DE327411C - Vorrichtung zur Erzielung einer moeglichst homogenen Roentgenstrahlung mit in der Roehre durch magnetische Beeinflussung bewegten Teilen - Google Patents

Description

Zur Erzielung einer möglichst homogenen Röntgenstrahlung ist es bekanntlich erforderlich, an die Elektroden der Röhre eine möglichst gleichförmige Spannung anzulegen. Da für die zur Erzeugung der Röntgenstrahlen erforderlichen hohen Spannungen nur pulsierende Stromstöße oder entsprechend transformierter und gleichgerichteter Wechselstrom, dessen Spannungswerte von Null bis zu einem Maxi-

o mum schwanken, praktisch anwendbar sind, kommen zur Erzeugung einer homogenen Röntgenstrahlung nur diejenigen in gleichen Zeitabständen wiederkehrenden Spannungswerte in Betracht, welche imstande sind, den Elektronen bestimmte, jeweils gleiche Beschleunigungen zu erteilen und damit Röntgenstrahlen einer bestimmten Härte zu erzeugen.

Bekannt sind Schaltvorrichtungen, welche synchron mit der Phase des hochgespannten Stromes laufend, nur in denjenigen Zeitteilchen die Röhre mit der Stromquelle verbinden, in denen die Spannung einen Maximalwert erreicht. Zu einer einwandfreien Lösung des Problems konnten diese Apparate nicht führen, da

; zwischen den Schaltteilen ein so gewaltiges Funkenspiel stattfindet, daß eine genaue Abgrenzung der zu verwendenden Spannungswerte als praktisch, unmöglich sich erwies.
Die gegenwärtige Erfindung löst das Problem

) auf andere Weise: Die Aussonderung jener Elektronen, die jeweilig bestimmten Spannungswerten entsprechen und daher jeweilig dieselbe Geschwindigkeit besitzen, erfolgt hier durch Drehvorrichtungen in der Röhre, die synchron mit den Phasen der Hochspannung umlaufen. Zu einer Funkenbildung kann es innerhalb der evakuierten Röhre nicht kommen. Daher sind unter Berücksichtigung dieses Gesichtspunktes Schaltungen innerhalb der Röhre leichter herzutellen. Jede Unterbrechung des Stromes bedingt indessen ein Steigen der Spannung und bringt Unregelmäßigkeiten in den Stromverlauf. Es wäre natürlich möglich, in der Röhre unter Benutzung des unten näher geschilderten Prinzips leicht bewegliche, mit den Hochspannungsphasen synchron laufende Schaltvorrichtungen unterzubringen; allein es ist für den genannten Zweck gar nicht nötig, den Stromfluß zu unterbrechen, es genügt, wenn die jeweils gleichen Spannungswerten entsprechenden Elektronen ausgesondert werden, so daß sie räumlich getrennt von den anderen ihre entsprechenden homogenen Röntgenstrahlen erzeugen. Diese räumliche Trennung praktisch durchzuführen, ist die Aufgabe gegenwärtiger Erfindung.

Ihr Grundprinzip ist, daß durch eine stromdurchflossene Spule außerhalb der Röntgenröhre ein magnetisches Drehfeld innerhalb derselben erzeugt wird, durch welches ein Stabmagnet . oder andere der magnetischen Beeinflussung unterliegende Teile, z.B.' der Elektronenstrom selbst, in Rotation versetzt werden. Diese Rotation muß. so eingerichtet sein, daß sie synchron mit den Phasen des Hochspannungsstromes verläuft. Bei Unterbrecherapparaten läßt sich dies durch Kupplung eines Drehstromgenerators mit dem Motor des Unterbrechers, bei Wechselstrommaschinen durch Verbindung

der Spule mit dem Wechselstromumformer ermöglichen. Praktisch wird sich die. Isolierung der Ringspule an der Röhre gegen Hochspannung als nötig erweisen; dies kann in ähnlicher Weise geschehen wie die Isolierung des Heizstromes bei den Glühkathodenröhren.

Der bewegliche Magnetteil in der Röhre hat allgemein die Aufgabe, den Aufprallort der von der Kathode abgestoßenen Elektronen rhythmisch zu ändern, so daß die Elektronen, die denselben Spannungswerten entsprechen, immer wieder auf dieselbe Antikathode oder die Antikathode in derselben Stellung auftreffen.

Einige praktische Ausführungsmöglichkeiten seien im folgenden zusammengestellt.

In Fig. ι ist die vom Drehstrom der auch die Hochspannung speisenden Maschine durchflossene Ringspule a, um den Kathodenhals gelegt und bewegt im Innern desselben einen kleinen Stabmagneten c, der drehbar angeordnet ist, so daß seine Drehung eine kreisförmige Bewegung der Kathode bewirkt. Der Mechanismus ist so eingestellt, daß jedesmal, wenn die Spannung einen bestimmten höchsten Wert erreicht (vgl. Fig. 2), die Kathode sich gegenüber einer Antikathode befindet, welche Röntgenstrahlen in gewünschter Richtung entstehen läßt. In allen anderen Lagen ihrer kreisförmigen Bewegung befindet sich die Kathode einer Fläche gegenüber, welche die Röntgenstrahlen in anderer Richtung (in der Zeichnung nach oben) entstehen läßt. Durch die mit den Phasen der Hochspannung synchrone Bewegung der Kathode werden also die den Spitzenwerten der· Spannungskurve entsprechenden Röntgenstrahlen herausgeblendet. Die Einreguherung des Drehfeldes kann durch Drehung der Ringspule um den Kathodenhals erfolgen.
Da der Elektronenstrom selbst der magnetischen Beeinflussung unterliegt, so läßt er sich ohne Zwischenschaltung eines beweglichenTeiles durch das Drehfeld der um den Kathodenhals gelegten Ringspule ablenken, und man kann in ähnlicher Weise wie in Fig. 1 durch eine entsprechend gestaltete Antikathode die Röntgenstrahlen, die jeweils einer bestimmten Spannung entsprechen, isoliert zur Erscheinung bringen. Braucht die Isolierung keine vollständige zu sein, so genügt eine kegelförmige Antikathode, wie sie in Verbindung mit dem rotierenden Elektronenstrom in Fig. 4 abgebildet ist.

In Fig. 3 ist die Unterbrechung des Elektronenstromes durch eine nach demselben Prinzip bewegte Blende bewirkt, die nur dann die Elektronen zur eigentlichen Antikathode durchläßt, wenn die Spannungskurve gleiche Höchstwerte erreicht.

Unter Benutzung eines anderen Prinzips der beweglichen Antikathode endlich läßt sich eine Röhre herstellen, bei welcher gleiche Spannungswerte die Antikathode in jeweils gleicher Lage antreffen, so daß auch hier eine Isolierung homogener Röntgenstrahlen möglich erscheint. Die Bewegung der Antikathode erfolgt analog Fig. ι durch Verbindung derselben mit einem kleinen Stabmagneten c, der sich im Drehfeld der Ringspule α synchron mitbewegt (Fig. 5).

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Vorrichtung zur Erzielung einer möglichst homogenen Röntgenstrahlung mit in der Röhre durch magnetische Beeinflussung bewegten Teilen, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegten Teile dem Strahlengang der Kathodenstrahlen angehören oder in demselben sich befinden und die Bewegung synchron mit den Phasen der Hochspannung verläuft.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.