DE261402C

DE261402C -

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Publication number: DE261402C
Application number: DE1911261402D
Authority: DE
Priority date: 1911-12-06
Filing date: 1911-12-06
Anticipated expiration: 1931-12-07
Also published as: DE264683C; DE264682C; FR451464A

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- JVi 261402 KLASSE 2\g. GRUPPE- JVi 261402 CLASS 2 \ g. GROUP

OTTO HELM in KÖNIGSBERG i. Pr.OTTO HELM in KÖNIGSBERG i. Pr.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 7. Dezember 1911 ab.Patented in the German Empire on December 7, 1911.

Es sind bereits Antikathoden für Röntgenröhren bekannt, die durch Wasser gekühlt werden, und zwar bildet bei diesen die Antikathodenplatte den Boden eines aus Glas hergestellten Kühlmittelbehälters. Diese Kühlung hat sich aber praktisch für die jetzt erforderliche hohe Belastung als ganz ungenügend erwiesen, da die hohe Erwärmung der verhältnismäßig nicht sehr hohen bzw. dicken Antikathodenplatte rasch auf das nicht bewegte Kühlmittel übertragen wird. Dasselbe gerät daher sehr schnell ins Kochen, wobei die sich bildenden Blasen das Kühlmittel zum großen Teil von der Antikathodenplatte fernhalten, so daß bei dieser Art von Kühlung sogar ein schädlicher Einfluß eintritt. Würde man bei gleicher Anordnung die Antikathodenplatte höher bzw. dicker nehmen, was auch schon vorgeschlagen wurde, so ergibt sich der Nachteil, daß der Einfluß des Kühlmittels fast gar nicht zur Wirkung kommt. Bei Anwendung von stehenden Wassersäulen kann also die hohe Erwärmung ihre zerstäubende bzw. zerstörende Wirkung auf die metallene Antikathode ungehindert äußern, und es ergibt sich bei längerer Expositionsdauer sehr oft ein Anschmelzen der letzteren. Besonders wird auch das Vakuum in einer Weise herabgesetzt, daß die Bildung von durchdringungsfähigen Röntgenstrahlen aufhört. Die gleichen schädlichen Erscheinungen zeigen sich auch bei den bisher bekannten »Umlaufkühlungen«, bei denen der Umlauf des Kühlmittels infolge verschiedener Ursachen nur äußerst schwach oder gar nicht erfolgt, so daß von einer wirksamen Kühlung keine Rede sein kann.There are already known anticathodes for X-ray tubes that are cooled by water be, namely in these the anti-cathode plate forms the bottom of one made of glass Coolant tank. This cooling, however, has become practical for the now required high load proved to be quite inadequate, since the high heating of the relatively not very high or thick anticathode plate quickly on the not moving Coolant is transferred. The same thing therefore comes to the boil very quickly, whereby the keep the coolant away from the anti-cathode plate for the most part. so that with this type of cooling even a harmful influence occurs. You would at the same arrangement take the anticathode plate higher or thicker, which is good has been proposed, there is the disadvantage that the influence of the coolant is almost entirely does not come into effect. If standing water columns are used, the high level of warming can cause them to atomize or destroy them Express the effect on the metal anticathode unhindered, and with prolonged exposure there is very often a melting point the latter. In particular, the vacuum is also reduced in such a way that the formation of penetrable X-rays stops. The same harmful phenomena can also be seen in the previous ones known »circulation cooling«, in which the circulation of the coolant as a result of various Causes only extremely weak or not at all, so that from an effective cooling can be out of the question.

Nach vorliegender Erfindung werden diese Unzuträglichkeiten dadurch beseitigt, daß die zur Kühlung der Antikathode dienende Kühlmittelmenge fortwährend selbsttätig gewechselt wird und das Kühlmittel durch die besondere Ausgestaltung der ganzen Antikathode gezwungen wird, ständig zu zirkulieren, indem die Antikathode vom Kühlmittelbehälter räumlich getrennt wird und beide nur durch ein aus Abflußrohr und Zuflußrohr bestehendes Rohrsystem so miteinander verbunden werden, daß der Zu- und Abfluß des Kühlmittels selbsttätig erfolgt. Hierbei ist die Verbindung der Antikathode mit dem Kühlmittelbehälter eine starre, und ist es vorteilhaft, wenn sich das Zuflußrohr des Rohrsystems an die Antikathode von außen oder innen in schraubenförmigen Windungen anlegt. Die über dem Brennpunkt der Antikathode stehende Kühlmittelmenge wird bei Erhitzung der Antikathode erwärmt und fließt durch das Abflußrohr, dessen Mündung höher liegt als der Wasserspiegel im Kühlmittelbehälter, in den letzteren aus, so daß von diesem eine andere Kühlmittelmenge von niedrigerer Temperatur durch das Zuflußrohr zur Antikathode nachfließen kann, welche Zirkulation nach einiger Zeit selbsttätig und fortlaufend vor sich geht.According to the present invention, these inconveniences are eliminated in that the The amount of coolant used to cool the anticathode is continuously and automatically changed and the coolant is forced by the special design of the entire anticathode is to circulate constantly by spatially removing the anticathode from the coolant tank is separated and both are only connected to one another by a pipe system consisting of a drainage pipe and a supply pipe, that the inflow and outflow of the coolant takes place automatically. Here the connection is the Anticathode with the coolant tank a rigid, and it is advantageous if that Feed pipe of the pipe system to the anticathode from the outside or inside in helical form Turns. The amount of coolant above the focal point of the anticathode is heated when the anticathode is heated and flows through the drainpipe, the mouth of which is higher than the Water level in the coolant tank, in the latter from, so that from this one another Flow quantity of coolant at a lower temperature through the supply pipe to the anticathode can determine which circulation takes place automatically and continuously after a while.

In der Zeichnung sind in den Fig. 1 bis 4 einige Ausführungsformen der Antikathode nach vorliegender Erfindung, teilweise in Ansicht, teilweise in Ansicht und Schnitt, zur Darstellung gebracht.In the drawing, FIGS. 1 to 4 show some embodiments of the anticathode present invention, partly in elevation, partly in elevation and section, for illustration brought.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 (Ansicht und teilweiser Schnitt) ist die (eigentliche) Antikathode 1 als Metallzylinder mitIn the embodiment according to FIGS. 1 and 2 (view and partial section) the (actual) Anticathode 1 as a metal cylinder with

einem Hohlraum 2 ausgebildet, der außen (oder auch innen) von dem Zuflußrohr 3 eines Rohrsystems mit beispielsweise halbkreisförmigem Querschnitt in schlangenförmigen Windungen, die dicht an die Wandung anliegen, umgeben ist. Dieses Zuflußrohr 3 reicht einerseits bis nahe an das untere Ende des Hohlraumes 2, andererseits durch den Boden 8 des Kühlmittelbehälters 5 hindurch bis etwas über den Boden 8 bzw. bis zum Boden, um den ganzen Druck des Wassers wirken zu lassen. Von der Kappe 4 der Antikathode 1 zweigt das Abflußrohr 7 ab, tritt durch den Boden 8 des Behälters 5 in diesen ein und reicht mit seiner Mündung 6 etwas über den Spiegel des Kühlmittels im Behälter 5. Die Antikathode 1 und der Kühlmittelbehälter 5 sind somit räumlich voneinander getrennt und durch das Rohrsystem 3, 7 in starrer, unlösbarer Weise verbunden. a cavity 2 is formed, the outside (or inside) of the inlet pipe 3 of a pipe system with, for example, a semicircular cross-section in serpentine turns, which lie close to the wall, is surrounded. This inflow pipe 3 extends on the one hand to close to the lower end of the cavity 2, on the other hand through the bottom 8 of the coolant container 5 through to a little above the bottom 8 or to the bottom, in order to let all the pressure of the water act. Of the Cap 4 of the anticathode 1 branches off the drain pipe 7, passes through the bottom 8 of the container 5 in this and extends with its mouth 6 something above the level of the coolant in the container 5. The anticathode 1 and the coolant container 5 are thus three-dimensional separated from each other and connected by the pipe system 3, 7 in a rigid, non-detachable manner.

Die Wirkungsweise ist folgende:
Die mit der Fläche 10 im Brennpunkte der Kathode stehende Antikathode 1 wird durch die von ihr vereinigten Kathodenstrahlen so stark erwärmt, daß das vom Behälter 5 durch die Eintrittsöffnung 9 des Zuflußrohres 3 in den Hohlraum 2 gelangte Kühlmittel, vorzugsweise Wasser, nach einer gewissen Zeit ebenfalls erwärmt wird; das erwärmte Kühlmittel steigt nun, weil leichter, durch das Abflußrohr 7 auf und fließt durch die Mündung 6 desselben in den Behälter 5, während gleichzeitig unten durch 9 eine neue Menge von Kühlmittel niedrigerer Temperatur in den Hohlraum 2 nachfließt. Diese Zirkulation wird nach einer gewissen Zeit fortlaufend vor sich gehen, so daß in den Hohlraum 2 immer wieder neue und frische Kühlmittelmengen gelangen und die Antikathode 1 vollkommen gekühlt wird.The mode of action is as follows:
The anticathode 1 standing with the surface 10 in the focal point of the cathode is heated so much by the cathode rays combined by it that the coolant, preferably water, also passed from the container 5 through the inlet opening 9 of the inlet pipe 3 into the cavity 2 after a certain time is heated; the heated coolant now rises, because it is lighter, through the drain pipe 7 and flows through the mouth 6 of the same into the container 5, while at the same time a new quantity of coolant at a lower temperature flows into the cavity 2 below through 9. This circulation will continue after a certain time, so that new and fresh amounts of coolant get into the cavity 2 again and again and the anticathode 1 is completely cooled.

Der Querschnitt des Rohres 3 kann natürlich jede beliebige Form erhalten; sehr zweckmäßig ist ein Zuflußrohr 3 mit kreisrundem Querschnitt, wobei die halbe Querschnittsfläche in entsprechende halbkreisförmige Rillen in der Außenwand einer nach Fig. 1 und 2 ausgestalteten Antikathode eingebettet wird.The cross-section of the tube 3 can of course have any shape; very functional is a feed pipe 3 with a circular cross-section, with half the cross-sectional area in corresponding semicircular grooves in the outer wall of one designed according to FIGS. 1 and 2 Anti-cathode is embedded.

Bei der Anordnung nach Fig. 3 liegt das Zuflußrohr 3" in einer ebenen Spirale auf der oberen Fläche der massiven, mit entsprechend größerem Querschnitt ausgebildeten Antikathode ι auf.In the arrangement according to FIG. 3, the inlet pipe 3 ″ lies in a flat spiral on the upper surface of the massive anticathode with a correspondingly larger cross-section ι on.

Eine Ausführungsform, die wegen ihrer leichteren Herstellung für die Praxis besonders geeignet ist, ist die in Fig. 4 dargestellte. Bei dieser ist am unteren Teile des Abflußrohres ein Flachgewinde angeschnitten, dessen Außendurchmesser genau so groß ist wie der Innendurchmesser der hohlen Antikathode, so daß also das Gewinde genau in den Hohlraum der Antikathode, ähnlich wie ein Spritzenstempel, paßt. Das Kühlmittel fließt vom Behälter 5 nach abwärts durch 9. Der Unterschied gegenüber den in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsformen ist lediglich der, daß das Kühlmittel in einem innerhalb der hohlen Antikathode angeordneten Spiralgang fließt, der unmittelbar als Fortsetzung des Kühlmittelbehälters ausgebildet ist, so daß das über den Boden des letzteren reichende Stück des Zuflußrohres mit seiner Mündung 9 (Fig. 1 und 2) wegfällt, indem das Abflußrohr innerhalb des Zuflußrohres aufsteigt, während in Fig. 1 und 2 die beiden Rohre nebeneinander angeordnet sind.An embodiment that is particularly useful in practice because of its ease of manufacture is suitable is that shown in FIG. This is on the lower part of the drainpipe cut a flat thread, the outer diameter of which is exactly as large as the inner diameter the hollow anticathode, so that the thread exactly goes into the cavity of the anticathode, similar to a syringe punch, fits. The coolant flows from the container 5 downwards through 9. The difference opposite the embodiments shown in Figs. 1 to 3 is only that the Coolant flows in a spiral passage arranged within the hollow anticathode, the is designed directly as a continuation of the coolant tank, so that the Bottom of the latter reaching piece of the inflow pipe with its mouth 9 (Fig. 1 and 2) is omitted in that the drain pipe rises within the inlet pipe, while in FIGS. 1 and 2 the two tubes are arranged side by side.

Claims

Patent Claims:

1. Water-cooled anticathode for X-ray tubes that are spatially connected to it separate coolant tank (5) is connected by a pipe system (3, 7), thereby characterized in that the inflow pipe

(3) of the pipe system (3, 7) around the correspondingly high one provided with a cavity (2) Anticathode (1) guided from outside or inside in helical turns is and on the one hand to close to the lower end and on the other hand from the cap (4) of the cavity (2) through the The bottom (8) of the coolant container (5) extends or extends into this with a part (9). flush with the floor to allow the full pressure of the coolant to act on the hottest point of the thermal gradient, while the drain pipe (7) from the cap

(4) the anticathode (1) through the container (5) to above the level of the Coolant suffices, for the purpose of adding a suction effect to the existing hydrostatic pressure of the water column To obtain drain pipe (7) and thus an automatic inflow and outflow of the coolant to achieve.

2. anticathode according to claim 1, characterized in that the drain pipe (3 ") of the pipe system in a plane spiral on which the cathode rays unite opposite surface of the anticathode is arranged.

3. anti-cathode according to claim 1, characterized in that the same with the Coolant tank (5) is in a rigid, permanent connection through the pipe system (Figs. I, 2 and 3).

1 sheet of drawings.