DE2436642A1

DE2436642A1 - Roentgenbildverstaerker

Info

Publication number: DE2436642A1
Application number: DE19742436642
Authority: DE
Inventors: Heinz Roehrich
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-07-30
Filing date: 1974-07-30
Publication date: 1976-02-19
Also published as: DE2436642B2; DE2436642C3; FR2280971A1; FR2280971B1

Description

Siemens Aktiengesellschaft Erlangen, 29. Juli 1974

Henkestraße 127

VPA 74/5088 Kn/Kli

Röntgenbildverstärker

Die Erfindung betrifft einen Röntgenbildverstärker nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wie er etwa aus der DT-OS 2 144 959 bekannt ist.

Bildverstärker bzw. Bildwandler werden bekanntlich zur Sichtbarmachung von unsichtbaren, etwa Röntgen- oder G-ammastrahlenbildern verwendet. Solche Einrichtungen werden als Bildverstärker angesprochen, weil die Bilder heller erscheinen als auf den ebenfalLs bekannten Leuchtschirmen. Solche Bildverstärker werden aber nicht nur alleine, sondern auch im Zusammenhang mit anderen Anordnungen, etwa mit einer Eernsehabtasteinrichtung oder mit v/eiteren Verstärkeranordnungen (Kaskade), verwendet. -

In Bildverstärkern,bei welchen in einem Vakuumkolben ein elektrostatisches Abbildungssystem angeordnet ist mit zylin-

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drischen Elektroden, denen ein Eingangsschirm (Fotokathode) vor- und ein Ausgangsschirm (Leuchtschirm) nachgeschaltet ist, müssen die Elektroden recht exakt ausgerichtet sein, damit es möglich ist, die an der Fotokathode ausgelösten Elektronenbilder auf dem Ausgangsleuchtschirm einwandfrei abzubilden. Es ist erforderlich, daß sich die Elektroden, die als elektronenoptische Linsen wirksam sind, zu einer brauchbaren elektronenoptischen Abbildungsoptik zusammenfügen. Bei bekannten Einrichtungen können die Elektroden nur mit großem Aufwand justiert werden. Es ist nämlich immer eine zeitraubende und aufwendige Montage erforderlich, weil die Justierelemente möglichst keine losen Teile verursachen dürfen. Solche Teilchen würden sich in der Form schwarzer Punkte auf dem Ausgangsschirm störend bemerkbar machen. Insbesondere bei Rontgenbxldverstarkern kann eine solche Störung nicht hingenommen werden, weil sie bei der Untersuchung festzustellende krankhafte Erscheinung verdecken oder vortäuschen kann.

Bei der oben erwähnten bekannten Lösung werden die vorgenannten Nachteile dadurch weitgehend beseitigt, daß an den Wänden des Kolbens justierte Stützpunkte vorgesehen sind, an welchen die Elektroden mit justierten Mulden anliegen. Die Elemente können aber vertauscht sein, indem die Mulden am Kolben und die Stützpunkte an den Elektroden angebracht sind. Bei dieser Anordnung v/erden die zusammenzufügenden Teile schon vor dem Zusammenbau außerhalb der Röhre ^enau bearbeitet. Der Zusammenbau stellt dann nur noch ein einfaches Zusammensetzen dar, ohne daß noch zusätzlich eine Justierung erfolgen müßte. Dies beschleunigt und vereinfacht die Montage. Außerdem werden für die Befestigung keine Teile mehr benötigt, von denen sich lose Teilchen ablösen könnten.

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Bei der bekannten Anordnung ist es aber notwendig, etwa an den Innenwänden des Vakuumkolbens noppenformige Erhebungen anzubringen, etwa durch Einfügen vorzugsweise gleichgeformter Metallstifte in Sacklöcher, d.h. in Bohrungen, die in Lage und Tiefe justiert angebracht sind. In einer anderen Ausführung sollen etwa nicht aus Metall bestehende Halterungsnoppen punktförmige Erhebungen an der Innenwand eines Kolbens aus Glas sein. Diese können durch Abschleifen zentrisch vorbearbeitet, also justiert, werden. Bei der bekannten Ausführung ist also justiertes abtragendes Bearbeiten, d.h. justiertes Bohren bzw. justiertes Schleifen, erforderlich. Außerdem ist im ersten Fall noch zusätzlich das justierte Einsetzen justiert langer Stiften notwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Röntgenbildverstärker gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 vereinfacht und sicher zu einer justierten Halterung ohne die Anwendung abtragender Bearbeitung zu kommen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs angegebenen Maßnahmen gelöst.

Durch das Anbringen von einem Metall teil umschlossener Öffnungen in der Wand des Bildverstärkers ist es möglich, als Halterungsstützpunkt einen Stift so weit einzuführen, bis er die justierte Stelle erreicht, die man etwa durch ein Werkzeug vorgeben kann. 'Der in dieser Weise eingeführte Stift kann dann mit dem Rand der Öffnung vakuumdicht verscnmolzen, etwa verschweißt oder verlötet, sein. Nach dieser Methode kommt man ohne justierte abtragende Bearbeitung der Stützpunkte aus. Selbstverständlich können die eigentlichen Stützpunkte in Umkehrung auch an den Elektroden vorgesehen sein und die entsprechenden Mulden an den Enden von Stiften, so daß auch die Mulden justiert in den Kolben eingeführt und dort fixiert werden können.

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Die stiftartige Ausführung kann auch die Form, eines Rohres haben, in welches ein Isolierteil eingesetzt ist, welches dann seinerseits den Stützpunkt trägt. Als solcher Stützpunkt kann z.B. das Ende des Isolierteils selbst wirken. Es kann aber auch eine Kugel an das Isolierteil angelötet sein, etwa unter Zwischensetzung eines geeigneten, aus z.B. Vacon bestehenden Metallrohres. Solche Abstützungen sind insbesondere geeignet, wenn der Kolben selbst aus Metall besteht. Das in die Wand des Kolbens einzusetzende rohrförmige Teil kann auch einen Boden aufweisen, auf welchem dann das abstützende, mit dem Stützpunkt versehene Element angebracht ist. Je nach der erforderlichen Lage des Elementes bzw. nach der notwendigen Länge kann der Boden dieses topfförmigen Teiles auch eingedrückt werden. Dies ist insbesondere wichtig bei Bildverstärkern, bei welchen die einzusetzenden Elektroden verschiedenen Durchmesser haben. Die Verwendung topfförmiger Anlötteile ist besonders vorteilhaft, weil in diese, wenn der richtige Ausdehnungskoeffizient gewählt ist, auch direkt ein isolierendes Teil eingelötet werden kann.

Eine weitere Ausbildung kann darin bestehen, daß das in die Öffnung eingelötete Teil ein isolierendes Teil ist oder umfaßt und daß dieses isolierende Teil eine Bohrung aufweist, durch welche eine zum Stützpunkt führende Kontaktierung eingeführt ist. Diese Ausbildung erspart eine zusätzliche Durchbrechung der Wand des Kolbens, um eine Kontaktierung der Elektroden zu erhalten. Bei dieser Ausbildung reicht schon die Abstützung zugleich zur Kontaktierung und Versorgung mit dem elektrischen Potential aus.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.

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In der Pig. 1 ist ein Ausschnitt aus einem Röntgenbildverstärker dargestellt,

in der Pig. 2 ein Querschnitt durch diesen Bildverstärker, bei welchem die Justiervorrichtung angedeutet ist,

in der Pig. 3 eine zugleich als elektrische Kontaktierung ausgebildete Halterung für Elektroden,

in der Pig. 4 eine abgewandelte Halterung und

in der Pig. 5 eine in einem Glaskolben einsetzbare Halterung, bei welcher der Stützpunkt ein Napf ist.

In der Pig. 1 ist der Längsschnitt durch die Hälfte eines Röntgenbildverstärkers gezeichnet. Darin ist mit 1 ein · strahlendurchlässiges Eingangsfenster bezeichnet, welches in einem ringförmigen Rahmen 2 an seinem Rand 3 vakuumdicht verschmolzen ist. Hinter dem Penster 1 liegt, eine Fotokathode 4, die in bekannter Weise aus einem kalottenförmigen Leuchtschirm besteht, der an seiner Innenseite eine Potoemissionsschicht trägt. Auf die Kathode 4 folgen Elektroden 5 und 6 sowie eine Anode 7 und ein Abschlußleuchtschirm 8, der vor dem abschließenden Penster 9 liegt. Die Elektroden 5 und 6 sind in den Halterungen 11 und 12 am Kolben fixiert. Die Anode liegt am endseitigen Rahmen 13, der mit einer Abschlußkappe 14 verschweißt ist, die das Penster 9 trägt. Der Kolben des Bildverstärkers besteht an seiner Außenseite, vom Strahleneingang her gesehen aus dem Penster 1, dem ringförmigen Teil 2, einem weiteren ringförmigen Metallteil 15 und einem isolierenden Ringteil 16, welches das Metallteil 15 mit dem Ansatzteil 13 vakuumdicht ver-

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bindet. Die beiden Metallteile 2 und 15 sind an einer Schweißnaht vakuumdicht miteinander verbunden, nachdem die Elektroden 4, 5 und 6 eingebaut sind. Der Einbau der Anode 7 mit dem Schirm 8 erfolgt durch die am Ende des Kolbens im Ansatz 13 verbleibende Öffnung. Zur Sichtbarmachung von Röntgenbildern fallen die Röntgenstrahlen durch das Fenster 1 in den Leuchtstoff; das dort entstehende Licht löst in der Fotokathode Elektronen aus und diese werden anschließend mittels der über die Gleichstromquellen 18, 19 und 20 angelegten Spannungen auf den Schirm 8 abgebildet, wo sie ein hell leuchtendes sichtbares Bild hervorrufen, welches durch das Fenster 8 hindurch beobachtbar ist. Bei der vorliegenden Ausbildung, bei welcher der Schirm 4 einen Durchmesser von 170 mm hat und bei welcher der Röntgenleuchtstoff Cäsiumjodid ist, welches mit Natrium aktiviert wurde, und dem eine Fotokathodenschicht aus Cäsium-Antimon zugeordnet ist, betragen die Spannungen der Stromquellen 18 bis 20 250 V, 1 kV und 25 kV. Es erübrigt sich, weiter auf die Wirkungsweise des Bildverstärkers einzugehen, weil diese an sich völlig bekannt ist.

Sowohl die Abstützung 11 als auch diejenige, die mit 12 bezeichnet ist, wurde justiert in dem aus den Teilen 1, 2, und 16 sowie 13, 12 und 9 bestehenden Kolben mittels einer in Fig. 2 angedeuteten Justiereinrichtung 21 eingebracht. Diese Vorrichtung 21 wird mittels auf den Durchmesser des Kolbensteils 15 bzw. für die Elektrode auf den Durchmesser des Teils 16 abgestimmten Halterungen 22 lösbar befestigt. Dadurch kommen die an den Auslegern 23 befindlichen Ausnehmungen 24 in die Positionen, die später die eigentlichen Stützpunkte einnehmen sollen. Dann werden in die Ausstülpungen 25 in der Wand des Kolbens 15 die als Töpfchen 26 ausgebildeten Halterungselemente eingefügt, bis jeweils die Kugel 27 in die Vertiefungen, die eine federnde, nicht dargestellte Halterung aufweisen, einrasten. Daraufhin werden

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die Ränder der Ausstülpung 25 und diejenigen des Napfes 26 vakuumdicht an einer Naht 28 verschweißt. Ebensogut könnte statt der Schweißung auch eine entsprechende dichte Iiötung durchgeführt werden. Nach beendeter Justierung wird die Vorrichtung 21 wieder aus dem Kolben herausgenommen und als Ersatz wird die Elektrode 5 eingesetzt. In gleicher Weise erfolgt die Justierung der Halterung 12.

Die Halterung 11 ist dabei aufgebaut aus dem aus einer Kugel 27 gebildeten Stützpunkt, die über ein Röhrchen 29 mit einer Kappe 30 verlötet ist. Diese sitzt am einen Ende eines Isolierkörpers 31, der seinerseits über ein Röhrchen am Napf 33 angelötet ist. Soweit stimmen die Elemente 11 und das Element 34 aus Fig. 3 miteinander überein. Auch ihre Wirkungen sind insoweit gleich als beim Einsetzen der Elektrode 5 diese mit ihrer Eindellung 35 über die Kugel springt. Durch die Pesthaltung an drei gleichmäßig über den kreisförmigen Querschnitt der Elektrode -5 verteilten Punkte erfolgt eindeutige und starre Fixierung.

Die in Fig. 3 dargestellte Abwandlung des Halterungselementes 11 in der Form des Elementes 34 weist über die Konstruktion des Teiles 11 hinaus eine Durchbohrung 36 des Isolierkörpers 31 auf. Durch diese Durchbohrung ist das Röhrchen hindurchgeführt, so daß es am anderen Ende als das überstehende Teil 37 herausragt. Dieses ist am Ende des ebenfalls verlängerten Teils 38 des Isolierkörpers 31 vakuumdicht verlötet, so daß der Verschluß des Kolbens gewährleistet ist. An dem verlängerten Teil 37> welches an seinem Ende ebenfalls vakuumdicht zugeschweißt ist, kann &r Anschluß der Leitung 39 der Verbindung 40 zwischen den Stromquellen 18 und 19 angeschlossen werden, so daß sich eine sonst gegebenenfalls erforderliche, gesondert durch die Wand des Kolbens hindurchführende Kontaktierung erübrigen kann.

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In der I¹Ig. 4 ist eine abgewandelte konstruktive lösung der Halterung gezeichnet. Dabei ist die Ausstülpung 42 des metallenen Kolbenteils 41 ein Röhrchen 43 und an der Naht 44 vakuumdicht eingeschweißt. In dieses Röhrchen ist ein Isolierrohr 45 an der Anstoßstelle 46 vakuumdicht verlötet. In dieses ist dann das Röhrchen 47 an der Naht 48 dicht eingelötet, in welchem der Stift 49 geführt ist, der an seiner Spitze die Kugel 50 trägt, welche als mit 28 vergleichbarer Stützpunkt benutzt ist. Nach dem Einjustieren durch Verschieben des Stiftes 49, an dessen einem Ende an der Naht 51 die Kugel 50 angelö'tet ist, erfolgt nach entsprechendem Abschneiden, wie durch 52 angedeutet, ein vakuumdichtes Fixieren. Dadurch erhält die Kugel 50 als Stützpunkt eine fixierte lage und kann genauso benutzt werden wie die Kugel 28.

Das in Pig. 5 dargestellte Halterungselement 12 ist in Umkehrung, der anderen Elemente, die in den Fig. 3 und 4 dargestellt sind, so ausgebildet, daß die halternde Mulde am inneren Ende des Stiftes 54 angeordnet ist und eine als Stützpunkt dienende Kugel 55 an einer Elektrode 56. Diese Umkehrung stellt an und für sich keine Veränderung der Anordnung dar. Bei der Ausbildung nach Fig. 5 ist in die Wand des gläsernen Teiles 16 das aus Vacon bestehende Teil 57> welches eine Öffnung besitzt, in diese Öffnung ist der Stift 54 längs verschiebbar eingesetzt, in der bereits in der Fig. 2 angedeuteten Weise justiert und mittels der Verschweißung 58 vakuumdicht fixiert. Auch diese Abstützung führt, wie leicht einzusehen ist, zu einer sicheren und einfachen Fixierung der Elektroden. In Abwandlung kann audidie Ausbildung nach Fig. 5 isolierend gestaltet sein, es braucht nur der Stift 54 aus Isoliermaterial zu bestehen und an der Stelle 58 statt verschweißt vakuumdicht eingelötet zu sein.

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Claims

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Patentansprüche

/1. !Bildverstärker mit einem Vakuumkolben, in welchem ein elektrostatisches Abbildungssystem angeordnet ist, mit zylindrischen Elektroden, denen ein Eingangsschirm (Fotokathode) vor- sowie ein Ausgangsschirm nachgeschaltet ist und bei dem an denWänden des Kolbens justierte Stützpunkte vorgesehen sind, an welchen die Elektroden mit justierten Teilen anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützpunkt am Ende eines in einer Ausnehmung justiert und vakuumdicht befestigten Elementes liegt.
2. Bildverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Vakuumkolben aus Metall die Halterungen Metallnoppen sind, die über Isolierkörper im Metallkolben gehaltert werden, die vakuumdicht in die Kolbenwand eingebracht sind.
3. Bildverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Öffnung als auch das Abstützelement rohrförmig sind, wobei das rohrförmige Teil am Kolben einen rohrförmigen Ansatz darstellt und das Halterungselement die Form eines Topfes hat, an dessen Boden dem Innenraum des Kolbens zugewandt das Halterungselement angebracht ist und dessen Rand mit dem Rand des rohrförmigen Ansatzes am Kolben vakuumdicht verschweißt bzw. verlötet ist.
4. Bildverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Elektroden Vertiefungen eingebracht sind, in welche die Noppen der Halterungen einrasten.
5. Bildverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Umkehrung der vorgenannten Ausbildung die Stützpunkte als Vertiefungen aufweisende Elemente mit der Kolben-

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wand verbunden sind und die Elektroden einrastende Noppen aufweisen.
6. Bildverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je Elektrode wenigstens drei Stützpunkte und drei anliegende Teile vorgesehen sind.

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