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Glühkathodenweichstrahlröntgenröhre für, therapeutische Zwecke Der
Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die sogenannten Grenzstrahlen, d. h.
äußerst weiche Röntgenstrahlen, bei bestimmter Dosierung Heilwirkung haben. und
sich insbesondere zur Oberflächenbehandlung der Haut eignen. Da der Wirkungsgrad
der Strahlenerzeugung infolge der bei Weichstrahlröhren geringen Energie nur klein
ist, muß man verhältnismäßig große Flächen in einem kleinen Fokusabstand bestrahlen
können.
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Die bisher bekannten Weichstrahlröhren, die lediglich für diagnostische
Zwecke, insbesondere zur Bildaufnahme, benutzt wurden, erfüllen diese Bedingung
nicht. Zwar können auch extrem weiche Strahlen infolge der Verwendung eines Fensters
von hoher Strahlendurchlässigkeit, z. B. aus Lindemann-Glas, austreten. Es wäre
aber nicht möglich gewesen, selbst wenn man diese Weichstrahlröhre für therapeutische
Zwecke zu benutzen versucht hätte, den zu bestrahlenden Körper so nahe an die Antikathode
heranzubringen, daß eine genügende Strahlenintensivität wirksam wird. Bei einer
bekannten Weichstrahlröhre für diagnostische Zwecke ist zwar das Lindemann-Fenster
dicht an die Antikathode herangebracht, so daß das Bestrahlungsfeld vergrößert wurde,
der bei dieser Bauart mögliche Abstand zwischen dem zu bestrahlenden Körper und
der Antikathode wäre aber noch so groß gewesen, daß gerade der weichste Teil der
Strahlung, auf den es ankommt, absorbiert worden wäre.
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Nach der Erfindung ist die obige Bedingung dadurch erfüllt, daß das
Strahlenaustrittsfenster von `hoher Strahlendurchlässigkeit vor einer hohlkegelförmigen,
die Glühkathode mit Abstand umgebenden Antikathode angeordnet ist. Durch deren hohlkegelförmige
Form wird ein Strahlenbündel von großem Öffnungswinkel erzeugt, so daß eine ausreichende
Feldgröße für die durch das Lindemann-Fenster o. dgl. austretenden, extrem weichen
Strahlen geschaffen ist. Da ferner an derartige Grenzstrahlröhren nur Spannungen
von io ooo bis höchstens 25 ooo Volt gelegt werden, kann der zu bestrahlende Körperteil,
z. B. die Hand, unmittelbar an das Lindemann-Fenster gelegt werden, so daß von der
weichen Strahlung nur ein geringer Bruchteil absorbiert wird und somit auch die
Strahlenintensität zur Erzielung der Heilwirkung ausreicht.
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Bei einer Hartstrahlröhre, die bekanntlich mit Spannungen von Zoo
ooo Volt und mehr betrieben wird, hat man bereits vorgeschlagen, eine hohlkegelförmige,
die Glühkathode mit Abstand umgebende Antikathode zu verwenden, an die sich das
Filter für die weichen Strahlen anschließt. Diese Ausgestaltung der Antikathode
hat bei der Hartstrahlröhre aber
nur den Zweck, die infolge der
hohen Spannungen stark erhitzenden Kathodenstrahlen auf eine möglichst große Fläche
zu verteilen. Demgegenüber ist durch die Anwendung dieser besonders ausgebildeten
Antikathode bei einer Grenzstrahlröhre -erst die Weichstrahlröhre zur Benutzung
für therapeutische Zwecke, insbesondere zur Oberflächenbehandlung der Haut, geeignet
gemacht, indem eine Weichstrahlröhre für extrem weiche Strahlung bei genügender
Intensität und ausreichender Feldgröße geschaffen ist.
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Auf den Zeichnungen sind in Abb. i und 2 zwei Ausführungsformen der
neuen Röntgenröhre im Längsschnitt dargestellt, während Abb. 3 eine Schaltungsanordnung
der Röhre schematisch veranschaulicht.
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Bei der Röntgenröhre der Abb. i bezeichnet i den Antikathodenkörper,
dessen Ringteil :2 mit dem Glasrohr 3 der Röhre in bekannter Weise verschmolzen
ist. Das innere, im Vakuum liegende Ende des Antikathodenkörpers i ist mit einer
hohlkegelförmigen Bohrung 4 versehen, die senkrecht zur Längsachse der Antikathode
liegt. Ein Teil der Bohrung 4 wird durch einen hohlkegelstumpfförmigen Mäntel 5
aus Wolfram, Tantal, Platin o. dgl. gebildet, der zur Erzeugung der Röntgenstrahlen
dient. In der Achse dieses Mantels 5 liegt die beispielsweise schraubendrahtförmige
Glühkathode 6, die auf dem Mantel s einen ringförmigen Brennfleck erzeugt. Das vordere
Ende der Glühkathode 6 ist mit einer Metallscheibe 7 verbunden, während ihr anderes
Ende an einem rohrförmigen Metallträger 8 befestigt ist. Der Träger 8 ist' in einem
Glasträger 9 eingeschmolzen und umschließt mit Abstand einen mit einem Ende an der
Scheibe 7 befestigten Draht io, der durch ein Isolierrohr i z noch besonders gegen
den Metallträger 8 isoliert ist. Ein mit dem Glasträger 9 verbundener Glassockel
12 dient zum Durchführen der Zuleitungsdrähte 13, 14 für den Heizstrom der Glühkathode.
Der Draht 13 ist mit dem Metallträger 8 und der Draht 14 mit dem Draht io
verbunden. Der Glasträger 9 ist in bekannter Weise mit dem Glasrohr 15 der Röhre
verschmolzen.
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Gegenüber der Bohrung 4 des Antikathodenkörpers i ist die Röhre mit
einem Fenster 16 versehen, das aus Glas von hoher Strahlendurchlässigkeit, z. B.
aus sogenanntem Lindemann-Glas, besteht. Gegenüber der hinteren Öffnung der Bohrung
4 liegt in gewissem Abstande von der Antikathode i eine mit dem Metallträger 8 verbundene
Scheibe 17, die den Artritt von Röntgenstrahlen nach hinten verhütet.
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Der Antikathodenkörper i steht zur Wärmeableitung mit einem Kühlstab
18 in Verbindung, auf dessen äußerem Ende zweckmäßig ein Kühlrippenkörper i9 angeordnet
ist.
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Beim Betriebe der beschriebenen Glühkathodenröntgenröhre wird die
Antikathode i mit dem positiven und die Glühkathode 6 mit dem negativen Pol einer
Hochspannungsstromquelle (z. B. 2o ooo bis 25 ooo Volt) verbunden. Die Glühkathode
6 wird durch die Drähte 13, 14 in bekannter Weise mit Heizstrom versorgt und sendet
Kathodenstrahlen auf den sie umgebenden Mantel 5. Die auf diesem durch den Aufprall
der Strahlen erzeugten Röntgenstrahlen können infolge der getroffenen Anordnung
nur durch das Fenster 16 austreten, da ein Strahlenaustritt nach hinten durch die
Scheibe i7 verhindert wird.
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Die in dem Mantel 5 erzeugte Wärme wird auf kurzem Wege durch den
Antikathodenkörper i und den mit dem Kühler i9 versehenen Kühlstab 18 sehr wirksam
abgeleitet.
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Die Ausführungsform der Röhre nach Abb. 2 ist geradegestreckt, indem
die Antikathode 21 rohrförmig ist und einen Teil der Außenwand der Röhre bildet.
Der Träger 8 der Glühkathode 6 liegt hier in einem Hohlraum der Antikathode 21 in
deren Längsrichtung. Hierbei ist der mit Rippen i 9a versehene Kühler 18a in Form
einer Metallhülse unmittelbar auf die Außenwand der Antikathode 2i aufgesetzt. Das
Strahlenaustrittsfenster 16 liegt ebenfalls in der Längsachse der Antikathode i
fluchtrecht zu dem -hohlkegelstumpfförmigen: Mantel s.
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Bei der Röhre nach Abb. 2 ist der Weg zur Ableitung der Wärme von
dem Mantel 5 nach den Kühler i 8a noch kürzer und der Querschnitt der wärmeableitenden
Körper wesentlich größer als bei der Einrichtung nach Abb. i, wodurch die Belastungsfähigkeit
der Röhre erheblich gesteigert werden kann. Außerdem können die Glasteile der Röhre
nach Abb. z leicht durch Schutzmäntel, z. B. aus Pertinax, umhüllt werden.
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Bei der Röhre nach Abb. 2 kann die Antikathode leicht so geerdet werden,
daß ein Berühren hochspannungführender Teile unmöglich und infolgedessen die Bedienung
der Röhre vollkommen gefahrlos ist.
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Zu diesem Zweck wird gemäß Abb. 3 die rohrförmige Antikathode 21 der
Röhre 2o durch eine Metallhülse 29 mit dem geerdeten Metallschlauch 28 verbunden.
Die eine Klemme 26 des Hochspannungstransformators 27 ist mit dem Metallschlauch
28 verbunden und bei 31 geerdet. Die andere Klemme 26a ist mit der Klemme 24 des
Heiztransformators 25 verbunden. An die Klemmen 24, 24a des Heiztransformators 25
sind die durch den Schlauch 32 aus Gummi o. dgl. isolierten, von dem Metallschlauch
28 umgebenen Zuleitungen 23 für die Glühkathode
22 angeschlossen.
Der Glasteil der Röhre 2o ist durch eine Gummihülse 3o o. dgl. gegen die Metallhülse
29 isoliert.