DE407436C - Roentgenroehre - Google Patents

Description

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Das Patent 390479 bezieht sich auf eine Hochvakuumröhre, bei der die Entladung auch bei kalten Elektroden infolge ihres geringen Abstandes voneinander stattfindet. In der Patentschrift 390479 ist angegeben, daß die Strahlenhärte einer solchen Röntgenröhre durch Abstandsregelung verändert werden kann. Es sind dort auch verschiedene bauliche Vorschläge zur technischen Verwertung dieser Erkenntnis gemacht worden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die dort angegebene Abstandsregelung nicht für alle Anwendungszwecke befriedigend gehandhabt werden kann. Andererseits wurde erkannt, daß die mittlere Strahlenhärte bei den meisten im Patent 390479 angegebenen Anordnungen sich nur wenig mit der Milliamperebelastung ändert, so daß eine Anordnung mit unveränderlichem Abstand praktisch eine Röhre konstanter Härte genannt werden darf, weil merklich nichts anderes als lediglich die Intensität sich mit der Belastung ändert.

Diese Erfahrungen führten zu dem Gedanken vorliegender Erfindung, eine Röntgenröhre herzustellen, die geeignet ist, zwei, drei oder mehrere bestimmte Strahlenhärten zu erzeugen. Zu diesem Zweck werden zwei, drei oder mehrere kathodisch aktive Flächen derart gewählt, daß die Entladung von jeder von ihnen eine andere mittlere Strahlenhärte erzeugt. So kann man beispielsweise drei Spitzen von der gleichen Gestalt herstellen

und sie in verschiedenen Entfernungen von der Antikathode anordnen. Man kann auch unter Beibehaltung annähernd gleicher Entfernung jeder der Spitzen eine andere Form geben. Man erreicht durch letztere Maßnahme, daß unter Annahme gleicher Gesamtspannung die Kraftliniendichte an den Flächen, welche aktive Elektronen abgeben sollen., verschieden wird, hiermit wird auch ίο das jeweilige Entladungspotential und also auch die Strahlenhärte verschieden. Als Antikathodenspiegel kann dabei entweder eine gemeinsame Fläche der Antikathode benutzt werden, die gegenüber den Spitzen angeordnet ist, z. B. eine ebene Fläche oder eine kraterförmige Höhlung, in deren Mündung die Spitzen hineinragen. Ein anderes Ausführungsbeispiel ist in Abb. ι von der Seite gesehen dargestellt. Es sind für drei verschiedene Härten drei kathodisch wirksame Spitzen A, B, C vorhanden, von denen jede isoliert von den anderen in das Innere der Röntgenröhre eingeführt ist. Jede der drei Spitzen liegt vor der Mündung je einer Vertiefung E, F, G im gemeinsamen Antikathodenspiegel D. Abb. 2 zeigt die Antikathode von vorn gesehen, Abb. 3 eine andere seitliche Ansicht der Elektroden. H ist «ine Vorrichtung, welche zur Entgasung der Spitzenkathoden dient. Es ist dies eine Art Fahne, deren Stiel drehbar und verschiebbar durch zwei Ösen hindurchgeht, welche auf der Antikathode befestigt sind. Beim Evakuieren der Röhre wird die Antikathode mit dem negativen, eine der Spitzen A, B, C mit dem positiven Pol der Hochspannung verbunden. Dann stellt sich infolge statischer Anziehung die Fahne gegenüber der betreffenden Spitze ein, und es wird durch die an den Rändern ihrer Zahnung freiwerdenden Elektronen die Kathode bis zur Weißglut erhitzt, so daß ihre Entgasung leicht vor sich gehen kann. Nach beendetem Pumpprozeß wird für den eigentlichen Gebrauch der Röhre die Fahne am Antikathodenstiel zurückgeschoben und hinter einem Knopf arretiert.

Das Arbeiten mit einer Röhre von einer der genannten Gestalten geschieht wie folgt. Die Röhre wird beispielsweise in ein Durchleuchtungsstativ eingespannt; ihre Antikathode wird ein für allemal fest an den einen Pol der Hochspannungsquelle angeschlossen, während der andere Pol der Hochspannungsquelle, je nachdem, welche Strahlenhärte zur Anwendung kommen soll, an das eine oder andere kathodische Organ angelegt wird. So gelingt es, sämtliche Aufgaben der Diagnostik befriedigend zu lösen, wenn eine Röhre mit zwei bis Härtestufen gegeben ist, von denen die eine vier bis fünf, die zweite sechs bis sieben, die dritte ungefähr acht Härtegrade, der Wehneltskala beträgt.

Soll die Regelung der Strahlenhärte durch Änderung der Form, also z. B. des Krümmungsradius der kathodisch wirksamen Fläche erfolgen, so sind folgende Ausführungsformen zur Lösung dieser Aufgabe geeignet.

Benutzt man eine Spitze als Kathode, so wird dieser Erfolg beispielsweise durch Ande-. rung des Spitzenwinkels der Kathode von Fall zu Fall erreicht, indem man z. B. mehrere verschieden steil abgeschrägte Spitzen benutzt. Man kann alle Spitzen an einer gemeinsamen. leitenden Kathodenzuführung verschiebbar anordnen, so daß nach Bedarf jede Kathodenspitze gegenüber der Antikathode eingestellt und dann in Tätigkeit gesetzt werden kann. Bei dem Ausführungsbeispiel in Abb. 4 ist die Antikathode mit A bezeichnet und besitzt an der Stelle, welche für die , Brennfleckbildung bestimmt ist, die Höhlung H. Die verschieden abgeschrägten Spitzen B und C sind an einer Metallhülse D befestigt, welche längs des Metallstieles E gleitet. In der Hülse D befindet sich ein Schlitz, in welchen die auf dem Stiele E befestigten Führungsstifte F und G eingreifen. Die Verschiebung kann in beliebiger Weise erfolgen, z. B. durch Neigen oder indem man den Spitzenträger D mit einem Eisenkern verbindet, welcher durch ein äußeres Magnetfeld bewegt werden kann usf.

Wenn die Spitze B gegenüber der Antikathode steht, befindet sich die andere Spitze C so weit außerhalb des Feldes der Antikathode, daß von ihr aus keine Entladung einsetzt.

In dem in Abb. 4 dargestellten Beispiel erfolgt die Verschiebung der Kathoden durch eine Längsverschiebung. Wie aus der schematischen Skizze Abb. 5 ersichtlich, kann die Verschiebung der Kathoden auch durch Drehung um ein Scharnier erfolgen. Die Drehungsachse ist in dieser Abb. 5 durch die Linie X-X bezeichnet; im übrigen ist ohne weiteres verständlich, wie die Einstellung der einen oder anderen Spitze erfolgt.

Eine andere Bauart ist in Abb. 6 angegeben. Hier ist die steilere Spitze C an einem . Ring D angeordnet, welcher auf dem Stiele E der stumpfen Spitze gleitet. Dieser Ring kann je nach Bedarf in die aus der Abbildung ersichtliche Stellung vorgeschoben oder am Stiele zurückgeschoben und · hier mit Hilfe der Feder F festgehalten werden. Wenn die steilere, weich ansprechende Spitze C in der gezeichneten Lage im Felde sich befindet, arbeitet nur sie, weil die zum Ingangsetzen der zweiten Spitze B erforderliche Spannung nicht erreicht wird. Ist hin-

Claims (10)

gegen die steilere Spitze C aus dem Felde gebracht und hinter der Feder F festgehalten, so arbeitet nur die stumpfe Kathode B. Schließlich zeigt Abb. 7 eine Anordnung, bei welcher gewissermaßen die Gestalt einer gegebenen Kathode kontinuierlich verändert werden kann, wodurch die Kraftliniendichte an den Elektronen abgebenden Teilen und hiermit die Strahlenhärte geändert wird. Die eine der Kathoden B hat die Gestalt einer kreisrund gebogenen Schneide, die so zugeschärft ist, daß ihr Krümmungsradius der härtesten zu erzeugenden Strahlung entspricht. Diese Kathode enthält eine Bohrung, in welcher ein die andere spitzeriförmige Kathode bildender Draht C der Länge nach verschiebbar angeordnet ist. Der Krümmungsradius der Spitze an C wird entsprechend der weichsten zu erzeugenden Strahlung gewählt. Je nachdem nun, ob der Draht C weit vorsteht oder zurückgeschoben ist, spricht die Röhre weicher oder härter an. Die Bewegung des Drahtes kann entweder in der aus der Abb. 7 ersichtlichen Weise erfolgen, indem er mit dem Stiele D mit Hilfe eines passenden Scharniers S verbunden wird, während das andere Ende des Stieles D durch eine elastisch deformierbare Platinmembrane aus dem Vakuum nach außen tritt. Wenn nun das äußere Ende des Stieles D bewegt wird, etwa mit Hilfe einer Mikrometerschraube F, dann überträgt sich die Bewegung auch auf die Spitzenkathode C, und maa ist so in der Lage, sie beliebig einzustellen. Selbstverständlich kann an Stelle der Platinmembrane E eine beliebige andere Ausgestaltung der Röhrenwandung eintreten. Man kann auch die Bewegung der Spitze C dadurch bewirken, daß man die Spitze C mit einem Eisenkern verbindet, dessen Stellung durch ein äußeres Magnetfeld geregelt wird. Paten τ-Ansprüche:

1. Röntgenröhre nach Patent 390479, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere einer gemeinsamen Antikathode gegenüberstehende, kathodisch aktive Flächen angeordnet sind, die, jede für sich in Wirkung gesetzt, Röntgenstrahlen jeweils verschiedenen Härtegrades erzeugt.

2. Röntgenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere kathodisch aktive Flächen derart an einer Zuleitung verstellbar angeordnet sind, daß je nach Bedarf die eine oder andere Fläche gegenüber dem Anodenspiegel eingestellt und als Arbeitsspitze betrieben werden kann, während die anderen aktiven Flächen bei dieser Einstellung so weit außerhalb des Feldes sich befinden, daß von ihnen aus keine Entladung einsetzt.

3. Röntgenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den verschiedenen kathodisch aktiven Flächen eine jede für sich an einer besonderen isolierenden Zuleitung eingeführt ist.

4. Röntgenröhre nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere kathodisch aktive Organe einer gemeinsamen, auf dem Antikathodenspiegel angeordneten Höhlung zugeordnet sind.

5. Röntgenröhre nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß je einem von den zwei oder mehreren kathodisch aktiven Organen je eine besondere, im Antikathodenspiegel vorgesehene Höhlung zugeordnet ist.

6. Röntgenröhre nach Anspruch 1, 2, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung der Kathoden durch eine Längsverschiebung am Stiele erfolgt.

7. Röntgenröhre nach Anspruch 1, 2, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung der Kathoden durch Drehung verschieden kathodisch aktiver Flächen um eine Achse erfolgt.

8. Röntgenröhre nach Anspruch 1, 2 go und 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine kathodisch aktive Fläche von kleinem Krümmungsradius an einem ringförmigen Körper befestigt ist, welcher längs des Stieles der anderen Spitze gleitet.

9. Röntgenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei kathodische Organe ineinander verschiebbar angeordnet sind, so daß durch die Verstellung ihrer gegenseitigen Lage die Kraftliniendichte an den Elektronen abgebenden Teilen und somit die Strahlenhärte verändert wird.

10. Vorrichtung zur Entgasung der kathodischen Organe nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß am Antikathodenstiel drehbar und verschiebbar eine weitere kathodisch wirksame Fläche angeordnet ist, die unter dem Einfluß elektrostatischer Anziehung sich vor jede der n₀ Kathoden legt und sie durch Elektronenbombardement zu erhitzen gestattet, im eigentlichen Gebrauch aber an dem Stiel zurückgeschoben dort festgehalten wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.