DE2301007A1

DE2301007A1 - X-RAY TUBE ANODES

Info

Publication number: DE2301007A1
Application number: DE2301007A
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl Phys Hocke; Guenter Dipl Chem Ploetner
Original assignee: Funkwerk Erfurt VEB
Current assignee: Funkwerk Erfurt VEB
Priority date: 1972-01-26
Filing date: 1973-01-10
Publication date: 1973-08-09
Also published as: CS174360B1; DD98791A1

Description

Röntgenröhrenanoden Die Erfindung betrifft Röntgenröhrenanoden, insbesondere Anoden für Feinstruktur- und SpektroSkopieröntgenröhren.X-ray tube anodes The invention relates to X-ray tube anodes, in particular Anodes for fine structure and spectroscopic X-ray tubes.

Röntgenröhrenanoden bestehen aus dem Anodenträger und einem Rondenträger, in den das eigentliche Bnodenmaterial, die Ronde, eingebettet ist.X-ray tube anodes consist of the anode carrier and a blank carrier, in which the actual bottom material, the round blank, is embedded.

Bisher geschieht die Einbettung der Ronde in den Rondenträger vorwiegend durch ein Verschmelzen des Rondenmaterials mit dem Material des Rondenträgers.So far, the embedding of the round blank in the blank holder has mainly been done by fusing the blank material with the material of the blank carrier.

In Sonderfällen wird die Ronde in den Rondenträger eingelötet. Beim Betrieb der Röntgenröhre muß die Anodenverlustleistung, das heißt die Wärmeenergie, an ein geeignetes Kühlmedium abgeführt werden.In special cases, the round blank is soldered into the blank holder. At the Operation of the X-ray tube must reduce the anode power loss, i.e. the thermal energy, be discharged to a suitable cooling medium.

Die bisher durch Einschmelzen oder Einlöten aufgebrachten Ronden besitzen eine Stärke in der Größenordnung von einigen Millimetern. Eine gute Haftfestigkeit der Ronden auf dem Material des Ronden trägers, z.B. auf Kupfer, ist beim Einschmelsen nicht immer gewährleistet. Durch verschiedene mit den Gießbedingun4en im Zusammenhang stehende Ursachen kommt es teilweise zur Lunkerbildung zwischen der Ronde und dem Trägermaterial. Das kann in einzelnen Fällen eine so beträchtliche Warmetönung hervorrufen, daß es beim Betrieb der Röntgenröhre zu iufschmelzungen kommt, die den Ausfall der Röhre zur Folge haben.Have the round blanks previously applied by melting or soldering a thickness of the order of a few millimeters. Good adhesive strength the round blanks on the material of the round blanks carrier, e.g. on copper, is being melted down not always guaranteed. Due to various related to the casting conditions standing causes, voids are sometimes formed between the round blank and the Carrier material. In individual cases this can produce such a considerable warmth, that during operation of the X-ray tube there is a melting point, which can lead to the failure of the Result in a tube.

Die verschiedenen Anodenmaterialien besitzen beispielsweise gegenüber Kupfer als Rondenträgermaterial ein geringeres Wärmeleitvermögen. Daraus resultiert fur jedes Rondenmaterial je nach Kühlungsart eine bestimmte maximale Röhrenleistung. Bei Verwendung solcher Ronden ergibt sich bei bestimmten Röhrentypen eine Verunreinging des spektrums, verursacht durch einen Teil der von der Katode emittierten Elektronen, sogenannten Streuelektronen, die auf das Rondenträgermaterial, welches die Ronden umschließt und auf den Anodenträger treffen. Das Spektrum bestimmter Röhrentypen wird weiterhin verschlechtert durch die Fluoreszenzanregung der Primärstrahlung an der Wandung des Anodenraumes.The various anode materials have, for example, opposite Copper as a blank carrier material has a lower thermal conductivity. This results a certain maximum tube output for each blank material, depending on the type of cooling. The use of such round blanks results in contamination with certain types of tubes of the spectrum, caused by part of the electrons emitted by the cathode, so-called scattered electrons, which on the blank carrier material, which the blanks encloses and hit the anode support. The spectrum of certain types of tubes is further deteriorated by the fluorescence excitation of the primary radiation on the wall of the anode compartment.

Der Zweck der Erfindung ist es, die oben aufgeführten Mängel zu beseitigen.The purpose of the invention is to remedy the deficiencies listed above.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Warmeableitung vom Brennfleck zu verbessern und störende Komponenten im Spektrum der Röntgenstrahlung zu vermeiden. Gleichzeitig soll durch die Schaffung günstigerer Wärmeableitungsbedingungen erreicht werden, daß die Änodenverlustleistungen wesentlich erhöht werden können. Höhere Ieistungswerte von Röntgenröhren gestatten die Durchführung schnellerer und exakterer Messungen.The invention is based on the problem of heat dissipation from the focal point to improve and to avoid disruptive components in the spectrum of the X-ray radiation. At the same time, the aim is to achieve more favorable heat dissipation conditions by creating more favorable conditions for heat dissipation be that the anode losses can be increased significantly. Higher The performance values of X-ray tubes allow them to be carried out more quickly and more precisely Measurements.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Brenufleckebene anstelle einer eingesetzten massiven Ronde eine beispielsweise aufgalvanisierte, aufgedampfte, aufgespritzte, aufgesinterte oder anderweitig aufgebrachte dünne Metallschicht aufweist und vorzugaweise von derselben ganzflächig bedeckt ist.According to the invention, this object is achieved in that the fountain stain plane instead of a solid round blank, for example a galvanized, vapor-deposited, sprayed-on, sintered-on or otherwise applied thin metal layer and is preferably covered over the entire area by the same.

Zur weiteren Reduzierung störender Komponenten des Spektrums der Röntgenstrahlung, erzeugt durch Streuelektronen oder durch Fluoreszenzanregung, ist zweckmäßigerweise auch die Wandung des Anodenraumes, ganz oder teilweise mit einer Schicht eines für die Beschichtung der Brennfleckebene verwendeten Metalles überzogen.To further reduce interfering components of the X-ray spectrum, generated by scattered electrons or by fluorescence excitation, is expedient also the wall of the anode compartment, in whole or in part with a layer of one for the coating of the focal point plane is covered with the metal used.

In Anbetracht dessen, daß die an der Wandung des Anodenraumes entstehende Röntgenstrahlung von relativ geringer Intensität ist, kann die auf die Wandung des Anodenraumes aufgebrachte Schicht dünner sein als die auf die Brennfleckebene aufgebrachte Schicht.In view of the fact that the resulting on the wall of the anode compartment X-rays are of relatively low intensity, can affect the wall of the The layer applied to the anode space must be thinner than that applied to the focal point plane Layer.

Durch die hier aufgezeigten Verfahren können sehr dünne Schichten des Anodenmaterials aufgetragen werden, Die Stärke der aufgetragenen Schicht liegt Je nach Aufbringungsverfahren und Aufbringungsbedingungen in der Größenordnung von Mikrometern, bedingt durch die Forderungen an die Reinheit des spektrums.The methods outlined here can produce very thin layers of the anode material are applied, the thickness of the applied layer is Depending on the application method and application conditions in the order of magnitude of Micrometers, due to the demands on the purity of the spectrum.

Durch die Aufbringung des Anodenmaterials in sehr dünnen Schichten gemäß der Erfindung Irann die Haftfestigkeit zwischen dem Rondenträgermaterial und dem Anodenmaterial verbessert werden. Die zur Zeit häufig auftretende Lunkerbildung beim Gießprozeß kann vermieden werden. Durch das Vorhandensein von sehr dünnen Schichten ten des Anodenmaterials, verbunden mit verbesserter Haftfestigkeit auf dem Rondenträgermaterial, kann die Wärmeabführung vom Brennfleck wesentlich verbessert werden. Das heißt, die Warmeableitung der Anodenverlustleistung zum Kühlmedium wird weitestgehend vom Rondenträgermaterial, welches gegenüber dem Anodenmaterial ein günstigeres Wärmeleitvermögen hat, fibernommen.By applying the anode material in very thin layers according to the invention Irann the adhesive strength between the goblet carrier material and the anode material can be improved. The currently frequently occurring blowholes during the casting process can be avoided. Due to the presence of very thin layers th of the anode material, combined with improved adhesive strength on the blank carrier material, the heat dissipation from the focal point can be significantly improved. This means, the heat dissipation of the anode power loss to the cooling medium is largely dependent on Blank carrier material, which compared to the anode material has a more favorable thermal conductivity has taken over.

Die Wärmeableitung kann außerdem dadurch verstärkt werden, daß man erfindungsgemäß den Abstand zwischen dem Brennfleck und dem Kühlmittel verringern kann. Die Aufbringung der dünnen Schicht des Anodenmateriales auf die gesamte Anode und auf die Wandung des Anodenraumes kann die Reinheit des Spektrums wesentlich verbessern Störende Komponenten, z.B Kupferlinien vom Anodenträger herrührend, können weitgehend vermieden werden.The heat dissipation can also be increased by the fact that according to the invention reduce the distance between the focal point and the coolant can. The application of the thin layer of the anode material to the entire anode and on the wall of the anode compartment, the purity of the spectrum can be essential Improve disruptive components, e.g. copper lines coming from the anode support largely avoided.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine erfindungsgemäße Röntgenröhrenanode mit beschichteter Brennfleckebene im Schnitt, Fig. 2. eine erfindungsgemäße Röntgenröhrenanode mit beschichteter Wandung des gesamten Anodenraumes im Schnitt.The invention is to be described in more detail below using an exemplary embodiment explained. The accompanying drawings show: FIG. 1 an inventive X-ray tube anode with a coated focal point plane in section, FIG. 2 shows an inventive X-ray tube anode with coated walls of the entire anode space in section.

Der Rondenträger 2 mit dem eigentlichen Anodenmaterials 3 ist in den Anodenträger 1 eingebracht. Erfindungsgemaß kann das eigentliche Anodenmaterial 3 in sehr dünner Schicht ganz oder teilweise auf die Bkennfleckebene 5 abgeschieden werden. Ebenso kann erfindungsgemäß das gleiche Anodenmaterial 3 auch auf die Wandung des Anodenraumes 4 ganz nder teilweise aufgebracht werden. Die Erfindung beinhaltet weiterhin, daß die Schichtstärke des Anodenmaterials 3 aus Intensitätsgründen auf der Wandung des Anodenraumes 4 dünner als auf der Brennfleokebene 5 sein kann.The blank carrier 2 with the actual anode material 3 is in the Anode carrier 1 introduced. According to the invention, the actual anode material 3 deposited entirely or partially in a very thin layer on the identification spot plane 5 will. Likewise, according to the invention, the same anode material 3 can also be applied to the wall of the anode compartment 4 can be applied completely differently. The invention includes Furthermore, that the layer thickness of the anode material 3 for reasons of intensity the wall of the anode space 4 can be thinner than on the focal plane 5.

Claims

1. X-ray tube anode, in particular an anode of a fine structure or Spectroscopic X-ray tube with a focal point plane arranged within an anode space, characterized in that the focal point plane 5 with a galvanized, for example, vapor-deposited, sprayed-on, sintered-on or otherwise applied thin Metal layer 3 is completely or partially covered.

2. X-ray tube anode according to claim 1, characterized in that the wall of the anode space 4 wholly or partially with an electroplated, for example, vapor-deposited, sprayed-on, sintered-on or otherwise applied thin Metal layer 3, consisting of which is also used for the coating of the focal point plane 5 metal used, is covered.

3. X-ray tube anode according to claim 1 and 2, characterized in that that the metal layer 3 applied to the wall of the anode space 4 is thinner than is the metal layer 3 applied to the focal point plane 5.

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