DE414784C - Roentgenroehre fuer Wechselstrombetrieb mit mindestens zwei sich in bezug auf Material und Bauart gleichartig verhaltenden Elektroden - Google Patents

Description

• Röntgenröhre für Wechselstrombetrieb mit mindestens zwei sich in bezug auf Material und Bauart gleichartig verhaltenden Elektroden. Es sind Röntgenröhren bekannt, welche zwei sich in bezug auf Material und Bauart gleichartig verhaltende Elektroden enthalten, die wechselweise als Anode und Kathode dienen können und daher die Röhre für den Betrieb mit Wechselstrom geeignet machen. Bei den bisher bekanntenWechselstrom-Röntgenröliren ist die Anordnung so getroffen, daß die hohlspiegelförmigen Elektroden durchbrochen und hinter ihren öffnungen Platten angebracht sind, welche die von der anderen hohlspiegelförmigen Elektrode herstammenden Kathodenstrahlenbündel auffangen und die Röntgenstrahlen aussenden sollen. Bei der Wahl des '.Materials für die Elektroden sind zwei Fälle denkbar. Im einen Falle verzichtet man auf hohe Strahlenausbeute, indem ein Metall von niedrigem Atomgewicht, z. B. Aluminium, gewählt wird, das der Kathodenzerstäubung nicht wesentlich unterliegt, aber gerade wegen des niedrigen Atomgewichts eine für den praktischen Gebrauch nur ungenügende Strahlenausbeute erreichen läßt. Im anderen Falle erhält man bei Wahl eines Metalls von hohem Atomgewicht, z.. B. Platin, zwar intensive Strahlen, muß aber dafür den Nachteil in Kauf nehmen, daß die Elektroden bei ihrer Wirkung als Kathode sehr stark zerstäuben und die Röhre nach ganz kurzer Betriebsdauer unbrauchbar machen.
• Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Kathode einer Glühkathoden-Röntgenröhre im Gegensatz zu der einer gewöhnlichen Röntgenröhre ein Metall von möglichst hohem Atomgewicht erfordert, z. B. Tantal oder Wolfram, daß diese Metalle gleichzeitig die für die Verwendung als Antikathode notwendigen Eigenschaften besitzen und im Hochvakuum der schädlichen Kathodenzerstäubung nicht unterliegen. Dementsprechend kann eine Röntgenröhre mit gleichartig ausgestalteten Elektroden durch Wechselstrom unter Ausnutzung beider Phasen betrieben werden, wenn sie als Hochvakuum-Glühkathodenröhre ausgebildet ist.
• Abb. i zeigt die Schnittansicht einer nach der Erfindung gebauten Glühkathoden-Röntgenröhre mit ihrer Schaltung. Abb.2 zeigt einen teilweise in Ansicht dargestellten Schnitt einer Glühkathoden-Röntgenröhre anderer Bauart, von der Abb. 3 eine Ansicht der Elektrodenplatten veranschaulicht. Abb. q. zeigt eine Ansicht und Abb. 5 ein Schaubild einer abgeänderten Ausführungsform der Elektroden der Glühkathoden-Röntgenröhre nach Abb. 2.
• Bei der Glühkathoden-Röntgenröhre nach Abb. z sind in der auf das äußerste ausgepumpten Glasröhre q. zwei einander gegenüberliegende Glühdrähte 5 aus Metall hohen Atomgewichts (Platin, Wolfram, Tantal usw.) vorgesehen, deren Stromzuleitungen 6, 7 an die Heizbatterien 8 angeschlossen sind. An die Glühdrähte 5 ist ein Hochspannungs-Wechselstrom - Transformator 9 angelegt. Während der einen Phase des Betriebes ist der eine Glühdraht 5 Kathode, der andere Antikathode und während der andern Phase umgekehrt. Von beiden Glühdrähten gehen daher Röntgenstrahlen aus.
• Bei der praktisch durchgebildeten Ausführungsform der Glühkathoden-Röntgeifröhre nach Abb. 2 bestehen die Elektroden i o aus kreisförmigen Platten aus Wolfram, Tantal o. dgl. und werden durch Drähte i i gehalten, die an einer auf einem 'Glasrohr 12 der Röhre sitzenden Metallhülse 13 befestigt sind. In den Elektrodenplatten i o ist je ein Schlitz i 4. (Abb.3) vorgesehen. Hinter den Schlitzen liegen Glühdrähte 15, deren Halterungs- und Zuleitungsdrähte 16 durch die innere Quetschung 17 des Glasrohres 12 vakuumdicht mit Abstand hindurchgeführt sind. Die Glühdrähte 15 ünd die Elektrodenplatten i o stehen durch die Halterungsdrähte i i und einen diese mit den Zuleitungsdrähten 16 verbindenden Draht 21 miteinander in leitender Verbindung. Die Glühdrähte 15 dienen dazu, die Röhre in Betrieb zu setzen. Die von dem einen Glühdraht ausgehenden Elektronenwerden durch den Schlitz 1 4. auf die gegenüberliegende Elektrodenplatte io geworfen, erzeugen dort Röntgenstrahlen -und erwärmen die Platte. Umgekehrt werden in der nächsten Phasenhälfte die von dem anderen Glühdraht 15 ausgehenden Elektronen auf die gegenüberliegende Elektrodenplatte io geworfen. Dadurch, daß die Schlitze 1 4 im Winkel zueinander stehen (Abb.3) oder gegeneinander versetzt sind, wird verhindert, daß die beiden Glühdrähte 15 sich gegenseitig heizen.
• Sobald die Elektrodenplatten io die erforderliche Temperatur haben, können die Glühdrähte 15 ausgeschaltet werden. Die Aufrechterhaltung der zur Elektronenemission der Platten erforderliche Temperatur erfolgt dann nur noch durch den gegenseitigen Elektronenaufprall mit Hilfe des die Röhre betreibenden Hochspannungs-@@Techselstromes.
• Eine wesentliche Verringerung der Elektrodenfläche bei gleicher Leistung läßt sich erzielen, wenn die Temperatur, bei der Gleichgeeicht zwischen der an den Platten frei werdenden Leistung und Wärmeausstrahlung besteht, höher gewählt wird.
• Um dies zu erreichen, kann die Elektronenemission künstlich verringert werden, z. B. dadurch, daß die elektrischen Kraftlinien verhindert werden, an die glühende Fläche zu gelangen. Zu diesem Zwecke wird vor die Platte ein Drahtnetz o. dgl. angeordnet, -wobei zur Verstärkung der Wirkung zwischen Drahtnetz und Elektrodenplatte noch ein Gegenfeld geschaltet werden kann. Durch dieses Mittel läßt sich jede gewünschte Abschirmung der Kraftlinien erreichen. Die von der anderen Elektrode kommenden Elektronen fließen zum größten Teil durch die Maschen des Netzes hindurch, gelangen also auf die zum Aussenden von Elektronen bestimmte Platte, ohne das Netz ins Glühen zu bringen.
• Die Wirkung kann dadurch verstärkt werden, daß den Elektrodenplatten, wie in Abb. 4. und 5 dargestellt ist, die Form eines nach zwei Seiten offenen Rahmens gegeben wird, der aus dem die eigentliche Elektrodenplatte bildenden Boden 18 und den Seitenteilen i g besteht, zwischen denen das abschirmende Drahtnetz 2o ausgespannt ist. Da die vorspringenden Seitenteile ig die größte Menge der Kraftlinien auf sich vereinigen, ist durch diese Anordnung eine Verminderung der Feldstärke an den Elektrodenplatten 18 erreicht. Die Drahtnetze 2o können daher verhältnismäßig weitmaschig sein, ohne an Wirksamkeit zu verlieren.
• Durch Schrägstellung der die Röntgenstrahlen aussendenden Elektrodenplatten i o bzw. 18 wird ermöglicht, einen verhältnismäßig großen Strahlenkegel zu erhalten.

Claims (6)

1. PATENT-ANSPRÜCFiE: i. Röntgenröhre für Wechselstrombetrieb mit mindestens zwei sich in bezug auf Material und Bauart gleichartig verhaltenden Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhre als Glühkathodenröhre für reine Elektronenentladung ausgebildet ist, indem jede der Elektroden aus Metall hohen Atomgewichts (Platin, Wolfram, Tantal usw.) besteht und infolgedessen im Hochvakuum ohne Gefahr der Zerstäubung als Kathode und als Antikathode verwendbar ist.
2. 2. Röntgenröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühtemperatur der beiden Glühelektroden durch gegenseitigen Elektronenaufprall mit Hilfe des die Röhre betreibenden Hochspannungs - Wechselstromes aufrechterhalten wird.
3. 3. Röntgenröhre nach Anspruch i und 2, gekennzeichnet durch den Elektroden vorgelagerte Drahtnetze oder Siebflächen, die - gegebenenfalls unter Anwendung von Siebfeldern - die Elektronenemission verringern. q..
4. Röntgenröhre nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch rahmenförmige Elektroden (18, ig) mit vor den Glühflächen angeordneten Drahtnetzen (2o) o. dgl.
5. 5. Röntgenröhre nach Anspruch 2 bis q., dadurch gekennzeichnet, daß hinter in den Elektroden (io) angebrachten Öffnungen (14) Glühdrähte (15) angeordnet sind, deren Elektronenemission zum Anheizen der Elektroden- dient.
6. 6. Röntgenröhre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (14) der Elektroden (i o) gegeheinander versetzt sind.