DE2855905A1 - Vorrichtung mit einer roentgenroehre - Google Patents
Vorrichtung mit einer roentgenroehreInfo
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- H01J35/04—Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
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Description
Licentia Patent-Verwaltungs_GmbH
6000 Frankfurt (Main) 70
6000 Frankfurt (Main) 70
Ulm (Donau), 22.12.78 SE2-UL/Bs/rß UL 78/118
Vorrichtung mit einer Röntgenröhre
Zusatz zu DBP. ... .".". (Patentanmeldung P 2A- 48 4-97.7)
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer ein evakuiertes zylindrisches Metallteil umfassenden Röntgenröhre, an deren
Stirnseiten die HochspannungsZuführungen für die Anode und
die Kathode angeordnet sind, bei der das Metallteil zumindest an einer Stirnseite mittels eines ringförmigen Keramikteils,
in dessen Öffnung eine Hochspannungszuführung vakuumdicht eingesetzt ist, vakuumdicht abgeschlossen ist, mit mindestens einem
Anschlußteil, welches an mindestens einer Stirnseite des Metallteils der Röntgenröhre lösbar befestigt ist, bei der
die äußere, dem Anschlußteil benachbarte Stirnfläche des ringförmigen
Keramikteils zur Längsachse der Röntgenröhre rotationssymmetrisch ausgebildet ist, und bei der die Erzeugende
der Stirnfläche mit einer senkrecht auf der Längsachse der Röntgenröhre stehendenEbene einen Winkel bildet, der gleich
1$ oder kleiner 4-5°» insbesondere gleich oder kleiner 30° ist,
nach DBP . . ~. ... (Patentanmeldung P 24 4S 497.7).
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- 5 - UL 78/118
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit einer Röntgenröhre gemäß der vorstehend genannten
Hauptanmeldung, die sich durch eine kompakte und raumsparende
Bauweise auszeichnet, in ihrer Hochspannungsfestigkeit weiter zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung
gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1: ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit mit insgesamt vier paarweise angeordneten Abschirmelektroden;
I"ig. 2: eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung mit
zugleich als Abschirmelektroden ausgestalteter Kathode bzw. Anode.
Figur 1 zeigt in einer Schnittdarstellung nur einen Teil einer Vorrichtung nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.
Dieser Teil besteht aus einer Röntgenröhre, die im wesentlichen einen zylindrischen Metallteil 1 umfaßt, der stirnseitig
von ringförmigen Keramikteilen 2 vakuumdicht abgeschlossen ist. Diese Keramikteile 2 verfugen über in ihrem Zentrum angeordnete
öffnungen, in die die HochspannungsZuführungen, die Kathode
3 und die Anode 4-, vakuumdicht eingesetzt sind. Eine derartige
Anordnung wird als zweipolige Röntgenröhre bezeichnet.
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- 6 - HL 78/118
Im Be triebe zustand der Vorrichtung wird eine mit 7 "bezeichnete
Glühkathode, die in der Kathodenelektrode 3 angeordnet ist, über Zuleitungen 8 mit Strom versorgt und durch Stromdurchgang
derart erhitzt, daß Elektronen austreten, die zu einem Strahl 9 geformt, auf die Anode 4· auf treffen. Auf bekannte Weise werden
dadurch Röntgenstrahlen 10 erzeugt.
Neben dieser erwünschten Erzeugung von Röntgenstrahlen finden in einer derartigen Vorrichtung weitere Vorgänge statt, wie
beispielsweise Feldemission, Sekundärelektronenemission und Fotoeffekt, die den sicheren Betrieb einer solchen Vorrichtung
beeinträchtigen können."
Ein besonders nachteiliger Effekt ist die Sekundärelektronenemission.
Beim Auftreffen des Elektronenstrahls 9 auf die Anode 4- entstehen neben den erwünschten Röntgenstrahlen 10
auch unerwünschte Sekundärdlektronen, die sich im Innern der
Röntgenröhre, etwa auf den durch 11 und 12 gekennzeichneten Bahnen, fortbewegen. Insbesondere bei Röntgenröhren von sehr
kurzer Baulänge besteht eine sehr große Wahrscheinlichkeit
dafür, daß diese Sekundärelektronen auf die Keramikteile 2 auftreffen, die den stirnseitigen Abschluß der Röntgenröhre
bilden. Im Endergebnis führt dies dazu, daß die Hocnspannungen
festigkeit einer solchen Vorrichtung in unerwünschter Weise herabgesetzt wird.
Erfindungsgemäß kann diese nachteilige Erscheinung dadurch
verhindert werden, daß im Innern der Röntgenröhre mindestens eine Abschirmelektrode angeordnet ist, die den Aufprall von
geladenen Teilchen, insbesondere also auch von Sekundärelektronen, auf Isolatorteile, insbesondere also auch die ringförmigen
Keramikteile 2, verhindert.
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2855305
- 7 - UL 78/118
Besonders vorteilhaft ist es, mindestens ein Paar von Abschirmelektroden
vorzusehen, die bei einer rotationssymmetrischen Gestalt der Röntgenröhre bevorzugt koaxial und mit Abstand derart
voneinander angeordnet sind, daß sie einer Ausbreitung von geladenen leuchen zu den isolierenden Teilen der Röntgenröhre
unterbinden. Besonders leicht herstellbar sind rotationssymmetrisch
ausgebildete Abschinnelektroden, die beispielsweise
eine'kreisringförmige Gestalt haben.
Zweckmäßig gehören zu einem Abschirmelektrodenpaar eine Abschirme
j.ektrode mit einem kleineren Außendurchmesser und
eine Abschirmelektrode mit einem größeren Außendurchmesser.
Die Abschirmelektrode mit dem größeren Außendurchmesser wird dabei derart in der Röntgenröhre angeordnet, daß sie an ihrer
Außenrandfläche mit dem zylindrischen Metallteil 1 der Röntgenröhre verbunden ist. Die mit Abstand koaxial zu dieser
ersten Abschirmelektrode angeordnete weitere Abschirmelektrode mit kleinerem Außendurchmesser sitzt zweckmäßig unmittelbar
auf der zentrisch im Keramikteil 2 angeordneten Kathode 3 bzw. Anode 4- auf. Der Abstand der beiden zu einem Paar
kombinierten Abschirmelektroden 5» 51 bzw. 6, 6' wird dabei
vorzugsweise derart gewählt, daß durch die Abschirmelektroden
eine Abschattung der Keramikteile 2 bezüglich störender Sekundärelektronen erfolgt.
Es wurde herausgefunden, daß eine besonders gute Abschirmwirkung
und eine dadurch entsprechend verbesserte Hochspannungsfestigkeit zu erzielen ist, wenn die Abschirmelektroden 5 '» 6'
mit dem geringeren Außendurchmesser,die also unmittelbar auf
der Kathode 3 oder Anode 3 aufsitzt, näher am anodenseitigen
Ende der Röntgenröhre angeordnet ist, als die zugeordnete Abschirmelektrode 5» 6 mit dem größeren Außendurchmesser,
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- 8 - UL 78/118
die mit dem Metallteil Λ der Röhre in Verbindung steht.
Vorzugsweise bestehen die Abschirmelelctroden 5? 5'>
6, 61 aus einem elektrisch gut leitenden Material, weil dadurch
eine störende Aufladung dieser Abschirraelektroden verhindert werden kann. Geeignete Elektrodeninaterialien sind
beispielsweise Edelstahl und Vacon.
Figur 2 zeigt eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung, bei der die Hochspannungselektroden der Röntgenröhre selbst,
also die Kathode J und die Anode 4- in ihrer Form so ge£;taltet
sind, daß sie zugleich für das Keramikteil 2 als Abschirmelektrode 5' bzw. 6r wirksam sind. Zu diesem Zweck
sind die einander gegenüberstehenden Endstücke von Kathode 3 und Anode 4 im wesentlichen in radialer Richtung verbreitert
und in ihrer Formgebung einander angepaßt. Auf diese Weise wird verhindert, daß störende Sekundärelektronen die
Keramikteile 2 erreichen, da die in möglichst geringem Abstand voneinander angeordneten und wie vorstehend beschrieben
ausgebiüeten Endstücke der Anode 3 und Kathode 4 diesen
den Weg versperrren.
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Claims (11)
1. Vorrichtung mit einer ein evakuiertes zylindrisches Metallteil umfassenden Röntgenröhre, an deren Stirnseiten die
HochspannungsZuführungen für die Anode und die Kathode angeordnet
sind, bei der das Metallteil zumindest an einer Stirnseite mittels eines ringförmigen Keramikteiles, in dessen
öffnurfg eine Hochspannungszuführung vakuumdicht eingesetzt
ist, vakuumdicht abgeschlossen ist, mit mindestens einem AnsGhlußteil, welches an mindestens einer Stirnseite des
Metallteile der Röntgenröhre lösbar befestigt ist, bei der die äußere,dem Anschlußteil benachbarte Stirnfläche des ringförmigen
Keramikteils zur Längsachse der Röntgenröhre rotationssymmetrisch ausgebildet ist,.und bei der die Erzeugende
der Stirnfläche mit einer senkrecht auf der Längsachse der Röntgenröhre stehende Ebene einen Winkel bildet, der gleich
oder kleiner 45°, insbesondere gleich oder kleiner 30° ist,
nach DBP (Patentanmeldung 24 48 497.7), dadurch gekennzeichnet,
daß im Inneren der Röntgenröhre mindestens eine Abschirmelektrode angeordnet ist, die den Aufprall von
geladenen Teilchen auf das ringförmige Keramikteil (2) verhindert.
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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Paar von Abschirmelektroden (5» 5') bzw. (6,
6') vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abschirmelektroden (5, 5'5 6, 6') rotationssymmetrisch
ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3» dadurch gekennzeichnet,
daß beide Elektroden (5» 5') bzw. (6, 6') eines
Abschirmelektrodenpaar kreisringförmige Gestalt haben.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß beide Abschirmelektroden (5> 51) bzw. (6, 6')
eines Abschirmelektrodenpaars einen unterschiedlichen Außendurchmesser habtsn.
6. Vorrichtung,nach den Ansprüchen 2 bis 5i dadurch gekennzeichnet,
daß drie Abschirmelektroden (5*5% 6, 61) koaxial
und mit Abstand voneinander angeordnet sind"
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die. jeweils den größeren Außendurchmesser aufweisende
Abschirmelektrode (5, 6) an ihrer Außenrandflache
mit dem zylindrischen Metallteil (1) der Röntgenröhre verbunden ist, und daß die den kleineren Außendurcbmesser aufweisende
Abschirmelektrode (5'» 61) auf der zentrisch in
Keramikteil (2) angeordneten Kathode (3) bzw. Anode (4) aufsitzt. -
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis γ, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abschirmelektrode (51» 61) mit dem geringeren
Außendurchmesser jeweils näher am anodenseitigen Ende
— 3 —
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- 3 - TJL 78/118
der Röntgenröhre angeordnet ist als die zugeordnete Abschirmelektrode
(5, 6) mit dem größeren Außendurchmesser.
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abschirmelektroden (5> 5!» 6, 6') aus einem·
elektrisch gut leitenden Material bestehen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kathode (J) bzw^ Anode (4) der Röntgenröhre in ihrer Form
so gestaltet sind, daß sie zugleich für das Keramikteil als Abschirmelektrode (5r» 6r) wirksam sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet,
daß die Abschirmelektroden (5, 51, 6, 61) aus Edelstrahl
oder Vacon bestehen.
030 026/0489
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