DE3043046A1

DE3043046A1 - Drehanoden-roentgenroehre

Info

Publication number: DE3043046A1
Application number: DE19803043046
Authority: DE
Inventors: Herbert Ing.(grad.) 8521 Uttenreuth Schmitmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1980-11-14
Filing date: 1980-11-14
Publication date: 1982-07-15
Also published as: DE3043046C2; US4417171A; FR2494496A1; FR2494496B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehanoden-Röntgenröhre mit einer magnetisch berührungsfrei gelagerten Anode und Mitteln zur Abführung des Anodenstromes.

Eine Drehanoden-Röntgenröhre dieser Art ist in der DE-PS 22 62 757 beschrieben; Bei dieser Drehanoden-Röntgenröhre erfolgt tue Lagerung der Anode mittels eines berührungsfrei axial und radial halternden Magnetlagers, indem dem Antriebsmotor zusätzlich weichmagnetisches Material außerhalb des vom Antriebsstator umschlossenen Teiles der Anode zugeordnet ist und an der Außenwand des Röhrenkolbens ist eine Außenmagnetwicklung angeordnet, die das zusätzliche weichmagnetische Material, umschließt und die Anode trägt. Bei dieser bekannten Drehanoden-Röntgenröhre ist für die Abführung des Anodenstromes ein mechanischer Kontakt zwischen einer mit der Anode rotierenden Achse und einem feststehenden Teil vorgesehen. Bei diesem Kontakt können kurzzeitige Unterbrechungen auftreten, was Funkenbildung zur Folge hat. Ferner tritt Metallabrieb auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehanoden-Röntgenröhre der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der Anodenstrom kontaktlos von der Anode abgeführt wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf einem mit der Anode rotierenden Teil mindestens

Tp 5 Ler / 24.10.1980

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eine Hilfskathode angeordnet ist, der eine konzentrisch zur Anoden-Drehachse auf einem ortsfesten Teil angeordnete Hilfsanode zugeordnet ißt. Bei der erfindungsgemäßen Drehanoden-Röntgenröhre erfolgt die Abführung des Anodenstromes über eine Hilfsdiode, die anodenseitig angeordnet ist, d.h. kontaktlos.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung können zur Heizung der Hilfskathode auf dem rptierenden Teil Generatorwicklungen angeordnet sein, denen die Röntgenröhre außen umschließende, ortsfeste Erregerwicklungen zugeordnet sind.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten AusführpngsbeiSpieles näher erläutert.

In der Zeichnung ist mit 1 das Glasgehäuse einer Röntgenröhre bezeichnet, in dem der Kathodenkopf 2 und eine Drehanode 3 angeordnet sind. Die Drehanode 3 ist auf einer Achse 4 befestigt, welche mit dem Rotor 5 eines Asynchronmotors verbunden ist. Der Rotor 5 besteht aus einem Metallzylinder 6, Isolierschichten 7 und einem Eisenzylinder 8. Die .Teile 4, 6, 7, 8 sind fest miteinander verbunden. Der Rotor 5 wird von einer Antriebswipklung 5a angetrieben und während seiner Rotation durch das das Glasgehäuse 1 umschließende Magnetlager 9, 10 in Schwebe gehalten. Als Notlager dienen zwei Lager 11, die bei Abschaltung oder Ausfall des Magnetlagers ein Anliegen des Eisenzylinders 8 an der Innenseite des Glaskolbens 1 verhindern und zusammen mit Anschlägen 12a eine zu weite axiale Verschiebung des rotierenden Teiles verhindern.

yj Zur Abführung des Anodenstromes sind im rückwärtigen

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Teil des Rotors 5 eine oder mehrere Kathoden gleichmäßig über den Umfang des Rotors 5 verteilt vorgesehen, von denen in der Zeichnung zwei sichtbar.und mit 13 und 14 bezeichnet sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel stellen Teile 17, 18, 19 den feststehenden Teil und Wicklungen 15, 16 den rotierenden Teil eines Generators dar. Der Generator besitzt demgemäß mehrere Erregerwicklungen 17, über den Umfang des Glasgehäuses 1 verteilt, die in den Generatorwicklungen 15, 16 bei der Rotation der Anode und des Rotors 5 die Heizspannung induzieren. Die Erregerwicklungen 17 sind zwischen jeweils einem Magnetpol 18 und einem Magnetschlyßring 19 angeordnet. Es ist auch möglich, zur kontaktlosen Übertragung der Heizenergie einen rotierenden Transformator vorzusehen, dessen Primärwicklung die Röntgenröhre außen ringförmig umgibt und dessen Sekundärwicklung auf dem rotierenden Anodenteil angeordnet ist.

Den Hilfskathoden 13, 14 ist eine auf dem ortsfesten Lagerzapfen 12 angeordnete, ringförmige Hilfsanode 20 zugeordnet. Dadurch ist es möglich, den Anodenstrom von der Röntgenröhre über die Kathoden-Anoden-Strecken zwischen jeweils einer Hilfskathode 13, 14 und der Hilfsanode 20 kontaktlos abzuführen. Die Hilfsanode umschließt den Lagerzapfen 12 konzentrisch, so daß eine Stromabführung bei der Rotation in allen Stellungen der Anode 3 gewährleistet ist. Die Strdmabführung erfolgt über den Lagerzapfen 12, der aus elektrisch leitfähigem Material besteht.

Die Hilfskathoden 13* 14 und die Hilfsanode 20 bilden Sekundärdioden. Diese Sekundärdioden können so ausgebildet werden, daß nur ein geringer Spannungsabfall auftritt und die Spannung zwischen der Anode 3 und dem

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Kathodenkopf 2 kaum beeinträchtigt wird. Die an der Hilfsanode 20 auftretende Wärme wird über den Lagerzapfen 12 abgeführt. Es ist auch denkbar, den Lagerzapfen 12 hohl auszubilden und ihn mit Kühlöl zu durchströmen.

Zwischen den HiIfskathoden 13, 14 und der Hilfsanode 20 kann ein Steuergitter vorgesehen werden, so daß über die Gittervorspannung dieses Steuergitters der Spannungsabfall an der Übertragungsstrecke variiert und damit die Spannung zwischen'der Anode 3 und dem Katho-' denkopf 2 beeinflußt werden kann. Da für die Hilfskathoden 13, 14 bereits eine Spannungsversorgung vorgesehen ist. (Heizspannung), kann man daraus die Gittervorspannung gewinnen. Die Steuerung der Gittervorspannung kann von außen durch eine hochfrequente Übertragungsstrecke? erfolgen.

Der Luftspalt zwischen den Magnetlagerwicklungen 9 und dem Eisenzylinder 8 soll möglichst gering gehalten werden. Damit beiiji Betrieb mit Hochspannung keine Aufladung des Eisensylinders 8 und damit kein Funkenüberschlag erfolgt, ist der Eisenzylinder 8 auf Erdpotential gelegt. Hierzu sind zwei D'iodenstrecken vorgesehen, von denen die eine eine am Glasgehäuse -1 gehalterte Kathode 21 und eine Anode 22 auf dem Eisenzylinder 8 und die andere eine im Glasgehäuse 1 eingeschmolzene, ringförmige Anode 23 und eine oder mehrere, mit dem Eisenzylinder 8 rotierende, in einer Aussparung des Eisenzylinders 8 angeordnete Kathoden 24 aufweist. Da die Anode 22 ringförmig ausgebildet ist, können auch mehrere Kathoden 21 dieser zugeordnet sein.

Die Heizung der Kathode 21 erfolgt über einen Heiztransformator 25 einer Versorgungsschaltung 26. Die

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Anodenspannung für die beiden dem Eisenzylinder 8 zugeordneten Dioden wird von einem Anodenspannungstransformator 27 über einen Gleichrichter 28 geliefert. Die Kathode 21 liegt auf Erdpotential, so daß auch der Eisenzylinder 8 praktisch auf Erdpotential gelegt ist.

Die Heizung der Kathoden 24 erfolgt über Generatorwicklungen 29, in denen die Heizspannungen durch die Erregerwicklungen 17 bei der Rotation des Rotors 5 induziert werden.

1 Figur

5 Patentansprüche

Claims

30A3046 - £r - VPA 80 P 5145 DE Patentansprüche ' .

1. Drehanoden-Röntgenröhre mit einer magnetisch berührungsfrei gelagerten Anode (3) und Mitteln (12, 13, 14, 20) zur Abführung des Anodenstromes, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem mit der Anode (3) rotierenden Teil (5) mindestens eine Hilfskatho&e (13, 14) angeordnet ist, der eine konzentrisch zur .Anoden-Drehachse auf einem ortsfesten Teil (12) angeordnete Hilfsanode (20) zugeordnet ist.

2. Drehanoden-Röntgenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsanode (20) als Ring auf einem ortsfesten Lagerzapfen (12) angeordnet ist, der vom hohl ausgebildeten, rotierenden. Anodenteil (5) umschlossen wird und Notlager (11) für die Anodenanordnung (3, 4, 5) aufweist.

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3. Drehanoden-Röntgenröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Heizung der Hilfskathoden (13, 14) auf dem rotierenden Teil (5) Generatorwicklungeri (15, 16) angeordnet sind, die die Heizwicklung der Hilfskathoden (13, 14) speisen und denen die Röntgenröhre außen umschließende, ortsfeste Erregerwicklungen (17) zugeordnet sind.

4. Drehanoden-Röntgenröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Heizung der Hilfskathoden (13, 14) ein rotierender Transformator vorgesehen ist, dessen Primärwicklung die Röntgenröhre außen ringförmig umgibt und dessen Sekundärwicklung auf dem rotierenden Anodenteil (5) angeordnet ist.

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5. Drehanoden-Röntgenröhre nach einem der "Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der rotierende Teil (5) einen dem Röntgenröhrengehäuse (1) gegenüberliegenden Elisenzylinder (8) als Bestandteil der Magnet lage rung ciufweist, der die Anode (22) und die Kathode (24) in hintereinandergeschalteten Diodenstrecken trägt, deren jeweils andere Pole (21, 23) am Röntgenröhrengehäuse (1) angeordnet sind und über die er auf Erdpotentia!|. gelegt ist.