DE4026297A1

DE4026297A1 - Roentgenanordnung

Info

Publication number: DE4026297A1
Application number: DE4026297A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr Rer Na Reichenberger; Gerhard Dr Rer Nat Brandner; Clemens Dr Ing Fiebiger; Rudolf Dr Rer Nat Schittenhelm
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1990-08-20
Filing date: 1990-08-20
Publication date: 1992-02-27

Description

Eine Röntgenanordnung besitzt eine Röntgenröhre mit einer Kathode und einer Anode, die in einem Vakuumkörper eingeschmol zen sind. Zum Erzeugen von Röntgenstrahlung wird die Kathode durch eine Vorrichtung auf Emissionstemperatur geheizt. Zudem ist eine Spannung einer Spannungsquelle an die Kathode und an die Anode derart anlegbar, daß die von der Kathode emittierten Elektronen auf die Anode beschleunigt werden, wo sie ihre Energie in Form von Wärme und Röntgenstrahlung abgeben.

Röntgenaufnahmen können erst dann angefertigt werden, wenn die Kathode auf Emissionstemperatur geheizt ist. Aus der DE-OS 26 50 237 ist bekannt, die Kathode während des Anfer tigens einer Röntgenaufnahme permanent auf Emissionstemperatur zu halten, um somit innerhalb kürzester Zeit Röntgenstrahlung erzeugen zu können. Zur Erzeugung von Röntgenstrahlung ist also nur die zur Beschleunigung der Elektronen erforderliche Span nung einzuschalten, die Röntgenstrahlung tritt dann sofort auf. Üblicherweise werden diese Kathoden während der Bereit stellungszeit, d. h. der Zeit, während der keine Röntgenauf nahmen angefertigt werden sollen, auf eine Ruhetemperatur gehalten, die unter der Emissionstemperatur liegt, um somit die Abdampfrate der Kathode möglichst klein zu halten.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Röntgenanordnung der ein gangs genannten Art so auszubilden, daß diese auch während der Bereitstellungszeit durch Einschalten der Spannung zum Be schleunigen der emittierten Elektronen auf die Anode Röntgen strahlung erzeugt, wobei die Kathode eine geringe Abdampfrate und eine hohe Elektronenemission aufweist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Röntgenanordnung mit einer Röntgenröhre die eine Kathode aus La-haltigem Material zum Emittieren von Elektronen aufweist und mit einer Vorrichtung zum Betrieb der Kathode derart, daß diese während des Betriebes der Röntgenanordnung, d. h. einer Zeitdauer von 5 Minuten bis 24 Stunden, auf Emissionstemperatur geheizt ist, gelöst.

Vorteil der Erfindung ist, daß somit Röntgenstrahlung un mittelbar nach dem Einschalten der Spannung zum Beschleunigen der Elektronen erzeugt wird. Es entsteht also kein Zeitverzug dadurch, daß die Kathode auf Emissionstemperatur geheizt werden muß. Zudem wird der regelungstechnische Aufwand reduziert: Die Kathode nimmt nur zwei Temperaturzustände an, nämlich Ruhe temperatur, d. h. der Kathode wird keine Energie zugeführt (die Röntgenanordnung ist abgeschaltet) und Emissionstemperatur, d. h. der Kathode wird die zur Emission erforderliche Energie zugeführt, (die Röntgenanordnung ist eingeschaltet). Die Regelung für das Annehmen einer "Bereitstellungszeit-Tempera tur", die unter der Emissionstemperatur liegt und für ein Aufheizen von der "Bereitstellungszeit-Temperatur" auf Emissionstemperatur, entfällt. Die Zeit, in der sich die Kathode auf Emissionstemperatur befindet, beträgt bei einer erfindungsgemäßen Röntgenanordnung vorzugsweise einige Minuten bis 24 Stunden oder mehr. Dadurch, daß die Kathode ein La haltiges Material zum Emittieren von Elektronen aufweist, be sitzt diese eine hohe Elektronenemission bei im Vergleich zu einer Wolframkathode geringen Temperatur, zudem ist die Ab dampfrate des La-haltigen Materials geringer als die von Wolfram.

Vorteilhafterweise enthält die Kathode mindestens ein Element aus der Gruppe der seltenen Erden und mindestens ein Element aus der Gruppe der Edelmetalle. Die Kathode weist somit schon bei geringer Temperatur eine besonders hohe Elektronenemission auf.

Vorzugsweise enthält die Kathode hierzu ein La-haltiges Material, beispielsweise LaB₆ oder La und Pt.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen einer Röntgenanordnung anhand der Figuren.

Es zeigt:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel und

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Röntgenanord nung nach der Erfindung.

Die Fig. 1 zeigt eine Kathode 2 und eine Anode 3 in einem Vakuumkörper 4. Durch eine Vorrichtung 5, die als Spannungs-, Wärme- oder Strahlungsquelle ausgeführt ist, wird die Kathode 2, die vorzugsweise ein La-haltiges Emittermaterial enthält, während des Betriebes der Röntgenanordnung kontinuierlich auf Emissionstemperatur geheizt. Die von der Kathode 2 erzeugten Elektronen können durch Anlegen einer Spannung an die Kathode 2 und an die Anode 3, die durch eine Spannungsquelle 6 erzeugbar ist, auf die Anode 3 beschleunigt werden, wo sie ihre Energie in Form von Wärme und Röntgenstrahlung abgeben.

Die Fig. 2 zeigt eine Kathode 7, die einzelne, aneinander gereihte und voneinander elektrisch isolierte, La-haltige Emitterelemente 8 aufweist, die von der, ebenfalls in der Fig. 1 gezeigten Vorrichtung 5 einzeln oder auch gemeinsam während des Betriebes der Röntgenanordnung kontinuierlich auf Emissionstemperatur geheizt sind.

Besonders vorteilhaft ist das Verfahren, nach dem die Kathode 2, 7 während des Betriebes der Röntgenanordnung kontinuierlich auf Emissionstemperatur geheizt ist, wenn die Kathode 2, 7 mindestens ein Element aus der Gruppe der seltenen Erden und mindestens ein Element aus der Gruppe der Edelmetalle, bei spielsweise La und Pt, insbesondere LaPt_x, wobei x=1, 2 oder 5 oder LaB₆, enthält. Es werden somit thermisch bedingte Span nungen der Kathode 2, 7 vermieden, die die Kathode 2, 7 mechanisch belasten. Zudem wird einer Absorption von Restgasen durch die Kathode 2, 7 entgegen gewirkt, was sich nachteilig auf die Emissionseigenschaften auswirken könnte.

Der Betrieb der Röntgenanordnung kann im Bereich von einigen Minuten, aber auch von einigen Stunden bis Tagen liegen.

Claims

1. Röntgenanordnung mit einer Röntgenröhre (1), die eine Kathode (2, 7) aus La-haltigem Material zum Emittieren von Elektronen aufweist und mit einer Vorrichtung (5) zum Betrieb der Kathode (2, 7) derart, daß diese während des Betriebes der Röntgenanordnung, d. h. einer Zeitdauer von 5 Minuten bis 24 Stunden, auf Emissionstemperatur geheizt ist.

2. Röntgenanordnung nach Anspruch 1, wobei die Kathode (7) aneinander gereihte Emitterelemente (8) aufweist.

3. Röntgenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kathode (2, 7) mindestens ein Element aus der Gruppe der seltenen Erden und mindestens ein Element aus der Gruppe der Edelmetalle enthält.

4. Röntgenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kathode (2, 7) La und Pt enthält.

5. Röntgenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kathode (2, 7) LaPt_x, wobei x=1, 2 oder 5 enthält.

6. Röntgenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kathode (2, 7) LaB₆ enthält.