DE544708C - Kuehlvorrichtung fuer Anoden von Roentgenroehren - Google Patents

Description

Um die im Betriebe von Röntgenröhren an der Anode auftretende Wärme zu vernichten, benutzt man zwei hauptsächliche Verfahren; entweder führt man die Anode hohl aus und verbindet den Hohlraum mittels eines Rohres mit einem Kühlwasserbehälter, so daß die an der Anodenvorderfläche erzeugte Wärme durch die Verdampfung des Wassers abgeleitet wird, oder man versieht die massive Anode mit einem Metallstab guter Wärmeleitfähigkeit, der in einen Rippenkühler endet, so daß die Anodenwärme an die den Rippenkühler umgebende Luft abgegeben wird.
Dadurch, daß sich im ersten Falle das Kühlwasser in allernächster Nähe der Elektronenaufprallstelle, also der Stelle der größten Temperatur, befindet, ist die Kühlwirkung sehr intensiv; es besteht jedoch der Nachteil, daß die Röntgenröhre nur in Lagen betrieben werden darf, bei denen der vordere Anodenteil mit Wasser gefüllt ist. Würde man diese Vorschrift nicht beachten, so ist eine übermäßig starke Erwärmung der Anode die Folge, die zu einem Gasaustritt führt und dadurch das Vakuum der Röhre verschlechtert.

Bei der Rippenkühlung besteht dieser Nachteil nicht, da die Wirkung des Rippenkühlers von seiner Lage weitgehend unabhängig ist.

Da jedoch einmal die Kühlwirkung durch die Größe der wärmeabgebenden Kühlflächen begrenzt ist, andererseits jedoch die gesamte abgestrahlte Wärmemenge den Metallstab von der Anode her durchfließen muß, ist eine Röhre, deren Kühlung durch einen Rippenkühler erfolgt, nicht so leistungsfähig wie eine in richtiger Lage betriebene wassergekühlte Röntgenröhre.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, welche es gestattet, je nach Bedarf ein Wasserkühlgefäß gegen einen Rippenkühler auszuwechseln.

Die Röntgenröhre wird demgemäß so ausgestaltet, daß die Anode mit einem Kühlstab versehen wird, der bis nahe an die Anodenvorderfläche hohl ist. An seinem aus der Röntgenröhre herausragenden Ende besitzt der Kühlstab einen Konus, auf den sich eine Wasserkugel aufsetzen läßt, wenn Kühlung mit Wasser beabsichtigt ist. Auf den gleichen Konus läßt sich an Stelle der Wasserkugel ein Rippenkühler setzen, der bei weniger schwerer Belastung der Röhre, aber für alle denkbaren Lagen der Röntgenröhre durch Wärmeleitung und Abstrahlung durch den Rippenkühler eine ausreichende Kühlung der Anode gewährleistet.

Als Beispiel ist eine Anordnung, die das Auswechseln des Kühlwasserbehälters gegen einen Rippenkühler gestattet, in der beiliegenden Zeichnung in zwei Abbildungen dargestellt. Abb. ι zeigt die Anode einer Röntgenröhre mit der Anordnung des durchbohrten Kühlstabes und des Kühlwasserbehälters, während Abb. 2 den Kühlstab mit einem Rippenkühler versehen darstellt.

In der Anode ι, die in den Glaskolben 2 der Röntgenröhre eingeschmolzen ist, ist der hohle Kühlstab 3 durch Lötung oder Schweißung oder nach einem anderen Verfahren, das einen guten Wärmekontakt gewährleistet, befestigt. Der obere Teil des Kühlrohres 3 geht in einen Konus 4 über und endet in einem Gewinde 5, das zur Befestigung des Rippenkühlers dient, wie aus Abb. 2 ersicht-Hch ist. An der Stelle, an der das Kühlrohr 3 in den Konus 4 übergeht, ist beispielsweise durch Lötung oder Schweißung ein Gewindering 6 befestigt, der zum Schütze des oberen Teiles des Glaskolbens 2 eine metallische Kappe 7 trägt. Der Konus 4 ragt etwa bis zur Mitte in die Wasserkugel 8 hinein, die mittels einer Überwurfmutter 9 und durch eine Packung 10 wasserdicht und drehbar an dem Gewindering 6 befestigt ist.

Das Einfüllen des Kühlwassers erfolgt durch eine Öffnung 11, und ein im Innern der Wasserkugel vor der Öffnung angeordnetes Blech 12 verhindert ein Herausspritzen des kochenden Kühlwassers. Zur besseren Ableitung der im Betriebe sich bildenden Dampfblasen besitzt der Konus 4 Bohrungen 13, durch die der gebildete Dampf entweichen kann.

Während in den Lagen, in denen der untere Teil der Anode vom Wasser bespült wird, die Röhre als wassergekühlte Röntgenröhre belastbar ist, ist ihre Leistungsfähigkeit auch dann, wenn ihre Achse beispielsweise so stark geneigt ist, daß die Linie A-B die Waagerechte darstellt, nicht herabgesetzt, da der Transport der Wärme bis zum Kühlwasser durch den Kühlstab 3 erfolgt.

Wird die Röntgenröhre unter Verhältnissen betrieben, bei denen das Auffüllen des Kühlwassers Schwierigkeiten macht, dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn die Röhre für Durchleuchtungszwecke unter einem Operationstisch benutzt wird, so läßt sich durch Abschrauben der Überwurfmutter 9 die Wasserkugel-δ entfernen und an ihre Stelle auf den Konus 4 ein Rippenkühler 14 anbringen, der durch eine beispielsweise als Scheibe ausgebildete Mutter 15 und eine Spiralfeder 16, die ein Lockern des Rippenkühlers 14 auf den Konus 4 durch die Wärmedehnungen verhindern soll, gehalten wird. Naturgemäß ist dabei die Leistungsfähigkeit der Röntgenröhre entsprechend der Radiatorkühlung geringer als bei der Wasserkühlung.

Es gestattet aber die Auswechselbarkeit des Kühlgefäßes gegen einen Rippenkühler die Benutzung der Röhre auch in den Fällen, in denen die unzugängliche Anordnung der Röhre ein Auffüllen des Kühlwassers ersehwert.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Kühlvorrichtung für Anoden von Röntgenröhren u. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß das aus der Röhre herausragende Ende des hohlen Anodenstabes als Konus ausgebildet ist, auf den sich wahlweise verschiedene Kühlvorrichtungen, wie Wasserkühlgefäße und Rippenkühler, aufschieben lassen.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen