DE3226858A1

DE3226858A1 - Drehanoden-roentgenroehre

Info

Publication number: DE3226858A1
Application number: DE19823226858
Authority: DE
Inventors: Klaus 2000 Hamburg Huth; Peter Dr. 2084 Rellingen Schreiber
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1982-07-17
Filing date: 1982-07-17
Publication date: 1984-01-19
Also published as: JPH0415981B2; AT392171B; ATA258883A; GB8318915D0; GB2125208A; JPS5925152A; FR2530380B1; GB2125208B; FR2530380A1; US4520496A

Description

PHILIPS PATENTVERWALTÜNG GMBH PHD 82-085

"Drehanoden-Röntgenröhre"

Die Erfindung betrifft eine Drehanoden-Röntgenröhre mit einem Anodenteller, dessen Grundkörper zwei rotationssymmetrische, miteinander verbundene und in Richtung der Rotationsachse nebeneinander angeordnete Körper enthält, von denen der erste aus Molybdän oder einer Molybdänlegierung und der zweite aus Graphit besteht, und wobei das Volumen des zweiten Körpers mindestens halb so groß ist wie das des ersten Körpers.

Eine solche Drehanoden-Röntgenröhre ist aus der DE-AS 21 17 956, Fig. 5, aus der DE-OS 30 13 441 sowie aus der EP-OS 37 956 bekannt. Der Graphitkörper und der Molybdänkörper sind dabei durch eine Lötung miteinander verbunden, wobei der Außendurchmesser des Verbindungsbereiches dem Außendurchmesser des ersten Körpers entspricht, zumindest aber größer ist als der Durchmesser der Brennfleckbahn. Das Volumen des Graphitkörpers muß dabei mindestens halb so groß sein wie das des Molybdänkörpers, damit die

thermische Belastbarkeit spürbar verbessert wird. 20

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Drehanoden-Röntgenröhre der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß bei gleichem Tellerdurchmesser und bei gleichem Trägheitsmoment die Belastbarkeit der Röntgenröhre erhöht

_Λ - Λ

werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Außendurchmesser des Verbindungsbereiches zwischen den

beiden Körpern kleiner ist als der Innendurchmesser der 30

Brennfleckbahn. Bei dieser Ausgestaltung des Anodentellers

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bleibt die Temperatur im Verbindungsbereich vergleichsweise niedrig, so daß die dort vorhandene Lötung weniger leicht thermisch überlastet wird als bei den eingangs erwähnten

bekannten Drehanoden-Rontgenröhren.
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Belastet man eine solche Röntgenröhre mit einer relativ hohen mittleren Leistung, wie sie in der Computertomographie üblich ist, dann bleibt zwar der Verbindungsbereich zwischen dem ersten und dem zweiten Körper wesentlich kühler als bei den eingangs erwähnten bekannten Röntgenröhren, jedoch wird der erste Körper im Bereich der Brennfleckbahn wärmer, was bei ungünstiger Materialwahl dazu führen kann, daß sich dieser Körper verwirft bzw. verzieht. Diese thermische Verformung wird nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch vermieden, daß der erste Körper aus einer Legierung von Titan, Zirkonium, Molybdän und Kohlenstoff besteht. Eine solche Legierung wird im Schrifttum vielfach als TZM-Legierung bezeichnet.

Grundsätzlich kann der zweite Körper Zylinderform haben, so daß sein Außendurchmesser dem Außendurchmesser des Verbindungsbereiches entspricht. Eine bessere Wärmeabfuhr ergibt sich nach einer Weiterbildung der Erfindung jedoch dadurch, daß der zweite aus Graphit bestehende Körper einen Außendurchmesser hat, der größer ist als der Außendurchmesser des Verbindungsbereiches.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert, die einen Schnitt durch einen Anodenteller in einer die Rotationsachse enthaltenden Ebene darstellt.

Der Anodenteller enthält einen scheibenförmigen Körper 1, der aus einer sogenannten TZM-Legierung besteht. Auf seiner Oberseite, die nach dem Einbau in eine Drehanoden-Röntgen-

röhre der Kathode zugewandt ist, trägt der rotations-

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symmetrische Körper 1 mit einem Außendurchmesser von z.B. 120 mm eine Schicht 3 aus einer Wolfram-Rhenium-Legierung, von der ein Teil (Innendurchmesser 90 mm) die Brennfleckbahn bildet. Auf seiner Unterseite ist der Körper 1 mit einer ringförmigen, zur Rotationsachse 4 konzentrischen Vertiefung 2A versehen, deren Außendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser der Brennfleckbahn, z.B. 80 mm. Außerhalb dieser Vertiefung kann die Unterseite des Körpers 1 mit einem Schwärzungsbelag (z.B. Al^Oo und TiO~) versehen sein, um die Abstrahlungseigenschaften zu verbessern. In die Vertiefung 2A ist die Stirnfläche eines ringförmigen Graphitkörpers 5 eingebettet, der in einigem Abstand von dem TZM-Körper 1 bzw. von der Vertiefung 2 einen wesentlich größeren Außendurchmesser hat (z.B. 110 mm) als die Vertiefung 2; grundsätzlich kann dieser Außendurchmesser auch dem Außendurchmesser des TZM-Körpers 1 entsprechen. Die Abmessungen des Körpers 5 in axialer Richtung betragen ca. 25 mm, während die entsprechenden Abmessungen des TZM-Körpers 1 etwa 8 mm betragen.

Die Verbindung zwischen den Körpern 1 und 5 erfolgt durch eine Lötung. Zu diesem Zweck wird der Körper 1 vorzugsweise so gedreht, daß die Vertiefung 2 nach oben zeigt, und nach Einlegen einer Lotscheibe aus geeignetem Material, z.B. Zirkonim, wird der Graphitkörper 5 aufgelegt. Anschließend wird die Struktur zumindest im Bereich der Vertiefung 2 erhitzt, bis die beiden Körper 1 und 5 nach Erweichen des Lotringes mechanisch fest miteinander verbunden sind. Der sich dabei ergebende Verbindungsbereich entspricht der Vertiefung.

Belastet man eine derartige Scheibe durch eine hohe mittlere Dauerleistung (über 600 Watt) so, daß die Scheibentemperatur (im Bereich der Brennfleckbahn) annähernd 1500° C erreicht, bleibt aufgrund des relativ großen Abstandes zwischen der

• (p

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Brennfleckbahn und der Vertiefung 2 deren Temperatur unterhalb von 1200° C, so daß die Festigkeit der Lotschicht nicht beeinträchtigt werden kann. Wäre der Außenradius des Verbindungsbereiches zwischen den Körpern 1 und 5 so groß, daß dieser bzw. ein Teil davon unmittelbar unter der Brennfleckbahn liegen würde - wie die bei den eingangs erwähnten bekannten Drehanoden-Röntgenröhren - , wäre die Temperatur im Verbindungsbereich wesentlich höher, was zur Karbildbildung oder sogar zum Verdampfen des Lotes führen könnte, wodurch die Röhre unbrauchbar werden würde. Deshalb müßte in einem solchen Fall die mittlere Leistung so weit abgesenkt werden, daß die Temperatur im Verbindungsbereich ihren zulässigen Wert (ca. 1200° C) nicht überschreitet. Die Temperatur des TZM-Körpers 1 im Bereich der Brennfleckbahn wäre dann ebenfalls niedriger, d.h. dessen thermische Belastbarkeit wäre gar nicht voll ausgenutzt.

Der TZM-Körper 1 ist mit einer zentralen Bohrung 6 und der Grahitkörper 5 mit einer zentralen Bohrung 7 versehen, deren Durchmesser jedoch größer ist als der der Bohrung 6. Auf diese Weise kann der TZM-Körper 1 mit der nicht näher dargestellten Antriebswelle direkt verbunden werden, ohne daß der Graphitkörper 5 durch diese Verbindung mechanisch

beansprucht werden kann.
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Claims

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PATENTANSPRÜCHE:

1/. Drehanoden-Röntgenröhre mit einem Anodenteller, dessen Grundkörper zwei rotationssymmetrische, miteinander verbundene und in Richtung der Rotationsachse nebeneinander angeordnete Körper enthält, von denen der erste aus Molybdän

5 oder einer Molybdänlegierung und der zweite aus Graphit besteht, wobei das Volumen des zweiten Körpers mindestens halb so groß ist wie das des ersten Körpers, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Verbindungsbereiches (2A) zwischen den beiden Körpern (1, 5) kleiner ist als der Innendurchmesser der Brennfleckbahn.
2. Drehanoden-Röntgenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite aus Graphit bestehende Körper (5) einen Außendurchmesser hat, der größer ist als der Außendurchmesser des Verbindungsbereiches.
3. Drehanoden-Röntgenröhre nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der erste Körper (1) aus einer Legierung von Titan, Zirkonium, Molybdän und Kohlenstoff besteht.
4. Drehanoden-Röntgenröhre nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß der erste Körper an seiner von der Brennfleckbahn abgewandten Seite eine ringförmige Vertiefung (2) aufweist, in die der zweite Körper hineinragt.

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5. Drehanoden-Röntgenröhre nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Körper (1) an seiner von der Brennfleckbahn abgewandten Seite außerhalb des Ver- . bindungsbereiches (2A) mit einem thermisch gut strahlenden Belag, insbesondere aus Al₂O^ und TiO₂ , versehen ist.