DE529141C

DE529141C - Antikathode fuer Roentgenroehren und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE529141C
Application number: DEN25635D
Authority: DE
Inventors: Dr Albert Bouwers; Dr Gillis Holst; Dr Gottfried Bruno Jonas
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1922-06-13
Filing date: 1926-03-09
Publication date: 1931-07-09
Also published as: FR565457A; US1754716A; FR31664E; NL18586C; BE333019A; CH103083A; NL12876C; DE452346C; US1947417A; AT101492B; GB250927A

Description

Im Hauptpatent 526 604 ist eine Elektrode für Entladungsröhren beschrieben, an die eine Glaswand angeschmolzen ist und die einen hohlen Teil aus Chromeisen besitzt, an dessen Rand das Glas angeschmolzen ist und der das Innere der Entladungsröhre von der Außenluft abschließt.

Die Erfindung hat zum Zweck, solche Elektroden besonders geeignet für den Gebrauch als Antikathode in Röntgenröhren zu machen. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß die Befestigung des für die Aussendung von Röntgenstrahlen dienenden Metallblockes an dem Chromeisenteil Schwierigkeiten mit sich bringt, insbesondere wenn der Metallblock, wie es häufig der Fall ist, aus Wolfram besteht. Diese Metalle lassen sich nämlich nicht aneinanderschnielzen. Überdies ist die schlechte Wärmeleitung des an den Metall-

ao block grenzenden Chromeisens ein Nachteil, der nur dadurch vermieden werden kann, daß an dieser Stelle die Chromeisenwand sehr dünn gemacht wird, wodurch aber die Antikathode an mechanischer Festigkeit einbüßt.

Gemäß der Erfindung werden diese Übelstände dadurch behoben, daß innerhalb des aus Chromeisen bestehenden hohlen Teils völlig oder nahezu völlig vom Chromeisen umgeben ein Metall oder eine Metallegierung mit großem Wärmeleitungsvermögen angebracht wird, die einen zur Aussendung von Röntgenstrahlen dienenden Metallblock trägt. Als Metall oder Metallegierung mit großem Warmeleitungsvermögen muß ein Stoff verwendet werden, der sich sowohl an das Chromeisen wie auch an den Metallblock anschmelzen läßt. Als solcher Stoff kommt z. B. Kupfer in Betracht, unter der Bedingung, daß es nicht oder nur wenig verunreinigt ist. Das im Handel vorkommende elektrolytische Rotkupfer hat sich für den Zweck der Erfindung als sehr geeignet erwiesen.

Es ist bekannt, den zum Aussenden von Röntgenstrahlen dienenden Block einer Röntgenröhre in einen Kupferblock einzubetten und diesen Kupferblock mittels eines Platinringes an der Glaswand der Röhre zu befestigen. Dieser Ring umgibt jedoch nur einen sehr kleinen Teil des Kupferblockes, so daß die seitliche Wärmeausstrahlung von der

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Dr. Gillis Holst, Dr. Albert Bouwers und Dr. Gottfried Bruno Jonas in Eindhoven, Holland.

Kupferoberfläche her stattfindet, was bei einer Antikathode gemäß der Erfindung nicht der Fall ist, bei der die seitliche Wärmeausstrahlung größer ist; da~ sie von einer Chromeisenoberfläche stattfindet.

Zweckmäßig wird auch die den zum Aussenden der Röntgenstrahlen dienenden Metallblock tragende Fläche des Metalls oder der Metallegierung mit großem Wärmeleitungsvermögen teilweise vom Chromeisen bedeckt. Es wird dadurch die Möglichkeit verringert, daß etwa aus diesem Stoff frei werdende, für die Röhre schädliche Bestandteile in die Röhre treten, und es wird verhütet, daß dieser Stoff von der Entladung angegriffen wird. Dies kann dadurch erreicht werden, daß, wie in einer Ausführungsform der Erfindung, der zum Aussenden von Röntgenstrahlen dienende Metallblock in das Metall mit großem Wärmeleitungsvermögen eingebettet und letzteres von einem ringförmigen Teil aus Chromeisen mit einem einwärts umgebogenen Flansch umschlossen wird.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der zum Aussenden von Röntgenstrahlen dienende Metallblock mit einem die Wärme gut leitenden Stoff in unmittelbarer Berührung ist, wodurch die beim Betrieb entstandene Wärme leicht abgeführt wird und die Abtrennung von dem Innern der Röhre doch durch Chromeisen geschieht, das sich als vorzüglich geeignet für diesen Zweck erwiesen hat und überdies den großen Vorteil hat, daß es sich bei einer richtigen Wahl der Chrom- und Eisenmengen (z. B. 15 bis 50 °/₀ bzw. 85 bis 50 °/₀) recht gut an das Glas anschmelzen läßt. Um die Wärmeableitung noch zu verbessern, kann mit dem Metall oder der Metallegierung mit großem Wärmeleitungsvermögen eine aus der Röhre herausragende Kühlvorrichtung verbunden sein.

Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung der oben beschriebenen Antikathoden für Röntgenröhren. Gemäß diesem Verfahren wird ein für die Aussendung von Röntgenstrahlen bestimmter Metallblock in einem Gefäß aus Chromeisen angeordnet, und es wird darauf ein Metall oder eine Metallegierung mit großem Wärmeleitungsvermögen in dieses Gefäß eingebracht, worauf der Boden des Gefäßes so weit entfernt wird, daß der Metallblock bloßgelegt wird.

Das Verfahren gemäß der Erfindung wird zweckmäßig derart ausgeführt, daß das Metall oder die Metallegierung mit großem Wärmeleitungsvermögen nach demEinbringen in das Chromeisengefäß unter Abschluß der Luft geschmolzen wird. Dies kann z. B. dadurch geschehen, daß das Chromeisengefäß während der Schmelzung des darin eingeführten Metalls oder der Metallegierung in einen Vakuumraum gebracht wird. Das Erhitzen des Metalls oder der Metallegierung kann dann z. B. dadurch erfolgen, daß das Gefäß in ein hochfrequentes Magnetfeld gebracht wird. Auch kann der Abschluß der Luft dadurch erfolgen, daß in das Chromeisengefäß Stoffe eingeführt werden, die beim Schmelzen eine Schlacke bilden, welche das geschmolzene Metall vor dem Zutritt der Luft schützt.

Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung erläutert werden, in der zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht sind, und zwar zeigt

Fig. ι eine Antikathode, bei der die Oberfläche eines Metallblockes zum Aussenden von Röntgenstrahlen parallel zu der Längsrichtung des Chromeisengefäßes dient, und

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher der Metallblock zum Aussenden von Röntgenstrahlen lotrecht zur Längsrichtung des Chromeisengefäßes dient.

In Fig. ι bezeichnet 1 ein Gefäß aus Chromeisen, an das eine Glaswand 2 angeschmolzen ist, die einen Teil der Außenwandung einer Röntgenröhre bildet. Vor dem Anschmelzen des Gefäßes 1 an den gläsernen Teil 2 wird ein für die Aussendung von Röntgenstrahlen dienender Metallblock 3 in einer im Boden des Chromeisengefäßes 1 vorgesehenen Aussparung angebracht. Der Block 3 kann z. B. aus Wolfram bestehen. Darauf wird eine Menge Kupfers oder eines anderen Stoffes mit großem Wärmeleitungsvermögen in dieses Gefäß eingebracht. Das Gefäß 1 kann darauf in einen Vakuumkessel gesetzt werden, in dem es bis über den Schmelzpunkt des Kupfers erhitzt wird, so daß das Kupfer eine gut leitende Verbindung mit dem Wolframblock 3 herstellt. Darauf wird das Gefäß langsam abgekühlt, wobei dafür gesorgt wird, daß die Abkühlung an der Unterseite des Gefäßes anfängt, um zu verhindern, daß im Kupfer Gußblasen entstehen. Die in der Zeichnung mit 4 bezeichnete Kupferfüllung kann darauf ausgedreht und mit einem Schraubengewinde 5 versehen werden. Dann wird der Boden des Gefäßes 1 so weit entfernt, z. B. durch Schleifen oder durch Drehen, daß der Wolframblock bloßgelegt wird, wobei das Gefäß die durch gestrichelte Linie 6 in Fig. ι angegebene Form erhält. Nachdem das Chromeisengefäß an die Glaswand 2 angeschmolzen worden ist, kann eine Kühlröhre 7 oder ein Kühlstab in das Kupfer 4 eingeschraubt werden.

Wie schon in der Einleitung bemerkt wurde, braucht das Erhitzen des Kupfers oder des ähnlichen Stoffes mit großem Wärmeleitungsvermögen nicht immer im Vakkuum zu geschehen. Es können nämlich

auch während des Schmelzens oder vorher in das Chromeisengefäß Stoffe eingebracht werden, die auf dem Kupfer eine die Luft abschließende Schlacke bilden. Das Erhitzen kann dann auf jede beliebige Weise, z. B. mittels eines Gasbrenners o. dgl., gescheheh. Die in Fig. 2 veranschaulichte Ausführungsform stimmt im wesentlichen mit der in Fig. ι dargestellten überein. In beiden

to Figuren sind entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. In dieser Ausführungsform ist innerhalb des Gefäßes 1 ein Block 8 aus Chromeisen mit schräger oberer Fläche angeordnet. Dieser Block dient als Boden für das Chromeisengefäß und weist eine Aussparung auf, in welcher der Wolframblock 3 angeordnet wird. Nachdem das im Gefäß 1 vorhandene Metall mit großem Wärmeleitungsvermögen geschmolzen und abgekühlt worden ist, werden bei dieser Ausführungsform das Gefäß 1 und der Chromeisenblock 8 so weit entfernt, daß der Wolframblock 3 bloßgelegt wird. Das Gefäß und der Block 8 erhalten dabei die durch die gestrichelte Linie 9 angegebene Form.

Claims

Patentansprüche:

i. Elektrode nach Patent 526 604 zum Gebrauch als Antikathode in Röntgenröhren, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des aus Chromeisen bestehenden hohlen Teiles ein Metall oder eine Metallegierung mit großem Wärmeleitungsvermögen seitlich völlig oder nahezu völlig vom Chromeisen umgeben angebracht ist und einen für die Aussendung von Röntgenstrahlen dienenden Metallblock trägt.
2. Elektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die den Metallblock tragende Fläche des Metalls oder der Metallegierung mit großem Wärmeleitungsvermögen teilweise vom Chromeisen bedeckt ist.
3. Elektrode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der für die Aussendung von Röntgenstrahlen dienende Metallblock in das Metall mit großem Wärmeleitungsvermögen eingebettet ist und letzteres von einem aus Chromeisen bestehenden ringförmigen Teil mit einwärts umgebogenen Flansch umschlossen wird.
4. Verfahren zur Herstellung von Antikathoden für Röntgenröhren nach Anspruch i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein "für die Aussendung von Röntgenstrahlen bestimmter Metallblock in einem Gefäß aus Chromeisen angeordnet und dann ein Metall oder eine Metalllegierung mit großem Wärmeleitungsvermögen in dieses Gefäß eingebracht wird, -worauf der Boden des Gefäßes so weit entfernt wird, daß der Metallblock bloßgelegt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall oder die Metallegierung mit großem Wärmeleitungsvermögen nach dem Einbringen in das Chromeisengefäß unter Abschluß der Luft geschmolzen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen