DE519647C - Lagerungs- und Antriebsvorrichtung fuer eine Roentgenroehre - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
2. MÄRZ 1931

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21g GRUPPE

Ernst Pohl in Kiel Lagerungs- und Antriebsvorrichtung für eine Röntgenröhre

Patentiert im Deutschen Reiche vom 20. April 1929 ab

Um ein Wandern des Brennfleckes einer Röntgenröhre während des Betriebes zu erreichen, hat man die nachgiebig angeordnete Antikathode gegen die festgehaltene Röhre 5 oder die Röhre samt Antikathode gegen die nachgiebig mit der Röhre verbundene, aber ihrerseits im Betriebe festgehaltene Kathode eine Pendelbewegung ausführen lassen. Hierbei ergeben sich Massenwirkungen, die sich

ίο unter Umständen in Form von Erschütterungen störend bemerkbar machen und, wenn sie ein gewisses Maß überschreiten, den Bestand der Röntgenröhre gefährden. Jedenfalls schließen sich dadurch hohe Bewegungsgeschwindigkeiten von selbst aus. Die Anwendung hoher Geschwindigkeiten ist aber andererseits erwünscht, damit auch bei kürzesten Momentaufnahmen der Brennfleck über einen erheblichen Teil der xA.ntikathodenfläche wandert. Je größer der Weg ist, den der Brennfleck in der Zeiteinheit zurücklegt, um so j stärker kann man die Röhre belasten, zu um j so kürzeren Belichtungszeiten kann man somit übergehen. Es ist daher z. B. bei Kreisbewegung des Brennfleckes erwünscht, während einer Aufnahme mit dem Brennfleck über die ganze Kreisbahn zu gehen. Das bedeutet z. B. bei einer Belichtungszeit von ¹Z-,, Sekunde eine Umlaufzahl von 50 in der Sekunde oder 3000 in der Minute. Es ist aber ohne weiteres klar, daß an solche Umlaufzahlen bei den bekannten Röhren mit Brennfleck\vanderung nicht zu denken ist.

Gemäß der Erfindung werden nun höchste Umlaufzahlen dadurch ermöglicht, daß man die Röhre und die nachgiebig mit ihr verbundene Antikathode mit in bekannter Weise schräg zueinander stehenden Achsen anordnet und beide eine Drehbewegung je um die eigene Achse ausführen läßt. Man braucht dabei nur den einen Teil direkt anzutreiben, da der andere durch das als Kupplung wirkende nachgiebige Verbindungsglied mitgenommen wird. Das \^Terbindungsglied erfährt bei der Drehung eine Deformation in stets wechselnder Richtung, und die schrägachsig zur Röhre stehende Antikathode führt eine dem Umlauf der Röhre zu verdankende relative Kreislaufbewegung längs der Röhrenwand aus, die in jedem Augenblick mit einem andern Punkt ihres Umfanges in Kathodennähe kommt. Dabei findet auch eine entsprechende Wanderung des Brennfleckes statt, der stets auf den gerade in der Röhrenachse liegenden Punkt der Antikathode fällt. Da dies alles durch schleuderfreie Drehbewegungen geschieht, treten auch bei hohen Drehzahlen keine zu Erschütterungen führenden Schleuderkräfte auf.

Gegenüber den Röntgenröhren, deren Antikathode zum gleichen Zwecke gegen die Röhre drehbar gelagert ist, bietet die neue Anord-

nung den Vorteil, daß ohne Beeinträchtigung des Röhrenvakuums ein zwangsläufiger mechanischer Antrieb von außen her möglich ist und die Antikathode unmittelbar mit Wasser gekühlt werden kann,

Abb. ι der Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Erfindüngsgegenstandes teils in Ansicht, teils im Achsenschnitt durch die Röhre dar.

to Abb. 2 zeigt eine andere Form der Antikathode.

Die Röntgenröhre ι ist in einem isolierenden und strahlenundurchlässigen zylindrischen Gehäuse 20 untergebracht, das eine Strahlendurchgangsöffnung 21 aufweist. In dem Gehäusedeckel 20⁰ ist die Röhre auf der Anodenseite mittels Kugellagers 6, dessen Innenring auf einenj Ansatzzapfen 5 der Kathodenkappe sitzt, drehbar gelagert. Der Zapso fen 5 trägt außerhalb des Gehäuses eine Schnurscheibe 7, auf die von einem Motor aus die Drehbewegung übertragen werden kann.

Am Kathodenende erfolgt die Lagerung gleichfalls durch ein Kugellager 8, das in eine im Gehäuse angeordnete Zwischenwand 9 eingesetzt ist und dessen Innenring auf einem als Hohlzapfen dienenden Rohrstutzen 12 sitzt. Der Rohrstutzen 12 ist an einer Büchse 10, Ii angeordnet, die mit einer Platte 10 auf einen an das Glasgefäß der Röhre angeschmol- - zenen Metallring 13 geschraubt ist. Auf den Umfang der Platte 10 ist der die Umfangswand und die andere Flachseite der Büchse bildende Teil 11 aufgeschraubt, an dem der Rohrstutzen 12 angebracht ist. Der Zapfen 5 und der Hohlzapfen 12 liegen in der Röhrenachse.

Das Tragrohr 2 der Antikathode ist mit dem Antikathodenring 13 der Röntgenröhre durch eine Membran 14 verbunden, die aus zwei flachen, mit mittleren Öffnungen versehenen nachgiebigen Metallschalen 14", 14'' besteht, von denen 14" am Ring 13 und 14'' +5 am Antikathodenrohr 2 angelötet ist. Der Ring 13 sowohl als der Hohlzapfen 12 sind so weit gehalten, daß das Antikathodenrohr 2 in ihnen genügende Bewegungsfreiheit hat.

Das Antikathodenrohr 2 ist ferner durch ein Kugellager 15 geführt, dessen Außenring durch eine Gabel 16, die an Zapfen 17 des Ringes angreift, verstellbar festgehalten wird. Die Gabel 16 geht mit einem Gewindebolzen 18 durch die Wand des Gehäuses 20 und kann von außen mittels einer Mutter 19 verstellt werden. Für den Fall, daß die Elastizität der Membran 14 als Gegenwirkung gegen die Schraube 18 nicht ausreicht, kann man zwischen Gehäuse und Außenring des Kugellagers eine Zugfeder 22 anbringen.

Wird die Röntgenröhre mittels der Schnurscheibe 7 in Drehung versetzt, so muß infolge der festen Verbindung durch die Membran 14 die Antikathode diese Drehung mitmachen, jedoch dreht sie sich infolge ihrer Abstützung durch Membran 14 und Kugellager 15 um ihre eigene Achse. Da die Kathode in der Achse der Röntgenröhre liegt, bestreicht infolge des Umlaufs der Röntgenröhre und der Antikathode der Brennfleck einen zur Drehachse der Antikathode konzentrischen Kreis auf der Antikathodenfläche. Den Durchmesser dieses Kreises kann man dadurch verändern, daß man mittels der Schraube 18 die Schräglage der Antikathode ändert. Geschieht dies während des Betriebes, so beschreibt der Brennfleck auf der Antikathode eine Spirale. Man hat es in der Hand, selbsttätig eine solche Spiralbewegung dadurch herbeizuführen, daß man einen mechanischen Antrieb für die Schraubenmutter 19 oder für ein gleichwertiges Bewegungsgetriebe vorsieht.

Die drehbare Anordnung der Röntgenröhre nötigt dazu, besondere Einrichtungen zur Stromzuführung zu treffen. Gemäß der Zeichnung sind auf dem Kathodenhals i^a zwei Schleifringe 23 und 24 für die Zuführung des Betriebs- und Heizstromes vorgesehen. Die zugehörigen Bürsten 25, 26 sind am Gehäuse 20 befestigt und mit außerhalb des Gehäuses liegenden Anschlußklemmen 27, 28 verbunden. Ein weiterer Schleifring 29 sitzt auf dem Antikathodenrohr 2 und wirkt mit einer ebenfalls am Gehäuse 20 befestigten Bürste 30 zusammen, die mit einer außerhalb des Gehäuses angebrachten Klemme 31 in Verbindung steht.

Das Rohr 32 zum Zuführen des Kühlwassers zur Antikathode kann frei schwebend durch das Antikathodenrohr gehen, indem man es außerhalb des Rohres auf irgendeine geeignete Weise festhält. Man kann ihm aber gegebenenfalls auch im Rohr eine die gegenseitige freie Beweglichkeit nicht behindernde Führung geben. Ferner kann man auch ein sich mit der Röntgenröhre drehendes Kühlwassergefäß vorsehen und den Wasserumlauf durch feststehende Schraubenflügel o. dgl. hervorbringen.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Abb. 2 ist die Antikathode 3 nicht flach ausgeführt wie in Abb. 1, sondern hat eine kegelförmige wirksame Fläche erhalten. Diese Ausbildung gibt die Möglichkeit, ein Strahlenbündel von größerem Öffnungswinkel auszunutzen.

Statt der Röntgenröhre kann man auch das Antikathodenrohr fest lagern, indem man statt des einen Kugellagers 15 zwei in einem gewissen Abstande voneinander liegende Kugellager vorsieht. Dabei kann trotzdem die Möglichkeit einer Änderung der Achsenneigung vorgesehen sein. Wird das Anti-

Claims (5)

kathodenrohr in dieser Weise fest gelagert, so braucht gegebenenfalls die Röntgenröhre nur am Kathodenende ein Lager zu erhalten, das zwecks Verstellung der Neigung zwischen Röhrenachse und Antikathodenachse durch ähnliche Mittel, wie für das Lager 15 des Antikathodenrohres angegeben, verstellt werden kann. Andererseits steht in Anbetracht der Nachgiebigkeit der Verbindung zwischen Röhre und Antikathodenrohr nichts im Wege, beide Teile fest zu lagern. Der Antrieb kann auch vom Antikathodenrohr aus erfolgen. 1S Patentansprüche:

1. Lagerungs-und Antriebsvorrichtung für eine Röntgenröhre, deren Antikathode mit der Kathode nachgiebig verbunden

to ist und während des Betriebes zur fortgesetzten Verlegung des Brennfleckes bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Röntgenröhre (1) und die schräg dazu angeordnete Antikathode (3) so drehbar gelagert sind, daß bei Antrieb des einen Teils beide Teile sich um ihre eigenen Achsen drehen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine der beiden Teile (1, 3) in einem verstellbaren Lager (15) geführt ist, mittels dessen die gegenseitige Schräglage zum Einstellen einer bestimmten Kreisbahn des Brennfleckes auf der Antikathode oder während des Betriebes zum Zwecke der Erzielung einer Spiralbahn des Brennfleckes verändert werden kann.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung der Röhre Ci) an der Stelle der nachgiebigen Verbindung (14) mit der Antikathode (3} durch Vermittlung einer das nachgiebige Verbindungsglied (14) umschließenden Büchse (10, 11) erfolgt, die innerhalb des Verbindungsgliedes fest mit der Röhre verbunden und außerhalb des Verbindungsgliedes zu einem zur Lagerung dienenden Hals (12) von solcher Weite eingezogen ist, daß er dem hindurchgehenden Antikathodenrohr (2) hinreichende Bewegungsfreiheit bietet.

4. In Verbindung mit der Vorrichtung nach Anspruch 1 zu verwendende Röntgenröhre, dadurch gekennzeichnet, daß für die Stromzuführung Schleifringe (23, 24, 29) vorgesehen sind, die zweckmäßig kathodenseitig auf dem Röhrenhals (i^a), anodenseitig auf dem Antikathodenrohr (2) sitzen.

5. In Verbindung mit der Vorrichtung nach Anspruch 1 zu verwendende Röntgenröhre, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Ringfläche der Antikathode ('3, Abb. 2) Kegelform hat.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen