DE2249365C3 - Röntgengerät mit einer der Glühkathode der Röntgenröhre vorgelagerten Rechteckblende, an der eine einstellbare Spannung liegt - Google Patents

Description

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1. Röntgengerät mit einer Röntgenröhre, die eine der Glühkathode in Richtung der Anode vorgelagerr te, durch voneinander elektrisch getrennte Teile gebildete Rechteckblende aufweist, mit die Längsseiten der Blende begrenzenden Teilen und einer damit verbundenen Einrichtung zum Anlegen einer einstellbaren, gegenüber der Glühkathode negativen Spannung, dadurch gekennzeichnet, daß die die Breitseiten begrenzenden Teile (9, 10, 13) elektrisch von den die Längsseiten begrenzenden Teilen (7, 8) getrennt und ebenfalls mit einer Einrichtung (30) zum Anlegen einer getrennt einstellbaren gegenüber der Glühkathode (3, 4) negativen Spannung verbunden sind.

2. Röntgengerät nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Röntgenröhrenspannung in der Größenordnung von 90 kV die an den die Längsseiten begrenzenden Teilen (7,8) liegende Einrichtung (26) Spannungen in der Größenordnung von —200 bis —400 V gegenüber der Glühkathode (3, 4) einzustellen gestattet und die an den die Breitseiten begrenzenden Teilen (9,10,13) liegende Einrichtung (30) solche in der Größenordnung von -70ObIS^OOV.

3. Röntgengerät nach Anspruch 1 mit einer Röntgenröhre mit mehreren, sich einander anschließenden Glühkathoden, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühkathoden (3, 4) in ihrer Längsausdehnung hintereinander liegen, unterschiedliche Längen haben und daß der Spalt, der zwischen den die Längsseiten begrenzenden Teilen (7,8) liegt, an den Anschlußteilen (22) der Glühkathoden (3, 4) mit einem durch einen Draht gebildeten Blendenteil (13) überspannt ist.

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⁶⁵ nebeneinanderliegende Glühelemente der Kathode einer Röntgenröhre derart steuert, daß sie auf der Anode wenigstens teilweise überlappende Brennfleckteile bilden. Dabei ist aber keine Begrenzung der Enden der Längsausdehnung der Brennflecke vorgesehen. Auch bei dem mit dieser Steuerung erhaltenen rechteckigen Brennfleck sind nicht sowo.hl die Längenais auch die Breitenfokussierungen einstellbar.

Die zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Röntgengerät der im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzten Art so auszubilden, daß bei Veränderungen der Größe des Brennflecks das Verhältnis zwischen Länge und Breite desselben einstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Röntgengerät wird der Vorteil erzielt, daß bei ausreichender Fokussierung der Brennfleckbreite auch die Fokussierung der Länge hinreichend einstellbar ist In aller Regel reicht es aus, die parallel zueinanderliegenden Seiten paarweise an einstellbare Spannungen zu legen. Versuche haben ergeben, daß sich ein Brennfleck von 036 mm Breite mittels seitlicher Blendenteile an die gemeinsam eine negative Spannung von etwa 200 V gelegt ist, ohne weiteres auf eine Breite von 0,1 mm bis 0,08 mm verkleinern läßt Die Länge des Brennflecks wird mit 200 V jedoch nur um 0,035 mm verkleinert und bleibt damit weit über der bei 0,15 mm liegenden zulässigen Toleranzgrenze. Aus diesem Meßergebnis wurde die Erkenntnis abgeleitet, daß die Fokussierungsspannung, die zur Einstellung der Brennfleckbreite benutzt ist, unabhängig von der einstellbar sein sollte, die zur Fokussierung der Brennflecklänge verwendet wird. Bei 9OkV ergibt sich im Regelfall eine ausreichende Querfokussierung mit einem Potential in der Größenordnung von —.700 bh —400 V und längs in einer Größenordnung von —700 bis —900 V. Die Röntgenröhre eines erfindungsgemäß ausgebildeten Gerätes können daher sowohl als Mikrofokusröhre als auch als Kinoröhre mit normalem 20 kW- oder auch 30 kW-Brennfleck verwendet werden und sind daher universell einsetzbar.

Die Erfindung ist überall dort einsetzbar, wo es darauf ankommt, bei Röntgenröhren die Brennfleckgröße zu verändern, wenn diese unterschiedliche Längen- und Breitenverhältnisse aufweist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. H der

F i g. 1 ist teilweise im Schnitt und teilweise schematisch ein Gerät mit einer Drehanoden-Röntgenröhre dargestellt und in den

F i g. 2 und 3 die Seitenansicht und die Draufsicht einer mit Blenden versehenen Glühkathode.

Fig. 1 zeigt eine Röntgenröhre 1 mit Drehanode, deren Kathodenanordnung 2 zwei Glühkathoden 3 und 4 aufweist, deren Wendeln sich in gleicher Ebene aneinander anschließen. Diese Wendeln liegen, wie die F i g. 2 und 3 zeigen, in einem Metallblock 5 innerhalb einer Nut 6, deren seitliche Kanten 7 und 8 die längs der Wendeln verlaufenden Blendenteile darstellen. Die Endbegrenzungen der Wendeln stellen Umbiegungen 9 und 10 von isoliert in den Metallblock 5 eingeführten Blechteilen 11 und 12 dar. An der Aneinanderstoßstelle der Wendeln 3 und 4 liegt ebenfalls isoliert in dem

Metallblock 5 eingefügt ein Draht 13 in der Ebene, im welcher die Umbiegungen 9 und 10 liegen. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, stellen somit dieUmbiegungen 9 und 10 sowie der Draht 13 und die Kanten 7 und 8 eine Blendenvorrichtung dar, welche der Glühkathode, die aus den Wendeln 3 und 4 besteht, in Richtung der Anode 14 vorgeschaltet ist In vorliegendem Beispiel ist die Anode 14 der Drehanoden-Ttller der Röntgenröhre 1, der mittels eine;, Rotors 15 und eines außen an die Röntgenröhre 1 anlegbaren Stators (der nicht darge- ι ο stellt ist) in Drehbewegung versetzt werden kann.

In Abänderung des Aüsführungsbeispiels kann auch nur vor der Glühwendel 3 die isolierte Längenfokussierung angebracht sein, mit Blech 11. Umbiegung 9 und Draht 13. Dies ergibt einen einfacheren Aufbau und es ist ausreichend bei Röntgenröhren, bei denen nur die Steuerung des kleinen Brennflecks erwünscht ist.

Der Betrieb der Röntgenröhre 1 erfolgt mittels eines Röntgenapparates 16, der mit einem Netzanschluß 17 versehen ist und neben den bekannten Schaltmitteln zur Einstellung der Aufnahir.egröße auch Mitte! zur Bereitstellung der für vorliegende Anordnung wichtigen, über Transformatoren von der Netzspannung abgeleiteten Spannungen. Mittels eines angedeuteten Gleichspannungserzeugers 18 wird die Röntgenröhre 1 in Betrieb gesetzt, d. h. es wird über Leitungen 19 und 20 zwischen einem Stutzen 21 und der Mittelzuführung 22 der beiden Wendeln 3 und 4 die erforderliche Hochspannung von z. B. 80 kV angelegt Im vorliegenden Fall wird die Wendel 3 durch Einschaltung einer Heizspannung von etwa 5 V zwischen den Leitungen 20 und 23 zum Glühen und dadurch zur Aussendung des angedeuteten Elektronenstrahlbündels 24 angeregt, welches beim Auftreffen auf die Anode 14 das Röntgenstrahlenbündel 25 auslöst Zur Begrenzung der Größe des Auftrefflecks des Bündels 24 auf der Anode 14, d. h. des Brennflecks, wird an den Metallblock 5 und damit die Kanten 7 und 8 eine Gleichspannung gegenüber der Glühkathode von etwa 200 V angelegt; hierzu dient die Anordnung 26, die einen Transformator *o 27, einen Gleichrichter 28 und eine entsprechende Glättungseinrichtung enthält. Die erforderliche Wechselspannung wird dem Röntgenapparat 16 entnommen. Bei dem Transformator handelt es sich um eine hochspannungssichere Ausführung zur Trennung der Hochspannungsseite von der Niederspannungsseite. Der Eisenkern dieses Transformators liegt an der Erdung 29. Die Anlegung der negativen Gleichspannung von etwa 850 V gegenüber der Glühkathode an den Schmalseiten der Blende erfolgt mittels der Schaltung 30. Diese enthält ebenfalls einen Transformator 31, der keine Erdung aufweist weil er mit seinen Wicklungen direkt bzw. über einen Gleichrichter 32 und die Leitungen 37 und 39 an der Leitung 20 und damit auf Hochspannungspotential liegt Er ist hochspannungssicher in einem Ölgefäß, in welchem auch die Röntgenröhre sitzen kann, eingebaut Außerdem enthält die Schaltung 30 einen Kontakt 33 sowie ein Relais 34 mit einem einstellbaren Widerstand 35. Das Relais 34 mit dem Kontakt 33 (vgl. die gestrichelt gezeichnete Verbindung 34') dient dabei dazu, die Fokussierungsspannung bei Nichtgebrauch der Frhussierung abzuschalten; der einstellbare Widerstand erlaubt es, das Relais bei einem bestimmten Strom anziehen zu lassen. Die erforderliche Wechselspannung wird dem Röntgenapparat 16 über die Leitungen 20 und 36 sowie die Leitungen 37 und 38 entnommen.

Dabei wird die Wechselspannung auf 6 V gehalten, so daß der bewirkte Strom nicht dazu ausreicht die Wendel 4 zum für die Erzeugung von Röntgenstrahlen ausreichenden Emittieren von Elektronen zu bringen. Die so zwischen der Umbiegung 9 und dem Draht 13 anliegende Spannung bewirkt die Fokussierung der Länge des Brennflecks. Beim Abschalten der Fokussierung schließt der Kontakt 33 des Relais 34 und ein Widerstand 40 wirkt als Lastwiderstand.

In analoger Weise kann eine Fokussierung der Länge und der Breite des Brennflecks erfolgen, wenn in geeigneter Weise die Wendel 4 in Betrieb genommen wird. Nach Ausschaltung des Drahtes 13 kann rr=it den Kanten 7 und 8 sowie den Umbiegungen 9 und 10 auch die Fokussierung des von beiden Wendeln 3 und 4 ausgehenden Elektronenstrahls erfolgen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   Die Erfindung betrifft ein Röntgengerät mit einer Röntgenröhre nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Röntgengeräte und Röntgenröhren sind z. B. aus der DE-PS 6 39 118 bekannt.

   Bei Röntgenröhren geht man davon aus, daß es wünschenswert ist, für jede beliebige Belastung dem Brennfleck die kleinstmögliche Ausdehnung zu geben, die sich aus der Belastung der Röhre ableitet und eine bestimmte Mindestgröße des Brennflecks erfordert. Um eine selbsttätige Steuerung zu erhalten, die sich in Abhängigkeit von der angelegten Spannung einstellt, hat man isoliert von der Glühkathode eine Sammelvorrichtung angeordnet und eine Steuervorrichtung für die Kathodenstrahlen derart, daß die Steuervorrichtung mit der Glühkathode über eine einen Spannungsunterschied erzeugende Vorrichtung, z. B. einen Widerstand, derart verbunden ist, daß die Größe des erzeugten Brennflecks durch den Spannungsunterschied zwischen der Sammelvorrichtung und der Steuervorrichtung selbsttätig geregelt wird. Bei Verwendung rechteckiger Blenden ergibt sich zwar in Längsrichtung die vorhergesehene Verkleinerung bzw. Vergrößerung des strichförmigen Brennflecks, die schmalen Endseiten des Brennflecks verschieben sich aber nicht in dem gewünschten Ausmaß.

   Das aus der DE-PS 6 39 118 bekannte Gerät weist eine Steuervorrichtung auf, die mittels einer Hilfselektrode zwei in ihren Längsausdehnungen parallel

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