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Verfahren zur Herstellung von Sekundärstrahlenblend'en für Röntgenstrahlen
Zum Absorbieren der vom Gegenstand ausgehenden störenden Sekundärstrahlung beim
Röntgenphotographieren und bei der Röntgendurchleuchtung wendet man Sekundärstrahlenblenden
an. Diese Blenden sind im großen ganzen aus hochkantig stehenden dünnen Lamellen
eines Röntgenstrahlen schwer durchlässigen Metalls oder einer Metallegierung abwechselnd
mit Lamellen aus Röntgenstrahlen leichter durchlässigem Material ausgeführt. Diese
letzteren. -Lamellen bestehen zweckmäßig aus Metall oder einer Metalllegierung,
vorzugsweise aus einem Leichtmeta:ll; wie z. B. Aluminium oder Magnesium, oder einer
diese Metalle enthaltenden Legierung. Die Röntgenstrahlen schwer durchlässigen Lamellen
können z. B. aus Blei, Wismut, Gold, Wolfram, Tantal, Antimon, Zinn, Silber, schweren
Platinmetallen oder aus Legierungen, die im wesentlichen aus schweren Metallen bestehen,
ausgeführt werden. Wenn im folgenden kurz von Schwermetall bzw. Leichtmetall gesprochen
wird, wird damit ein Röntgenstrahlen schwer bzw. leicht durchlässiges Metall bzw.
eine derartige Metalllegierung gemeint.
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Die Leichtmetallamellen und die Schwermetallamellen sind zweckmäßig
zu einem zusammenhängenden Körper metallisch miteinander verbunden. Für die Herstellung
derartiger Blenden sind verschiedene Verfahren bekannt. Man hat z. B. vorgeschlagen,
auf beide Seiten einer Leichtmetallplatte eine Schicht aus einem Metall (Lötmetall)
mit niedrigem Schmelzpunkt aufzubringen und dann die eine Seite dieser Platte mit
einem Überzug aus Schwermetall zu versehen. Aus dieser Platte werden Streifen geschnitten,
die aufeinandergelegt werden, -worauf das Ganze zusammengedrückt und erwärmt wird,
so daß das Schwermetall mit dem Leichtmetall durch das Lötmetall metallisch vereinigt
wird. Man
hat auch versucht, ohne Lötmetall auszukommen, so daß
das Leichtmetall mit dem Schwermetall unmittelbar vereinigt wird.
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Diesen bekannten Verfahren haften jedoch: gewisse Nachteile an. Wie
bekannt, ist es:. wegen des Oxpdbelages sehr schwierig, Leiche:', metalle, besonders
Aluminium, zu verlöten-:` Ferner weist die Fuge zwischen Leichtmetall und Lötmetall
bzw. zwischen Leichtmetall und Schwermetall nur eine verhältnismäßig geringe Festigkeit
'auf, so daß die nach diesem Verfahren hergestellten Blenden allzu zerbrechlich
sind.
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Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß Leichtmetallplatten
bzw. -bänder zunächst mit einem Metallüberzug (Hilfsüberzug) versehen werden, der
eine besser lötbare Oberfläche als das Leichtmetall aufweist, ohne selbst aus leichtschmelzendem
Metall (Lötmetall) zu bestehen, wonach die Platten bzw. Bänder oder aber aus ihnen
geschnittene Streifen nach Zwischenfügung von Schichten aus Schwermetall, gegebenenfalls
unter Verwendung von Lötmetall, miteinander metallisch vereinigt werden.
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Im allgemeinen wird man es vorziehen, die Platten bzw. Bänder in Streifen
zu schneiden, die miteinander metallisch vereinigt werden.. Es ist jedoch auch möglich,
die ganzen Platten miteinander zu einem Block zu vereinigen, der später zu mehreren
Blenden, etwa durch Zersägen, verarbeitet wird. Es ist ebenfalls möglich, ein Band
spiralförmig aufzuwickeln, so daß die Blende etwa Kreisform annimmt.
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Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist zweifach. Erstens
hat man es bei der Herstellung der Blende nicht mit der schwer verlöt- bzw. schweißbaren
Oberfläche des Leichtmetalls zu tun, sondern mit der Oberfläche eines Überzuges,
dessen Eigenschaften in bezug auf leichte Verlöt- bzw. Schweißbarkeit beliebig günstig
gewählt werden können. Zweitens ist es möglich, das Überzugsmetall gleichzeitig
derart zu wählen, daß die Fuge einerseits zwischen Leichtmetall und Hilfsüberzug,
anderseits zwischen Hilfsüberzug und Schwermetall eine wesentlich größere Festigkeit
aufweist als eine unmittelbar zwischen Leichtmetall und Schwermetall bzw. Lötmetall
hergestellte Fuge.
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Der Hilfsüberzug kann auf das darunterliegende Metall in jeder Weise
aufgebracht werden, durch welche ein inniges Anhaften des Hilfsüberzuges am Grundmetall
erreicht wird, z. B. durch mechanische Mittel, -,vie Walzen, oder auf elektrogalvanischern
Wege oder durch Aufspritzen des geschmolzenen Metalls.
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Beim elektrogalvanischen Überziehen des Leichtmetallbleches wird das
letztere sorgfältig entfettet und zweckmäßig auch gebeizt, so daß eine rauhe Oberfläche
erhalten wird. Auf diese Weise kann man sehr stark anhaftende galvanische Niederschläge
fast aller in. der Galvanotechnik üblichen Metalle, wie :l#Ziipfer, Zink, Cadmium,
Eisen, Silber usw., ;herstellen. Besonders gut eignet sich Nickel -für' @ diesen
Zweck. Die Dicke der Nickelschicht soll zweckmäßig etwa o,oz min sein.
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Bekanntlich kann man sowohl in alkalischem Bade als auch in saurem
Bade, z. B. Salzsäure mit Metallsalzen, beizen. Eine denn Anhaften des Überzuges
besonders günstige Kristallstruktur der Oberfläche wird dadurch erreicht, daß man
die Platten bzw. Bänder mehrmals beizt, und zwar abwechselnd im alkalischen und
im sauren Bade.
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In einigen Fällen kann es vorteilhaft sein, zwei Überzüge aufeinander
anzubringen, um das bestmögliche Anhaften sowohl an das Leichtmetall als auch an
das Schwer- bzw. Lötmetall zu gewährleisten. Wenn in diesem Falle vom Schmelzpunkt
des Überzuges gesprochen wird, wird darunter der Schmelzpunkt des leicht schmelzenden
Teilüberzuges verstanden.
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Wenn als Schwermetall ein niedrig schmelzendes Metall, z. B. Blei
oder eine Bleilegierung, verwendet wird, kann man die mit einem Hilfsüberzug versehenen
Platten bzw. Bänder aus Leichtmetall unmittelbar mit einer Schicht aus Schwerriietall
versehen, z. B. durch Eintauchen in eine Schmelze des Schwermetalls, und die Blende
aus in dieser Weise mit Schwermetall überzogenen Streifen abwechselnd mit nur finit
einem Hilfsüberzug versehenen Leichtmetallstreifen, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme
von Lötmetall, zusammensetzen. In diesem Falle wird aber die Dicke der Schwermetalle
immer ziemlich gering werden, und dieAnwendung .des angedeuteten Verfahrens wird
daher-in der Hauptsache auf solche Fälle beschränkt werden, in denen eine geringe
Dicke der Schwermetallamellen erwünscht ist.
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Im allgemeinen wird man aber vorziehen, das Schwermetall in Folienforin
einzuführen. Es wäre z. B. denkbar, die mit einem Hilfsüberzug versehenen Leichtmetallstreifen
abwechselnd mit Schwermetallstreifen aufeinanderzulegen und den Stapel unter gleichzeitiger
Erwärmung und Zuführung von Lötmetall an den Kanten der Streifen zusammenzudrücken.
Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß sich das in Überschua zugeführte Lötmetall
in allzu hohem Maße mit dem Schwermetall, z. B. Blei, legiert, so daß das Schwermetall
teilweise wegschmilzt oder durch die Mischung mit dem Lötmetall die Sekundärstrahlen
weniger wirksam abblendet.
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Es ist ,deshalb vorzuziehen, das Lötmetall schon vor der Erwärmung
in einer begrenzten
Menge zwischen die zu verbindenden Streifen
einzuführen. Diese Einführung kann so vor sich gehen, daß man beim Aufbau der Blende
eine Lötmetallfolie zwischen je zwei Streifen abwechselnd aus Schwermetall und Leichtmetall
einlegt. Am besten trägt man aber auf eine Seite"oder auf beide Seiten der Leichtmetallstreifen
oder der Schwermetallstreifen oder sämtlicher Streifen eine Lötinetallschicht auf.
Man braucht nicht mehr Lötmetall aufzutragen, als was zur Erzielung einer zuverlässigenFuge
unbedingt notwendig ist, und braucht ferner die zusammengepreßten Streifen nicht
höher als bis zum Schmelzpunkt des Lötmetalls oder sogar nur bis auf eine Temperatur
etwas unterhalb dieses Schmelzpunktes zu erwärmen.
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Als Lötmetalle können alle Metalle oder Legierungen verwendet werden,
die sowohl an der Hilfsschicht als auch an dem Schwermetall gut haften und deren
Schmelzpunkt unter dem des Hilfsüberzuges wie auch unter dem des Schwermetalls liegt.
In vielen Fällen empfiehlt es sich, als Lötmetall Zinn oder eine Legierung von Zinn
und Blei zu verwenden.
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In diesem Falle wird die Lötmetallschicht zweckmäßig in der Weise
hergestellt, daß die mit einer Hilfsschicht überzogene Leichtmetallplatte bnv. das
Leichtmetallband in ein Flußmittel, z. B. Zinkchlorid, und dann in eine Zinn- oder
Zinn-Blei-Schmelze getaucht wird, oder in der Weise, daß Zinn elektrogalvanisch
aufgebracht wird, oder daß eine Zinn- oder Zinn-Blei-Foilie auf beide Seiten der
finit einer Hilfsschicht überzogenen Leichtmetallplatte aufgebracht oder aufgeklebt
wird.
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Es ist selbstverständlich im Rahmen der Erfindung auch möglich, das
Lötmetall in irgendeiner anderen Weise aufzubringen.
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Die mit einer aufgebrachten bzw. aufgelegten Lötmetallschicht versehenenLeichtmetallstreifen
können abwechselnd mit Schwermetallstreifen, die gegebenenfalls auch mit einer Lötmetallschicht
versehen sind, aufeinandergelegt werden, wonach das Ganze zusammengepreßt und so
lange erwärmt wird, bis die Streifen miteinander verlötet werden. Gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung werden aber die auf beiden Seiten mit einer Hilfsschicht
und einer darauf aufgebrachten bzw. aufgelegtenLötmetallschicht auf einer Seite
oder auf beiden Seiten mit einem Schwermetallüberzug versehen. Dieser Überzug kann
in beliebiger Weise hergestellt werden, z. B. auf elektrogalvanischem Wege oder
durch Aufspritzen. Besonders zweckmäßig wird aber die Schicht durch Aufkleben einer
Schwermetallfolie erzielt. Als Klebemittel wird zweckmäßig ein Löt- oder Flußmittel,
wieHarz oder-Stearin, verwendet. Um ein gutes Anhaften der Schwermetallfolie zu
gewährleisten, werden die Platten bzw. Bänder zusammen mit den daraufgelegten Schwermetallfolien
gewalzt', Die mit einem aufgetrageen Schwermetallüberzug versehenen Platten werden
in Streifen geschnitten, die aufeinandergelegt werden urid durch Druck und Erwärmung
zu einer metallisch zusammenhängenden Scheibe vereinigt werden. Wenn die Platten
auf beiden Seiten mit einem Schwermetall versehen sind, empfiehlt es sich, zwischen
je zwei Streifen einen Streifen einzufügen, der ebenfalls auf beiden Seiten eine
Hilfsschicht sowie eine Lötinetallschicht trägt, nicht aber mit einer Schwermetallschicht
versehen ist.
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Die erfindungsgemäß aufgetragenen Lötmetallschichten sind bei einer
Dicke der Leichtmetallstreifen von o,2 bis 0,3 mm zweckmäßig etwa o,oiS bis
o,o2 mm dick, die Sch-,vermetallschichten etwa o,o5 mm dick. In Sonderfällen können.jedoch
andere Dicken angewendet werden.