DE3615148A1

DE3615148A1 - Roentgenroehre mit einer durch strahlung gekuehlten drehanode

Info

Publication number: DE3615148A1
Application number: DE19863615148
Authority: DE
Inventors: Josef Schmitt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1986-05-05
Filing date: 1986-05-05
Publication date: 1987-11-12

Description

Die Erfindung betrifft eine Röntgenröhre mit einer durch Strahlung gekühlten Drehanode, welche einen Rotor und ei nen mit diesem verbundenen Anodenkörper aufweist, welcher wenigstens eine im Betrieb der Röntgenröhre eine Brenn bahn tragende Ringfläche aufweist.

Eine solche Röntgenröhre ist durch die DE-DS 22 04 894 bekannt. Bei dieser Röntgenröhre wird die bei der Erzeu gung der Röntgenstrahlung entstehende Wärme in der Dreh anode gespeichert, durch Strahlung an den Glaskörper der Röntgenröhre abgegeben und von dort mittels einer Flüs sigkeitskühlung abgeführt. Unabhängig von der Wärmekapa zität der Drehanode und der Leistungsfähigkeit der Flüs sigkeitskühlung sind der Belastbarkeit der bekannten Röntgenröhre dadurch Grenzen gesetzt, daß pro Zeiteinheit nur eine bestimmte Wärmemenge von der Drehanode durch Strahlung an den Glaskolben abgegeben werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Röntgen röhre der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie eine höhere Belastbarkeit besitzt.

Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Oberfläche der Drehanode mit Ausnahme der Ringfläche des Anodenkörpers wenigstens im Bereich der äußeren Mantel fläche des Rotors makroskopische Oberflächenrauhigkeiten aufweist. Im Gegensatz zu mikroskopischen Oberflächenflä chenrauhigkeiten, die bei der Herstellung der Oberfläche der Drehanode unwillkürlich entstehen, sollen unter ma kroskopischen Oberflächenrauhigkeiten solche verstanden werden, die durch geeignete Maßnahmen bei der Fertigung der Drehanode gezielt herbeigeführt werden. Durch die er findungsgemäße Maßnahme wird die zur Wärmeabfuhr durch Strahlung zur Verfügung stehende Oberfläche der Drehanode erheblich vergrößert, so daß pro Zeiteinheit eine größere Wärmemenge durch Strahlung abführbar ist. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn wenigstens die äußere Mantel fläche des Rotors makroskopische Oberflächenrauhigkeiten aufweist, da diese im Interesse geringer Verluste beim Antrieb des Rotors mittels eines auf der Außenwand der Röntgenröhre angebrachten Stators in einem möglichst ge ringen Abstand zu der Innenwand der Röntgenröhre ange bracht ist, wodurch eine besonders intensive Wärmeabfuhr durch Strahlung gewährleistet ist. Die die Brennbahn tra gende Ringfläche darf keine makroskopischen Oberflächen rauhigkeiten aufweisen, da dies zu einer unerwünscht in homogenen Strahlenemission führen würde.

Nach Varianten der Erfindung können die makroskopischen Oberflächenrauhigkeiten nach Art einer Rändelung, einer Kordelung oder als Nuten ausgebildet und spanlos gebildet sein.

Wenn der Anodenkörper einen im Bereich der Ringfläche mit einem Metallbelag versehenen Graphitkörper aufweist, kann nach einer Ausführung der Erfindung die Oberfläche des Graphitkörpers an dessen Unterseite makroskopische Ober flächenrauhigkeiten aufweisen, um eine weitere Vergröße rung der bei der Wärmeabfuhr durch Strahlung wirksamen Oberfläche der Drehanode zu erzielen. Außerdem kann auch der radial innerhalb der Ringfläche befindliche Bereich des Anodenkörpers makroskopische Oberflächenrauhigkeiten aufweisen.

In der beigefügten Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsge mäße Röntgenröhre, und

Fig. 2 einen teilweisen Längsschnitt durch eine er findungsgemäße Röntgenröhre.

Die Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Röntgenröhre mit einer innerhalb eines evakuierten Glaskörpers 1 angeord neten, durch Strahlung gekühlten Drehanode 2, welche ei nen Anodenkörpers 3 und einen Rotor 4 aufweist, die mit tels einer Achse 5 drehfest miteinander verbunden sind. Die Drehanode 2 ist in einem nur angedeuteten, auf der Außenwand des Glaskörpers 1 angebrachten Magnetlager 6 drehbar berührungslos gelagert und kann mittels eines ebenfalls auf der Außenwand des Glaskörpers 1 angeordne ten, mit dem Rotor 4 zusammenwirkenden Stators 7 in Rota tion versetzt werden. Der Drehanode 2 ist eine Kathode 8 zugeordnet, die einen zur Erzeugung der Röntgenstrahlung erforderlichen Elektronenstrom abgibt, der auf eine Ring fläche 9 des Anodenkörpers 3 auftrifft und dort einen Brennfleck, bzw. bei Rotation der Drehanode 2 eine Brenn bahn erzeugt, von der die Röntgenstrahlen ausgehen.

Die Oberfläche der Drehanode 2 ist an der äußeren Mantel fläche des Rotors 4 mit nach Art einer Kordelung 10 aus gebildeten makroskopischen Oberflächenrauhigkeiten ver sehen.

Die in Fig. 2 dargestellte Röntgenröhre unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen dadurch, daß an der äus seren Mantelfläche des Rotors 11 nach Art einer Rändelung 12 ausgebildete makroskopische Oberflächenrauhigkeiten vorgesehen sind. Außerdem weist der Anodenkörper 13 einen im Bereich der Ringfläche 14 mit einem Metallbelag 15 versehenen Graphitkörper 16 auf, der an seiner Unterseite als Nuten 17 ausgebildete makroskopische Oberflächenrau higkeiten aufweist. Weitere ebenfalls als Nuten 18 ausge führte makroskopische Oberflächenrauhigkeiten sind radial innerhalb des Metallbelages 15 an der Stirnfläche des Anodenkörpers 13 vorgesehen.

Anstelle der bei den Ausführungsbeispielen vorgesehenen Magnetlager für die Drehanode können auch andere Lager, z.B. Wälzlager vorgesehen sein.

Claims

1. Röntgenröhre mit einer durch Strahlung gekühlten Dreh anode (2), welche einen Rotor (4, 11) und einen mit die sem verbundenen Anodenkörper (3, 13) aufweist, welcher wenigstens eine im Betrieb der Röntgenröhre eine Brenn bahn tragende Ringfläche (9, 14) aufweist, da durch gekennzeichnet, daß die Ober fläche der Drehanode (2) mit Ausnahme der Ringfläche (9, 14) des Anodenkörpers (3, 13) wenigstens im Bereich der äußeren Mantelfläche des Rotors (4, 11) makroskopische Oberflächenrauhigkeiten (10, 12, 17, 18) aufweist.

2. Röntgenröhre nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die makroskopischen Ober flächenrauhigkeiten nach Art einer Rändelung (12) ausge bildet sind.

3. Röntgenröhre nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die makroskopischen Ober flächenrauhigkeiten nach Art einer Kordelung (10) ausge bildet sind.

4. Röntgenröhre nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die makroskopischen Ober flächenrauhigkeiten als Nuten (17, 18) ausgebildet sind.

5. Röntgenröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß die ma kroskopischen Oberflächenrauhigkeiten (10, 12, 17, 18) spanlos gebildet sind.

6. Röntgenröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 5, deren Anodenkörper (13) einen im Bereich der Ringfläche (14) mit einem Metallbelag (15) versehenen Graphitkörper (16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Graphitkörpers (16) an dessen Unterseite makroskopische Oberflächenrauhigkeiten (17) aufweist.

7. Röntgenröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß der radi al innerhalb der Ringfläche (14) befindliche Bereich des Anodenkörpers (13) makroskopische Oberflächenrauhigkeiten (18) aufweist.