DE552281C - Vorrichtung bei Anlagen mit einer Entladungsroehre, insbesondere zum Erzeugen von Roentgenstrahlen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 13. JUNI 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 552281 KLASSE 21 g GRUPPE

Vorrichtung bei Anlagen mit einer Entladungsröhre, insbesondere zum Erzeugen von Röntgenstrahlen

Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. April 1931 ab

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung bei Entladungsröhren, insbesondere Röntgenröhren, deren Entladungsbahn von einem gegen die Elektroden isolierten leitenden Wandungsteil umgeben ist und die selbst ganz oder teilweise in eine metallene Hülle eingebaut sind.

Eine derartige metallene Hülle bietet eine vorzügliche Gelegenheit zur Befestigung der Entladungsröhre. Es ist dabei in den meisten Fällen erwünscht, daß die Hülle ein konstantes Potential, insbesondere Erdpotential, hat. Es hat sich in einigen Fällen als unerwünscht erwiesen, auch den die Entladungsbahn umgebenden leitenden Wandungsteil, der durch einen ganz aus Metall bestehenden Teil der Außenwand oder durch einen leitenden Belag auf dieser Wand gebildet wird, unmittelbar mit der Erde zu verbinden. Es

so kann trotzdem empfehlenswert sein, das Potential der Wand festzulegen.

Gemäß der Erfindung wird die metallene Hülle der Röhre über einen Widerstand mit der leitenden Wand verbunden. Es werden über diesen Widerstand, der von einer Hilfsentladungsbahn gebildet werden kann, elektrische Ladungen abgeleitet, die durch den Entladungsvorgang in der Röhre auf der leitenden Wand hervorgerufen werden. Um das Potential der Wand auch bei wechselnden Betriebsverhältnissen möglichst unverändert auf dem gleichen Wert zu halten, kann ein Widerstand verwendet werden, der eine mit der Stromstärke zunehmende Leitfähigkeit besitzt. Es kann auch ein Widerstand benutzt werden, der erst über einer bestimmten Spannung leitend wird, aber unter dieser Spannung praktisch keinen Strom durchläßt.

Es kann auch vorteilhaft sein, eine Verbindung zwischen Wand und Hülle zu benutzen, deren Leitfähigkeit mit der Temperatur zunimmt.

Der Verbindungswiderstand kann ganz zwischen Wand und Hülle eingebaut sein. In diesem Fall kann er z. B. aus einer leitenden oder halbleitenden Zwischenschicht bestehen. Er kann auch .die Gestalt eines gleichachsig mit der Röhre aufgewickelten Drahts oder Bandes aufweisen, das ganz oder teilweise in einer Zwischenschicht aus Isolierstoff eingeschlossen sein kann. Es wird im letzteren Fall eine sehr zweckmäßige Bauart erzielt, wenn

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. Albert Bouwers in Eindhoven.

man dem Widerstand die torrn einer in der Richtung der Röhrenachse ausgezogenen Spirale gibt.

Der Widerstand kann ferner aus einer Glimmlichtentladungsröhre bestehen. Durch Verwendung einer solchen Röhre als Widerstand kann die Bedingung erfüllt werden, daß die Leitfähigkeit mit der Stromstärke zunehmen soll. Röhren mit reiner Elektronenentladung kommen ebenfalls in Frage. Es kann dabei eine sogenannte kalte Kathode mit zugespitzter Oberfläche benutzt werden.

Die Erfindung ist von besonderer Wichtigkeit bei Röntgenröhren, sie kann aber auch bei anderen Röhren, z. B. Ventilröhren, angewendet werden.

Die Erfindung ist an Hand der Abbildungen näher erläutert, in denen einige Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise ^ao dargestellt sind.

Abb. ι stellt im Schnitt eine Röntgenröhre dar, bei der eine Zwischenschicht angewendet wird, die aus einem Halbleiter besteht.

In Abb. 2 und 3 sind Ausführungsformen von Röhren dargestellt, bei denen die Widerstandsverbindung zwischen Wand und Hülle auf andere Weise hergestellt ist.

Abb. 4 stellt eine Vorrichtung dar, bei der zwischen der Röhre und der schützenden Hülle eine Entladungsröhre angeordnet ist.

Bei der in Abb. 1 dargestellten Röntgenröhre wird die Entladungsbahn durch eine metallene Wand 1 umgeben. Angeschmolzene gläserne Wandteile 2 und 3 von ungefähr gleichwertigem Isolationsvermögen verbinden die Wand 1 mit den Elektroden der Röhre, und zwar mit der Anode 4 und der Kathode 5. Die Kathode besteht z. B. aus einem Glühdraht, der von einer metallenen Sammelvorrichtung umschlossen ist. Die Wand 1 ist ihrerseits von einer metallenen Hülle 7 umgeben.

Ist die Glühkathode derart angeordnet, daß die Wand 1 von Elektronen getroffen wird, so kann diese Wand eine Ladung erhalten, die einer gleichmäßigen Verteilung des Potentials längs der Entladungsbahn entgegenwirkt. Zur Ableitung dieser Ladung ist zwischen der Wand ι und der Hülle 7 eine Zwischenschicht 8 vorgesehen, die aus einem Stoff besteht, der einen hohen Widerstand aufweist, jedoch eine noch ausreichende Leitfähigkeit hat, um unerwünschte Ladungen abzuleiten. In Abb. 2 sind nicht die Elektroden der Röhre, sondern nur ein Teil der Röhrenwand dargestellt. In dieser Abbildung bezeichnet 11 die der Wand 1 in Abb. 1 entsprechende Metallwand. An dieser Wand sind unter Zwischenfügung von isolierenden Zylindern So 14 und 15 metallene Hüllen 12 und 13 befestigt, die mit der Erde verbunden werden können. Zwischen diesen Hüllen und der Wand 11 ist ein Widerstand 16 in Form einer Funkenstrecke eingeschaltet. Statt einer Funkenstrecke kann auch ein gewöhnlicher Ohmscher Widerstand oder aber ein besonderer Widerstand benutzt werden, bei dem z. B. bei zunehmender Stromstärke die Leitfähigkeit zunimmt. Es kann unter anderem eine Elektronen- oder Glimmlichtentladungsröhre benutzt werden. Auch braucht sich der Widerstand nicht räumlich zwischen der Wand und der Hülle zu befinden.

In Abb. 3 ist eine Bauart dargestellt, bei der der Widerstand aus einem spiralförmig gewundenen, in der Achsenrichtung der Röhre ausgezogenen Draht 21 besteht, der die Wand 22 und die Hülle 23 verbindet und von einer isolierenden und Röntgenstrahlen absorbierenden Masse 24 eingeschlossen ist. Bei dieser Ausführung kann ein Widerstand für eine ziemlich große Leistung in einem beschränkten Raum untergebracht werden. Eine richtige Verteilung der elektrischen Belastung des Isolierstoffes 24 wird dadurch überdies gefördert.

Die in Abb. 4 dargestellte Vorrichtung weist einen Schutzzylinder 25 auf, der aus mehreren Metallringen 26, 27, 28, 29 und 30 besteht, die voneinander durch isolierende Ringe 31, 32, 33 und 34 getrennt sind. Der Schutzzylinder 25 hat ferner zu beiden Seiten der Metallringe Verlängerungsstücke 44 und 45 aus Isolierstoff. Eine Röntgenröhre 35, deren mittlerer Teil leitend ist und mit einem ihn umschließenden Metallring 36 in elektrischem Kontakt steht, ist symmetrisch mitten im Zylinder 25 angeordnet. Die Röhre ist mittels eines Bestrahlungstubus 37 an dem Ring 28 befestigt. »oo

Zuführungsleiter 38 und 39 verbinden die Elektroden der Röhre mit Anschlußteilen 40 und 41. Der Ring 28 ist durch einen Leiter 42 mit der Erde verbunden, und zwischen diesen Ring und den Ring 36 ist eine Entladungsröhre 43 geschaltet.

Die Kathode der Röhre 43 hat eine spitze Form und ist mit dem Ring 36 und daher mit dem leitenden mittleren Teil der Röhrenwand der Röntgenröhre verbunden, während die Anode durch eine flache Platte gebildet wird, die " mit dem Ring 28 in Verbindung steht. Ist nun der leitende mittlere Teil der Röhre auf ein negatives Potential in bezug auf die Erde geladen, so kann die Röhre 43 von einem Elektronenstrom durchflossen und somit die Ladung abgeleitet werden. Infolge des Umstandes, daß mit der Stärke des abgeleiteten Stromes die Leitfähigkeit der Entladungsröhre 43 zunimmt, tritt trotz zunehmenden Elektronenstroms keine störende Zunahme, des Potentialunterschieds zwischen den Ringen 28

und 36, jedenfalls keine Zunahme proportional zu der Stärke des Elektronenstroms auf. Eine gleichmäßige und gleichbleibende Spannungsverteilung über die auf beiden Seiten des leitenden mittleren Teils liegenden isolierenden Teile der Röhrenwand kann man infolgedessen besser als bei Verwendung eines unveränderlichen Widerstands erzielen.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung bei Anlagen mit einer Entladungsröhre, insbesondere zum Erzeugen von Röntgenstrahlen, bei welcher der Entladungsraum von einer gegen die Elektroden isolierten Metallwand und die Röhre selbst ganz oder teilweise von einer auf konstantem Potential, z. B. Erdpotential, gehaltenen metallenen Hülle umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die metallene Hülle über einen Widerstand mit der leitenden Wand verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand wenigstens teilweise von einer Hilfsentladungsbahn gebildet wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitfähigkeit des zwischen Wand und Hülle eingebauten Widerstandes mit der ihn durchfließenden Stromstärke z. B. proportional zunimmt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Verbindung zwischen Wand und Hülle erst oberhalb einer bestimmten Spannung leitfähig zu werden beginnt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Verbindung zwischen Wand und Hülle eine mit der Temperatur zunehmende Leitfähigkeit besitzt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche ι bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungswiderstand zwischen der Wand und der Hülle eingebaut ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand aus einer leitenden oder halbleitenden, zwischen Wand und Hülle eingefügten Zwischenschicht besteht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand in Form eines Drahts oder Bandes gleichachsig mit der Röhre aufgewickelt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand die Form einer in der Richtung der Röhrenachse ausgezogenen Spirale aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand ganz oder teilweise in Isolierstoff eingebettet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen