DE3117726A1

DE3117726A1 - Drehanoden-roentgenroehre

Info

Publication number: DE3117726A1
Application number: DE19813117726
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl.-Ing. Dr.-Ing. 8520 Erlangen Pfeiler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-05-05
Filing date: 1981-05-05
Publication date: 1982-12-02
Also published as: US4433431A; DE3117726C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehanoden-Röntgenröhre nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine Röhre dieser Art ist z.B. in der US-PS 32 29 089 beschrie ben.

Zur Erzeugung kontrastreicher Röntgenbilder von Gegenständen, die in Röntgenstrahlen unterschiedlicher Wellenlängen unterschiedlich absorbieren, hat man bekanntlieh Bilder mit Strahlen unterschiedlicher Wellenlänge hergestellt und diese dann voneinander subtrahiert. Dazu sollten die voneinander zu subtrahierenden Bilder aber möglichst gleichzeitig, d.h. simultan, hergestellt sein. Man hat daher zur Erzeugung praktisch simultaner Röntgenbilder unterschiedlichen Kontrastes Röntgenstrahlen unterschiedlicher Wellenlänge (Strahlenqualität) verwendet, die in ein und denselben Strahler erzeugt wurden. Dazu wurde z.B.^wie in obengenannter Literaturstelle erwähnt, eine Röntgenröhre verwendet, die eine Anode hat, die aus Sektoren unterschiedlichen Materials

besteht. Außerdem ist zur Erreichung möglichst ange- ^ nähert monochromer Röntgenstrahlen noch ein Filter vorgesehen, das aus einer der Anzahl der Sektoren der Anode entsprechenden Anzahl von Sektoren unterschiedlichen Materials besteht, so daß die durch das Filter hindurchtretenden Röntgenstrahlen eine optimale Filterung erhalten. Da die Materialien der Sektoren des Filters denjenigen der Anode angepaßt sind, müssen die Scheiben, d.h. Filter und Anode, synchron miteinander bewegt werden, damit die Zuordnung erhalten bleibt. Es ist aber schwierig, diese Zuordnung auch noch bei den beim

Kn 5 Kof / 22.04.1981

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Betrieb von Röntgenröhren üblichen Umdrehungsgeschwindigkeiten aufrechtzuerhalten.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, bei einer Drehanoden-Röntgenröhre nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 eine konstruktiv einfache und trotzdem sichere Zuordnung von Filtern zu den aus verschiedenen Materialien bestehenden Teilen der Anode zu erreichen. Diese Aufgabe wiru erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Bei Drehanoden-Röntgenröhren zur Erzeugung von Röntgenstrahlen verschiedener Wellenlänge ist es gemäß der Erfindung günstig, den Weg der Brennfleckbahn mit Teilen aus unterschiedlichen Materialien zu belegen bzw. die Anode aus unterschiedlichen Materialien aufzubauen, auf denen die Röntgenstrahlen unterschiedlicher Wellenlänge entstehen, und Filter in die Rotation der Anode zu integrieren, indem sie als quer zur Abstrahlrichtung der Röntgenstrahlen liegende Wände fest mit der Welle der Anode verbunden werden. Solche Filter können etwa als Kragen auf den Rand der Anodenscheibe, die aus Sekto- 15' sren unterschiedlichen Materials bestehen kann, aufgesetzt bzw. um ihn herumgelegt werden. Bei entsprechender Wahl des Materials der Filterteile, die den jeweiligen Teilen de-r Anode zugeordnet sind, wird so eine Ve -bindung mit der Welle und damit schon konstruktiv eine vorgebildete Synchronisation von Filter und Anode erreicht. Eine spezielle Synchronisation bewegter Teile, wie bei der bekannten Lösung, ist so auf einfache Weise vermieden.

•5 Eine andere Zuordnung kaiin darin bestehen, daß ie Anode ' aus Teilen, etwa Sektoren, hergestellt wird, die an

«.- H. VPA 81 P 5026 DE ihrem Ende umgebogen sind, so daß die Umbiegungen das Filter darstellen. Dabei wird der Vorteil erreicht, daß durch die Verwendung des gleichen Materials für Anode und Filter eine besonders gute Ausfilterung erreicht wird, weil dann nur die für das betreffende Material charakteristischen Strahlen durchgelassen werden.

In einer weiteren konstruktiven Lösung können die Teile verschiedenen Materials auch als Einsätze in eine entsprechend geformte Lochscheibe erreicht werden, d.h. der Teil der Anode, auf dem die Brennfleckbahn liegt, wird mit Löchern versehen, ebenso wie der Teil einer diesem zugeordneten Manschette bzw. einer Umbiegung der seitlichen Ränder. In die öffnungen können dann jeweils einander zugeordnet entsprechend ausgewählte Teile eines Anodenmaterials und eines Filtermaterials eingesetzt werden.

Als Materialien für die Anode kommen die in der Röntgentechnik an sich" üblichen Materialien in Frage und für die Filter ebenso (vgl. z.B. auch obengenannte US-PS 32 29 089, Spalte 2, Zeilen 25/26 und 45, wo Molybdän, Kupfer und Kobalt als Anodenmaterial und Zirkonium, Nickel und Eisen als Filtermaterial angegeben sind). 25

Es ist aber auch möglich, die Anode aus einheitlichem Material herzustellen und die Filter in entsprechender Weise zu wählen. Bei Verwendung von Wolfram für die Anode kann dabei die Auswahl der Filter aus unterschiedliehen Materialien erfolgen. Diese konstruktive Lösung ist möglich, weil unterschiedliches Filtermaterial unterschiedliche Spektralanteile der an Wolfram erzeugten Strahlung unterschiedlich stark schwächt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.

&' VPA 81 P 5026 DE In der Figur 1 ist in einem Schaubild eine er- -w findungsgemäß ausgestaltete Röntgenröhre teilweise aufgebrochen gezeichnet,
5

in der Figur 2 ein Querschnitt durch eine in einer

Abwandlung ausgebildete Anode,

in der Figur 3 lie Draufsicht auf die Anode nach Figur 2 und

in der Figur 4 die Seitenansicht einer Anode mit

eingesetzten Anodenmaterialien und Filterfenstern.

In der Figur 1 ist mit Λ eine Röntgenröhre bezeichnet, bei welcher sich am einen Ende eine Kathodenkombination und am anderen Ende eine Anodenkombination 4 befindet. Die Kathodenkombination besteht dabei aus einer Halterungshülse 5, die einen Ansatz 6 aufweist, in welchem sich die eigentliche Kathode 7 befindet. Von dieser gehen Elektronen in einem Strahlenbündel 8 aus, die auf eine Anode 9 auftreffen. Diese besteht aus einem Anodenkörper 10 aus Wolfram, der auf einer Unterlage 11 aus Molybdän angebracht ist, an deren Unterseite eine Platte 12 aus Graphit angelötet ist. Um den äußeren Rand der Anode und die Platten 11 und 12 liegt ein Kragen 13, dsr aus zwei halbkreisförmig gebogenen Teilen 14 und 15 ' asteht. Die an der Vorderseite liegende Grenzlinie ist i ι der Zeichnung sichtbar und mit 16 bezeichnet. Für den Betrieb der Röntgenröhre sind einerseits zur Heizung der Glühkathode 7 Anschlüsse 17 und 18 vorgesehen, wobei an einem der Anschlüsse 17 oder 18 die nef.,c, .ive Röhrenspannung liegt, während der positive Anschluß am gegenüberliegenden Ende am Stutzen 19 liegt.

»· VPA 81 P 5026 DE Beim Betrieb der Röhre 1 wird zwischen 19 bzw. 17 und 18 die Röhrenspannung, wie vorher erwähnt, angelegt und zugleich durch einen in der Zeichnung nicht dargestellten Stator der Rotor 20 und damit über die WeI-Ie 21 die Anode 9 in Rotation versetzt. Die auf die Anode auftreffenden Elektronen des Bündels 8 erzeugen Röntgenstrahlen 22, die einerseits durch die Filterwand 15 und andererseits durch die Wand des Röhrenkolbens 2 austreten. Beim Drehen der Anode gelangen nacheinander die Teile 14 und 15 des Filters an die Strahlenaustrittsstelle, so daß Röntgenstrahlen unterschiedlicher Wellenlänge verfügbar werden. Bei Verwendung von Wolfram als Material der Anode 10 und Molybdän als Material des Teiles 14 sowie Eisen als Material des Teiles 15 erhalten die Röntgenstrahlen für die Herstellung von Röntgenaufnahmen geeignete Wellenlängen.

In der Figur 2 ist die Anode 9' in Abwandlung der Ausbildung der Anode 9 nach Figur 1 aus zwei Teilen 14' und 15' hergestellt, die in konstruktiv einheitlicher Ausbildung sowohl den Teil der Anode als auch den Teil des Kragens 14' umfassen. Die beiden Teile sind auf einer Unterlage 12' angebracht, an welcher auch die Welle 21' angreift. Die Betätigung der Anode erfolgt in analoger Weise wie die Ausbildung nach Figur 1, indem in der Kathode 6' die Glühkathode 7' betätigt und damit Elektronen 8' auf die Anode auftreffen, so daß Röntgenstrahlen 22 durch die Seitenwand austreten und in gleichem Sinne wie in Figur 1 gefiltert werden.

In der Figur 4 ist ein Ausführungsbeispiel gezeichnet, bei welchem in einer Anode 9'' im Anodenkörper 10'' mehrere Teile unterschiedlichen Materials eingesetzt sind. In der Zeichnung sind davon die Teile 25 bis 28 sichtbar. Diesen Teilen sind Fenster 29 bis 31 zugeordnet, welche öffnungen im seitlichen Kragen 13' sind,

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in welche als Fenst.?rmaterialien Filter eingesetzt sind. Bei dieser Ausbildung ist der Kragen 13' auf einer Unterlage 33 angebracht, die ihrerseits auf einer Scheibe 34 aus Graphit angebracht ist. Zur Erhaltung der Drehbarkeit ist die Anordnung an einer Welle 21' ' angebracht, die mit derjenigen übereinstimmt, die in der Figur 1 mit 21 bezeichnet ist.

4 Figuren

4 Patentansprüche

Leerseite

Claims

Patentansprüche

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VPA 81 P 5026 DE

Drehanoden-Röntgenröhre, deren Drehanode zur Erzeugung von Röntgenstrahlen unterschiedlicher Wellenlänge ausgestaltet ist, dadurch gekennzeichnet , daß Filter in die Rotation der Anode integriert sind, indem sie als quer zur Strahlenaustritt srichtung liegende Wände fest mit der Welle der Anode verbunden i,~ id.
2. Röntgenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Filter als Kragen am Rand eines in üblicher Weise als Kegelstumpf ausgebildeten Anodentellers angebracht sind.
3· Röntgenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Abschnitte des Tellers und der jeweils zugeordneten Filter das gleiche Material enthalten.
4. Röhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Teller aus Sektoren verschiedener Materialien besteht, deren Rand aufgebogene Form hat, so daß sich bei Aneinandersetzung der Sektoren der Teller mit Kragen ergibt.