DE2308508B2 - Roentgenroehre - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Röntgenröhre, enthaltend ein mit einer Vakuumpumpe über einen Stutzen verbundenes Gehäuse und eine rotationssymmetrische, von einem Kühlmittel durchströmte Drehanode, deren als Zuführung für die Kühlmittelströmung ausgebildete Drehachse über eine Drehdurchführung mit dem Äußeren des Gehäuses in Verbindung steht und in zwei Lagern gelagert ist, von denen das eine im Gehäuseinneren und das andere außerhalb des Gehäuses angeordnet ist, wobei zur Abdichtung der Drehachse in der Drehdurchführung von außen nach innen auf einen mit einer Sperrflüssigkeit gefüllten Raum eine Radialabdichtung folgt und der das innere Lager umgebende Vaki'umraum durch eine Spaltabdichtung von dem übrigen Gehäuseinneren getrennt ist.

Röntgenröhren, bei denen zur Herabsetzung der Erwärmung die Anode als angetriebener, drehbar gelagerter Rotationskörper ausgebildet ist, danm ständig andere Stellen der Anode dem auftreffenden Elektronenstrahl ausgesetzt werden, sind aus »Physikalische Zeitschrift«, Jahrgang 1939. Heft 14, S. 475 und »Philips' Technische Rundschau«, 19. Jahrgang 19^r>8, Nr. !1. S. 362 bis 365 bekannt. Bei beiden bekannten Röntgenröhren ist die Drehanode doppeh gelagert. wobei jeweils das eine der beiden Lager in einem speziellen Vakuumraum angeordnet ist, der sich an den die Drehanode umschließenden Vakuumrau>-;i anschließt Keine der beiden aus den vorgenannten Druckschriften bekannten Röntgenröhren weist jedoch konstruktive Elemente auf, durch die mit Sicherheit auszuschließen ist, daß öidämpfe, die aus der an den ...I,;„!u_n Vakuumraum angeschlossenen Vorvakuumpumpe austreten und solche, die infolge der Lagerschmierung entstehen, in den die Drehanode umschließenden Vakuumraum gelangen.

Es ist ferner eine von der Firma Rigaku-Denki Co., Ltd./]apan hergestellte Röntgenröhre mit einer flüssigkeitsgekühlten Drehanode bekannt, die ebenfalls eine doppelt gelagerte Drehachse aufweist; von den beiden Lagern ist das eine im Vakuum und das andere außerhalb des Röntgenröhrengehäuses angeordnet. Zur Abdichtung der Welle dient eine zwischen den beiden Lagern angeordnete Kammer mit einer Sperrflüssigkeitam Austreten in Richtung zu dem im Vakuum angeordneten Lager wird die Flüssigkeit durch eine Radialdichtung gehindert. Eine Spaltabdichtung trennt den das innere Lager umgebenden Vakuumraum von dem übrigen Vakuumraum in dem die Drehanode angeordnet ist. Von Nachteil ist jedoch bei dieser bekannten Röntgenröhre, daß für das innere Lager, das sich im Vakuum befindet, nur fes'e Schmiermittel verwendbar sind und es daher während des Betriebs der Röhre nur Erwärmung des Lagers kommt. Außerdem wird trotz eines als ölabschneider dienenden Ringes nicht vermieden, daß öidämpfe durch die Spaltabdichtung über den die Anode umschließenden Hoch vakuumraum abgesaugt werden und dadurch in den Hochvakuumraum gelangen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Beeinträchtigung des in der Röntgenröhre herrschenden Vakuums auf Grund einer Drehdurchführung für die Drehanode gegenüber dem Stand der Technik zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird bei einer Röntgen- In- der eingangs bezeichneten Art dadurch gelöst, dal, /wischen dem inneren Lager und der Spaltabdichtung eine weitere Radialabdichtung angeordnet ist, daß der so gebildete Raum zwischen der weiteren Radialdichtung und der Spaltabdichtung über eine Rohrleitung mit der Vakuumpumpe verbunden ist und da(3 ein mit dem Gehäuse verbundener Teil der Spaltabdichtung die Wand eines von einem Kühlmittel durchströmten Kühlkanals ist. Dadurch werden etwa in den /wischen der weiteren Radialabdichtung und der Spaltabdichtung liegenden, hochevakuierten Raum eindringende Öidämpfe mit Sicherheit an der einen Teil der Spaltabdichtung bildenden, gekühlten Wandung niedergescl.lagen oder über die Rohrleitung abgesaugt, ohne da ß sie in das die Drehanode umgebende Hochvakuum gelangen könnten.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Röntgenröhre gemäß der Erfindung besteht darin, daß an der Drehachse eine in den Raum zwischen der weiteren Radialabdichtung und der Spaltabdichtung hineinragende, der ölabseheidung dienende ringförmige Leiste angeordnet ist. Diese Ausbildung dient dazu, die ölabscheidung auch bei gegebenenfalls auftretendem stärkeren Ölaustritt aus der Dichtung zu gewährleisten.

Um zu erreichen, daß für die Erzeugung des Hochvakuums in dem hochevakuierten Raum de¹ Röntgenröhre und in dem hochevakuie; toi. /uisruii der weiteren Radialabdichtung und der Spaiiaixiieniung liegenden Raum nur eine Hochvakuumpumpe .:"t:eordnei zu werden braucht, gleichwohl jedoch -.kiu :.: *ieh wird, daii aucii au\ iiein houicvasii'i; .c\ , .i:<!

abgesaugte öldämpfe nicht in den Hochvakuumraum der Röntgenröhre gelangen können, ist es zweckmäßig, daß die Rohrleitung in den Gehäusestutzen einmündet und daß die Einmündung von einem Leitblech tfbgcücCkt iSi. /Λϋι utCSc vv CiSc Wii"u im BcfciCn des Elektronenstrahls mit Sicherheit ein völlig ölfreies Vakuum erzielt.

Es zeigte sich, daß bei einer Röntgenröhre mit den Merkmalen der Erfindung, die mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit der Drehanode von maximal 3000 U/min betrieben wurde, wobei der Durchmesser der Drehanode 25 cm betrug, ein völlig ölfreies Röhrenvakuum von ,0-* Torr erreicht werden konnte. Ohne Leistung betrug das gemessene Röhrenvakuum 10·⁷ Torr.

Ein Ausführungsbeispiel der Röntgenröhre gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Dabei g'bt die Zeichnung einen Längsschnitt durch die Röntgenröhre ohne Strahlenschutzmantel wieder.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, trifft der von der Kathode 2 durch den in dem Gehäuse 1 vorgesehenen Durchlaß ausgesandte Elektronenstrahl in einem Brennfleck auf die Mantelfläche 3 einer an dem einen Ende einer in Lagern 4 und 5 gelagerten Drehachse 6 angeordneten rotationssymmetrisch ausgebildeten Anode 7 auf. Zur Schmierung des Lagers 5 ist zweckmäßig eine Tauchschmierung vorgesehen. Die Drehanode 7 ist so gelagert, daß sie in einen über einen Stutzen 8 mit einer — in der Zeichnung nicht dargestellten — Hochvakuumpumpe verbundenen, hochevakuienen Raum 9 hineinragt. Von den beiden Lugern der Drehachse 6 ist das Lager 4, das zweckmäßig als Festhger ausgebildet ist. außerhalb des Gehäuses I angeordnet. Das als Rollenlager ausgebildete Lager 5 ist — wie aus aer Zeichnung hervorgeht — in einer über eine Leitung mit einer — in der Zeichnung nicht dargestellten — Vakuumpumpe vcibundenen Vorvakuumkammer 11 gelagert. Die Vorvakiiumkammcr 11 ist einer mit einem öl oder eino andere Sperrflüssigkeit enthaltenden Behälter 12 in Verbindung stehenden Kammer 13 nachgeschaltet, wobei die Kammer 13 gegenüber dem Raum außerhalb des von dem Gehäuse I umschlossenen Raums und von der Vorvakuumkammer !1 durch Radialabdichtungen 14 und 15 abgetrennt ist.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist der Vorvakuumkammer 11 ein hochevakuierter Raum 16 j nachgeschaitei. Vorvakuumkammer 11 und hochevakuierter Raum 16 sind durch die Radialabdichtung 17 voneinander abgtrennt. Der hochevakuiene Raum 16 steht über eine in den mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Hochvakuumpumpe vorgesehenen Stutzen 8 einmündenden Rohrleitung 18 in Verbindung. Damit vermieden wird, daß aus der Leitung 18 in den Stutzen 8 gelangende Öldämpfe in den hochevakuierte', Raum 9 der Röntgenröhre eindringen können, ist innerhalb des Stutzens 8 ein die Einmündung der

ι, Rohrleitung 18 übergreifendes Leitblech 19 vorgesehen. Die der Radialabdichtung 17 gegenüberliegende Wandung des hochevakuierten Raums 16 bildet zugleich eine Wandung eines von einer Kühlflüssigkeit durchströmten Kühlkanal 20. Der hochevakuiene Raum 16 ist von dem hochevakuienen Raum 9 der Röntgenröhre durch eine an sich bekannte aus einer Fläche der Drehachse 6 und einer Seitenwandung des Kühlkanals 20 gebildeten Spultabdichtung 21 abgetrennt. Öldämpfe. die sich innerhalb des hochevakuierten Raums 16 bilden, schlagen sich mit Sicherheil an der gemeinsamen Wandung des Kühlkanals 20 und des Raums 16 nieder. Um dies auch unter cMrcmcn Bedingungen sicherzustellen, ist außerdem an der dem hochevakuierten Raum

16 zugewandten Fläche der Drehachse 6 eine ringförmige Leiste 22 mit einem in Richtung der gekühlten Wandung des Raums 16 weisenden scharfkantigen Kragen 23 vorgesehen. Dabei ist die Leiste 22 so angeordnet, daß sie die durch die Radiiilabdichiung

17 ab/udichiende Stelle übergreift.

Die Drehachse der Drehanode wird mittels lies Antriebs 24 angetrieben. In der Drehachse 6 ist eine .Steckachse 25 so ungeordnet, daß sie zugleich mit der Drehachse 6 den Ku'hlwasserhinlauf 26 und den Kühlwasserrücklauf 27 zur Kühlung der Drehanode 7 bildet. Um zu erreichen, daß die Steckachse 25 wahrend der Drehbewegung der Drehachse 6 ihre Luge unverändert beibehält, ist an der Anode /ur Lagerung der .Steckachse ein Drehlager 28 angeordnet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Röntgenröhre, enthaltend ein mit einer Vakuumpumpe über einen Stutzen verbundenes S Gehäuse und eine rotationssymmetrische, von einem Kühlmittel durchströmte Drehanode, deren als Zuführung für die Kühlmittelströmung ausgebildete Drehachse über eine Drehdurchführung mit dem Äußeren des Gehäuses in Verbindung steht und in zwei Lagern gelagert ist, von denen das eine im Gehäuseinneren und das andere außerhalb des Gehäuses angeordnet ist, wobei zur Abdichtung der Drehachse in der Drehdurchführung von außen nach innen auf einen mi' "iner Sperrflüssigkeit gefüllten Raum eine Radialabdichtung folgt und der das innere Lager umgebende Vakuumraum durch eine Spaltabdichtung von dem übrigen Gehäuseinneren getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem inneren Lager und der Spaltabdichtung eine weitere Radialabdichtung angeordnet ist, daß der so gebildete Raum zwischen der weiteren Radialabdichtung und der Spaltabdichtung über eine Rohrleitung mit der Vakuumpumpe verbunden ist und daß ein mit dem Gehäuse verbundener Teil der Spaltabdichtung die Wand eines von einem Kühlmittel durchströmten Kühlkanals ist.

2. Röntgenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Drehachse eine in den Raum zwischen der weiteren Radialabdichtung (17) und der Spaltabdichtung (21) hineinragende, der Ölabscheidung dienende ringförmige Leiste (22) angeordnet ist.

3. Röntgenröhre nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung in den Gehäusestutzen einmündet und da3 die Einmündung von einem Leitblech abgedeckt ist.