselektrode ein gegenüber dem Kathodenpotential positives Potential führt, können die Elektronen von dem Kathodenfaden zur Hilfselektrode hin angezogen werden. Dadurch verringert sich die Anzahl der Elektronen, die von der Kathode zur Anode strömen. Eine Verringerung des Potentials "er Hilfselektrode ermöglicht eine Erhöhung des Elektronenstroms. Die Hilfselektrode eignet sich also zurIn that the auxiliary electrode has a potential compared to the cathode leads to a positive potential, the electrons can be attracted by the cathode thread to the auxiliary electrode. This reduces the number of electrons flowing from the cathode to the anode. A reduction in the The potential of the auxiliary electrode enables the electron current to be increased. The auxiliary electrode is therefore suitable for

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Steuerung der Stärke des zur Anode fließenden Elektronenstroms .Control of the strength of the electron current flowing to the anode.

Die Hilfselektrode kann auch zur Steuerung solcher !Röntgenröhren verwendet werden, die zwei Fadenelektroden aufweisen, um beispielsweise Punkte unterschiedlicher Größe auf der Anode zu erzeugen. Bei solchen Röhren ist es häufig erwünscht, eine Vorspannung an die Kathode selbst anzulegen, um die Strömung der Elektronen vom Kathodenfaden zur Anode zu unterbrechen. Es sind bereits Röntgenröhren bekannt, die zwei Kathodenfäden aufweisen, wobei der eine langer als der andere ist und beide so angeordnet sind, daß sie auf der Anode abhängig von ihrer Einschaltung einen großen oder kleinen Punkt erzeugen. Der größere Fokussierungspunkt wird beispielsweise zur Filmradiοgraphie verwendet, während der kleinere Punkt für fluoroskopische Prüfungen geeignet ist. In einigen Fällen ist es günstig, schnell von einer Kathode zur anderen umschalten zu können. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist eine solche schnelle Umschaltung mit einer Kathode möglich, die zwei Kathodenfäden in elektrisch gegeneinander isolierten Kathodenteilen aufweist. Beide Kathodenfäden können kontinuierlich betrieben werden, wobei der Elektronenstrom jeweils eines Fadens durch selektives Anlegen einer negativen Vorspannung an den zugeordneten Kathodenteil unterbrochen werden kann. Diese Unterbrechung erfolgt durch den Raumladungseffekt an der Öffnung der jeweiligen Elektrodenvertiefung. Es kann auch jeder Kathodenteil mit einer Hilfselektrode der beschriebenen Art versehen sein.The auxiliary electrode can also be used to control such X-ray tubes be used, which have two thread electrodes, for example, points of different sizes on the Generate anode. In such tubes it is often desirable to apply a bias voltage to the cathode itself in order to reduce the To interrupt the flow of electrons from the cathode thread to the anode. X-ray tubes are already known, the two Have cathode filaments, one being longer than the other and both being arranged to depend on the anode produce a large or small point from their activation. For example, the larger focus point becomes used for film radiography, while the smaller point is suitable for fluoroscopic examinations. In some cases it is beneficial to quickly switch from one cathode to another to be able to. According to a further development of the invention, such a rapid switchover is possible with a cathode, which has two cathode threads in cathode parts that are electrically insulated from one another. Both cathode filaments can be continuous are operated, the electron flow of each thread by selective application of a negative bias voltage can be interrupted at the associated cathode part. This interruption is due to the space charge effect the opening of the respective electrode recess. Each cathode part can also have an auxiliary electrode of the type described Kind of provided.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand der Figuren beschrieben. Es zeigen:Embodiments of the invention are described below with reference to the figures. Show it:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer nach der Erfindung aufgebauten Röntgenröhre,1 shows a side view of an X-ray tube constructed according to the invention,

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FIg. 2 den Schnitt 2-2 aus Fig. .1,FIg. 2 the section 2-2 from Fig. 1,

Fig. 3 den Schnitt 3-3 aus Fig. 1,Fig. 3 the section 3-3 from Fig. 1,

Fig. 4 aen Schnitt 4-4 aus Fig. 3,Fig. 4 aen section 4-4 from Fig. 3,

Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung undFig. 5 shows a further embodiment of the invention and

Fig. 6 den Schnitt 6-6 aus Fig. 5.FIG. 6 shows section 6-6 from FIG. 5.

Die in Fig. 1 gezeigte Anordnung zur Elektronenemission ist ein Röntgenstrahlengenerator mit einem Kolben 10 aus Glas oder einem anderen geeigneten Material, einer an einem Ende des Kolbens angeordneten Kathodeneinheit 12 und einer Drehanoden einheit 14, die am anderen Ende des Kolbens befestigt ist,The arrangement for electron emission shown in FIG. 1 is an X-ray generator with a bulb 10 made of glass or some other suitable material, a cathode assembly 12 located at one end of the envelope and a rotating anode unit 14, which is attached to the other end of the piston,

Die Anodeneinheit 14 hat ein drehbares Schirmelement 16, das vorzugsweise aus einem Metall, aus Wolfram oder einem anderen hitzebeständigen Metall besteht. Die Anode 16 ist mit einer kegelstumpfförmigen Schirmfläche 18 versehen, die einen Schirm zur Aufnahme von Elektronen auf übereinanderliegenden Fokussierun^spunkten 22 und 24 bildet.The anode unit 14 has a rotatable screen element 16, which is preferably made of a metal, tungsten or another heat-resistant metal. The anode 16 is provided with a frustoconical screen surface 18, the one Screen for receiving electrons on superimposed focus points 22 and 24 forms.

In den Fig. 3 und 4 ist die Kathode 12 als Metallkörper dargestellt, der in einer rohrförmigen, elektrisch nicht^ leitenden Hülse 32 am Kolben 10 befestigt ist. Der Körper 30 ist nahe dem der Anodeneinheit 14 zugewandten Ende mit einer Einkerbung versehen, die durch zwei ebene Flächenteile 34 und 36 gebildet ist. Der Flächenteil 34 hat eine längliche Fokussierungsvertiefung 38, der Flächenteil 36 eine kürzere Fokussierungsvertiefung 40.In FIGS. 3 and 4, the cathode 12 is shown as a metal body which is fastened to the piston 10 in a tubular, electrically non-conductive sleeve 32. The body 30 is provided with a notch near the end facing the anode unit 14, which is formed by two flat surface parts 34 and 36. The surface part 34 has an elongated focusing depression 38, and the surface part 36 has a shorter focusing depression 40.

Innerhalb der Vertiefung 38 ist ein Faden 42 zur Erzeugung von Elektronen befestigt, die auf den Anodenschirmteil 18 fokussiert v/erden und dort einen Fokussierungspunkt 24 bilden. Innerhalb der kleineren Vertiefung 40 ist ein kürzerer Faden 44 zur Erzeugung von Elektronen angeordnet, die aufWithin the recess 38 is a thread 42 for production fixed by electrons, which are focused on the anode screen part 18 and ground and form a focussing point 24 there. Within the smaller recess 40, a shorter thread 44 is arranged for generating electrons, which on

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den Schirmteil 18 fokussiert werden und dort den Fokussierungspunkt 22 bilden. Die beiden lOkussierungsvertiefungen 38 und 44 sind jeweils mit einem relativ schmalen Bodenschlitz oder einem Spalt 46 und 48 versehen, der durch die hintere Fläche des Körpers 30 verläuft. Dieser hat in der dargestellten Ausführungsform die Gestalt einer Schale mit einer hinteren Aussparung 50. Leitungen zum Anschluß der Fadenelektroden an eine elektrische Stromquelle sind als Leitung 52 mit einem . Ende des Fadens 42 und als Leitung 54- mit dem entsprechenden Ende des Fadens 44 verbunden. Die Leitungen verlaufen durch runde öffnungen an den beiden Enden der Schlitze 46 und 48 von den Fokussierungsvertiefungen zur Rückseite des Körpers 30. Die beiden anderen Enden der Fadenelektroden 42 und 44 sind an eine ihnen gemeinsame Leitung 56 angeschlossen. Die Fadenelektroden 42 und 44 können wahlweise angeschaltet werden, so daß sie dementsprechend Elektronen auf den jeweiligen Teil des Anodenschirms fokussieren.the screen part 18 are focused and form the focusing point 22 there. The two locating depressions 38 and 44 are each provided with a relatively narrow bottom slot or gap 46 and 48 which runs through the rear surface of the body 30. In the embodiment shown, this has the shape of a shell with a rear recess 50. Lines for connecting the thread electrodes to an electrical power source are provided as line 52 with a . End of the thread 42 and connected as a line 54- to the corresponding end of the thread 44. The lines run through round openings at the two ends of the slots 46 and 48 from the focusing depressions to the rear of the body 30. The two other ends of the thread electrodes 42 and 44 are connected to a line 56 common to them. The filament electrodes 42 and 44 can optionally be switched on so that they accordingly focus electrons on the respective part of the anode screen.

Innerhalb der hinteren Aussparung 50 des Körpers 30 ist eine Hilfselektrode 60 angeordnet, die aus einem Körper aus leitfähigem Material wie z.B. Metall besteht. Dieser Körper ist in geringem Abstand zum Kathodenkörper 30, jedoch gegenüber diesem elektrisch isoliert, befestigt. Er ist zylindrisch und beispielsweise durch eine Schraube 62 am Körper 30 befestigt, die in den Körper 30 eingeschraubt ist und dureh eine axiale öffnung 64 des Körpers 60 verläuft, gegenüber diesem jedoch durch Beilagscheiben 66 isoliert ist. Die Schraube 62 verbindet den Körper 30 mit einer elektrischen Potentialquelle über eine Leitung 68, die an der Schraube 62 in geeigneter Weise befestigt ist. Zur Verbindung der Elektrode 60 mit einer elektrischen Potentialquelle ist eine Leitung 70 mittels einer Feststellschraube 72 an der Elektrode 60 befestigt· Alle beschriebenen Leitungen sind aus dem Kolben 10 der Röntgenröhre mittels einer Durchführungsanordnung üblicher Art herausgeführt und an elektrische Strom- und Potential- An auxiliary electrode 60, which consists of a body made of conductive material such as metal, is arranged within the rear recess 50 of the body 30. This body is attached at a small distance from the cathode body 30, but is electrically insulated from it. It is cylindrical and is fastened to the body 30, for example, by a screw 62 which is screwed into the body 30 and runs through an axial opening 64 of the body 60, but is isolated from the latter by washers 66. The screw 62 connects the body 30 to a source of electrical potential via a line 68 which is fastened to the screw 62 in a suitable manner. To connect the electrode 60 to an electrical potential source, a line 70 is fastened to the electrode 60 by means of a locking screw 72.All the lines described are led out of the piston 10 of the X-ray tube by means of a feed-through arrangement of the usual type and connected to electrical current and potential

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quellen angeschlossen.sources connected.

Bei elektrischer Speisung einer Fadenelektrode 42 oder 44 und Anschaltung eines Potentials zwischen den Kathodenkörper 3D und die Anode 14 werden die Elektronen von dem gespeisten Faden zur Anode hin beschleunigt. Bei einer Anordnung nach der .Erfindung kann der Elektronenstrom vom gespeisten Faden zur Anode dadurch gesteuert werden, daß eine gegenüber dem gespeisten Faden positive Spannung an die Hilfselektrode angelegt wird. Die Anschaltung eines solchen Potentials an die Elektrode hat zur Folge, daß einige aus dem gespeisten Faden austretende Elektronen von der Hilfselektrode angezogen werden und somit der Strom zur Anode geschwächt wird. Durch Erhöhung oder Verringerung des Potentials der Hilfselektrode 60 kann auf diese Weise die Anzahl der aus der Strömung abgezweigten Elektronen geändert werden. Da die Hilfselektrode außerhalb des Hochspannungsfeldes der Anode liegt, beeinflußt ihr Potential nicht die Größe des Fokussierungspunktes oder der Elektronenverteilung innerhalb seines Bereichs.When a thread electrode 42 or 44 is electrically fed and connecting a potential between the cathode body 3D and the anode 14, the electrons are fed by the The thread accelerates towards the anode. In an arrangement according to the invention, the flow of electrons from the fed thread to the anode are controlled in that a positive voltage compared to the fed thread is applied to the auxiliary electrode is created. The connection of such a potential to the electrode has the consequence that some of the fed Electrons emerging from the thread are attracted by the auxiliary electrode and thus the current to the anode is weakened. By In this way, increasing or decreasing the potential of the auxiliary electrode 60 can reduce the number of branches branched off from the flow Electrons are changed. Since the auxiliary electrode lies outside the high-voltage field of the anode, affects their potential does not affect the size of the focus point or the electron distribution within its area.

Die Erfindung hat besondere Vorteile beim Betrieb von Röntgenröhren, die mit thorierten Wolframfäden arbeiten. Diese werden bei einer derart niedrigen Temperatur betrieben, daß die übliche Steuermöglichkeit durch Verringerung des dem Faden zugeführten Stroms nicht ausreicht, da die Abkühlungsgeschwindigkeit des Fadens zu gering ist. Eine Steuerung durch Anschaltung eines Potentials an eine Hilfselektrode 60 erfolgt jedoch verzögerungsfrei, so daß die Emissionsstärke des Fadens zur Anode auf diese Weise weitestgehend gleichmäßig gehalten werden kann.The invention has particular advantages in the operation of X-ray tubes, who work with thoriated tungsten threads. These are operated at such a low temperature that the The usual control option by reducing the current supplied to the thread is not sufficient, since the cooling rate the thread is too small. Control is carried out by connecting a potential to an auxiliary electrode 60 but without delay, so that the emission strength of the thread to the anode is largely uniform in this way can be held.

Bei der in Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsform der Erfindung können die Fäden 42 und 44 unabhängig voneinanderIn the embodiment of the invention shown in FIGS the threads 42 and 44 can be independent of one another

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nur durch wahlweise Speisung betrieben werden. Eine schnelle Umschaltung von einem Fokussierungspunkt zum anderen ist schwierig, insbesondere wenn thorierte Wolframfäden verwendet v/erden, da diese ein langsames Ansprechverhalten zeigen. Die Steuerung der Emission durch Anlegen einer Vorspannung an den Körper JO ist bei der in Fig. 3 und 4 gezeigten Anordnung schwierig, da sie bei einem die Emission vom längeren Pari en 42 aus unterbrechenden Wert an der kleineren Vertiefung Ί-0 Beanspruchungen im Bereich des kleinen Spaltes 48 verursacht. Diese Probleme werden durch eine Kathodenanordnung der in Fig. 5 und 6 gezeigten Art vermieden. Eine solche Anordnung hat eine schalenformige Ausbildung mit zwei separaten halbzylindrischen Teilen 80 und 82, die in geeigneter Weise an der Hülse 32 befestigt und gegeneinander durch ein im Bereich des Durchmessers verlaufendes Isolationselement 84 isoliert sind. Der Schalenteil 80 hat eine längliche Fokussierungsvertiefung 86 mit einem Fokussierungsschlitz 88 im Bodenbereich sowie ferner zwei Öffnungen 90 und 92 zur Durchführung von Leitungen 94 und 96» die an die beiden Enden eines Fadens 98 angeschlossen sind. Der Schal enteil. 82 ist mit einer kürzeren Fokussierungsvertiefung 100 in seiner der Anode 14 zugewandten Fläche versehen. Im Boden dieser Vertiefung sind ein Fokussierungsschlitz 102 sowie Öffnungen zur Durchführung von Leitungen 104 und 1Ό6 vorgesehen, die mit den beiden Enden eines Fadens 108 verbunden sind. Die rückseitigen Flächen der Schalenteile 80 und 82 liegen in einer gemeinsamen Ebene. Nahe diesen Flächen sind mit Abstand zwei Hilfselektroden 110 und 112 vorgesehen, von denen jede halbkreisförmig ausgebildet ist. Sie sind voneinander durch ein Isolationselement 114 isoliert. Die Elektroden 110 und 112 sind an den entsprechenden Elektroden 80 und 82 mittels Bolzen 116 und 118 befestigt, die mit der jeweiligen Schalenelektrode in"elektrischer Verbindung stehen, jedoch gegenüber der jeweiligen .ⁿilfn elektrode mittels Isolatoren 120 isoliert sind. Einecan only be operated by optional supply. A quick switchover from one focus point to another is difficult, especially when thoriated tungsten filaments are used, as these show a slow response behavior. The control of the emission by applying a bias voltage to the body JO is difficult in the arrangement shown in FIGS. 3 and 4, since in the case of a value interrupting the emission from the longer Pari en 42 at the smaller depression Ί-0 stresses in the area of the small gap 48 caused. These problems are avoided by a cathode arrangement of the type shown in FIGS. Such an arrangement has a shell-shaped design with two separate semi-cylindrical parts 80 and 82 which are fastened in a suitable manner to the sleeve 32 and isolated from one another by an insulation element 84 extending in the region of the diameter. The shell part 80 has an elongated focusing recess 86 with a focusing slot 88 in the bottom area and also two openings 90 and 92 for the passage of lines 94 and 96 which are connected to the two ends of a thread 98. The scarf enteil. 82 is provided with a shorter focusing recess 100 in its surface facing the anode 14. In the bottom of this recess, a focusing slot 102 and openings for the passage of lines 104 and 16, which are connected to the two ends of a thread 108, are provided. The rear surfaces of the shell parts 80 and 82 lie in a common plane. Two auxiliary electrodes 110 and 112 are provided near these surfaces at a distance, each of which is semicircular. They are isolated from one another by an insulation element 114. The electrodes 110 and 112 are secured to the respective electrodes 80 and 82 by means of bolts 116 and 118, associated with the respective shell electrode in "electrical connection, but compared to the respective ^n. ILFN electrode are insulated by means of insulators 120th A

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elektrische Leitung 122 ist an den Bolzen 116 angeschlossen und dient zur Verbindung des Schalenteils 80 mit einer elektrischen Potentialquelle. Eine Leitung 124- ist an den Bolzen 118 angeschlossen und dient zur Verbindung des Schalenteils 82 mit einer elektrischen Potentialquelle. Die verschiedenen Anschlußleitungen ^, 96, 104 und 106 verlaufen durch die Elektroden 110 und 112 nach außen und sind jeweils durch einen röhrenförmigen Isolator 126 umgeben, der wiederum durch eine Metallhülse 128 eingeschlossen ist. Zum Anschluß der Elektroden 110 und 112 an elektrische Potentialquellen sind Leitungen 130 und 134- vorgesehen, die in der jeweiligen Hilfselektrode durch eine Feststellschraube 132 und 136 befestigt sind.electrical line 122 is connected to the bolt 116 and serves to connect the shell part 80 to a source of electrical potential. A line 124- is connected to the bolt 118 and serves to connect the shell part 82 to a source of electrical potential. The various connecting leads 16, 96, 104 and 106 extend outwardly through electrodes 110 and 112 and are each surrounded by a tubular insulator 126, which in turn is enclosed by a metal sleeve 128. To connect the electrodes 110 and 112 to electrical potential sources, lines 130 and 134- are provided, which are fastened in the respective auxiliary electrode by a locking screw 132 and 136.

Beim Betrieb der dargestellten Anordnung können die Fadenelektroden 98 und 108 gleichzeitig, gespeist werden. Wenn es erwünscht ist, den Fokussierungspunkt des Fadens 98 zu erhalten, so wird eine ausreichende Spannung an den Schalenteil 82 angelegt, die die Emission des Fadens 108 unterdrückt. Wenn dann gewünscht ist, die Emission des kürzeren Fadens 108 zu sichern,· kann die Vorspannung augenblicklich vom Schalenteil 82 auf den Schalenteil 80 umgeschaltet werden, so daß die Emission des Fadens 98 unterdrückt wird, während eine Emission des Fadens 108 die Anode erreicht.When operating the arrangement shown, the thread electrodes 98 and 108 at the same time. If it it is desired to maintain the focus point of the thread 98, thus, sufficient voltage is applied to the shell portion 82 to suppress the emission of the filament 108. Then, when it is desired to ensure emission of the shorter thread 108, the pretension can be instantaneous be switched from the shell part 82 to the shell part 80, so that the emission of the thread 98 is suppressed, while emission from filament 108 reaches the anode.

Die Ililfselektroden 110 und 112 steuern die von jeder Fadenelektrode her verfügbare Elektronenmenge ähnlich wie die bereits beschriebene Hilfselektrode 60. Wenn der Faden 98 einen Elektronenstrahl erzeugt, der auf die Anode 14 fokussiert wird, und die gewünschte Emissionsstärke des Fadens erreicht ist, wird eine Speiseschaltung eingeschaltet, die ein positives Potential an die Hilfselektrode 110 anlegt. Dadurch werden die Elektronen vom Faden 98 durch die öffnungen 90 zur Platte 110 hin angezogen, wodurch die Elelctro-The auxiliary electrodes 110 and 112 control those of each filament electrode available electron quantity similar to the already described auxiliary electrode 60. When the thread 98 generates an electron beam which is focused on the anode 14, and the desired emission strength of the thread is reached, a feed circuit is switched on, which applies a positive potential to the auxiliary electrode 110. This causes the electrons from the thread 98 to pass through the openings 90 towards the plate 110 attracted, whereby the Elelctro-

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nenströmung zur Anode auf einem vorgegebenen Wert gehalten v/erden kann. Wenn der Schal enteil 80 so vorgespannt ist, daß die-Emission des !Fadens 98 unterdrückt wird und der Schalenteil 82 ein neutrales Potential führt, so daß eine Emission der Elektronen vom Faden 108 zur Anode 14· möglich ist, kann die Hilfselektrode 112 zur Steuerung der Elektronenströmung zur Anode dienen und eine überschüssige Strömung unterdrücken, wenn ein vorgegebener Wert erreicht ist. Wird der vorgegebene Stromwert durch die Röhre in einer geeigneten Steuerschaltung ausgewertet, so kann eine Spannung an die Hilfselektrode 112 angelegt v/erden, durch die die Elektronen des Fadens 108 durch die öffnungen für die Leitungen 104- und 106 hindurch angezogen werden.internal flow to the anode can be kept at a predetermined value. When the shell part 80 is pretensioned, that the emission of the thread 98 is suppressed and the Shell part 82 has a neutral potential, so that a Emission of electrons from the thread 108 to the anode 14 · is possible, the auxiliary electrode 112 can control the electron flow serve to the anode and suppress an excess flow when a predetermined value is reached. Will the specified current value through the tube is evaluated in a suitable control circuit, so a voltage can be applied the auxiliary electrode 112 is applied, through which the electrons of the thread 108 pass through the openings for the lines 104- and 106 are attracted through it.

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Claims

Patent claims

1.) Arrangement for electron emission from a cathode and for receiving the emitted electrons on an anode, in particular for X-ray tubes, characterized in that on the side of the cathode (30) facing away from the anode (14-) a Auxiliary electrode (60) is arranged, which leads to a potential that is positive with respect to the cathode potential, through the latter Height of the strength of the electron current flowing to the anode (14) can be influenced.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the cathode (30) contains at least one emission thread (42, 44).

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the cathode (30) as a metal body with at least a focusing recess (38, 40) is formed in which a thread (42, 44) for the thermionic generation of Electron is attached.

4. Arrangement according to claim 3 »characterized in that the metal body (30) is provided on its front side with the focusing recess (38, 40) that the auxiliary electrode , (60) is arranged at a small distance from its back and that the metal body (30) one of its The rear side has an opening (46, 48) which extends into the focusing depression (38, 40) and has a passage of electrons to the auxiliary electrode (60).

5. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the cathode contains two emission threads (98, 108) and consists of two metal bodies (80, 82)

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each with a focusing recess (86, 100), which are electrically isolated from one another, that each one Emission thread (98, 108) fastened in a focusing recess (86, 100) and opposite the respective metal body (80, 82) is insulated, and that lines (94, 96, 106) for connecting the emission threads (98, 108) with an electrical Power source and lines (116, 118, 122, 124) for connecting each metal body (80, * 82) to an electrical Potential source are provided independently of the other metal body.

6. Arrangement according to claim 5, characterized in that an auxiliary electrode (110, 112) is arranged behind at least one of the metal bodies (80, 82), which via a line (130, 134) with an electrical potential source opposite the emission thread (98, 108) in the associated metal body (80, 82) is connected to positive potential.

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