DE268890C

DE268890C -

Info

Publication number: DE268890C
Application number: DENDAT268890D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 268890 .-' KLASSE 21g·. GRUPPE

SIEMENS & HALSKE AKT.-GES. in BERLIN.

Verfahren zur Messung der Härte von Röntgenröhren.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 22. November 1912 ab.

Unter den Methoden zur Bestimmung der Härte von Röntgenröhren spielen heute immer noch diejenigen Methoden die Hauptrolle, bei welchen die Absorption der Röntgenstrahlen in Metallen verschiedener Dicke zur Messung benutzt wird. Härtemesser dieser Art sind abei nur in der Nähe der Röhre anwendbar; sie gestatten nicht eine objektive Beobachtung und sind zur fortlaufenden Kontrolle

ίο der Härte nicht geeignet.

Es sind auch Einrichtungen zur direkten Anzeige der Härte bekannt geworden, welche eine objektive Ablesung an einem von der Röntgenröhre entfernten Ort gestatten und in einem Spannungsmesser bestehen, der entweder die der Röhre aufgedrückte Spannung mißt oder einpolig an die Kathode der Röntgenröhre angeschlossen ist. Doch sind die Angaben solcher Härtemesser nicht einwandfrei, weil die Messung der Röhrenspannung stets indirekt und daher nicht fehlerfrei geschieht. Insbesondere sind die Angaben des an die Kathode der Röhre einpolig angelegten Elektrometers wenig zuverlässig, zumal die in diesem Falle gemessene Spannung durch die Röhrenspannung durchaus nicht eindeutig bestimmt, sondern von der Aufstellung der Röhre, d. h. dem elektrischen Potential der in der Nähe der Röhre befindlichen Körper abhängig ist.

Den Gegenstand der Erfindung stellt- ein Verfahren für die Härtemessung dar, welches eine direkte Ablesung und fortlaufende Aufzeichnung der Röhrenhärte an einem von der Röhre beliebig entfernten Orte gestattet. Sie beruht darauf, daß man die Dichte des Gas-40

inhalts der Röntgenröhre, welche bekanntlich ein Maß der Röhrenhärte darstellt, unter Anwendung eines direkt zeigenden Gasdichtemessers mißt.

Besonders geeignet sind hierfür Widerstandsdrähte aus Metall, welche in dem zu messenden Vakuum angeordnet und von einem elektrischen Strom durchflossen .werden. Die Temperatur solcher stromdurchfiossenen Drähte hängt ab einmal von der zugeführten Wärme, d. h. also von der durch den Strom erzeugten Jouleschen Wärme, und zweitens von der abgeführten Wärme. Die Ableitung der Wärme geschieht auf dem Wege der Strahlung, der Wärmeleitung des Gases und der Konvektion im Gase. In der Reihe dieser drei Faktoren spielt im vorliegenden Fall die Leitung vermöge der geringen Gasdichte eine so untergeordnete Rolle, daß von ihr ganz abgesehen werden kann. Wesentlich sind hingegen die Strahlung und die Ableitung durch Konvektion. Während von diesen erstere von der Gasdichte unabhängig ist, ist letztere und demzufolge die gesamte Wärmeableitung mit der Dichte des Gases veränderlich. Also stellt die stationäre Temperatur des im Hohlraum der Röhre befindlichen und von einem konstanten Strom durchflossenen Leiters eine Funktion der Gasdichte, also auch eine Funktion der Härte der in der Röhre erzeugten Röntgenstrahlen dar. Die Härtemessung ist also gemäß der Erfindung auf eine Temperaturmessung zurückgeführt.

Die Temperaturmessung an dem stromdurchflossenen Leiter kann auf verschiedenen Wegen direkt und indirekt erfolgen. So kann

Claims

sie derart geschehen, daß man den elektrischen Leitungswiderstand des stromdurchflossenen Leiters oder denjenigen eines von diesem erhitzten anderen Leiters mißt. Man kann auch die Temperatur des Leiters mit Hilfe von Thermoelementen auf bolometrischem Wege, d. h. durch Messung der vom stromdurchflossenen Körper ausgehenden Wärmestrahlung, und auch auf optischem Wege ίο messen. In der Zeichnung sind ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens und zwei Schaltungsweisen dafür dargestellt. Bei der Anordnung nach Fig. 1 befindet sich an einer Röntgenröhre R ein Ansatzrohr a, das einen zweckmäßig aus dünnem Draht bestehenden Widerstand b enthält. Dieser Ansatzstutzen ist an einer solchen Stelle vorgesehen, daß der Widerstand weder durch sekundäre Kathodenstrahlen noch von sekundären Röntgenstrahlen getroffen wird und möglichst wenig strahlende Wärme von Seiten der Antikathode und den warmen Teilen der Röhrenwandung empfängt. Das Ansatzrohr α wird zweckmäßig von einem für Röntgenstrahlen undurchlässigen Material umgeben, z. B. aus Bleiglas hergestellt. Der Widerstand des Drahtes wird durch einfache Strommessung in einem den Widerstandsdraht b enthaltenden Kreise mit einer Stromquelle β gleichbleibender Spannung und sonst stets gleichen Widerstandes festgestellt. In dem Kreise befinden sich außerdem noch ein bekannter Widerstand w und ein Strommesser m. Auch kann man mittels des Widerstandes w auf gleichbleibende Stromstärke einregulieren und den Widerstand des Drahtes mittels eines Spannungsmessers feststellen. Der Widerstand b muß eine möglichst kleine Wärmekapazität besitzen, denn je kleiner diese ist, um so schneller wird er die der jeweiligen Gasdichte entsprechende stationäre Temperatur annehmen und um so geringere Meßfehler bei der Messung schnell wechselnder Härte ergeben. Eine empfindlichere Schaltung ist in Fig. 2 angegeben, wo eine Wheatstonesche Brückenschaltung angedeutet ist. Der Widerstandsdraht b befindet sich hier in einem Zweige der Brücke. Es kann jede der bekannten Schaltungen zur Messung der Temperatur mittels Widerstandsdrahtes hierbei benutzt werden. Auch kann man zur Messung der Temperatur und somit derjenigen der Härte ein Thermoelement benutzen, dessen heiße Lötstelle am Widerstand oder in dessen unmittelbarer Nähe angeordnet ist. Das zur Messung des Widerstandes und der Temperatur dienende Meßgerät wird zweckmäßig gleich in irgendwelchen bekannten Einheiten der Härte geeicht, z. B. nach Benoist-Walter, Wehnelt oder nach der Absorption, welche die Röntgenstrahlen in Bleiblech erfahren, dessen Stärke um je V10 mm anwächst. Pate nt-A ν Sprüche:

1. Verfahren zum Messen der Härte von Röntgenröhren, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Gasdruck in der Röhre veränderliche Temperatur eines im Hohlraum der Röhre befindlichen und von einem elektrischen Strom konstanten Effektivwertes durchflossenen oder an eine Spannung konstanten Effektivwertes angelegten Leiters oder einer mit der Temperatur des Leiters veränderlichen physikalischen Größe (elektrischer Widerstand, Stromstärke, Spannung, Ausstrahlungsvermögen des Leiters) zweckmäßig mittels elektrischer Meßverfahren gemessen wird.

2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßleiter sich in einer mit dem Raum der Röntgenstrahlenerzeugung kommunizierenden Nebenröhre befindet, und daß diese von den im Betrieb sich erwärmenden Teilen der Röntgenröhre möglichst weit entfernt so angeordnet ist, daß der Meßleiter weder von Röntgenstrahlen noch von sekundären Kathodenstrahlen getroffen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.