DE589322C - Verfahren zur Herstellung von Antikathoden mit Wolframbremsflaeche fuer Roentgenroehren - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Antikathoden mit Wolframbremsflaeche fuer RoentgenroehrenInfo
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
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Description
Antikathoden für Röntgenröhren aus einem Kupferkopf mit eingesetzter Wolframplatte
wurden ursprünglich durchEinlöten oder Einschweißen der Wolframplatte in den Kupferkopf
hergestellt. Bei jeder Schweißung oder Lötung besteht die Gefahr der Blasenbildung
. in der Löt- oder Schweißnaht. Befindet sich eine solche Blase zufällig hinter dem Brennfleck,
so wird der Wolframspiegel angestochen, und die Röhre ist unbrauchbar. Bricht man
einen durch Löten oder Schweißen hergestellten Kupferkopf mit Wolframplatte auf, so
sieht man, daß die. Verbindung zwischen Wolframplatte und Kupferkörper in thermischer
und mechanischer Beziehung ungenügend ist.
Eine bessere Technik schmolz deshalb den Kupferkopf auf die Wolframplatte auf. Im
allgemeinen geschah dies in Kohleformen, entsprechend Abb. 1, oder bisweilen auch in
Chromeisenformen. Wird das Kupfer für längere Zeit über der Wolframplatte flüssig
gehalten, so wird die Gefahr von Blasenbildung auf der Rückseite der Wolframplatte
■ 25 weitgehend vermieden.
Wolfram wird von Kupfer nur sehr mangelhaft benetzt; infolgedessen ist die Haftfestigkeit
des Kupfers an der Wolframplatte auch bei diesem Herstellungsverfahren nicht gut.
Da die Wolframplatte in'Betrieb immer abwechselnd heiß und kalt wird, löst sich allmählich
die Verbindung zwischen Wolfram und Kupfer, und^ die Röhre wird unbrauchbar.
Es ist bekannt, daß man eine bessere Verbindung zwischen Wolfram und Kupfer erhält,
wenn manbeimEinschweißeneineScheibe aus Nickel oder aus einer Nickellegierung
zwischen das Wolfram und das Kupfer legt, so daß einerseits die Wolframplatte und
andererseits das Kupfer des Kopfes mit sehf^o
befriedigender Haftfestigkeit mit der Nickelzwischenschicht verschweißt. In einem Längsschnitt
durch den fertigen Kopf sind dann drei nebeneinanderliegende Schichten Kupfer-Nickel-
(bzw. Nickellegierung) Wolfram zu sehen. Als Vorteil dieser Ausführung wird gerühmt, daß sie zwischen Wolfram mit niedriger
und Kupfer mit hoher Ausdehnung eine Zwischenschicht von mittlerem Ausdehnungskoeffizienten
einschaltet und damit die Wärmespannungen verringert. Dieser Vorteil wird
aber teuer erkauft durch die Verschlechterung der Wärmeableitung von der Wolframplatte,
die durch die Zwischenschaltung einer besonderen Schicht hervorgerufen wird. Die Herstellung
durch Schweißen läßt außerdem die Gefahr der Blasenbildung in den Grenzflächen bestehen, die hier besonders groß ist, weil bei
dieser Ausführung zwei Grenzschichten vorhanden sind.
Erfkidungsgemäß werden die genannten Schwierigkeiten vermieden, indem man den
im wesentlichen aus Kupfer bestehenden Kopf auf die Wolframplatte in an sich bekannter
Weise aufschmilzt, aber erfindungsgemäß beim Aufschmelzen dafür sorgt, daß min-
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destens an der Rückseite der Wolfraniplatte eine gewisse Menge von Nickel, Kobalt, Mangan
oder Eisen vorhanden ist und daß die Höhe der Temperatur und die Dauer der Erhitzung
so gewählt werden, daß in dem fertigen Kopf ein allmählicher Übergang des Gehaltes
an Nickel, Kobalt, Mangan oder Eisen von der Seite der Wolframplatte nach dem
Inneren des aus Kupfer als Hauptbestandteil ίο bestehenden Kopfes hin besteht. Wie bei einer
solchen Herstellungsweise zu verfahren ist, wird z. B. an Hand von Abb. 2 beschrieben
werden. In der Abb. 2 bedeutet A die Hohlform beispielsweise aus Kohle oder Graphit,
B die Wolframplatte, C ein Stück Kupfer und D eine gewisse Menge z. B. von Nickel. Wird
das Ganze verflüssigt, so entsteht bei richtiger Wahl der Temperatur und der Erhitzungsdauer ein Kopf entsprechend Abb. 3, in dem
auf der Rückseite der Wolframplatte genügend Nickel vorhanden ist, um eine einwandfreieVerbindung
zwischen Wolfram und Kupfer zu bewirken, aber ohnedaß zwischen Wolfram
und Kupfer eine deutlich abgegrenzte Zwischenschicht, beispielsweise aus Nickel,
sich befindet. Je nachdem, wie lange das Kupfer flüssig gehalten wird, diffundiert das
Nickel mehr oder weniger in das Kupfer, so daß ein allmählicher Übergang geschaffen wird
und man es weitgehend in der Hand hat, einen mehr oder weniger hohen Nickelgehalt an der
Wolframplatte und eine mehr oder weniger rasche Abnahme des Nickelgehaltes in wachsender
Entfernung von der Wolframplatte zu haben. Beim Aufbrechen eines in dieser
Weise hergestellten Röntgenkopfes gelingt es nicht oder höchstens mit großer Mühe, die
Wolframplatte von dem Kupfer zu trennen, da eine außerordentlich gute Haftfähigkeit
des Wolframs am Kupfer erreicht ist.
Es ist möglich, vor dem Einsetzen in die Hohlform auf die Wolframplatte eine geeignete
Menge Nickel, Kobalt, Mangan, Eisen oder Legierungen dieser Metalle unter sich oder mit Kupfer aufzuschmelzen. Ebenso ist
es auch möglich, auf die Wolf ramplatte unmittelbar einen Kopf aus einer Nickel-Kupfer-Legierung
aufzuschmelzen; es genügt bereits, um auch hier einen Kopf zu erhalten, bei dem
die Wolframplatte mechanisch fest mit dem Hauptteil des Kopfes verbunden ist und zugleich
eine ausreichende Wärmeableitung von der Wolframplatte nach dem Kopf gewährleistet
ist, Kupfer mit nur 0,5 bis 2°/0 Nickelgehalt zu verwenden und dafür zu sorgen, daß
der Nickelgehalt von der Seite der Wolframplatte nach dem entgegengesetzten Ende des
Kopfes zu allmählich abnimmt. " Um diese allmähliche Abnahme des Nickelgehaltes über
den Kopf zu bewirken, muß man eine solche niedrigprozentige Kupferlegierung lang genug
auf der Wolframplatte flüssig halten, um den in ihr enthaltenen Nickelatomen Zeit genug
zu lassen, in genügender Anzahl bei der Diffusion mit der Wolframplatte in Berührung zu
kommen und dort infolge der Affinität zwischen Wolfram und Nickel haftenzubleiben,
so daß sich mindestens eine einlagige Schicht von Nickelatomen auf der Wolframplatte bilden
kann. Man erhält auf den angegebenen Wegen Röntgenköpfe, die sich durch vorzügliche
Bindung der Wolframplatte und ausgezeichnete Wärmeabfuhr 'auszeichnen.
Da die Herstellung der Köpfe durch Schmelzen erfolgt, istetwaiger Lunkerbildung
durch geeignete Maßnahmen (Abkühlung von unten o. dgl.) entgegenzuwirken. Sind die
Köpfe für Röhren bestimmt, die einen größeren Brennfleck haben dürfen oder die nicht
bis zur äußersten Grenze belastet werden, so kann man sich die Eigenschaft der Legierungen
des Kupfers mit Nickel, Kobalt oder Mangan zunutze machen, weniger zu Lunkerbildung
zu neigen als reines Kupfer; wie hoch man dabei mit dem Zusatz gehen kann, hängt von
den Betriebsbedingungen der Röntgenröhre ab.
Es ist vorteilhaft, das aufzuschmelzende Kupfer oder die Kupferlegierung im Vacuum
vorzuschmelzen, um zu vermeiden, daß bei der Herstellung der Köpfe durch abgegebenes
Gas eine Rührwirkung eintritt, die die gewollte Verteilung des Nickels über den Querschnitt
des Kopfes beeinträchtigen könnte. Weiterhin empfiehlt es sich auch, die Verschmelzung
des Wolframs mit dem aus Kupfer als Hauptbestandteil bestehenden Kopf im Vakuum vorzunehmen.
Claims (6)
- Patentansprüche:i. Verfahren zur Herstellung von Antikathoden mit Wolframbremsfläche für Röntgenröhren, dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufschmelzen des im wesentlichen aus Kupfer bestehenden Kopfes auf die Wolframplatte dafür gesorgt wird, daß mindestens an der Rückseite der Wolframplatte eine gewisse Menge von Nickel, Kobalt, Mangan oder Eisen vorhanden ist und daß die Höhe der Temperatur und die Dauer der Erhitzung so gewählt werden, daß in dem fertigen Kopf, der in seinem Hauptteil aus reinem Kupfer besteht, oder aus einer Legierung, die Kupfer als Hauptbestandteil neben geringen Mengen von Nickel, Kobalt, Mangan oder Eisen enthält, ein allmählicher Übergang des Gehaltes an Nickel, Kobalt, Mangan oder Eisen von der Seite der Wolframplatte nach dem Inneren des aus Kupfer als Hauptbestandteil bestehenden Kopf es hin geschaffen und eine gegen das Kupfer deutlich abgegrenzte Zwischenschichtaus dem auf die Rückseite der Wolframplatte aufgebrachten Material zwischen Wolfram und Kupfer nicht erkennbar ist.
- 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einsetzen in die Form zur Herstellung der Elektrode auf die Wolframplatte eine geeignete Menge Nickel, Kobalt, Mangan, Eisen oder Legierungen dieser Metalle unter sich oder mit Kupfer aufgeschmolzen werden.
- 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Wolframplatte eine Nickel-Kupfer-Legierung aufgeschmolzen wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ganze Masse des Kopfes aus einer niedrigprozentigen Nickel-Kupfer-Legierung auf der Wolframplatte so lange flüssig gehalten wird, bis eine genügende Menge Nickel mit der Wolframplatte in Berührung gekommen ist, um eine Verbindung zwischen Wolfram und Nickel mit allmählicher Abnahme des Gehaltes an Nickel von der Seite der Wolframplatte nach dem Inneren des Kopfes zu bilden.
- 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Wolfram zu verbindenden Metalle im Vakuum vorgeschmolzen werden. .
- 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschmelzung des Wolframs mit der Anode im Vakuum vorgenommen wird.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE589322T | 1930-03-09 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE589322C true DE589322C (de) | 1933-12-08 |
Family
ID=6572529
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1930589322D Expired DE589322C (de) | 1930-03-09 | 1930-03-09 | Verfahren zur Herstellung von Antikathoden mit Wolframbremsflaeche fuer Roentgenroehren |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE589322C (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3923571A1 (de) * | 1989-07-17 | 1991-01-24 | Licentia Gmbh | Roentgenroehre und verfahren zu deren herstellung |
-
1930
- 1930-03-09 DE DE1930589322D patent/DE589322C/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3923571A1 (de) * | 1989-07-17 | 1991-01-24 | Licentia Gmbh | Roentgenroehre und verfahren zu deren herstellung |
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