DE4241572A1 - Hochspannungsröhre - Google Patents
HochspannungsröhreInfo
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
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- H01J35/16—Vessels; Containers; Shields associated therewith
- H01J35/165—Vessels; Containers; Shields associated therewith joining connectors to the tube
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hochspannungsröhre
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Insbesondere
betrifft sie eine Röntgenröhre. Eine derartige Röntgen
röhre ist z. B. aus der DE-PS 24 48 497 und der AEG-Tele
funkenschrift "Röntgenröhren in Metallkeramiktechnik" Juni
1983, Abbildung 3 bekannt.
Das Bestreben bei solchen Röhren geht dahin die Hochspan
nungsfestigkeit weiter zu verbessern und die Röhren klei
ner zu bauen und mit höheren Spannungen betreiben zu kön
nen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei
einer eingangs genannten Röhre die Hochspannungsfestigkeit
weiter zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird durch ein Kennzeichen des Patentanspru
ches 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Der eingefügte metallische Rohrabschnitt bewirkt eine Ho
mogenisierung des elektrischen Feldverlaufs und verringert
die Gefahr, daß insbesondere im Befestigungsbereich der
Elektrodendurchführung am inneren Umfang der Öffnung des
ringscheibenförmigen Isolators unregelmäßige und erhöhte
Feldstärkebelastungen auftreten die zu Hochspannungsdurch
brüchen führen können.
Anhand der in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellten Ausfüh
rungsbeispiele wird die Erfindung nachfolgend näher er
klärt.
Die Fig. 1 zeigt schematisch im Querschnitt das kathoden
seitige Ende einer Röntgenröhre. Das Vakuumgehäuse wird
durch den im wesentlichen zylindrischen Außenmantel 2 aus
Metall, den scheibenförmigen Isolator 3 aus Keramik und
die in der zentralen Öffnung des Isolators 3 angeordnete
Durchführung 1, die rohrförmig ausgebildet ist und vakuum
seitig 7 die Kathode 8 trägt, gebildet. Die Metall-Kera
mik-Verbindungen sind vakuumdicht ausgeführt und bei
spielsweise als Lötverbindungen ausgebildet. Üblicherweise
liegt der metallene Außenmantel 2 auf Massepotential und
die Kathodendurchführung 1 auf einem dagegen starken nega
tiven Potential von z. B. -300 bis -450 Kilovolt. An der
Innenfläche des Außenmantels 2 kann noch ein ringförmiger
Fortsatz 5 angeordnet sein, dem eine Abschirmwirkung gegen
Sekundärelektronen zukommt. Mit 8 ist die im Vakuumraum 7
befindliche Kathodenwendel bezeichnet. Die Röhre ist im
wesentlichen rotationssymmetrisch zur Röhrenlängsachse 9
aufgebaut.
Zur Verbesserung der Hochspannungsfestigkeit, insbesondere
zur Homogenisierung und Verringerung der Feldstärke im Be
reich der Verbindung zwischen der zentralen Kathodendurch
führung 1 und der keramischen Isolierscheibe 3 ist diese
Isolierscheibe 3 in zwei zueinander konzentrisch angeord
neten Ringteile 31 und 32 aufgeteilt und ein metallischer
Rohrabschnitt 4 zwischengefügt. Die Verbindungen zwischen
diesem Rohrabschnitt 4 und den Keramikringteilen 31 und 32
sind vakuumdicht, insbesondere Lötverbindungen. Bevorzugt
besitzt der Rohrabschnitt einen sich etwa trichterförmig
erweiternden, in den Vakuumraum 7 hineinragenden Fortsatz
6, dem abschirmende und das elektrische Feld beeinflus
sende Wirkungen zukommen.
Der rotationssymmetrisch zur Längsachse 9 angeordnete
Rohrabschnitt 4 stellt sicher, daß sich an ihm ein be
stimmtes Potential einstellt und somit eine gewisse Homo
genisierung des elektrischen Hochspannungsfeldes zwischen
dem Außenmantel 2 und der Kathodendurchführung 1 bewirkt
wird.
Es kann weiterhin zweckmäßig sein, an diesen Rohrabschnitt
4 ein von außen zugeführtes Potential anzulegen, was bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel ohne weiteres mög
lich ist, da der vakuumdicht eingelötete Rohrabschnitt 4
von außen kontaktierbar ist. Es ist bei geeigneter Wahl
der Größe der angelegten Spannung, die einen Wert zwischen
der Spannung an dem Außenmantel 2 und der Kathodendurch
führung 1 aufweisen muß, möglich, die elektrische Feld
stärke im kritischen Bereich der Durchführung 1 zu verrin
gern. Je nach Durchmesser des Rohrabschnitts 4 im Ver
gleich zu den Durchmessern der Durchführung 1 und des
Außenmantels 2 kann die an Rohrabschnitt 4 angelegte Span
nung z. B. -200KV betragen, wenn an die Durchführung 1 eine
Spannung von -400 KV gegenüber dem Massepotential OV am
Außenmantel angelegt ist. Bei optimierter Lage und Span
nung des Rohrabschnittes 4 kann die Feldstärke in dem be
sonders kritischen Bereich, in dem die Durchführung 1
durch die Keramikscheibe 3 hindurchgeführt ist, bis zu etwa
30% reduziert werden.
Gegebenenfalls kann es zweckmäßig sein, die Isolierscheibe
3 durch zwei oder mehrere Rohrabschnitte in 3 oder mehr
konzentrisch zueinander angeordnete ringförmige Isolier
teil aufzuteilen. Auch kann der Rohrabschnitt 4 lediglich
aus einer Lötmetallschicht bestehen, mit der die konzen
trischen Ringteile 31 und 32 vakuumdicht miteinander ver
bunden sind.
In den Fig. 2 und 3 sind weitere bevorzugte Ausfüh
rungsbeispiele der Erfindung dargestellt, wobei gleiche
Ziffern für gleiche verwendet sind.
In Fig. 2 überlappen sich die Ringteile 31 und 32 aus
Isoliermaterial in radialer Richtung, d. h. der Innendurch
messer des äußeren Ringteils 32 ist kleiner als der Außen
durchmesser des inneren Ringteils 31. Zusätzlich sind die
Ringteile 31 und 32 in Richtung der Röhrenlängsachse 9
versetzt zueinander angeordnet. Das innere Ringteil 31 ist
bei diesem Ausführungsbeispiel näher zur Kathode 8 hin an
geordnet.
In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem
das äußere Ringteil 32 näher zur Kathode 8 hin angeordnet
ist. Der Rohrabschnitt 4 weist jeweils einen dessen Durch
messer ändernden Absatz auf.
Das Potential des metallischen Rohrabschnitts 4 ist zweck
mäßig mit Rücksicht auf die maximale Feldstärke zu wählen,
die an dem äußeren isolierenden Ringteil auftritt, das ist
an der äußeren Oberfläche des zwischengefügten metalli
schen Rohrabschnittes 4. Auch in den Fig. 2 und 3 ist
ausschnittsweise der kathodenseitige Bereich einer im we
sentlichen rotationssymmetrisch zur Röhrenlängsachse 9
aufgebauten Röntgenröhre dargestellt.
Claims (10)
1. Hochspannungsröhre konzentrischen Aufbaus, dessen Va
kuumgehäuse einen metallisch zylindrischen Außenmantel,
eine ringscheibenförmige Isolierscheibe und einen stabför
mige oder rohrförmige zentrale Elektrodendurchführung auf
weist, wobei die Isolierscheibe außen am Umfang vakuum
dicht mit dem Außenmantel und am inneren Umfang vakuum
dicht mit der Elektrodendurchführung verbunden ist, da
durch gekennzeichnet, daß die Isolierscheibe (3) durch
wenigstens einen vakuumdicht eingefügten metallischen
Rohrabschnitt (4) in wenigstens zwei konzentrisch zur
Längsachse (9) angeordnete Ringteile (31) und (32) aufge
teilt ist.
2. Hochspannungsröhre nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Elektrodendurchführung (1) auf
einen gegenüber dem Außenmantel (2) stark negativen Poten
tial liegt.
3. Hochspannungsröhre nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Rohrabschnitt
(4) einen in den Vakuumraum (7) hineinragenden Fortsatz
(6) aufweist.
4. Hochspannungsröhre nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Fortsatz (6) sich trichterförmig erwei
ternd ausgebildet ist.
5. Hochspannungsröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrabschnitt (4) an ein
Potential angelegt ist, das positiver ist als das Potential
der Durchführung (1) und negativer als das Potential des
Außenmantels (2).
6. Hochspannungsröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
gekennzeichnet durch die Ausbildung als Röntgenröhre bei
der die Elektrodendurchführung (1) als Träger für die im
Vakuuminneren angeordnete Kathode ausgebildet ist.
7. Hochspannungsröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ringteile (31, 32) in
Richtung der Längsachse (9) versetzt zueinander angeordnet
sind.
8. Hochspannungsröhre nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß der innere Durchmesser des äußeren Ringteils
(32) kleiner ist als der äußere Durchmesser des inneren
Ringteils (31).
9. Hochspannungsröhre nach Anspruch 7 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das innere Ringteil (31) näher zur
Kathode (8) hin angeordnet ist, als das äußere Ringteil
(32).
10. Hochspannungsröhre nach Anspruch 7 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das innere Ringteil (31) weiter von
der Kathode (8) entfernt angeordnet ist als das äußere
Ringteil (32).
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4241572A DE4241572A1 (de) | 1992-10-02 | 1992-12-10 | Hochspannungsröhre |
EP93114887A EP0590418B1 (de) | 1992-10-02 | 1993-09-16 | Hochspannungsröhre |
DE59303427T DE59303427D1 (de) | 1992-10-02 | 1993-09-16 | Hochspannungsröhre |
US08/127,877 US5402464A (en) | 1992-10-02 | 1993-09-28 | High-voltage electronic tube |
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DE4241572A DE4241572A1 (de) | 1992-10-02 | 1992-12-10 | Hochspannungsröhre |
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ID=6469517
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DE59303427T Expired - Lifetime DE59303427D1 (de) | 1992-10-02 | 1993-09-16 | Hochspannungsröhre |
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Country | Link |
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Legal Events
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: AEG ELEKTRONISCHE ROEHREN GMBH, 89077 ULM, DE ANDR |
|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: WEBER, G., DIPL.-PHYS., PAT.-ANW., 89073 ULM |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |