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Röntgenröhre mit berührungssicherer Hochspannungszuführung Bei der
gebräuchlichen Ausführung von Röntgenröhren hat die Wandung zwei Einstülpungen aus
Glas, die je eine Elektrode tragen. Es sind Röntgenröhren bekannt, bei denen die
Glashälse etwa einen rechten Winkel gegeneinander bilden; meistens aber erstrecken
sich die Einstülpungen von den beiden Enden der Röhre her in entgegengesetzter Richtung
nach der Röhrenmitte hin.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Röntgenröhre, bei der die zwei
je eine Elektrode tragenden Einstülpungen aus Isoliermaterial in Form von nach außen
offenen Hohlröhren nicht an verschiedenen Enden der Röhre liegen, sondern von demselben
Ende her in die Röhre hineinragen und nebeneinander und parallel zueinander angeordnet
sind.
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Hierdurch kann die berührungssichere Hochspannungszuführung mit Hilfe
von Kabeln erfolgen, die bis an die Röhre selbst ein Ganzes bilden. Der Vorteil
hiervon wird im folgenden näher erläutert.
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Es ist zwar bekannt, bei einer Röntgenröhre zur Einführung in Körperhöhlen
die Zuleitungen für die Hochspannung parallel .zueinander von einer Seite her in
die Röhre einzuführen. Die gegenseitige Isolierung und die Durchschlagsfestigkeit
der bekannten Einrichtungen sind dabei jedoch für leistungsfähige Röhren ungeeignet,
weil für die Halterung der Elektroden und der Stromleiter nur eine den Vakuumraum
abschließende Glasscheibe verwendet wurde.
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Bei der Röhre nach der Erfindung wird. die erforderliche Durchschlagsfestigkeit
trotz des geringen Abstandes der Wanddurchführungen dadurch erzielt, daß die innerhalb
der Einstülpungen an die Elektroden angeschlossenen Stromzuführungen von einer Isoliermasse
umgeben sind. Es bleibt somit die Isolierung der beiden Elektroden von der Erde
beibehalten.
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Dadurch, daß nur an einem Ende der Röhre Hochspannungskabel angeschlossen
sind, kann die Strahlenaustrittsstelle nach dem anderen Ende der Röhre, also möglichst
weit von den Kabelanschlüssen entfernt, verlegt werden, so daß sie auch an sonst
schwer zugängliche Stellen, sei es beim Gebrauch für medizinische Zwecke oder bei
Materialuntersuchung, bequem herangebracht werden kann. Zur Vermeidung von Ionisation
der zwischen der Isolation der Leitungen und der Wand der Rohre eingeschlossenen
Luft können die Hohlräume, in.' welche die isolierten Leitungen eingeführt werden,
mit Preßgas oder mit einem flüssigen oder festen Isoliermaterial ausgefüllt werden.
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Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel dar. Es ist mit 18 eine
Metallkappe bezeichnet, mit deren Rand ein Glaskörper rg hochvakuumdicht verschmolzen
ist. Dieser
Glaskörper umschließt zwei Glasrohre 2o und 2i, welche,
sich zweckmäßig nach hinten er-«,-eiternd, mit dem Glaskörper 19 verschmolzen
sind, so daß sie Einstülpungen des Entla-' clungsgefäßes bilden. Diese Glasrohre
2o.und 2 1 tragen an ihren vorderen Enden die Anode'.' 22 und die Kathode 23. Die
Anode ist so ausgebildet, daß die von der Kathode ausgesandten Kathodenstrahlen,
welche zu den Achsen der Einstülpungen senkrecht verlaufen, die Anodenvorderfläche
im Winkel von 45' treffen. Der Kopf der Anode 22 hat eine Vertiefung, auf deren
Boden die Auftrefffläche 24 derart angeordnet ist, daß sie einerseits gegen die
Achsenrichtung der Einstülpungen, andererseits gegen eine zu dieser und zur Kathodenstrahlhauptrichtung
senkrechte Achse um den gleichen Winkel geneigt ist. Es können also einmal Röntgenstrahlen
in Richtung der Röhrenachse und außerdem senkrecht dazu in einer Richtung austreten.
In der Metallkappe 18 ist ein Strahlenaustrittsfenter 25 und ein für das senkrecht
zur Röhrenachse austretende Strahlenbündel dienendes nicht dargestelltes Strahlenaustrittsfenster
vorgesehen. Im abgebildeten Beispiel sind die zur Aufnahme der Hochspannungskabel
26 und 27 dienenden Einstülpungen parallel zueinander angeordnet, sie können jedoch
gegebenenfalls einen kleinen Winkel miteinander einschließen. Im folgenden wird
daher unter der Achsenrichtung der Einstülpungen die mittlere Richtung der beiden
Elektrodenhälse bezeichnet. Um zu verhindern, daß in dem Raum 28, 2cq zwischen den
Zuführungsleitungen und der Wandung der Einstülpungen infolge der zwischen den Leitungen
liegenden Hochspannung Glimmerscheinungen auftreten, kann dieser mit einem Mittel
von hoher Durchschlagsfestigkeit, z. B. Preßluft, COl oder einer festen Vergußmassz,
ausgefüllt werden. Auf der Kathodenseite ist noch ein besonderes Isolierrohr 30
vorgesehen, welches eine innere Metallbekleidung 31 hat, um das Sprühen der stromleitenden
Drähte zu verhindern. Auf der Anodenseite ist ein Isolierrohr 32 vorgesehen, welches
zwei konzentrisch ineinander verlaufende Metallrohre 33 und 34 umschließt, durch
welche ein flüssiges oder gasförmiges Kühlmittel zugeleitet werden kann; beispielsweise
kann dieses durch das Rohr 34 zugeführt und durch den zwischen den Röhren 33 und
34 befindlichen Ringraum abgeführt werden, nachdem es die auf der Anode entwickelte
Wärme aufgenommen hat. Die Isolierrohre 30 und 32 bilden zweckmäßig die äußere
Umhüllung der zu den Hochspannungskabeln gehörenden Kabelendverschlüsse. Die Kabel
selbst haben eine äußere Metallbekleidung, die während des Betriebes der Röhre geerdet
werden kann. Mit dieser erdbaren Kabelhülle wird zweckmäßig eine Metallhaube 35
leitend verbunden, welche das ganze Entladungsgefäß umgibt und an entsprechenden
Stellen mit Öffnungen zum Durchlassen der Röntgenstrahlen versehen ist. #t-,vischen
der Wandung des Entladungsgefäßes und der Metallhaube 35 ist ein Hohlkörper 36 aus
Isoliermaterial vorgesehen. Zweckmäßig kann an Stelle einer besonderen Metallhaube
35 auf dem Isolierkörper 36 ein Metallbelag angebracht sein, welcher mit dem Erdungsbelag
der Kabel26 und 27 leitend verbunden wird. Dieser Isolierkörper legt sich unter
Zwischenlage einer Bleischicht 37 an die Metallkappe 18 an und wird durch diese
und eine überwurfmutter 38 in der richtigen Lage festgehalten.
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Der vordere Teil der Körper i8 kann etwa halbkugelförmig gestaltet
sein, so daß der Mittelpunkt im Brennfleck der Röhre liegt. Die Strahlenaustrittsstelle
kann gegebenenfalls annähernd die Form eines Viertelkreises mit abgerundeten Ecken
bilden, so daß man einen fächerförmigen, äquatorial austretenden Röntgenstrahlenkegel
erhält. Durch Anordnung entsprechender Blenden kann man in diesem Falle in an sich
bekannter Weise sowohl der Lage als auch der Größe nach ein den gegebenen Verhältnissen
angepaßtes Strahlenbündel ausblenden.
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Die kugelschalenförmige Kappe, deren Mittelpunkt im Brennfleck der
Röhre liegt, kann auch mit einem Gelenkstück drehbar befestigt werden und so selbst
als Blende für die Richtung der Strahlen dienen.
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Der Teil i9 der Gefäßwandung kann mit dem Teil 18 aus einem durchgehenden
Metallstück hergestellt werden, wodurch die mechanische Festigkeit der Röhre wesentlich
erhöht wird, oder aber es kann der Teil i9 durch Metallschirme elektrisch entlastet
werden.