DE69210391T2 - Röntgenröhre mit einem aus metall bestehenden mittelteil - Google Patents

Röntgenröhre mit einem aus metall bestehenden mittelteil

Info

Publication number
DE69210391T2
DE69210391T2 DE69210391T DE69210391T DE69210391T2 DE 69210391 T2 DE69210391 T2 DE 69210391T2 DE 69210391 T DE69210391 T DE 69210391T DE 69210391 T DE69210391 T DE 69210391T DE 69210391 T2 DE69210391 T2 DE 69210391T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
anode
glass
ray tube
cathode
tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69210391T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69210391D1 (de
Inventor
Brian Green
Robert Heiting
Robert Treseder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Varian Medical Systems Inc
Original Assignee
Varian Associates Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Varian Associates Inc filed Critical Varian Associates Inc
Publication of DE69210391D1 publication Critical patent/DE69210391D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69210391T2 publication Critical patent/DE69210391T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00X-ray tubes
    • H01J35/02Details
    • H01J35/16Vessels; Containers; Shields associated therewith
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2235/00X-ray tubes
    • H01J2235/16Vessels
    • H01J2235/165Shielding arrangements
    • H01J2235/168Shielding arrangements against charged particles

Landscapes

  • X-Ray Techniques (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Röntgenröhren und insbesondere Diagnostik- Drehanoden-Röntgenröhren gemäß Anspruch 1 mit einem einen metallischen Mittelabschnitt enthaltenden Kolben.
  • Drehanoden-Röntgenröhren sind allgemein bekannt und werden seit einigen Jahrzehnten für diagnostische medizinische Anwendungen verwendet. Ursprünglich bestanden Drehanodenröhren aus einer in einem Vakuumglaskolben aufgenommenen Innenrohrkonstruktion. Seit kürzerem ist eine neue Kategorie von Drehanoden- Röntgenröhren verfügbar, bei der der Hauptteil des Vakuumkolbens der Röhre aus Metall hergestellt ist. Sogenannte "Metallmittelteil"-Röntgenröhren haben den Hauptvorteil, daß sie höhere Leistungspegel aushalten können, wie z.B. solche, die in modernen Computertomografenanwendungen verwendet werden.
  • In einer Metallmittelteilröhre umgibt der Metallteil den Targetteil der Drehanode und den den aktiven Elektronenstrahl erzeugenden Teil der Kathodenstruktur. Hauptsächlich aus Sicherheitsgründen wird der Metallmittelabschnitt auf dem Erdpotential gehalten, während sowohl die Kathode als auch Anode während der Betriebsweise auf sehr hohen Spannungen gehalten wird. In einer typischen Drehanoden- Röntgenröhre, ob ganz aus Glas oder mit Metallmittelteil, kann z. B. die Anode auf + 75.000 Volt und die Kathode auf - 75.000 Volt gehalten werden, um eine Potentialdifferenz von 150.000 Volt zwischen den Elektroden der Röhre zu erzeugen. (Diese große Potentialdifferenz ist notwendig, um dem Elektronenstrahl genug Energie zu verleihen, so daß die Elektronen, wenn sie auf die Anode auftreffen, genug Energie haben, um nutzbare Röntgenstrahlen zu erzeugen.) Im Hinblick auf diese Spannungsverhältnisse ist es notwendig, den geerdeten Metallmittelabschnitt sowohl von der Anode als auch der Kathode der Röhre zu isolieren.
  • Die Isolierung des Metallmittelabschnittes wird normalerweise durch Verwendung von Glasträgerzylindern ausgeführt, einer für das Anodenende der Röhre und einer für das Kathodenende; obwohl es auch bekannt ist, anstelle von Glas Keramik als Isolator zu verwenden. Die Verwendung von keramischen Isolatorendteilen wurde jedoch bei industriellen Anwendungen auf das Kathodenende der Röhre begrenzt. Die Isolatorendstücke sind zu jedem Ende der Metallmittelteilkonstruktion hermetisch abgedichtet, um einen vakuumdichten Kolben mit elektrischer Isolation zwischen der Kathode, der Metallmittelteilkonstruktion und der Anode vorzusehen.
  • Ein Hauptnachteil von Metallmittelteil-Röntgenröhren, der in Glaskobenröhren nicht vorhanden ist, ist eine elektrische Anfälligkeit des Anodengasbereiches. Eine häufige Ursache des Ausfalls von Metallmittelteilröhren tritt aufgrund elektrischer Entladungen auf, wo sich das Anodenglas vom Rotor weg aufweitet (d.h., in dem Bereich des gebogenen Glasabschnittes 83 in Fig. 1). Trotz der Entwicklung von verbesserter Teileherstellung, Vakuumbrennen, Röhrenevakuierungs- und Röhrenalterungstechniken zum Vermeiden dieses Problems bleibt die zugehörige elektrische Anfälligkeit in diesem Bereich eine Hauptursache für den Röhrenausfall und wird ein Begrenzungsfaktor beim Entwickeln von Röhren mit noch höherer Leistung.
  • Das US-A-3,500,097 ist eine typische Drehanoden-Röntgenröhre und offenbart eine Drehanoden-Röntgenröhre, die umfaßt: eine Kathode, Mittel zum elektrischen Verbinden der Kathode mit dem Äußeren der Röntgenröhre an einem Kathodenende der Röntgenröhre; eine zum Drehen um eine Mittelachse der Röhre angepaßte Anode, wobei die Anode auf einem ersten Potential gehalten wird; Mittel zum elektrischen Verbinden der Anode mit dem Äußeren der Röntgenröhre an einem dem Kathodenende im wesentlichen gegenüberliegenden Anodenende; und einen die Kathode und die Anode aufnehmenden Vakuumkolben, der einen Metallabschnitt, der auf einem zweiten Potential gehalten wird, das wesentlich negativer als das erste Potential ist, so daß zwischen der Anode und dem Metallmittelabschnitt ein Gefälle des elektrischen Feldes ausgebildet wird, und einen Anodengasabschnitt zwischen dem Metallabschnitt und dem Anodenende umfaßt, wobei der Anodenglasvakuumkolbenabschnitt einen sich aufweitenden Teil, einen zylindrischen Teil und einen gebogenen Teil zwischen dem aufgeweiteten Teil und dem zylindrischen Teil besitzt.
  • Die vorliegende Erfindung versucht, diesen Bereich des Kolbens zu schützen, indem Mittel vorgesehen werden, um zu bewirken, daß die elektrischen Feldlinien in der Nähe des aufgeweiteten Teiles des Anodenglasabschnittes parallel zu der Oberfläche des Anodenglases sind, immer wenn die Kathode und die Anode elektrisch gespeist werden, um die Ansammlung von Elektronen an der Innenfläche des aufgeweiteten Teiles des Anodenglasabschnittes zu verhindern.
  • Nachfolgend werden Beispiele des Standes der Technik und der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
  • Fig. 1 eine Schnittansicht einer Metallmittelteil-Drehanoden-Röntgenröhre des Standes der Technik ist.
  • Fig. 2 eine teilweise schematische Schnittansicht des oberen Teiles des Anodenglasabschnittes der Röhre nach dem Stand der Technik aus Fig. 1 ist, die berechnete Äquipotentiallinien in dem Bereich zwischen der Anode und dem Röhrenkoben zeigt.
  • Fig. 3 eine teilweise schematische Schnittansicht eines Teiles einer Glasröntgenröhre nach dem Stand der Technik ist, die berechnete Äquipotentiallinien in dem Bereich zwischen der Anode und dem Röhrenkoben zeigt.
  • Fig. 4 eine teilweise schematische Schnittansicht eines Teiles einer entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellten Röntgenröhre ist, die berechnete Äquipotentiallinien in dem Bereich zwischen der Anode und dem Röhrenkolben zeigt.
  • Fig. 5 eine Schnittansicht einer entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform dervorliegenden Erfindung hergestellten Metallmittelteil-Drehanoden-Röntgenröhre ist.
  • In Fig. 1 ist ein Schnitt einer typischen Drehanoden-Metallmittelteil-Röntgenröhre 10 von der im Stand der Technik bekannten Art gezeigt. Wie es den Fachleuten auf diesem Gebiet allgemein bekannt ist, umfaßt die Röntgenröhre 10 eine Kathodenkonstruktion 20 einschließlich eines Kathodenkopfes 25, der einen oder mehrere Glühfäden (nicht dargestellt) enthält, von denen Elektronen emittiert werden. In einer typischen Röhre wird die Kathodenkonstruktion 20 auf einem sehr hohen negativen Potential in bezug auf die Erde gehalten, z. B. - 75.000 Volt. Die elektrische Verbindung zur Kathode wird über Durchführungsanschlußteile 27 hergestellt, die an einem Kathodenende der Röhre befestigt sind und die hohe Betriebsspannung und eine oder mehrere Glühfadenspannungen zur Verfügung stellen.
  • Eine Anode 30 wird um die Mittelachse 40 der Röhre 10 gedreht. Die Drehanode 30 umfaßt eine obere Targetbahn 35, die aus einem feuerfesten Material, wie z. B. Wolfram, hergestellt ist, die beim Auftreffen von hochenergetischen Elektronen von der Kathode Röntgenstrahlen mit einem geeigneten Energiespektrum aussendet. In einer typischen Röntgenröhre wird die Anode auf einem sehr hohen positiven Potential in bezug auf die Erde gehalten, z. B. + 75.000 Volt. Demzufolge werden die von dem Kathodenglühfaden emittierten Elektronen über ein sehr großes Potentialgefälle beschleunigt, wobei sie beträchtliche kinetische Energie aufnehmen, bevor sie auf der Targetbahn 35 auftreffen.
  • Die Erzeugung von Röntgenstrahlen auf diese Art und Weise ist ein sehr unzulänglicher Prozeß, bei dem normalerweise weniger als ein Prozent der Elektronenenergie in nutzbare Röntgenenergie umgewandelt wird. Die meiste der verbleibenden Energie wird als Wärme freigesetzt, die von der Anode 30 gewonnen wird. Demzufolge kann die Anode 30 Wärmespeichermittel 36 besitzen, die z. B. eine Graphitmasse oder anderes Material mit einer hohen spezifischen Wärme umfassen können.
  • Die Drehanode 30 ist unter Verwendung konventioneller Befestigungsmittel an einer Welle 45 befestigt. Die Welle 45 ist wiederum an einem Motorläufer 50 befestigt. Der Rotor 50 ist innen von Lagern befestigt, die auf einer am Röhrenboden 60 befestigten Welle angeordnet sind. Vom Inneren des Motorläufers 50 ist nichts gezeigt, jener Aufbau ist jedoch den Fachleuten auf dem Gebiet allgemein bekannt. Die elektrische Verbindung zur Anode wird durch den Röhrenboden 60 hergestellt.
  • Der Vakuumkolben für die Röhre wird teilweise durch einen Metallmittelabschnitt 70, einen Anodenglasabschnitt 80 und einen Kathodenglasabschnitt 90 gebildet. Der Metallmittelabschnitt enthält ein Fenster 75 nahe dem Elektronenstrahlbrennfleck auf der Targetbahn 35. Das Fenster 75 kann aus einem Material, wie z. B. Beryllium, hergestellt sein, das im Vergleich zum Rest des Metallmittelabschnittes 70, der aus einem Material mit guten thermischen Eigenschaften, wie z. B. Kupfer, hergestellt sein kann, für Röntgenstrahlen relativ durchlässig ist. Der dem Anodenglasabschnitt 80 im wesentlichen gegenüberliegende Kathodenglasabschnitt 90 isoliert die Durchführungsverbindungsteile 27 elektrisch von dem Rest der Röhre.
  • Industrielle Röntgenröhren, ob metallisches Mittelteil oder Glas, sind in einem mit Blei ausgekleideten Gehäuse aufgenommen, das sichert, daß die Röntgenstrahlen nur in einer Richtung ausgestrahlt werden können und den Anwender vor den verwendeten, sehr hohen Spannungen schützt. Eine Kühlflüssigkeit, normalerweise Öl, wird in dem Gehäuse zirkuliert, um die durch die Röhre erzeugte Wärme abzuführen. Solche Gehäuse sind den Fachleuten auf dem Gebiet allgemein bekannt und werden nicht ausführlicher beschrieben, mit Ausnahme des Umfanges, der zum Verständnis der vorliegenden Erfindung notwendig ist. Röntgenröhren, ob aus Glas oder Metalmittelteil, werden manchmal als "Einsätze" bezeichnet, weil sie auswechselbar in Röntgenröhrengehäuse eingesetzt werden können.
  • In bekannten Metallmittelteil-Röntgenröhren nach dem Stand der Technik besteht der Anodenglasabschnitt 80 aus einem zylindrischen Teil 82, das den Rotor 50 dicht umgibt, einem zweiten zylindrischen Teil 84 mit größerem Durchmesser und einem konischen oder aufgeweiteten Teil 86, das die beiden zylindrischen Teile miteinander verbindet. Ein gebogenes Teil 83 verbindet das aufgeweitete Teil 86 mit dem zylindrischen Teil 82, das den Rotor 50 umgibt. In Metallmittelteilröntgenröhren nach dem Stand der Technik tritt der Ausfall des Anodenglases, eine bedeutende Ursache einer Fehlfunktion, am meisten in der Nähe des gebogenen Anodenglasteiles 83 auf.
  • Fig. 2 ist eine teilweise schematische Schnittansicht einer Metallmittelteil-Röntgenröhre des Standes der Technik, die den Bereich in der Nähe des Anodenglases zeigt. Wie in Fig. 2 deutlicher dargestellt ist, verbindet eine Glas-Metall-Verschmelzung 89 den Metallmittelteil 70 mit dem Anodenglas 80.
  • Um in dem sich von der Anode 30 zur Außenseite der Röhre 10 erstreckenden Bereich Äquipotentiallinien 100 zu erzeugen, wurde ein Computermodell verwendet. Jede Äquipotentiallinie stellt eine gleiche Änderung in dem elektrischen Feldpotential von einer benachbarten Linie dar; wobei das Potential nahe der Oberfläche der Anode 30 am größten und nahe der Oberfläche des Metallmittelabschnittes 70, der auf Erdpotential gehalten wird, am kleinsten ist. Angenommen z. B., daß eine Spannung von + 75.000 Volt an die Anode angelegt wird, stellt jede in Fig. 2 dargestellte Linie eine Potentialdifferenz von ungefähr 3600 Volt von ihren benachbarten dar.
  • Da der Metallmittelabschnitt 70 auf Erdpotential gehalten wird, erstreckt sich keine der Äquipotentiallinien durch ihn hindurch. Die Äquipotentiallinien erstrecken sich jedoch wie dargestellt durch den Anodenglasabschnitt 80. Die neben dem Anodenglas 80 gelegene Struktur in dem Gehäuse war wegen ihres Einflusses auf das elektrische Feld in dem Modell eingeschlossen. Die gezeigte Struktur umfaßt eine Glasabschirmung 110 und Statorwickungen 120. Andere, nicht dargestellte Gehäusestrukturen waren ebenfalls zu Zwecken des Berechnens der Äquipotentiallinien in dem Modell aufgenommen.
  • Zum Vergleich wurde eine ähnliche Computermodelldarstellung der Äquipotentiallinien in einer typischen Glaskolbenröhre entwickelt und ist in Fig. 3 dargestellt. Die Glasröntgenröhre 300 umfaßt eine Anode 330 und einen Glaskolben 380. Wie in Fig. 2 befinden sich außerhalb der Röhre in dem Gehäuse die Glasabschirmung 310 und die Statorwicklungen 320.
  • Ein Vergleich der Figuren 2 und 3 zeigt den Unterschied zwischen Metallmitelteilund Glaskolbenröhren, die Metallmittelteilröhren anfälliger für Bogenbildung und Spannungsdurchschläge in dem Bereich der Anodenglasaufweitung 83 macht. In der Glaskobenröhre sind die Äquipotentiallinien 360 nahe der Innenfläche der Aufweitung 386 nahezu parallel zu der Glasoberfläche. In der Metallmittelteilröhre schneiden die Äquipotentiallinien die Innenfläche der Aufweitung mehr in einem Winkel.
  • Der Winkel, in dem die Äquipotentiallinien die Glasaufweitung 86 in den Metallmittelteilröhren des Standes der Technik schneiden, erzeugt Kräfte auf die Elektronen an der Innenfläche der Glasaufweitung 86, die sie zu dem gebogenen Teil 83 zwischen der Glasaufweitung und dem zylindrischen Glasteil 82, das den Rotor 50 umgibt, treiben. Wenn die Elektronen an dem gebogenen Teil 83 ankommen, geht die Kraft entlang der Glasoberfläche verloren, da die Äquipotentiallinien parallel zu dem zylindrischen Teil 82 des Anodenglases 80 sind. Deshalb sammeln sich die Elektronen in dem Bereich des gebogenen Teiles 83. Wenn sich die Elektronen in diesem Bereich sammeln, baut sich eine Ladung auf, bis die Durchschlagspannung zwischen dem Glas und dem Rotor 50 erreicht ist. Beim Durchschlag beschießen die Elektronen von dem Glas die Oberfläche des Rotors 50, wobei sie die Zerstäubung der schweren Ionen des Rotormaterials bewirken, die wiederum zu der negativ geladenen Glasoberfläche angezogen werden und diese beschießen. Diese Kette von Ereignissen kann den katastrophalen Röhrenausfall aufgrund des Durchschlages des Glases bewirken.
  • Wie in Fig. 3 gezeigt ist, unterliegen die Elektronen in Glaskolbenröhren auf der Oberfläche der Glasaufweitung kleinen Kräften entlang der Oberfläche, da die Äquipotentiallinien nahezu parallel zu der Oberfläche sind. Somit wird angenommen, daß es in der Nähe des gebogenen Teiles 383 des Glaskolbens 380 einen geringen Ladungsaufbau gibt. Eine weitere Erschwerung bei Metallmittelteilröhren besteht darin, daß der Metallabschnitt als eine im wesentlichen unbegrenzte Quelle von Elektronen dient, die frei sind, um in das Glas zu migrieren.
  • Es wird angenommen, daß die vorhergehenden Gründe für den Durchschlag des Anodenglases in Metallmittelteilröhren vorher nicht erkannt wurden. Die am meisten behauptete Meinung unter den Fachleuten war, daß die Bogenbidung und der Glasdurchschlag nahe dem gebogenen Teil 83 des Anodenglases durch die Anwesenheit der Statorwickungen in diesem Bereich verursacht wurde. Einer der ursprünglichen Zwecke der Glasabschirmung 110 war es, das erkannte, durch das elektrische Feld zwischen dem Stator 320 und dem Rotor 350 verursachte Problem zu mildern. Andere frühere Versuche, das Problem zu lösen, umfassen die weitere Verlängerung der Oberfläche des Anodenglases (d. h., durch Vergrößern des Winkels des aufgeweiteten Teiles in bezug auf die Röhrenachse), um eine größere Isolation zwischen dem Metallmittelabschnitt und der Statorwicklung vorzusehen, und das Herstellen einer kleineren Aufweitung, um die Wandaufladung zu minimieren. Diese "Lösungen" erkannten nicht den Grund des Problems und verbesserten deshalb die Fähigkeit des Anodenglases, dem Durchschlag zu widerstehen, nicht wesentlich.
  • Um das oben beschriebene Problem zu überwinden, wurde eine neue Anodenglasgestaltung entwickelt, wie sie in den Figuren 4 und 5 dargestellt ist, bei der die Äquipotentiallinien mehr nahezu parallel zu der Innenfläche des aufgeweiteten Teiles des Anodenglases sind. Wenn Parallelität erreicht wird, ist die Kraft auf die Elektronen entlang der Oberfläche des Anodenglases verringert. Dieses wiederum reduziert die Wahrscheinlichkeit der Ladungsausbreitung entlang der Oberfläche der Glasaufweitung zum Anfang der Aufweitung, so daß das Risiko eines Ladungsaufbaus und des darauffolgenden Durchschlages wesentlich gemildert ist.
  • Fig. 4 zeigt eine computergestützte Äquipotentialliniendarstellung einer entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gefertigten Metallmittelteil-Drehanoden-Röntgenröhre ähnlich jenen, die in den Figuren 2 und 3 gezeigt sind. Sowohl unter Bezugnahme auf die Fig. 4 als auch 5 ist die Röntgenröhre 400 in vieler Hinsicht die gleiche wie die in Fig. 1 gezeigte Röhre. Jene Elemente der Röhre 400, die unverändert sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen wie die entsprechenden Elemente der Röhre 10 von Fig. 1 versehen, und der Leser wird auf die Erläuterung der Fig. 1 für eine Beschreibung dieser Elemente verwiesen. Gleichermaßen ist die Statorwickung 120 im wesentlichen die gleiche, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist.
  • Die Hauptunterschiede zwischen der Gestaltung für Metallmittelteilröhren nach dem Stand der Technik und der Gestaltung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind am deutlichsten in Fig. 4 dargestellt. Es wurden eine Reihe von strukturellen Veränderungen vorgenommen, um die Parallelität der Äquipotentiallinien zu erhöhen.
  • Als erstes ist der aufgeweitete Glasteil 486 des Anodenglases 480 direkt an dem Metallmittelabschnitt 470 der Röhre 400 abgedichtet. Auf diese Weise wurde der in bekannten Gestaltungen nach dem Stand der Technik verwendete zylindrische Teil 84 des Anodenglases 80 zwischen der Glasaufweitung 86 und dem Metallmittelabschnitt 70 eliminiert. Es wird angemerkt, daß es schwieriger und teurer ist, eine Glas-Metall-Verschmelzung zu bilden, wenn sich die Glas- und Metallteile in einem Winkel schneiden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Winkel des aufgeweiteten Glasteiles 486 in bezug auf die Röhrenachse 40 39º. Dieses ist ein wesentlich kleinerer Winkel als der in typischen Gestaltungen des Standes der Technik verwendete. Die Gehäuseglasabschirmung 410 ist umgestaltet, damit sie die gleiche Form wie das umgestaltete Anodenglas 480 hat. Somit ist der Winkel der Aufweitung auf der Glasabschirmung 410 ebenfalls 39º.
  • Eine Erdabschirmung 415, die in dem Gehäuse (nicht dargestellt) aufgenommen ist, wird verwendet, um angrenzend an das Anodenglas 480 ein Erdäquipotential zu definieren. Die Erdabschirmung 415, die eine Metallkonstruktion ist, die ausreichende Porosität besitzt, um die Zirkulation des Kühlmittels durch sie hindurch zuzulassen, stimmt im wesentlichen mit der Form des Anodenglases 480 überein, das einen zylindrischen Teil 417 und einen konischen oder aufgeweiteten Teil 418 besitzt, die durch einen gebogenen Teil 419 miteinander verbunden sind. Der Vorteil der Verwendung einer Erdabschirmung wird aus Fig. 4 offensichtlich. Durch Definieren einer Erdäquipotentialgrenze, die mit der Form des Anodenglases übereinstimmt, unterstützt die Erdabschirmung das Erreichen der Parallelität der elektrischen Feldlinien in der Nähe des gebogenen Glasteiles 483.
  • Der Rotor 450 hat ebenfalls eine aufgeweitete Oberfläche 455, die so konstruiert ist, daß sie mit der Form des Anodenglases in der Nähe des gebogenen Teiles 483 zusammenzupaßt. Dieses unterstützt das Ausformen des Gefälles des elektrischen Feldes weiter, so daß die Äquipotentiallinien noch mehr nahezu parallel zu der Innenfläche des Anodenglases sind. Insbesondere die Rotoraufweitungsfäche 455 definiert eine Anodenspannungsäquipotentiallinie, die der Oberfläche des gewölbten Glasteiles 483 gleichgerichtet ist.
  • Obwohl eine verbesserte Metalmitteltellröhre mit drei einzelnen Elementen zum Modifizieren und Verbessern des Gefälles des elektrischen Feldes in der Nähe des kritischen Bereiches des Anodenglases beschrieben wurde, ist es nicht notwendig, daß alle drei Verbesserungen verwendet werden, um die Vorteile der vorliegenden Erfindung zu erhalten. In einigen Fällen können nur eines oder zwei der Elemente verwendet werden, um die bessere Wirkungsweise zu erhalten. Z. B. kann die Anzahl der Modifikationen von dem Leistungsniveau der Röhre abhängig gemacht werden.

Claims (4)

1. Drehanoden-Röntgenröhre, umfassend:
eine Kathode (20),
Mittel (27) zum elektrischen Verbinden der Kathode mit dem Äußeren der Röntgenröhre an einem Kathodenende der Röntgenröhre;
eine zum Drehen um eine Mittelachse (40) der Röhre angepaßte Anode (30), wobei die Anode auf einem ersten Potential gehalten wird;
Mittel (60) zum elektrischen Verbinden der Anode mit dem Äußeren der Röntgenröhre an einem dem Kathodenende im wesentlichen gegenüberliegenden Anodenende; und
einen die Kathode und die Anode aufnehmenden Vakuumkolben (70, 80, 90), der einen Metallabschnitt (70), der auf einem zweiten Potential gehalten wird, das wesentlich negativer als das erste Potential ist, so daß zwischen der Anode und dem Metallmittelabschnitt ein Gefälle des elektrischen Feldes ausgebildet wird, und zwischen dem Metallabschnitt und dem Anodenende einen Anodenglasabschnitt (80) umfaßt, wobei der Anodenglasvakuumkolbenabschnitt einen aufgeweiteten Teil (486), einen zylindrischen Teil (480) und einen gebogenen Teil (483) zwischen dem aufgeweiteten Teil und dem zylindrischen Teil besitzt; und
gekennzeichnet durch Mittel (415), um die Parallelität der elektrischen Feldlinien zur Oberfläche des Anodenglases in der Nähe des aufgeweiteten Teiles des Anodenglasabschnittes zu bewirken, immer wenn die Kathode und die Anode elektrisch gespeist werden, um die Ansammlung von Elektronen an der Innenfläche des aufgeweiteten Teiles des Anodenglasabschnittes zu verhindern.
2. Röntgenröhre nach Anspruch 1, die außerdem ein Gehäuse zum Aufnehmen der Röntgenröhre umfaßt, wobei das Gehäuse benachbart zum Anodenglas eine Metallabschirmung aufnimmt, die auf dem zweiten Potential gehalten wird.
3. Röntgenröhre nach Anspruch 1 oder 2, bei der der aufgeweitete Teil des Anodenglases direkt an dem Metallteil des Röhrenvakuumkolbens abgedichtet ist, so daß die Abdichtung in bezug auf die Rotationsachse in einem spitzen Winkel ist.
4. Röntgenröhre nach Anspruch 1 oder 2, die außerdem einen mit der Anode verbundenen Rotor umfaßt, wobei der Rotor benachbart zu dem gebogenen Teil des Anodenglases und im wesentlichen mit diesem übereinstimmend ein gebogenes Teil umfaßt.
DE69210391T 1991-10-18 1992-10-15 Röntgenröhre mit einem aus metall bestehenden mittelteil Expired - Fee Related DE69210391T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/780,694 US5136625A (en) 1991-10-18 1991-10-18 Metal center x-ray tube
PCT/US1992/008836 WO1993008587A1 (en) 1991-10-18 1992-10-15 Improved metal center x-ray tube

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69210391D1 DE69210391D1 (de) 1996-06-05
DE69210391T2 true DE69210391T2 (de) 1996-09-19

Family

ID=25120376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69210391T Expired - Fee Related DE69210391T2 (de) 1991-10-18 1992-10-15 Röntgenröhre mit einem aus metall bestehenden mittelteil

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5136625A (de)
EP (1) EP0563367B1 (de)
DE (1) DE69210391T2 (de)
WO (1) WO1993008587A1 (de)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3124194B2 (ja) * 1993-11-05 2001-01-15 株式会社東芝 回転陽極型x線管装置
US5511104A (en) * 1994-03-11 1996-04-23 Siemens Aktiengesellschaft X-ray tube
US6256375B1 (en) * 1999-03-29 2001-07-03 General Electric Company Target angle matching cathode structure for an X-ray tube
US6570962B1 (en) * 2002-01-30 2003-05-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. X-ray tube envelope with integral corona shield
US6901136B1 (en) * 2003-12-02 2005-05-31 Ge Medical Systems Global Technology Co., Llc X-ray tube system and apparatus with conductive proximity between cathode and electromagnetic shield
US7783012B2 (en) * 2008-09-15 2010-08-24 General Electric Company Apparatus for a surface graded x-ray tube insulator and method of assembling same
JP1528466S (de) * 2014-09-25 2015-07-13
JP1528468S (de) * 2014-09-25 2015-07-13
JP1528934S (de) * 2014-09-25 2015-07-13
JP1529492S (de) * 2014-09-25 2015-07-21
JP1528933S (de) * 2014-09-25 2015-07-13
JP1528467S (de) * 2014-09-25 2015-07-13
US11201031B2 (en) * 2018-03-22 2021-12-14 Varex Imaging Corporation High voltage seals and structures having reduced electric fields

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2703373A (en) * 1949-06-21 1955-03-01 Gen Electric X-ray tube
GB733479A (en) * 1952-02-19 1955-07-13 Gen Radiological Ltd Improvements in x-ray tubes
US3334256A (en) * 1964-03-20 1967-08-01 Dunlee Corp Sealed window for x-ray generator with shield for seal
US3500097A (en) * 1967-03-06 1970-03-10 Dunlee Corp X-ray generator
US3679927A (en) * 1970-08-17 1972-07-25 Machlett Lab Inc High power x-ray tube
EP0009946A1 (de) * 1978-10-02 1980-04-16 Pfizer Inc. Röntgenröhre
DE3107949A1 (de) * 1981-03-02 1982-09-16 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Roentgenroehre
IT8247873A0 (it) * 1981-03-03 1982-02-26 Machlett Lab Inc Perfezionamento nei tubi generatori di raggi x con schermo statorico
JPS58175249A (ja) * 1982-04-07 1983-10-14 Hitachi Ltd 回転陽極x線管
JPS58214255A (ja) * 1982-06-04 1983-12-13 Hitachi Ltd 回転陽極x線管
US5128977A (en) * 1990-08-24 1992-07-07 Michael Danos X-ray tube

Also Published As

Publication number Publication date
EP0563367A1 (de) 1993-10-06
EP0563367B1 (de) 1996-05-01
DE69210391D1 (de) 1996-06-05
WO1993008587A1 (en) 1993-04-29
US5136625A (en) 1992-08-04
EP0563367A4 (de) 1994-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69210391T2 (de) Röntgenröhre mit einem aus metall bestehenden mittelteil
EP0059238B1 (de) Röntgenröhre
DE2807735A1 (de) Roentgenroehre mit einem aus metall bestehenden roehrenkolben
DE3641488A1 (de) Kathode mit einrichtungen zur fokussierung eines von der kathode emittierten elektronenstrahls
EP0063840B1 (de) Hochspannungs-Vakuumröhre, insbesondere Röntgenröhre
EP1537594B1 (de) Hochspannungs-vakuumröhre
DE768131C (de) Braunsche Roehre, bei welcher saemtliche Elektroden unter Verwendung von am Quetschfuss befestigten Halterungen gehaltert sind
DE2901681A1 (de) Roentgenroehre
DE2310061A1 (de) Roentgenroehre
DE3016102C2 (de)
EP1396870B1 (de) Sputterionenquelle
DE2259526A1 (de) Verfahren zur herstellung einer roentgenroehre mit einem aktivierten faden als kathode
DE2433557C2 (de) Einrichtung zur Erzeugung von UV-C-Strahlung
EP0215034B1 (de) Röntgenröhre mit einem die anode und die kathode umgebenden zylindrischen metallteil
DE19860115C2 (de) Drehröhre
DE619621C (de) Roentgenroehre mit durchlochter Hohlanode
DE2946386C2 (de) Drehanode für eine Röntgenröhre
DE2751736A1 (de) Elektrische entladungsroehre
DE4209226A1 (de) Strahlenquelle zur erzeugung einer im wesentlichen monochromatischen roentgenstrahlung
DE1148026B (de) Roentgenroehre
DE2201832A1 (de) Geraet zur Erzeugung von Elektronenstrahlen hoher Stromdichte
DE911159C (de) Fluoreszenzschirm fuer Elektronenstrahlroehren, insbesondere Fernsehroehren
DE19713076A1 (de) Röntgenröhre mit Getter
DE341242C (de) Verfahren zur Erzeugung von Roentgenstrahlen beliebig regelbaren Haertegrades unabhaengig vom Vakuum
DE634235C (de) Gasgefuelltes Entladungsgefaess

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: VARIAN MEDICAL SYSTEMS, INC.(N.D.GES.D.STAATES DEL

8339 Ceased/non-payment of the annual fee