DE526003C

DE526003C - X-ray tube

Info

Publication number: DE526003C
Application number: DEN24207D
Authority: DE
Inventors: Dr Albert Bouwers
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1924-07-23
Filing date: 1925-02-24
Publication date: 1931-06-02
Also published as: US1717309A; FR599512A; NL16507C; GB237580A

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AH 2. JUNI 1931ISSUED AH JUNE 2, 1931

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 21 g GRUPPECLASS 21 g GROUP

N 242ÖJ VIII a 121g Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents:N 242ÖJ VIII a 121g Date of the announcement of the grant of the patent:

N.V.Philips' Gloeilampenfabrieken in Eindhoven, Holland*)N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken in Eindhoven, Holland *)

Röntgenröhre Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. Februar 1925 abX-ray tube Patented in the German Empire on February 24, 1925

Die Erfindung bezieht sich auf Röntgenröhren und insbesondere auf Röntgenröhren, bei denen der wirksame Teil der Antikathode aus Wolfram hergestellt ist. Bei Verwendung einer Röntgenröhre zur Herstellung von Röntgenaufnahmen wird in der Regel eine sehr große Energie während sehr kurzer Zeit auf einen kleinen Teil der Antikathode konzentriert; aber auch bei RöntgenröhrenThe invention relates to x-ray tubes and more particularly to x-ray tubes, in which the effective part of the anticathode is made of tungsten. Using An x-ray tube for making x-rays will usually have a very large amount of energy during a very short period Time focused on a small part of the anticathode; but also with X-ray tubes

ίο für Therapiezwecke wird häufig der Antikathode eine große Energie zugeführt. Es sind viele auf das Abführen dieser Energie gerichtete Mittel angegeben worden, die auf Wärmeleitung und auf Wärmestrahlung beruhen. Trotz dieser Hilfsmittel kommt es jedoch vor, daß die der Antikathode zugeführte Energie nicht so rasch abgeleitet werden kann, daß ein Einbrennen der Antikathode vermieden wird.ίο the anticathode is often used for therapeutic purposes a great energy supplied. There are many directed towards the dissipation of this energy Means have been given that are based on thermal conduction and thermal radiation. In spite of these aids, it happens suggest, however, that the energy supplied to the anticathode cannot be dissipated as quickly can prevent burn-in of the anticathode.

ao Der Zweck der Erfindung ist, zu der Bauart einer Röntgenröhre zu gelangen, bei der von einem sehr kleinen Brennfleck so viel Energie abgeführt werden kann, daß die Gefahr eines Einbrennens der Antikathode verringert wird.ao The purpose of the invention is to arrive at the type of X-ray tube in which so much energy can be dissipated from a very small focal point that the danger anti-cathode burn-in is reduced.

Der Erfindung gemäß ist die Wolframantikathode einer Röntgenröhre an der Stelle des Brennflecks mit einer Aushöhlung, deren Durchmesser demjenigen des Brennflecks praktisch gleich ist, derart versehen, daß die Kathodenstrahlen die Wandungen der Höhlung unter spitzen Winkeln treffen. Da bei solch einer Röntgenröhre der Brennfleck sich somit in einem Hohlraum in der Antikathode befindet, kann die Kühlung weit wirkungsvoller sein als bei Röntgenröhren, bei denen die Antikathode flach ist. Man hat schon vorgeschlagen, Antikathoden für Röntgen- - ■ röhren mit einer Aushöhlung zu versehen, welche am Boden durch eine Fläche begrenzt' wird, die von den Kathodenstrahlen getroffen wird. Diese Fläche stellt dabei den eigentlichen Brennfleck dar. In solchen Röntgenröhren ist also die Antikathode an der Stelle des Brennfleckes, im Gegensatz zum Erfindungsgegenstande, flach. Bei Röntgenröhren nach der Erfindung wird nämlich das Flächenverhältnis des von den Kathodenstrahlen getroffenen Teiles der Antikathode und des Durchschnittes des austretenden Röntgen-Strahlbündels größer sein als dies bei Röntgenröhren mit flacher Antikathode der Fall ist. Bei Röntgenröhren mit flacher Antikathode, deren Oberfläche meistens einen Winkel von 45° mit der Richtung des Röntgen-Strahlbündels bildet, ist das Verhältnis derAccording to the invention, the tungsten anticathode of an x-ray tube is in place of the focal spot with a cavity whose diameter corresponds to that of the focal spot is practically the same, provided in such a way that the cathode rays hit the walls of the cavity meet at acute angles. Since with such an X-ray tube the focal point is thus located in a cavity in the anticathode, the cooling can be far more effective than with X-ray tubes where the anticathode is flat. It has already been proposed to use anticathodes for X-ray - ■ tubes to be provided with a cavity, which is delimited at the bottom by a surface ' that is hit by the cathode rays. This area represents the actual one In such X-ray tubes, the anticathode is at the location of the focal point, in contrast to the subject matter of the invention, flat. In the case of X-ray tubes according to the invention, the area ratio is that which is struck by the cathode rays Part of the anticathode and the cross section of the exiting X-ray beam be larger than is the case with X-ray tubes with a flat anticathode. For X-ray tubes with a flat anticathode, the surface of which usually forms an angle of 45 ° with the direction of the X-ray beam forms, the ratio is the

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Dr. Albert Bowvers in Eindhoven, Holland.Dr. Albert Bowvers in Eindhoven, Holland.

Oberfläche des Brennflecks und des Querschnitts des austretenden Röntgenstrahlbündels annähernd p'H. Dagegen wird bei Röntgenröhren nach der' Erfindung, welche eine Antikathode mit einer kegelförmigen Höhlung mit einem Winkel an der Spitze von beispielsweise 30⁰ besitzen, das Verhältnis der Oberfläche des Brennfleckes und des Querschnitts des in der Richtung der Kegelachse austretenden Röntgenstrahlbündels annähernd 4,2 sein. Aus diesem Grunde wird also bei gegebener Bildschärfe die Abkühlung der Antikathode durch Anwendung der Erfindung intensiver sein als bei Röntgenröhren, bei denen der wirksame Teil der Antikathode eine flache Ebene bildet.Surface of the focal spot and the cross section of the exiting X-ray beam approximately p'H. In contrast, the ratio of the surface area of the focal spot and the cross-section will be the exiting in the direction of the axis of the cone X-ray beam is approximately 4.2 in X-ray tubes according to the 'invention, which possess anti-cathode with a conical cavity with an angle at the tip, for example 30 ⁰ . For this reason, with a given image sharpness, the cooling of the anticathode by using the invention will be more intensive than in the case of x-ray tubes in which the effective part of the anticathode forms a flat plane.

Ein weiterer Vorteil von Röntgenröhren nach der Erfindung ist darin zu sehen, daß in der Höhlung der Antikathode ein nahezu feldfreier Raum vorhanden ist. Während es bei Röntgenröhren, wie sie bisher bekannt sind, oft vorkommt, daß das zwischen Kathode und Antikathode bestehende starke Feld von der glühenden Antikathode Wolframstückchen abzieht, wird dies bei Röntgenröhren nach der Erfindung infolge des erwähnten nahezu feldfreien Raumes in geringem Maße vorkommen, so daß auch aus diesem Grunde die Gefahr einer Beschädigung der Antikathode verringert ist.Another advantage of X-ray tubes according to the invention is the fact that in The cavity of the anticathode has an almost field-free space. While it is at X-ray tubes, as they are known so far, often happens that between the cathode and Anti-cathode existing strong field from the glowing anti-cathode tungsten pieces subtracts, this is almost in the case of X-ray tubes according to the invention as a result of the aforementioned field-free space occur to a small extent, so that also for this reason the Risk of damage to the anticathode is reduced.

Ein Ausführungsbeispiel soll an Hand der Abbildung näher beschrieben' werden. In einem Metallgefäß 1 befindet sich eine Glühkathode 2. An der Wand des Metallgefäßes ist ein Metalldecke! 3 befestigt, in dem eine Öffnung gelassen ist, vor der die Antikathode 4 mit einem Teil ihrer Oberfläche angeordnet ist. In der Antikathode, die an der Außenseite beispielsweise aus Chromeisen bestehen kann, ist eine kegelförmige Wblframpastille 5 angebracht, die von einer aus Kupfer bestehenden Masse 6 umgeben ist. Der Antikathode gegenüber befindet sich im Metallgefäß ein Fenster zum Durchlassen der erzeugten Röntgenstrahlen. Dieses Fenster besteht aus einer mit der Metallwand luftdicht .verschmolzenen Glaskappe 7, während auch eine ringförmige Metallplatte 8, z. B. aus Eisen, vorgesehen ist, welche die Röntgenstrahlen abschirmt und verhütet, daß die Einschmelzstelle 9 von Kathodenstrahlen getroffen wird. Der eine Zuleitungsdraht 10 für die Glühkathode ist durch den Metallring 8 isoliert hindurchgeführt und ist in die Glaskappe 7 eingeschmolzen. Der andere Zuleitungsdraht wird von der leitenden Verbindung des Poles 11 mit dem Metall ring 8 und vom Metallmantel 1 gebildet. Die Röntgenröhre ist hoch entlüftet oder hat eine Wasserstoffoder Heliumgasfüllung unter einem Druck über 0,0006 mm Quecksilbersäule, die derart beschaffen ist, daß eine die Entladung störende Gasionisierung nicht auftritt. Erstreckt sich nun beim Betrieb der Röntgenröhre der Brennfleck über den Teil a-b-c der Antikathode, so.wird der Querschnitt des austretenden Röntgenstrahlbündels nicht größer sein als die kleine Ebene a-c, so daß eine große Bildschärfe nebst einer Wärmeabfuhr erhalten werden kann, die von einer großen 70· Überfläche ausgeht und außerdem infolge des kleinen Körperwinkels der kegelförmigen Antikathodenhöhlung besonders intensiv ist. Es ist einleuchtend, daß die Erfindung auch mit gutem Erfolg auf Röntgenröhren anderer Bauart als die hier beschriebene angewendet werden kann. Auch bei Röntgenröhren, deren Wirkungsweise auf Gasionisierung beruht und die keine Glühkathode haben, werden mit Hilfe der Erfindung sehr günstige Ergebnisse erzielt werden können.An embodiment is to be described in more detail with reference to the figure. A hot cathode 2 is located in a metal vessel 1. There is a metal ceiling on the wall of the metal vessel! 3, in which an opening is left, in front of which the anticathode 4 is arranged with part of its surface. In the anticathode, which can consist of chrome iron on the outside, for example, a conical Wblframpastille 5 is attached, which is surrounded by a mass 6 made of copper. Opposite the anticathode there is a window in the metal vessel through which the generated X-rays can pass. This window consists of a glass cap 7 fused airtight to the metal wall, while an annular metal plate 8, e.g. B. made of iron, is provided, which shields the X-rays and prevents the melting point 9 from being hit by cathode rays. One lead wire 10 for the hot cathode is passed through the metal ring 8 in an insulated manner and is fused into the glass cap 7. The other lead wire is formed by the conductive connection of the pole 11 with the metal ring 8 and the metal jacket 1. The X-ray tube is highly vented or has a hydrogen or helium gas filling at a pressure above 0.0006 mm of mercury, which is such that gas ionization, which interferes with the discharge, does not occur. If, when the X-ray tube is in operation, the focal spot extends over part abc of the anticathode, the cross-section of the emerging X-ray beam will not be larger than the small plane ac, so that a large image sharpness can be obtained along with heat dissipation that can be achieved by a large 70 · Excessive surface area and, in addition, is particularly intense due to the small body angle of the conical anti-cathode cavity. It is evident that the invention can also be applied with good success to X-ray tubes of other types than those described here. With X-ray tubes whose mode of operation is based on gas ionization and which do not have a hot cathode, very favorable results can be achieved with the aid of the invention.

Claims

Claim:

X-ray tube with hot cathode and tungsten anticathode, characterized in that that the anticathode is provided with a cavity at the location of the focal spot, the diameter of which that of the focal spot is practically the same, such that the cathode ray go len meet the wall of the cavity at acute angles.

1 sheet of drawings