DE3004531C2 - Drehanoden-Röntgenröhre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehanoden-Röntgenröhre nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Solche Röntgenröhrer, sind etwa bekannt aus der US-PS 38 78 395.

Bei Drehanoden-Röntgenröhi «ai muß bekanntlich ein Kontakt zum feststehenden Teil der Röhre auf die drehende Anode vorhanden sein. 1. der Regel sind diese J> etwa nach obengenannter US-PS Nadel- oder gemäß der DEAS 27 16 079 Schleifkontakte. Diese werden durch Verschleiß um so schneller verbraucht je schneller die Anoden rotieren. Dies ist insbesondere für die in den vorgenannten Stellen beschriebenen Anoden. *o die magnetisch gelagert sind und sehr schnell laufen können, nachteilig. Nach der zweitgenannten Schrift seil daher eine besondere Einrichtung vorgesehen sein, die eine mechanische Trennung der Kontakte ermöglicht

Aus der DE-OS 28 52 908 ist eine Drehanoden-Rönt- <5 genröhre bekannt deren Anodenlager mit flüssigem Metall geschmiert sind. Die Lager sind dabei als Gleitlager ausgebildet. Diese enthalten eine sowohl beim Stillstand als auch bei d?r Drehung nicht aus dem Lager herausstaubare Gleitschicht aus Gallium oder ^;o Galliumlegierung, die bei einer Temperatur unter 30° C schmilzt. Zur Erzielung einer Bewegungsmöglichkeit besitzt eines der Lager sowohl in Achsrichtung als auch quer dazu eine mechanisch gefederte Halterung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer " Röntgenröhre gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 die Kontaktierung der Anode so auszuführen, daß der Verschleiß herabgesetzt ist und sowohl längs der Drehachse als auch seitlich dazu Bewegungen möglich sind. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Tel! dieses Anspruchs angegebenen Maßnahmen gelöst. Die Gegenstände der Unteransprüche sind zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung.

Mit der erfindiingsgemäßen Verwendung eines ^ft> Flüssigkeitskontaktes wird ohne mechanische Vorkehrungen neben Verschleißfreiheit auch Bewegungsfreiheit erhalten. Durch die Anordnung eines Topfes, der flüssiges Metall enthält in welches als Gegenkontakt ein in der Drehachse liegender Stift eintaucht, sind Längs-, Quer- und Drehbewegungen möglich, während die elektrische Verbindung erhalten bleibt Außerdem tritt zwischen dem Eintauchkontakt und dem flüssigen Metali kein Verschleiß auf. Als günstig hat sich eine Legierung aus Gallium und Indium erwiesen, wobei das Gallium wenigsten 66 Gewichtsprozent insbesondere 75,5 Gewichtsprozent ausmacht und der Re;.: Indium ist

Die Anordnung des Topfes kann fest sein, wenn die zu erwartenden Bewegungen in der Größenordnung der Abmessungen seiner Öffnung liegen. Eine zusätzliche Verbesserung der Beweglichkeit kann erreicht werden, indem der Topf eine bewegliche Halterung aufweist Er kann dazu z. B. über eine Schraubenfeder mit seiner Unterlage verbunden sein. So kann der gesamte Topf seitlich auswandern und nach Aufhören der seitlichen Beanspruchung wieder in seine ursprüngliche Lage zurückgehen bzw. in eine andere Lage gebracht werden. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert In der

F i g. 1 ist ein Querschnitt durch eine Drehanoden-Röntgenröhre gezeichnet in der

F i g. 2 vergrößert ein Querschnitt durch einen erfindungsgemäß · erwendbaren Flüssigmetallkontakt in der

Fig.3 eine Ausführung, bei welcher der Kontakt zusätzlich beweglich gelagert ist und in der

F i g. 4 Ausführungen, bei denen als zusätzliche, das Metall im Topf zurückhaltende Elemente Schraubengewinde benutzt werden.

In der Fig. 1 ist mit 1 ein metallisches Rohr bezeichnet welches einen Teil des Vakuumkolbens der Röhre darstellt Am einen Ende ist in das Rohr ein elektrisch isolierendes Keramikteil 2 eingesetzt und am gegenüberliegenden ein solches Keramikteil 3. An dem der Innenseite der Röhre zugewap^ten Ende des Teiles 3 ist eine Kathodenanordnung 4 angebracht durch welche Zuleitungen 5 und 5' zu e'ner Ghihkathodenspirale 6 geführt sind. Der Glühkathode 6 gegenüber befindet sich ein Anodenteller 7, der über eine Welle 8 mit einem Drehsystem verbunden ist, welches aus einem außen an der Röhre angeordneten Stator 9 und einem im Inneren des Teiles 2 liegenden Rotor 10 besteht. Der Rotor 10 steht über Lager 11 mit einem fest im Teil 2 angebrachten Anschlußstutzen 12 in Verbindung. Als Strahlenaustrittsfenster 13 ist in die Wand von 1 neben der Stelle, an welcher Elektronen aus 7 auf 8 auftreffen. eine Scheibe aus Beryllium eingesetzt.

Für den elektrischen Kontakt zwischen dem Teller 8 und dem Stutzen 12 ist ein Kontakt 14 vorgesehen. Dieser besteht aus einem Topf 15. der flüssiges Metall 16 enthält, in welches als Gegenkontakt ein Stift 17 eintaucht, der als Ansatz der Welle 8 ausgebildet ist. Der Topf 15 ist mit einem Deckel 18 verschlossen, durch welchen eine Öffnung 19 führt, in welcher sich der Stift 17 befindet. Außerdem ist der Topf 15 noch durch zwei Platten 20 und 21 verschlossen, wovon die direkt auf dem Topf liegende Platte 21 einen kleineren äußeren Umfang aufweist als der Topf und eine zentrale Öffnung, die weitgehend dem äußeren Umfang des Stiftes 17 angepaßt ist, während die Platte 20 im äußeren Umfang demjenigen des Topfes 15 angepaßt ist und eine zentrale Öffnung aufweist, die ein loses Durchgreifen des Stiftes 17 erlaubt. Zusätzlich kann am Stift 17 innerhalb der oberen

öffnung des Topfes 15 eine Platte 22 angebracht sein, deren äußerer Umfang etwas kleiner als die lichte Weite des Volumens des Topfes ist Teile des flüssigen Metalls 16, die an diese Platte 22 gelangen, werden dann bei drehender Anode 8 nach außen an die innenwand de:. Topfes 15 geschleudert und ds von abgehalten, durcn üie zentrale Öffnung nach außen zu gelangen.

In der Ausbildung nach F i g. 3 ist der Topf 15 kleiner als die für ihn "orgesehene Ausnehmung am inneren Ende dijs Stutzens IZ Seine Form ist gegenüber derjenigen nach Fig.2 dahingehend abgewandelt, daß seine oberen Endteile nach innen gezogen sind und nach außen hin eine trichterförmige öffnung 19' aufweisen, in deren Zentrum sich die öffnung für den Durchtritt des Stiftes 17 befindet Als eigentlicher Verschluß und Halterung dient ein Deckel 18', der im wesentlichen dem Deckel 18 nach F i g. 2 entspricht mit dem Unterschied, daß die öffnung des Topfes 15 nur gegen ihn gedrückt ist, ohne daß eine feste Verbindung vorhanden ist Die eigentliche Halterung des Topfes 15 mit seinem Deckel i8' im Ende des Stutzens 12 erfolgt mit einer Platte 23, die am Ende des Stutzens 12 durch Schrieben 24 gehaltert ist Der Andruck des Topfes an den Deckel 18' erfolgt über eine Halterung 25, die mit einer Schraubenfeder 26 in Verbindung steht welche am Grunde der Ausnehmung im Ende des Stutzens 12 ihr Gegenlager hat

Während bei einer seitlichen Bewegung des Stiftes 17

bei einer Ausbildung nach Fi g. 2 eine Verschiebung der

Platte 21 stattfindet wird bei einer Ausbildung nach f· ι g. 3 der Topf 15 selbst innerhalb einer Ausnehmung

27 verschoben.

Insbesondere bei der Ausführung nach F i g. 3 kann zur Zurückhaltung des Metalls 16 im Topf 15 am Stift 17

ίο und/oder am inneren Rand der öffnung 19' gemäß F i g. 4 ein bezüglich der Drehbewegung des Stiftes 17 in den Topf 15 führendes Gewinde 29,30 angebracht sein. Wegen der Beweglichkeit des Topfes kann die öffnung 19' jeweils recht genau dem äußeren Umfang des Stiftes 17 angepaßt sein (Schiebesitz) und damit dem Abschluß des Topfes 15 dienlich ausgebildet sein. Die Wirkungsweise ist in F i g. 4 durch den Pfeil 28 angedeutet, der die Drehrichtung des Stiftes 17 angibt In das Gewinde 29 geratendes Metall 16 wird durch die Drehung wieder in

Μ den Topf 15 zurückbefördert Auch d :ch das Gewinde 30 am Innenrand von 19' kann die Zurückhaltung des Metalls 16 im Topf 15 verbessert werden, insbesondere wenn es zusätzlich zu einem Gewinde 29 verwendet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Drehanoden-Röntgenröhre, bei welcher an der Welle tier Drehanode eine Stromzuführungskontaktierung liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktierung aus einem Topf (15) besteht, der flüssiges Metall (16) enthält, in welches als Gegenkontakt ein Stift (17) eintaucht und daß das flüssige Metall (16) aus einer Gallium-Indhim-Legierung besteht mit wenigstens 66, insbesondere 753% >° Gallium und einem Rest Indium.

2. Drehanoden-Röntgenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kontaktierende Stift (17) oberhalb der Oberfläche des flüssigen Metalls (16), aber noch innerhalb des Eintauchrauines, eine seitliche, vorzugsweise die Form einer Platte (22) aufweisende. Verdickung aufweist

3. Drehanoden-Röntgenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Stift (17) an seiner Außenset«. und/oder die Öffnung (19') des Topfes (!5) an ihrer Innenseite ein Gewinde (29) aufweist das beim Betrieb der Röhren zwischen den Rand (19*) und diesem Gewinde geratendes Metall (16) in den Topf (15) hineinbefördert

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