DE261914C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

■'- J\g 261914 KLASSE 2\g. GRUPPE

Dr. CLAUDIUS REGAUD in LYON, Frankr.

Vorrichtung zur Regelung des Härtegrades von Röntgenröhren.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. April 1911 ab.

Bekanntlich tritt im Innern aller Röntgenröhren bei ihrer Benutzung eine fortschreitende Verminderung der eingeschlossenen Gasmenge ein. Die zunehmende Gasleere bewirkt die unter dem Namen »Härte des Rohres« bekannte Erscheinung, durch welche das letztere schließlich für das Hervorbringen elektrischer Entladungen und demzufolge für die Erzeugung von Röntgenstrahlen unbrauchbar wird.

ίο Um also ein Rohr stets betriebsfertig zu erhalten, ist es erforderlich, den Gasverbrauch zu gegebenen Zeiten durch Einführung oder durch Ausscheidung von Gas in geringen Mengen im Innern des Rohres wieder auszugleichen. Jede Anordnung, welche zum Erhalten oder Wiederherstellen des gesunkenen Gasdruckes im Innern eines Röntgenrohres dient, bildet eine Reguliervorrichtung des Härtegrades des Rohres.

Es ist andererseits bekannt, daß ein Platinplättchen (oder einige andere, weniger zur Verwendung kommende Stoffe) zwar für Wasserstoff undurchlässig ist, solange es kalt ist, dieses Gas jedoch durchläßt, sobald es in genügendem Maße erhitzt wird. Diese Erscheinung wurde zuerst von Villard dazu benutzt^ im Innern eines Röntgenstrahlenrohres die Verminderung der Gasmenge wieder auszugleichen und das erforderliche Quantum dauernd aufrechtzuerhalten. Der osmotische Regulator von ViHard besteht aus einem an das Röntgenrohr angeschmolzenen Platinrohr, das an seinem freien Ende verschlossen ist und an seinem anderen Ende in das Innere des Rohres mündet. Sobald man das Platinrohr mittels einer Flamme von außen erhitzt, treten geringe Wasserstoffmengen, die in dem Gas der Flamme enthalten sind, durch das Platin in das Innere des Rohres ein.

Die den Gegenstand der Erfindung bildende Verbesserung besteht im wesentlichen darin, daß das als osmotischer Regulator dienende Platinplättchen als Antikathode selbst dient, wobei gleichzeitig Wasserstoff der nach außen liegenden Seite des Platinplättchens zugeführt und die durch den Stoß der Kathodenstrahlen erzeugte Wärme dazu benutzt wird, um das Plättchen zum Glühen zu bringen. Auf diese Weise kommt die Anwendung jeder außen liegenden Flamme in Fortfall und die Regelung des Vakuums erfolgt nach Belieben regelbar selbsttätig durch den Betrieb der Röntgenstrahlenröhre.

Man hat bereits vorgeschlagen, eine Osmoregulierung in der Weise durchzuführen, daß durch Teile, die mit der Antikathode verbunden sind, die Einführung von Wasserstoff in das Innere der Röhre bewirkt wird; jedoch hat man bisher die Erhitzung der betreffenden Platinteile noch nie durch den Stoß der Kathodenstrahlen bewirkt und auch nie die betreffenden Platinteile selbst zur Antikathode gemächt.

Die Anordnung gemäß der Erfindung kann auf verschiedene Weise ausgeführt werden; zwei dieser Ausführungsformen sind als Beispiele schematisch auf der beiliegenden Zeichnung veranschaulicht. ..

Fig. ι und 2 stellen die eine Ausführungsform dar, und zwar zeigt Fig. 2 einen Teil des Röntgenrohres in größerem Maßstabe.

Fig. 3 und 4 stellen die zweite Ausführungsform dar, und zwar zeigt Fig. 4 einen Teil des in Fig. 3 vollständig dargestellten Rohres in größerem Maßstabe.

Die aus Glas hergestellten Teile sind in allen Figuren durch dünne Doppellinien angedeutet.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Röntgenstrahlenrohr zeigt die Ausbildung der Antikathodenfläche des Rohres selbst als osmotischer Regulator.

A stellt ein Röntgenstrahlenrohr dar, dessen Antikathode bei dem dargestellten Beispiel nicht mit Wasserkühlung versehen ist. Die Antikathode dient gleichzeitig als Anode. Die Antikathode ist hohl. Dieser Hohlraum a, welcher durch eine gänzlich metallische Wand hermetisch gegen das Innere des Rohres abgeschlossen ist, steht mit dem Äußeren durch einen hohlen Metallstab in Verbindung, an welchem die Antikathode durch Löten o. dgl.

befestigt ist. An diesem Metallstab befestigt man mittels einer Klemme f oder in beliebiger anderer Weise den positiven, die Hochspannung führenden Stromleiter. Der Hohlraum der Antikathode wird einerseits durch . das Plättchen begrenzt, dessen nach der Kathode i gelegene Seite den Sitz für die Erzeugung der Röntgenstrahlen bildet. Dieser Teil der Wand der Antikathodenhöhlung muß in seiner ganzen Dicke aus Platin oder einem anderen, bei Erhitzung für Wasserstoff durchlässigen Körper bestehen. Dasselbe Metallplättchen stellt also zugleich die Antikathodenfläche und den Osmoregulator dar.

Die Gaszirkulation wird durch die folgende Vorrichtung erzielt. In der Achse des Hohlstabes c liegt ein Rohr d, das bei g mit dem Hohlstab verlötet oder verschraubt ist. Dieses Rohr geht nach außen hin in einen Rohransatz e über/ an welchen man einen Gummischlauch zur Zuleitung des Gases anbringen kann. Auf der anderen Seite mündet das Rohr in den Antikathodenhohlraum. Das auf diese Weise der Höhlung der Antikathode zugeführte Gas verläßt dieselbe durch den Hohlstab c und entweicht durch die Öffnung 0 desselben mittels eines an dieser Stelle angelöteten Rohransatzes, welcher die Abführung oder ein Unterdrucksetzen des Gases gestattet. Benutzung finden kann Wasserstoff oder das übliche, zur Beleuchtung dienende Steinkohlengas ο. dgl., da dieses für den vorliegenden Zweck hinreichende Spuren von Wasserstoff enthält.

Bei einem auf diese Weise hergestellten und eingerichteten Röntgenrohr findet die osmotische Regulierung stets statt, sobald bei genügender Erhitzung der Antikathode während des Betriebes des Rohres eine Zuleitung von Wasserstoff oder einer Mischung inerter, Wasserstoff enthaltender Gase in die Antikathodenhöhlung stattfindet. Die Osmoregelung hört nach Belieben dadurch auf, daß man den Antikathodenhohlraum durch einen inerten Gasstrom ausbläst.

In den Fig. 3 und 4 ist als zweites Ausführungsbeispiel ein osmotischer Antikathodenregulator veranschaulicht, bei dem die Fläche einer besonderen, ausschließlich zur Regelung dienenden Antikathode Benutzung findet.

In diesen Figuren stellt A ein Röntgenstrahlenrohr dar, dessen Antikathode h in bekannter Weise durch Wasser gekühlt wird. i veranschaulicht die Kathode und k die Anode des Rohres. Der Rohransatz R enthält den Regulator und steht mit dem Hauptraum der Röntgenröhre durch ein Zwischenrohr m in Verbindung. Der Regler besteht aus einem Kathodenteil fi und einem Teil r, der die Antikathode bildet und dem Teil -p gegenüber angeordnet ist. Die Antikathode dient gleichzeitig als Anode. Der die Antikathode bildende Teil dient ausschließlich der Regelung, die sich in derselben Weise vollzieht, wie dies an Hand des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben wurde. Eine zylindrische Hülse η go (Fig. 4) aus Glas oder Metall ist an ihrem inneren, nach dem Rohransatz R hin gelegenen Ende durch eine Platinkappe abgeschlossen, deren Stirnwand S, die zur Verringerung der Zerstörungswirkung der Kathodenstrahlen verhältnismäßig dick gehalten ist, der Kathode gegenübersteht. Das andere Ende der Hülse η ist durch Zusammenschmelzen o. dgl. mit der Wand des Rohransatzes R verbunden und steht mit dem Äußeren durch den Ansatz 0 in Verbindung, mittels welchem Gas abgeführt oder unter Druck gesetzt werden kann. In der Achse der Hülse η sitzt ein Metall- oder Glasrohr d, das nach außen hin einen Ansatz e trägt, über welchen ein Gummischlauch o. dgl. zwecks Zuführung des Gases gezogen werden kann. Nach innen endet das Rohr e hinter der Scheibe S. Das dicht an der den osmotischen Regulator bildenden Scheibe S aus dem Rohr d ausströmende Gas entweicht durch die Hülse η und deren Rohransatz 0. Der hochgespannte elektrische Strom wird den die Kathode und Anode (Antikathode) bildenden Klemmen des Regulators durch entsprechende Anschlußklemmen f, f_x zugeführt, wobei ein Metalldraht t die Klemme f mit der die Antikathode bildenden Platinkappe verbindet.

In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Regulator von der Hauptkathode und Antikathode vollkommen unabhängig, welche ausschließlich zur Erzeugung der Röntgenstrahlen

Claims (2)

dienen. Um den Regler in Betrieb zu setzen, muß seine Kathode mit der Hauptkathode und ebenso seine Antikathode mit der Hauptantikathode verbunden werden, so daß der Regulator einen Nebenschluß zu dem hochgespannten Strom bildet, welcher das Röntgenrohr speist. Dieser Nebenschluß kann wie in mehreren der gebräuchlichen Röntgenröhren durch Metallzungen gebildet werden, die mit ίο den Klemmen des Regulators derart gelenkig verbunden sind, daß man sie an die Klemmen des Röntgenrohres anlegen oder sie loslösen kann. Wie ersichtlich, kann man unter diesen Umständen die Wirkung des osmotischen Antikathodenreglers selbsttätig machen, d. h. derart, daß ein bestimmter Härtegrad im Röntgenrohr erhalten bleibt, ohne daß die die Vorrichtung bedienende Person gezwungen wäre, sich dauernd um die Regelung zu kümmern, wie dies bei dem Regler nach Viii ar d erforderlich ist. Man kann auch die Klemmen des Osmoantikathodenreglers mit den Klemmen des Induktoriums selbst verbinden und die Wirkung des Reglers mittels eines Schalters von fern überwachen. Wie leicht ersichtlich, kann die soeben beschriebene Form des Osmoantikathodenreglers nicht nur bei einem Röntgenrohr mit durch Wasser gekühlter Antikathode Verwendung finden, sondern natürlich auch bei jeder anderen Art von Röntgenstrahlenröhren. Paten τ-An Sprüche:

1. Vorrichtung zur Regelung des Härtegrades von Röntgenröhren unter Benutzung eines durch Erwärmung osmotisch werdenden Körpers, dadurch gekennzeichnet, daß der Osmoregulator selbst diejenige Antikathodenfläche bildet, auf welche die Kathodenstrahlen (Elektronen) auftreffen, so daß die zur osmotischen Wirkung erforderliche Erhitzung durch unmittelbare Wirkung des Kathodenstrahlstoßes auf den Osmoregulator bzw. die Antikathodenplatte hervorgerufen wird.

2. Vorrichtung zur Regelung des Härtegrades von Röntgenstrahlenröhren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas, das durch die als Osmoregulator wirkende hohle Antikathode hindurchgeht, durch ein besonderes nach außen durchgeführtes, dicht an der Antikathode endendes Rohr zugeführt und durch die hohle Antikathode wieder abgeführt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.