DE4004013A1 - Roentgen-drehroehre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Röntgen-Drehröhre mit einem Vakuum­ gehäuse, das beidseitig mit zentrischen Wellen versehen ist, die in mit einem Strahlergehäuse verbundenen Lagern drehbar ge­ halten werden, mit einer mit dem Vakuumgehäuse fest verbundenen Anode, mit einer Kathodenanordnung und mit einem Heiztransfor­ mator, der an der Welle angeordnet ist, die an der der Katho­ denanordnung zugewandten Seite des Vakuumgehäuses angebracht ist.

In der DE-OS 16 14 785 ist eine derartige Röntgen-Drehröhre be­ schrieben, an deren auf der Seite der Kathode liegenden Welle eine Sekundärspule eines Heiztransformators fest angebracht ist, die mit der Heizwendel der Kathode verbunden ist. Die Pri­ märspule des Heiztransformators umgreift konzentrisch die ro­ tierende Welle und steht fest. Die Sekundärspule ist mit der rotierenden Welle fest verbunden. Nachteilig ist, daß die not­ wendige Verbindung der Glühkathode mit der Masse über einen radialen Schleifkontakt erfolgt und der magnetische Streufluß sehr groß ist.

Zum anderen besteht nicht die Möglichkeit, zwei Glühwendeln al­ ternativ zu betreiben, weil eine Trennung der magnetischen Krei­ se bei dieser Anordnung sehr schwierig ist. Außerdem läßt sich eine derartige Anordnung nicht bei feststehenden Kathoden ver­ wenden, ohne daß innere Schleifkontakte vorgesehen werden.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Röntgendrehröhre der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine Verwendung ei­ ner exzentrisch angeordneten Kathode ermöglicht und bei der die Übertragung der Heizleistung für die Glühwendeln mit möglichst hohem Wirkungsgrad erfolgen kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die katho­ denseitige Welle hohl ausgeführt ist, durch die eine fest mit der Kathodenanordnung verbundene Kathodenwelle geführt ist, daß die Kathode der Kathodenanordnung exzentrisch angeordnet ist, daß die Kathodenanordnung und/oder die Kathodenwelle drehbar mit der hohlen Welle verbunden ist und daß an der Kathodenwelle die Sekundärspule des Heiztransformators befestigt ist, die mit der Glühwendel der Kathodenanordnung verbunden ist. Diese An­ ordnung ermöglicht eine Kathode ohne magnetische Ablenkung des Elektronenstrahles.

Eine engere magnetische Kopplung wird erreicht, wenn die Pri­ märspule die Sekundärspule konzentrisch umgibt. Es können zwei Glühwendeln in der Kathode vorgesehen sein und getrennt ange­ steuert werden, wenn zwei Sekundärspulen an der Kathodenwelle angebracht sind, die jeweils von einer Primärspule konzentrisch umgeben und mit den zwei Glühwendeln der Kathodenanordnung ver­ bunden sind.

Der magnetische Schluß wird weiter erhöht, wenn die Kathoden­ welle im Bereich des Heiztransformators als Kern aus einem Ma­ terial mit hohem elektrischen Widerstand und geringen Ummagne­ tisierungsverlusten, beispielsweise aus Ferrit, ausgebildet und der Heiztransformator von wenigstens einer Ferritschale umgeben ist. Eine Arretierung der Kathodenanordnung läßt sich erreichen, wenn die Kathodenanordnung durch eine magnetische Kupplung ge­ halten ist. Eine starre Arretierung der exzentrisch gelagerten Kathode läßt sich erreichen, ohne daß die von der Kathode aus­ gehenden Elektronen in irgend einer Weise beeinflußt werden, wenn die Kathodenwelle durch eine die hohle Welle umgreifende magnetische Kupplung festgehalten ist.

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

In der Figur ist eine Röntgen-Drehröhre 1 mit einem Vakuumge­ häuse 2 abgebrochen dargestellt. Innerhalb des Vakuumgehäuses 2 befindet sich eine Kathodenanordnung 3 mit einer exzentrisch angeordneten Kathode 4. Das rotationssymmetrische Vakuumgehäuse 2 ist beidseitig mit zentrischen Wellen versehen, von denen nur die an der Seite der Kathode liegende Welle 5 dargestellt ist. Diese ist mittels Lager 6 von einem Träger 7 drehbar gehalten und mit einem Strahlergehäuse 8 verbunden.

Die Welle 5 ist fest mit dem Vakuumgehäuse 2 verbunden und hohl ausgeführt. In diese hohle Welle 5 greift eine an einem Katho­ denträger 9 der Kathodenanordnung 3 angebrachte Kathodenwelle 10. Diese Kathodenwelle 10 ist in der Welle 5 durch Kugellager 11 und 12 gehalten.

Zur Versorgung der Glühwendeln 13 und 14 mit Heizstrom ist ein Heiztransformator 15 vorgesehen, dessen Sekundärspulen 16 und 17 fest an der Kathodenwelle 10 angebracht und mit den Glühwen­ deln 13 und 14 elektrisch verbunden sind. Die Sekundärspulen 16 und 17 sind von den Primärspulen 18 und 19 des Heiztransforma­ tors 15 umgeben. Im Luftspalt zwischen den Primärspulen 18 und 19 und Sekundärspulen 16 und 17 dreht sich die Wand der hohlen Welle 5. Im Bereich der Spulen 15 bis 19 ist die Kathodenwelle 10 als Kern mit hohem elektrischen Widerstand und niedrigen Um­ magnetisierungsverlusten, z. B. Ferrit, ausgebildet. Die Spulen 16 bis 19 sind von einer Ferritschale 20 umgeben, die von einem an dem Strahlergehäuse 8 angebrachten Träger 23 gehalten wird. Zur magnetischen Trennung der beiden Kreise des Transformators 15 sind zwischen den Primärspulen 18 und 19 und den Sekundär­ spulen 16 und 17 Luftspalte 21 und 22 vorgesehen.

Da sich das Vakuumgehäuse 2 und die damit verbundene Anode dre­ hen, muß die Kathodenanordnung 3 in einer Stellung festgehalten werden, damit die Röntgenstrahlen nur in einer Richtung austre­ ten können. Dies kann durch eine mittels eines Trägers 24 an dem Strahlergehäuse 8 angebrachte magnetische Kupplung 25 er­ folgen. Die magnetische Kupplung 25 besteht dabei aus einem an der Kathodenwelle 10 angebrachten inneren Teil 26, der von der in diesem Bereich einen größeren Durchmesser aufweisenden Welle 5 umgeben ist. Der innere Teil 26 ist dabei mit mehreren Permanentmagneten 27 bestückt, deren magnetische Flußrichtung nach außen gerichtet ist und deren Polarität sich alternierend abwechselt. Der zur magnetischen Kupplung 25 gehörende äußere Teil 28 weist ebenfalls Permanentmagnete 29 auf, die alternie­ rend abwechselnde Pole aufweisen. Durch diese magnetische Kupp­ lung 25 wird erreicht, daß sich die Permanentmagnete 27 und 29 anziehen, die auf ihre einander zugewandten Seiten unterschied­ liche Pole aufweisen. Dadurch wird die Kathodenwelle 10 und da­ mit die Kathodenanordnung 3 festgehalten, während sich die Rönt­ gen-Drehröhre 1 mit ihrer Welle 5 dreht.

Die Zufuhr der Hochspannung für die Kathodenanordnung 3 erfolgt beispielsweise über einen Kontakt 30, der an der Welle 5 an­ liegt.

Claims (6)

1. Röntgen-Drehröhre (1) mit einem Vakuumgehäuse (2), das beid­ seitig mit zentrischen Wellen (5) versehen ist, die in mit ei­ nem Strahlergehäuse (8) verbundenen Lagern (6) drehbar gehalten werden, mit einer mit dem Vakuumgehäuse (2) fest verbundenen Anode, mit einer Kathodenanordnung (3) und mit einem Heiztrans­ formator (15), der an der Welle (5) angeordnet ist, die an der der Kathodenanordnung (3) zugewandten Seite des Vakuumgehäuses (2) angebracht ist, dadurch gekennzeich­ net, daß die kathodenseitige Welle (5) hohl ausgeführt ist, durch die eine fest mit der Kathodenanordnung (3) verbun­ dene Kathodenwelle (10) geführt ist, daß die Kathode (4) der Kathodenanordnung (3) exzentrisch angeordnet ist, daß die Ka­ thodenanordnung (3) und/oder die Kathodenwelle (10) drehbar mit der hohlen Welle (5) verbunden ist und daß an der Kathoden­ welle (10) die Sekundärspule (16, 17) des Heiztransformators (15) befestigt ist, die mit der Glühwendel (13, 14) der Katho­ denanordnung (3) verbunden ist.

2. Röntgen-Drehröhre (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärspule (18, 19) die Sekundärspule (16, 17) konzentrisch umgibt.

3. Röntgen-Drehröhre (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Sekundärspulen (16, 17) an der Kathodenwelle (10) angebracht sind, die jeweils von einer Primärspule (18, 19) konzentrisch umgeben und mit den zwei Glühwendeln (13, 14) der Kathodenanordnung (3) verbunden sind.

4. Röntgen-Drehröhre (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodenwelle (10) im Bereich des Heiztransformators (15) als Kern mit hohem elektrischen Widerstand und geringen Ummagne­ tisierungsverlusten ausgebildet und der Heiztransformator (15) von wenigstens einer Ferritschale (20) umgeben ist.

5. Röntgen-Drehröhre (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ka­ thodenanordnung (3) durch eine magnetische Kupplung (25) fest­ gehalten ist.

6. Röntgen-Drehröhre (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ka­ thodenwelle (10) durch eine die hohle Welle (5) umgreifende magnetische Kupplung (25) festgehalten ist.