DE524337C

DE524337C - Device for producing a band-shaped focal point in glow cathode roentgen tubes

Info

Publication number: DE524337C
Application number: DEM87416D
Authority: DE
Inventors: Dr Rudolf Thaller
Original assignee: CHF Mueller AG
Current assignee: CHF Mueller AG
Priority date: 1924-12-04
Filing date: 1924-12-05
Publication date: 1931-05-07

Description

Vorrichtung zur Erzeugung eines bandförmigen Brennflecks bei Glühkathodenröntgenröhren Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erzeugung eines bandförmigen Brennflecks bei Glühkathodenröntgenröhren, von dem nur die vorzugsweise in der Längsrichtung des Bandes liegenden Strahlen zur Bilderzeugung benutzt werden, die in ihrer Projektion wie ein scharfer, punktförmiger Brennfleck wirken. Die Wirkungsweise solcher Röntgenröhren ist gegenüber Röhren, die einen runden Brennfleck erzeugen, namentlich in bezug auf die Herstellung scharfer Röntgenbilder wesentlich günstiger.Device for producing a band-shaped focal point in hot cathode x-ray tubes The invention relates to a device for producing a band-shaped Focal spot in hot cathode x-ray tubes, of which only the preferably in the longitudinal direction of the tape lying rays are used to generate images in their projection act like a sharp, punctiform focal point. How such X-ray tubes work is related by name to tubes that produce a round focal point the production of sharp X-ray images is much cheaper.

Die Erfindung beruht auf eingehenden Versuchen darüber, welche elektrische Belegung des bandförmigen Brennflecks am günstigsten ist und welche technischen Mittel zur Erzielung der günstigsten Wirkung führen.The invention is based on extensive experiments on which electrical Occupancy of the band-shaped focal point is cheapest and what technical Means lead to the achievement of the most favorable effect.

Während es verhältnismäßig leicht ist, die Entstehungsbedingungen für einen runden Brennfleck festzustellen, dessen Zustandekommen auf dein Zusammenwirken der Gestalt des Glühdrahtes, der Form der Sammelvorrichtung und der Entfernung zwischen Glühkathode und Anode beruht, zeigt sich, daß die Übertragung dieser Betrachtungen auf das Entstehen eines bandförmigen Brennflecks nicht angängig ist.While it is relatively easy, the conditions of creation for a round focal point to determine its occurrence on your interaction the shape of the filament, the shape of the collector and the distance between Incandescent cathode and anode based, it turns out that the transfer of these considerations the formation of a band-shaped focal point is not possible.

Abb. i ist die schaubildliche Ansicht der bisher bei Glühkathodenröntgenröhren verwendeten Vorrichtung zur Erzeugung eines bandförmigen Brennflecks, von dein Abb. a eine besondere Form zeigt, während Abb. 3 die Gestalt eines nach der Erfindung erzeugten Brennflecks darstellt. Abb. :4 ist die senkrechte Schnittansicht einer Ausführungsform der zur Erzeugung des Brennflecks nach Abb.3 dienenden Vorrichtung. Abb.5 ist die schaubildliche Ansicht der Abb. 4. mit Schnitt nach der Linie A-b. Abb. 6 und 7 sind zwei um 9o° zueinander versetzte Ansichten einer mit der Vorrichtung nach Abb. q. und 5 versehenen Glühkathodenröntgenröhre.Fig. I is the diagrammatic view of the previously used with hot cathode x-ray tubes device used to create a band-shaped focal point, from the Fig. a shows a particular shape, while Fig. 3 shows the shape of one according to the invention generated focal spot represents. Fig: 4 is the vertical sectional view of a Embodiment of the device used to generate the focal point according to Figure 3. Fig.5 is the perspective view of Fig. 4. with a section along the line A-b. Figs. 6 and 7 are two views, offset from one another by 90 °, one with the device according to fig. q. and 5 fitted hot cathode x-ray tube.

Bisher wurde gemäß Abb. i bei Glühkathodenröntgenröhren zur Erzeugung des bandförmigen Brennflecks eine Glühkathode -mit einer Sammelvorrichtung verwendet, die aus zwei ebenen, dachförmig zusammenstoßenden Flächen i zusammengesetzt war. In ihrem Schnittpunkt waren die Flächen i durch einen Spalt a unterbrochen, in dein die Glühkathode 3 in Form eines länglichen, zylindrischen Schraubendrahtes untergebracht war. Zur endlichen Begrenzung des bandförmigen Brennflecks waren noch zwei weitere Schrägflächen q. der Sammelvorrichtung vorgesehen.Up to now, according to Fig of the band-shaped focal spot a hot cathode - used with a collecting device, which was composed of two flat, roof-shaped colliding surfaces i. At their point of intersection the surfaces i were interrupted by a gap a, in your the hot cathode 3 housed in the form of an elongated, cylindrical screw wire was. There were two more to delimit the band-shaped focal point Inclined surfaces q. the collecting device provided.

Eine solche Sammelvorrichtung führte zwar in der Regel zur Erzeugung eines bandförmigen Brennflecks, doch war dieser nicht immer gleichmäßig mit Elektronen belegt. Häufig entstand ein Brennfleck, dessen Bild Abb. 2 zeigt und der aus zwei Zonen bestand, nämlich aus einer Zone 5 geringerer Intensität in Form einer Spindel mit spitz auslaufenden Enden und einer über das erwünschte Maß hinausgehenden Breite des Bandes und aus einer zweiten Zone 6 mit strichweise sehr viel stärkerer Belegung, die sich an nicht vorauszusehender Stelle innerhalb der ersten Zone 5 beim Betriebe der Röhre von selbst einstellte. Brennflecke solcher Gestalt sind unerwünscht, 'weil sie erstens nicht den Wirkungsgrad eines Brennflecks in Form eines vollständigen länglichen Rechtecks haben und weil zweitens die Schärfe des Röntgenbildes durch die übergroße Breite der schwächer belegten Zone beeinträchtigt wird, in deren mittlerem Teil die Stelle der stärksten Belastung des Brennflecks liegt.Such a collecting device usually led to production a ribbon-shaped focal point, but this was not always uniform with electrons proven. Often a focal point developed, the picture of which is shown in Fig. 2 and which consisted of two zones, namely a zone 5 of lower intensity in Shape of a spindle with pointed ends and one over the desired dimension going beyond the width of the tape and from a second zone 6 with line by line very much heavier occupancy, located in an unforeseeable position within the first zone 5 adjusted by itself when operating the tube. Focal spots such Shape are undesirable because, firstly, they do not increase the efficiency of a focal point in the form of a complete elongated rectangle and because, secondly, the sharpness of the X-ray image is impaired by the oversized width of the less occupied zone is, in the middle part of the point of greatest stress on the focal point lies.

Bei Glühkathodenröntgenröhren mit rundem Brennfleck ist bereits vorgeschlagen worden, zur Erzielung einer elektrisch günstigen Belegung des Brennflecks die in der Nähe der Glühkathode befindlichen Steuerglieder derart auszubilden und anzuordnen, daß die Intensität der den Brennfleck bildenden Zonen von der Mitte nach den Seiten zunimmt. Eine solche Einrichtung läßt sich mit sehr einfachen Mitteln, z. B. mit Hilfe eines in der Mitte der spiralförmigen Glühkathode angeordneten Metallstiftes, praktisch ausführen.In the case of hot cathode X-ray tubes with a round focal point, this has already been proposed been, to achieve an electrically favorable occupancy of the focal spot the in to design and arrange control elements in the vicinity of the hot cathode in such a way that that the intensity of the zones forming the focal point from the center to the sides increases. Such a device can be with very simple means, for. B. with With the help of a metal pin arranged in the middle of the spiral-shaped hot cathode, practically execute.

Schwieriger liegen dagegen die Betriebsverhältnisse bei einer Glühkathodenröntgenröhre mit bandförmigem Brennfleck, der durch eine langgestreckte Glühkathode und eine ihn mit Abstand umgebende längliche Sammelvorrichtung erzeugt wird. Die Erfindung betrifft die besonderen Mittel, durch die bei solchen Röntgenröhren eine möglichst günstige Belegung des bandförmigen Brennflecks erzielt wird, der auch hier aus mehreren gleichlaufenden Zonen verschiedener Intensität besteht, und zwar aus zwei gleichlaufenden, nahe nebeneinanderliegenden Streifen 7 starker Belastung, zwischen denen eine Zone 8 geringerer Belastung liegt, wie Abb. 3 zeigt. Durch einen Brennfleck dieser Art wird auch die Antikathode wirksam vor zu, starker Erhitzung geschützt, weil die Wärme von den äußeren Begrenzungszonen des Brennflecks gut abfließen und sich nach der Mitte hin nicht über ein zulässiges Maß steigern kann.On the other hand, the operating conditions are more difficult with a hot cathode X-ray tube with a ribbon-shaped focal point, which is formed by an elongated hot cathode and a Elongated collecting device surrounding it at a distance is generated. The invention concerns the special means by which such X-ray tubes have a favorable occupancy of the band-shaped focal point is achieved, which here also consists of several concurrent zones of different intensity, namely of two concurrent, closely adjacent strips 7 of high stress, between which a zone 8 is less stressed, as Fig. 3 shows. Through a focal point of this kind the anticathode is also effectively protected from excessive heating because the The heat from the outer boundary zones of the focal spot can flow off well and move downwards towards the middle cannot increase beyond a permissible level.

Bei der in Abb. q. und 5 dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung ist als Glühkathode 9 ein zylindrischer Schraubendraht angeordnet, an dessen Stelle auch eine bandförmige Elektronenquelle verwendet werden kann. Zwischen der Glühkathode 9 und der sie umgebenden Sammelvorrichtung io ist auf jeder Seite ein Zwischenraum von mindestens der Hälfte des Durchmessers der Glühkathode vorgesehen. Diese beiderseitigen Zwischenräume scheinen die Zweiteilung des Brennflecks zu ergeben. Um die Kraftlinien gleichmäßig zu verteilen, erhält die Sammelvorrichtung io zweckmäßig die Form einer konkaven Rinne. Die Krümmungsfläche der Rinne ist hierbei nicht gleichgültig, sie bedingt vielmehr im Zusammenhang mit der Entfernung zwischen Glühkathode und Antikathode die wirkliche Breite des Brennflecks. Bei der dargestellten Anordnung ragt die Sammelvorrichtung io seitlich über beide Enden der Glühkathode 9 hinaus, wobei als allgemeine Regel gilt, daß sie die Enden der Glühkathode an beiden Seiten wenigstens um die Hälfte der Glühkathodenlänge überragen muß. Dagegen ist eine solche Ausgestaltung der Sammelvorrichtung zur Begrenzung der Längsausdehnung des bandförmigen Brennflecks nicht notwendig, wenn der Schlitz i i der Sammelvorrichtung, der die Glühkathode 9 aufnimmt, an seinen beiden Schmalseiten durch je ein Abschlußstück 12 begrenzt wird, das die Glühkathode in der Längsprojektion überdeckt.In the case of the in Fig. Q. and FIG. 5 illustrated embodiment of the device a cylindrical screw wire is arranged as a hot cathode 9, in its place a belt-shaped electron source can also be used. Between the hot cathode 9 and the collecting device io surrounding it, there is a space on each side of at least half the diameter of the hot cathode is provided. These mutual Gaps seem to result in the division of the focal point in two. To the lines of force To distribute evenly, the collecting device io expediently takes the form of a concave groove. The curved surface of the channel is not indifferent here, it rather conditional in connection with the distance between hot cathode and anticathode the real width of the focal point. In the arrangement shown, the collecting device protrudes io laterally over both ends of the hot cathode 9, as a general rule it applies that they cut the ends of the hot cathode by at least half on both sides must exceed the length of the hot cathode. In contrast, such a configuration of the collecting device is not necessary to limit the longitudinal extent of the ribbon-shaped focal point, when the slot i i of the collecting device, which receives the hot cathode 9, is at his each of the two narrow sides is limited by a terminating piece 12, which is the hot cathode covered in the longitudinal projection.

Als rückwärtiger Abschluß der Glühkathode 9 dient ein kastenartiger Ansatz 13 der Sammelvorrichtung io, der mit zwei Stäben 14 zur Befestigung der Vorrichtung und mit zwei Löchern 15 zum Durchtritt der gegen die Sammelvorrichtung isolierten Stromzuleitungen der Glühkathode versehen ist. A box-like extension 13 of the collecting device io serves as the rear end of the hot cathode 9 and is provided with two rods 14 for fastening the device and with two holes 15 for the passage of the current leads of the hot cathode, which are isolated from the collecting device.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for producing a band-shaped Focal spot at which the distance between the longitudinally directed hot cathode and the collecting device surrounding them so dimensioned and designed the collecting device is that the intensity of the concurrent zones forming the focal point depends on the Middle increases on both sides, characterized in that the slot of the Collecting device surrounding the hot cathode at both ends by protruding outwards Areas is limited laterally.

2. Device according to claim i, characterized in that that the lateral boundary surfaces of the slot the hot cathode in the longitudinal projection cover.

3. Apparatus according to claim i, characterized in that the length of the collector the hot cathode on each side by at least half of the Exceeds the length of the hot cathode. ,

4. Apparatus according to claim i to 3, characterized in that that the mutual Distance of the hot cathode from the surrounding one Collection device at least equal to half the diameter of the hot cathode is.

5. Apparatus according to claim z to .4, characterized in that the collecting device the shape of one with a slit in the middle for the electrons to pass through has concave groove.