DE487396C

DE487396C - Einrichtung zum Betrieb von Roentgenroehren mit in einer Ebene schwingender Anode

Info

Publication number: DE487396C
Application number: DEM107258D
Authority: DE
Original assignee: CHF Mueller AG
Current assignee: CHF Mueller AG
Priority date: 1928-11-03
Filing date: 1928-11-03
Publication date: 1929-12-09

Description

Einrichtung zum Betrieb von Röntgenröhren mit in einer Ebene schwingender Anode Um die auf eine Flächeneinheit bezogene Leistung, die der dem Elektronenaufprall ausgesetzten Fläche der Anode einer Röntgenröhre bei guter Kühlung zugeführt werden kann, steigern zu können, ist bereits vorgeschlagen worden, die Anode schwingend anzuordnen, um durch die Bewegung der Anode dauernd neue Flächenteile dem Elektronenaufprall auszusetzen. Bei der Bewegung der Anode m einer Ebene ist indessen der Umstand nachteilig, daß im Wendepunkt der Schwingung die Geschwindigkeit 0 herrscht, d. h. daß in diesem Augenblick das Anodenmaterial überlastet wird.
Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung, die diesen Mangel beseitigt. Nach der Erfindung sind die Schwingungen der Anode zu den periodischen Schwankungen des Röhrenstromes in solche Abhängigkeit gebracht, daß der Anode in den Wendepunkten ihrer Bewegung nur eine kleine elektrische Leistung, z. B. die Mindestleistung, zugeführt und dadurch die spezifische Belastung der Anode auf ein Mindestmaß gebracht wird.
Bekanntlich wird die für den Betrieb von Röntgenröhren verwendete Hochspannung meist durch Gleichrichten von sinusförmiger Wechselspannung erzeugt,-so daß, die Gleichspannung zwischen einem Null- und einem Höchstwert schwankt. Wenn nun die Anode z: - B. durch einen mit der Frequenz des die Röntgenröhre betreibenden Hochspannungstransformators synchron laufenden Motor so in Schwingung versetzt wird, daß. in dem Wendepunkt der Schwingung nur eine kleine; zweckmäßig die kleinste elektrische, Leistungszufuhr erfolgt, so kann eine spezifische überlastüng der Anode nicht eintreten.
Abb. i erläutert den der Einrichtung zugrunde liegenden Vorgang durch graphische Darstellung. Abb. z ist eine schematische Ansicht der Gesamteinrichtung mit Anschluß an das Netz, und Abb. 3 zeigt eine Anode mit bandförmigem Brennfleck, die in Verbindung mit der Einrichtung besondere Vorteile erzielen läßt.
In Abb. i stellt die. -obere Kurve A die Schwingung der Anode dar, während die unteren Darstellungen I bis IV verschiedene Röhrenstromkurven R zeigen, die zu der Kurve A so gelagert sind, daß. in den Wendepunkten der Schwingung der Anode jeweils die geringste elektrische Leistung zugeführt wird.
Bei dem Beispiel I entspricht die Frequenz der Anodenschwingungen der Frequenz der dem Netz entnommenen Wechselspannung. Bei dem Beispiel II ist je eine Periodenhälfteder Stromkurve unterdrückt; die Anodenschwingungszahl beträgt die Hälfte der Schwingungszahl des Netzes. Bei den Beispielen III und IV beträgt die Anodenschwingungszahl nur 1/2 bzw. 1/3 der Schwingungszahl des Netzes. Wie jedoch aus der graphischen Darstellung hervorgeht, läßt sich in jedem Falle hei richtiger Einstellung erzielen, daß in dem Wendepunkt der Anodenschwingung die elektrische Leistungszufuhr am geringsten ist. ' Bei der Einrichtung nach Abb. z ist die Anode i mittels der Membran z beispielsweise durch eine überwurfxnutter 3 an dem metallenen Außenteil q. der Röntgenröhre vakuumdicht befestigt. Die in dem Glasteil 6 der Röhre gelagerte Glühkathode 5 ragt in den Teil q. der Röhre hinein und ist durch die Leitungen 7 bzw. 8 einerseits an die Heizstromquelle 9, anderseits an die Hochspannungsapparatur, z. B. an den Transformator io, angeschlossen, der anderseits durch die Leitung i i mit dem Metallteil q. der Röhre verbunden ist. Der Transformator ist durch die Leitungen 12, 13 an das die Wechselspannung liefernde Netz 1q. angeschlossen. Mit dem Netz steht durch die Leitungen 15, 16 ein mit dem Spannungsverlauf am Transformator io synchron laufender Motor 17 in Verbindung, auf dessen Welle i 8 ein Exzenter i 9 sitzt. Ein an der Anode i befestigter stabartiger Ansatz 2o liegt mit seinem freien Ende gegen die Umfläche des Exzenters i9 an, so daß, die Anode beim Umlauf des Exzenters in schwingende Hinundherbewegung versetzt wird. Dabei entsprechen die Schwingungen der Anode der jeweiligen Frequenz der Netzspannung.
Natürlich läßt sich der von der Netzspannung abhängige Antrieb der Anode auch durch andere Mittel, z. B. auf elektromagnetischem Wege, erreichen.
Eine weitere Leistungssteigerung. der Röhre ist durch die Vereinigung .der geschilderten Einrichtung mit einem bandförmigen Brennfleck nach dem bekannten Verfahren von G o e t z e erreichbar.
Abb. 3 links zeigt die Anode i einer Röntgenröhre, bei der die wahre Länge L des senkrecht zur Schwingungsebene der Anode gerichteten bandförmigen Brennflecks in Richtung des Strahlenaustritts X durch die Projektion so verkürzt erscheint, da:ß der Brennfleck die in Abb. 3 rechts gezeigte scheinbare Größe f erhält.
Wird nun die Anode gemäß Abb. 3 rechts um den Punkt P in der Zeichenebene um den Winkel cp hin und her bewegt, so entspricht die Fläche, die der Ableitung der gesamten zugeführten Leistung während einer Schwingung zur Verfügung steht, der in Abb. -3 unten gezeigten Fläche F. Die Fläche F ist aber ungleich größer als der in der Richtung X optisch 'wirksame Brennfleck der Röhre. Hierdurch wird also eine gesteigerte Leistungszufuhr !bei größter Zeichenschärfe ermöglicht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zum Betrieb-von Röntgenröhren finit in einer Ebene schwingender Anode und periodisch schwankendem Röhrenstrom, dadurch gekennzeichnet, daß, die Schwingungen #der Anode zu den periodischen Schwankungen des Röhrenstromes in solche Abhängigkeit gebracht sind, da:ß der Anode in den Wendepunkten ihrer Bewegung nur eine kleine elektrische Leistung zugeführt wird. z. Röntgenröhre für Einrichtungen nach Anspruch i, auf deren Anode ein bandförmiger, durch eine geringe Anodenneigung in der Strahlenaustrittsrichtung perspektivisch verkürzt erscheinender Brennfleck erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennfleck senkrecht zur Schwingungsebene der Anode gerichtet ist.