DE446636C

DE446636C - Roentgenroehre mit Gluehelektrode zur Haertereglung

Info

Publication number: DE446636C
Application number: DEP35306D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1916-11-19
Filing date: 1916-11-19
Publication date: 1927-08-29

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 29. AUGUST 1927

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 g GRUPPE

P 35306 VIIIj₂Ig Tag der Bekanntmachimg iiber die Erteilung des Patents: iff. Juni ig2j.

Ernst Pohl in Kiel.

Röntgenröhre mit Glühelektrode zur Härtereglung. Patentiert im Deutschen Reiche vom 19. November 1916 ab.

Bei den bekannten Röntgenröhren mit Glühkathode zum Zwecke der Härteregelung besteht die Glühkathode in einem Draht, der durch, eine besondere Wechselstromquelle zum Glühen gebracht wird. Man hat auch schon Versuche mit seltenen Erden, und zwar als Überzug auf einer Metallelektrode, gemacht. Gemäß der Erfindung wird durch Wahl des Stoffes des Glühkörpers und seiner Schaltung, derart, daß er beim Anlegen der Rönt-

genröhre an eine Stromquelle von selbst zum Glühen kommt, die Ausführung und die Anwendung der Röhre bedeutend vereinfacht.

Als Glühkathoden kann man beispielsweise einen Körper aus einem Gemisch der seltenen Erden nach Art der Leuchtstäbe der Nernstlampen verwenden, deren gute Elektronenemission im Glühzustande aus wissenschaftlichen Untersuchungen bekannt ist. ίο Ein solcher kommt bei Benutzung als Elektrode in einer Röntgenröhre ohne weiteres zum Glühen. Durch Regelung der Spannung zum Glühkörper, was durch einen Vbrschaltwiderstand oder durch veränderlichen An-Schluß an den mehrfach angezapften Induktor möglich ist, kann die Härte der Röhre geregelt werden. Beispielsweise kann man, um mit der Änderung der Härte gleichzeitig im umgekehrten Verhältnis die Spannung zur Antikathode zu ändern, die Schaltung so ausführen, daß durch Vergrößerung der Spannung zu der glühenden Elektrode die Spannung zur Antikathode entsprechend verkleinert wird und umgekehrt. Auf der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele von Elektroden und deren Anordnungen und Schaltungen dargestellt.

Nach Abb. 1 besitzt der Glühkörper g die Form eines dünnen Rohres, das auf einen in einen Glasansatz r der Röntgenröhre eingeschmolzenen Platindraht b aufgeschoben ist. Bei Abb. 2 trägt der eingeschmolzene Platindraht b ein schwer schmelzbares Rohr c, das den als massives Stäbchen ausgebildeten Glühkörper g aufnimmt.

In Abb. 3 ist das Rohr c selbst mit der Glaswand verschmolzen und trägt außer dem Glühstäbchen g ein dieses umschließendes Rohrßf aus Porzellan, Quarz, Molybdän oder einem sonstigen schwer schmelzbaren Stoff zum Schütze der Glaswand gegen die strahlende Wärme.

In Abb. 4 ist das Schutzrohr d mit Kühlmantel e versehen, dem durch das Rohr f ein Kühlmittel (Luft oder Wasser) zugeführt wird, das durch den Stutzen/' abfließt.

Bei der Ausführung gemäß Abb. S läuft der sehr stark gehaltene Glühkörper in eine dünne Spitze aus, von der aus er allmählich zum Glühen kommt, wie dies bei Metallelektroden von Spektralröhren bekannt ist. Um bei starker Belastung den Glühzustand begrenzen zu können, hat das den Glühkörper aufnehmende, mit dem offenen äußeren Ende in den einwärts gezogenen Stutzen T₁ des Ansatzes r eingeschmolzene Platinrohr c einen nach außen freiliegenden Boden C₁, der durch Luft oder Wasser gekühlt werden kann.

In Abb. 6 bis 16 sind verschiedene Formen von Elektroden dargestellt. Abb. 6 zeigt eine dornartig sich verjüngende spitze Elektrode.

Bei Abb. 7 besitzt die Elektrode einen schalenartig hohl gewölbten Kopf g_u der bei Abb. 8 noch mit einer Spitze g₂ versehen ist, von der aus die Elektrode auch schon bei schwacher Belastung zum Glühen kommt. Abb. 9 zeigt eine für stärkere Belastung bestimmte massive Ausführung von starkem Querschnitt mit gleichfalls ausgehöhltem Ende, Abb. 10 einen äußerlich entsprechend bemessenen hohlen Körper mit dünnem Boden g_s am vorderen Ende, der auch schon bei geringer Belastung zum Glühen kommt. Abb. 11 zeigt einen Glühkörper g in Form eines am inneren Ende scharf auslaufenden Rohres, das ebenfalls leicht zum Glühen zu bringen ist. Bei Abb. 12 ist ein solches Rohr g_i als Hilfsglühkörper in - den Boden eines Glühkörpers g gemäß Abb. 10 eingesetzt.

Während die Glühkörper gemäß Abb. 1 bis 12 für einpoligen Anschluß bestimmt sind, zeigen die Abb. 13 bis 16 zum Stromdurchgang bestimmte Glühelektroden verschiedener Ausführung. Bei Abb. 13 ist der eine Zweig schraubenförmig um den anderen gewunden; bei Abb. 14 ist der Glühkörper spiralförmig gewunden, die Spirale kann dabei flach oder gemäß Abb. 14a in einer Kugelfläche verlaufen. Abb: 15 zeigt einen Glühkörper in einfacher Schleifenform; bei Abb. 16 ist die Schleife am Ende bei g₅ halbmondförmig erweitert.

Abb. 17 stellt eine Röntgenröhre mit schleifenförmigem Glühkörper g dar. Der Glühkörper g ist mit der Kathode k durch einen Widerstand«; verbunden, an den die Hochspannung mittels Schiebekontakts I von außen einstellbar angelegt ist. Ein zweiter Widerstand W₁ liegt zwischen der Antikathode und der Glühkathode g. Wird die Röhre zu hart, so^! geht der Strom durch ze/, g, W₁ 'so lange, bis durch Wirkung der Glühkathode die Röhre wieder so weich geworden ist, daß er sie durchbrechen kann. Mittels des Widerstandes w ist die Härte der Röntgenstrahlung einstellbar. Bringt man den Kontakt I näher an die Glühkathode g heran, so vergrößert sich der durch diese gehende Spannungsanteil bei entsprechender Verminderung des Anteils der Kathode k; die Wirkung der Glühkathode wird verstärkt, die Strahlen werden weicher. · Bei umgekehrter Verstellung, d. h. bei Annäherung des Anschlusses an die Kathode, werden die Strahlen härter. Die beiden Widerstände w und W₁ kann man unmittelbar hintereinanderschalten, so daß der Glühkörper g unmittelbar an der Kathode oder Antikathode liegt.

Die Stromzuführung: kann gemäß Abb. 18 unmittelbar zur Kathode erfolgen, an die der Widerstand w, wie dargestellt, regelbar durch

einen Schieber t oder unveränderlich, wie punktiert angedeutet, angeschlossen sein kann. An Stelle des Widerstandes W₁ der Abb. 17 tritt hier ferner Erdschluß.
Statt durch Widerstände, wie bei Abb. 17 und 18, erfolgt gemäß Abb. 19 und 20 die Regelung der Härte durch Verschiebung eines Kontaktes m längs der mehrfach angezapften sekundären Wicklung s des Induk-

xo tors. Bei Abb. 19 liegt die Gesamtspannung zwischen der Kathode k und dem einpolig angeschlossenen Glühkörper g. Je näher der Kontakt m an g geschoben wird, um so weicher wird die Röhre.

In Abb. 20 liegt die Gesamtspannung zwischen Kathode k und Antikathode a, während der Glühkörper mittels des Schiebekontakts veränderlich an die Sekundärwicklung s angeschlossen ist.

Bei Abb. 21 geschieht, wie bei Abb. 17 und 18, die Einstellung der Härte wieder mittels eines die Kathode mit dem hier einpoligen Glühkörper verbindenden Widerstandes w mit Schiebekontakt/.

Bei Abb. 22 ist der Glühkörper g in einer seitlichen Abzweigung r des Kathodenansatzes η untergebracht. Die Stromzuführung erfolgt, wie bei Abb. 21, durch den Widerstand w.

In Abb. 23 ist der Glühkörper als Anode geschaltet und wird der Glühzustand durch den Widerstand w im Nebenschluß zur Antikathode α eingestellt.

Gemäß Abb. 24 sind mehrere Glühkörper von verschiedener Stärke vorgesehen, die nach Wunsch einzeln eingeschaltet werden können. Werden alle Glühkörper parallel geschaltet, so kommen zunächst die schwächeren und bei stärkerer Belastung auch die stärkeren Glühkörper zum Glühen. Die Elektronen werden durch den Stab 0 gesammelt, der durch einen veränderlich an die Stromquelle gelegten Widerstand w mit der Kathode verbunden ist und je nach der ihm zugeführten anteiligen Spannung mehr oder weniger Elektronen durch das Loch q der Kathode k sendet.

Claims

Patentansprüche:

i. Röntgenröhre mit Glühelektrode zur Härtereglung, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühelektrode aus einem solchen Stoff besteht und derart bemessen und geschaltet ist, daß sie beim Anlegen der Röntgenröhre an die Hochspannungsstromquelle unter Fortfall einer besonderen Heizstromquelle von selbst zum Glühen kommt.
2. Röntgenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Glühelektrode ein Körper aus einem Gemisch seltener Erden nach Art der Leuchtstäbe von Nernstlampen verwendet wird.
3. Röntgenröhre nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühkathode in eine Spitze ausläuft, von der aus das Glühen beginnt.
4. Schaltungsanordnung für die Röntgenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühelektrode mittels eines regelbaren Widerstandes über die Kathode oder parallel zu ihr an die Stromquelle angeschlossen ist.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühelektrode und die Kathode durch einen Widerstand verbunden sind, über den der Strom beiden mittels eines verstellbaren Kontakts zugeführt wird, derart, daß durch Verschieben des Kontakts die anteiligen Spannungen stets in einander entgegengesetztem Sinne geändert werden.
6. Schaltungsanordnung für die Röntgenröhren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühelektrode an die mehrere Anzapfstellen besitzende Sekundärwicklung eines Induktors derart angeschlossen ist, daß die Gesamtspannung entweder^ zwischen ihr und der Kathode oder zwischen Kathode und Antikathode liegt, wobei im ersteren Falle die Antikathode, im letzteren Falle die Glühelektrode mit dem längs der Sekundärwicklung verschiebbaren Kontakt verbunden ist.
7. Röntgenröhre nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Glühelektroden von verschiedener Stärke vorgesehen sind.
8. Röntgenröhre nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Glühelektroden parallel geschaltet sind, so daß sie bei zunehmender Spannung nacheinander zum Glühen kommen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.