DE2422166A1 - ROENTINE TUBE WITH ROTATING ANODE - Google Patents
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Description
PHA.20626 DEEN/AvdV PHA.20626 DEEN / AvdV
22.k,7i22.k, 7i
"■'"■ '
EJiEJi
NORTH AMERICAN PHILIPS CORP. . 2422166NORTH AMERICAN PHILIPS CORP. . 2422166
ν c. PHA-20.626
vcm; 6, Mai 1974ν c . PHA-20.626
vcm; May 6, 1974
"Röntgenrölire mit Drehanode11«"X-ray roller with rotating anode 11 "
Die Erfindung betrifft eine Röntgenröhre mit Drehanode, wobei die Anode zum Erhöhen der Belastungsfähigkeit des Brennflecks durch Vergrössemng der Kühloberfläche axial verschiebbar ist.The invention relates to an X-ray tube with a rotating anode, the anode for increasing the Load capacity of the focal point by enlarging the cooling surface is axially displaceable.
Es wurde vorgeschlagen, die Flächeneinheitsbelastung der Anode einer Röntgenröhre zu erhöhen und It has been proposed to increase the unit area loading of the anode of an X-ray tube and
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dabei die Röntgenausbeute durch forcierte Kühlung der Anode durch Drehen der Anode und durch eine Kombination derartiger Möglichkeiten zu steigern. Es wurde gleichfalls vorgeschlagen, einen Drehtarget wirksam schwingen zu lassen, um die Menge frischen Metalls, die dem Elektronenstrahl pro Targetumdrehung gemässthe X-ray yield by forced cooling of the anode by rotating the anode and by a combination such opportunities to increase. It has also been proposed to use a rotating target to oscillate to the amount of fresh metal that the electron beam per target revolution according to
0,54-der Beschreibung in der)Patentschrift 292627O geboten0.54-the Description in the) patent 292627O required
wird, zu erhöhen.will increase.
Es ist die Aufgabe dieser Erfindung, die Flächeneinheitsbelastung einer Röntgenröhre mit Drehanode ohne Zuhilfenahme forcierter Kühlung wesentlich zu erhöhen. .It is the object of this invention to reduce the unit area loading of an x-ray tube To increase the rotating anode significantly without the aid of forced cooling. .
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, die Kühloberfläche einer Röntgenröhre mit Drehanode unter Beibehaltung eines kleinen Brennflecks zu vergros s ern.Another object of the invention is the cooling surface of an X-ray tube with a rotating anode enlarged while maintaining a small focal spot.
Diese und andere Aufgaben der Erfindung werden nachstehend näher erläutert.These and other objects of the invention are further discussed below.
Im allgemeinen bezieht sich die Erfindung auf eine Röntgenröhre mit Drehanode, die eine Zylinder-, vorzugsweise aber Tellerform hat und während der Belichtung axial verschiebbar ist, wodurch die Kühloberfläche vergrössert wird, weil die Brennspur eine Spirale auf einerzylindrischen Trommel bildet. Die axiale Verschiebung ist durch die TemperaturIn general, the invention relates to a rotating anode x-ray tube, the one Cylindrical, but preferably plate-shaped and can be moved axially during exposure, whereby the cooling surface is enlarged because the Burning track forms a spiral on a cylindrical drum. The axial displacement is due to the temperature
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des Brennflecks regelbar, z.B. durch Messung des vom Brennfleckbereich an der Innenseite des Tellers emittierten Lichtes. Das an der Innenseite des Tellers emittierte Licht kann detektiert und in ein.elektrisches Signal umgewandelt werden, das nach Verstärkung zum Antreiben des Motors dient, der die axiale Bewegung der Anode regelt.of the focal spot can be regulated, e.g. by measuring the area of the focal spot on the inside of the plate emitted light. The light emitted on the inside of the plate can be detected and converted into an electrical Signal that, after amplification, is used to drive the motor that controls the axial movement the anode regulates.
Die erfindungsgeraässe und in der Zeichnung dargestellte Röntgenröhre enthält eine zylindrische evakuierte Hülle 1 mit einem Endteil mit einer Metallwand 2, die durch eine Metall-Glas-Verbindung 3 mit dem Rest der Hülle verbunden ist, die weiter ein für Röntgenstrahlen durchlässiges Fenster 4 aufweist, durch das die in der Röhre erzeugten Röntgenstrahlen ausgesandt werden. Zum Ausführen einer Drehbewegung in der Hülle ist eine tellerförmige Anode 5 mit einer zylindrischen Aussenflache angeordnet. Ein Kathodenteller 6 ist gegenüber der zylindrischen Aussenflache der tellerförmigen Anode angeordnet und wird durch eine Spirale mit Energie versorgt, um einen Elektronenstrahl zu erzeugen, der auf der Anodenfläche aufprallt und einen Brennfleck 7 bildet, der durch.das Fenster 4 sichtbar ist,The erfindungsgeraasse and in the drawing The X-ray tube shown contains a cylindrical evacuated envelope 1 with one end part with a metal wall 2, which is connected by a metal-glass connection 3 with the Rest of the shell is connected, which further has a window 4 permeable to X-rays, through which the x-rays generated in the tube are emitted. For executing a rotary movement in the casing is a plate-shaped anode 5 with a cylindrical Arranged on the outside. A cathode plate 6 is opposite the cylindrical outer surface of the plate-shaped Arranged anode and is energized by a spiral to create an electron beam which impacts the anode surface and forms a focal point 7 which is visible through the window 4,
Die Anode 5 ist auf einer Achse 8 befestigt, die mit einem von einem Stator 10 getriebenen Rotor verbunden ist, welcher Stator an der Aussenseite derThe anode 5 is fastened on an axle 8 with a rotor driven by a stator 10 is connected, which stator on the outside of the
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Hülle montiert 1st. Der Rotor 9 ist zum Drehen auf einem axialen Schieber 11 über Querlager 12 montiert.Shell assembled 1st. The rotor 9 is open to rotate an axial slide 11 mounted on transverse bearings 12.
Der Axialschieber 11 ist wiederum auf einer stationären Achse 13 für die axiale Bewegung über Axiallager 14 montiert und wird über eine Zahnstange 15» die einen Teil der Innenoberfläche des Schiebers bildet, und eine von einem axial angetriebenen Rotor 17 angetriebene Zahnscheibe 16 bewegt, welcher Rotor durch einen an der Aussenseite der Hülle montierten Stator 17A getrieben wird. Die stationäre Achse 13 ist in das Ende der Hülle eingeschmolzen, so dass sie evakuiert werden kann.The axial slide 11 is in turn on a stationary axis 13 for the axial movement mounted via axial bearing 14 and is via a rack 15 » which forms part of the inner surface of the slide, and one driven by an axially driven rotor 17 Toothed disk 16 moves, which rotor is mounted on the outside of the shell by a stator 17A is driven. The stationary axle 13 is fused into the end of the envelope so that it is evacuated can.
Im Betrieb wird die Anode 5 durch den Rotor 9 angetrieben und bietet den aufprallenden Strahl ununterbrochen eine neue Fläche, wodurch die Erhitzung der Stelle, an der der Elektronenstrahl aufprallt und den Brennfleck bildet, nicht so hoch ansteigt. Wegen der thermischen Verzögerung jedoch steigt die Temperatur der vom Brennfleck beschriebenen Spur bei jeder Umdrehung und beschränkt auf diese Weise die Belastung der'Anode.In operation, the anode 5 is driven by the rotor 9 powered and offers the impinging jet continuously a new surface, thereby heating the The point where the electron beam hits and forms the focal point does not rise as high. Because of the thermal retardation, however, the temperature of the track written by the focal point increases with each Rotation and in this way limits the load on the anode.
Um die Belastung zu erhöhen, wird die Anode durch Antreiben des axialen Schiebers 9 axial verschoben Hierdurch wird dem Brennfleck eine spiralförmige Bewegung auf der Aussenflache der Anode erteilt, wodurchIn order to increase the load, the anode is axially displaced by driving the axial slide 9 As a result, the focal point is given a spiral movement on the outer surface of the anode, as a result of which
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.22 . 4. 7^.22. 4. 7 ^
gich die Spurlänge vergrössert und sich der Anstieg der Anodentemperatur wegen thermischer Verzögerung verringert.the track length is increased and the increase the anode temperature is reduced due to thermal delay.
Um weiter das Mass des Anodentemperaturanstiegs zu kontrollieren und auf diese Weise die Belastungsfähxgkeit zu erhöhen, ist die Endfläche 2 aus Metall mit einem schmalen Fenster 17 versehen, durch das die Innenfläche der tellerförmigen Anode mit einem Lichtdetektor 18 betrachtet werden kann, der ein elektrisches Signal 19 erzeugt, das der Intensität des vom Brennfleck 7 emittierten Lichtes proportional ist. Dieses Signal wird im Verstärker 19 verstärkt und zur Regelung des axial getriebenen Motors 17 benutzt. Also wenn die Anodentemperatur ansteigt, wird auch die vom Brennfleck emittierten Lichtmenge grosser, wodurch das an den axial getriebenen Motor angelegte Signal grosser wird und auf diese Weise die Anodenbewegung in axialer Richtung als Antwort auf die erhöhte Belastung auslöst.In order to further control the extent of the anode temperature rise and in this way the To increase the load capacity, the metal end face 2 is provided with a narrow window 17, through which the inner surface of the plate-shaped anode with a light detector 18 can be viewed, which generates an electrical signal 19 that of the intensity of the light emitted from the focal point 7 is proportional. This signal is amplified in the amplifier 19 and used to control the axially driven motor 17. So if the anode temperature rises, so will the the amount of light emitted by the focal point is greater, thereby reducing the signal applied to the axially driven motor becomes larger and in this way the anode movement in the axial direction in response to the increased Load triggers.
Manchmal brechen Anoden und treffen Teile davon das Röhrenfenster und können aus dem Schirm heraustreten. Im vorgeschlagenen Aufbau ist ein Metallschirm um die Anode vorgesehen und das Röntgenstrahlenfenster befindet sich nicht im Wege einer Anodenteil, der durch eine Zentrifugalkraft herausgeschleudert wird.Sometimes anodes break and parts of them hit the tube window and can come out of the screen stepping out. In the proposed structure, a metal screen is provided around the anode and the x-ray window is not in the way of an anode part that is ejected by centrifugal force will.
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Claims (4)
angeregt wird.5. An X-ray tube according to claim 4, characterized in that the slide is displaced by an axially drivable mechanism, which by means responsive to the focal point temperature
is stimulated.
erwähnten Schieber befindet.7. An X-ray tube according to claim 5, characterized in that the slide is coupled to the axially driven mechanism by a toothed rack and a toothed disk, the toothed disk being fixed and the toothed rack on the
mentioned slide is located.
Schieber gelagert ist.8. An X-ray tube according to claim 7 »characterized in that the rotor for rotation around the
Slide is mounted.
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