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Hochspannungsentladungsgefäß, insbesondere Röntgenröhre,. zum Anschluß
an berührungssichere Hochspannungslabel Die Erfindung bezieht sich auf Hochspannungsentladungsgefäße,
welche über berührungssichere Hochspannungskael mit der Hochspannungsquelle verbunden'
werden, insbesondere auf Röntgenröhren. Bei den bekannten Hochspannungsentladungsgefäßen
besteht die der unmittelbaren Berührung zugängige Außenwandung ganz oder im wesentlichen
aus Glas. Man hat bereits den die Entladungsbahn umgebenden Teil der Glaswandung
a sMetall hergestellt und diesen Wandungsteil"ei Röntgenröhren geringer Leistung
mit' Erde verbunden. Die elektrostatische Belastung bei derartigen Entladungsröhren
wurde durch die zum Teil unmittelbar der Berührung zugängige Glaswandung aufgenommen.
Um derartige Entladungsgefäße hochspannungssicher zu machen, war es erforderlich,
dieselben in ein Schutzgehäuse einzubauen, welches, entweder aus Isoliermaterial
oder aus Metall bestehend, die Röhre in einem hinreichenden Abstand umgibt, damit
keine Durchschläge von der Schutzhaube her durch die isolierende Glaswandung erfolgen
konnten.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Hochspannungsentladungsgefäß, dessen
metallenes Mittelstück im Gegensatz zu den bekannten Ausführungen sich über die
ganze Länge der Röhre erstreckt, geerdet ist und selbst die am Ende der Röhre befestigten
hochspannungssicheren Elektrodenzuleitungen trägt, die in den Glaseinstülpungen
der Elektroden enden. Die elektrostatische Belastung wird bei der neuen Entladungsröhre
von isolierenden Einstülpungen aufgenommen, welche eine hinreichende Länge besitzen
und die Elektroden tragen. Diese Einstülpungenwerdenvon den geerdeten Wandungsteilen
umschlossen und dienen zur Einführung der. gegen die volle Hochspannung isolierten
Zuführungsleitungen, die innerhalb 'der Einstülpungen an die Elektroden angeschlossen
sind. Dadurch, daß praktisch das ganze Spannungsgefälle zwischen den Elektroden
sich über die isolierenden die Elektroden tragenden Glashälse erstreckt, können
diese Einstülpungen ganz dicht nebeneinander geführt sein, so daß auch die darin
angeschlossenen Hochspannungskabel unmittelbar nebeneinander verlaufen können. Ein
solches Entladungsgefäß kann etwa die Form eines U oder eines V mit unter geringen
Winkeln zueinanderstehenden ' Schenkeln besitzen. Durch die Einführung der Kabel
von einer Seite her werden die Kabelanschlüsse möglichst weit von dem Strahlenaustrittsfenster
fortgebracht,
welches infolgedessen bequem an schwer zugänglichen Stellen, sei es beim Gebrauch
für medizinische Zwecke oder bei der Materialuntersuchung, angebracht werden kann.
Zur. Erhöhung der Isolationsfähigkeit können die Hohlräume, in welche die Kabel
eingeführt werden, mit Preßgas oder einem flüssigen oder festen Isoliermantel ausgefüllt
werden. Die bekannten Röntgenröhren, welche eine Kabeleinführung nur von einer Seite
her hatten, arbeiteten mit einseitiger- Erdung, so daß die Kabelisolation die volle
Hochspannung aufzunehmen hatte. Das bietet bei Spannungen-von mehr als ioo ooo Volt
erhebliche Schwierigkeiten und würde zu außerordentlich umfangreichen und schweren
Kabeln führen. Durch den Gegenstand der Erfindung werden die Vorteile der einseitigen
Kabeleinführung auch für Hochspannungsentladungsgefäße mit zweipoligem Hochspannungsanschluß
ermöglicht, ohne daß man die bei den bekannten einseitig geerdeten Entladungsgefäßen
auftretenden Isolationsschwierigkeiten hat. Der Gegenstand der Erfindungwird an
Hand einiger in den Abbildungen dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert.
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In Fig. i ist eineRöntgenröhre i von im wesentlichen langgestreckter
Bauart dargestellt. Die zur isolierenden Einführung der Anode 2 und der Kathode
3 dienenden Glashälse 4 und 5 besitzen eine so weite Öffnung, daß sie bequem die
Hochspannungsleiter 6 und 7 mit einem sie umgebenden Isolierkörper 8 und 9 aufnehmen
können. Die Wandung io der Röntgenröhre besteht, abgesehen von den Hälsen, aus Metall.
Mit dieser Metallwand sind mechanisch zwei Endkappen ii und 12 verbunden, welche
Flanschrohre 13 und 14 aufweisen, welche mindestens annähernd senfecht zur Längsachse
der Röntgenröhre nach einer Richtung verlaufen und zur Befestigung der Kabel und
Endverschlüsse 15 und 16 dienen. Die Isolierung der Hochspannungsleiter 6 und 7
kann beispielsweise durch die Teile 8 und 9 gebildet werden. Es kann jedoch auch
der ganze Raum, welcher durch die Endkappen i1 und i2 begrenzt wird, mit einem flüssigen
Isoliermaterial ausgefüllt sein. Durch die Einführung der Kabel von der einen Seite
her ist die Längsausdehnung der Röntgenröhre mit den Endkappen außerordentlich gering
und die Beweglichkeit der Röhre, deren Strahlenaustrittsfenster 17 leicht zugänglich
ist, eine sehr große.
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Die V-förmige Röntgenröhre nach Abb. 2 besteht an der Außenseite ganz
aus Metall, und zwar aus denhosenförmigmiteinanderverbundenen Metallrohren 39 und
40. Das Hochspannungsgefälle zwischen den Elektroden über die Wand verläuft über
die isolierende Einstülpung 41 und über die isolierende Einstülpung 42. Das Potential
des Metallgefäßes kann ungefähr in der Mitte zwischen den Potentialen der Elektroden
liegen. Die Stromzuführungsleitungen sind von festen Isolatoren 43 und
44 umgeben. Diese sind als Durchführungsisolator ausgebildet und durchsetzen
eine Drehscheibe 45, an der die Rohre-39 und 40 mittels Verbindungsflanschen befestigt
sind.
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Die Drehscheibe 45 ist in der Trennwand zwischen dem Behandlungsraum
I und dem Hochspannungsraum II angeordnet, so d aß die Röntgenröhre um eine Achse
in der mittleren Richtung der Einstülpungen drehbar ist. GewünRchtenfalls kann die
Drehscheibe auch in der Höhe verschiebbar sein. Der Antikathodenspiegel ist wieder
um 45' gegen diese Achse und gegen eine dieser Achse und der Kathodenstrahlenhauptrichtung
senkrechte Richtung geneigt, damit sowohl in die Achsenrichtung als auch senkrecht
dazu austretende Röntgenstrahlen benutzt werden können. Das für die axiale Ausstrahlung
dienende Fenster ist in der Zeichnung mit 46 angegeben. An den in den Hochspannungsraum
hineinragenden Isolatoren sind Rollscheiben 47 und 48 für biegsame Leitungen angeordnet,
wodurch die Drehbewegung der Röntgenröhre innerhalb bestimmterGrenze nicht von den
Hochspannungsführungsleitungen gehindert wird.
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Die U-förmige Röhre gemäß Abb.3 besitzt ebenfalls eine metallene Außenwand.
In den Schenkeln 49 und 5o befinden sich die gläsernen Elektrodenhälse 51 und 52,
welche die beiden Stromzuführungskabe153 und 54 umschließen. Diese Kabel setzen
sich bis an die Elektroden, die Kathode 55 und die Anode 56 fort. Die Entladungsbahn
liegt senkrecht zu der Achsenrichtung der Einstülpungen 51 und 52. Im Gegensatz
zu demvorbesprochenen Ausführungsbeispiel ist hier die Röhre mit einer schwach geneigten
Anodenvorderfläche für die Erzeugung eines Strichfokus versehen. Der Brennfleck
wird durch das Fenster 57 hindurch stark verkürzt anvisiert. Die Hochspannungskabel
besitzen geerdete Bekleidungen, welche sich nicht in die Einstülpungen hineinerstrecken,
und es sind Metallringe 58 und 59 vorgesehen, welche eine kontinuierliche Fortsetzung
der inneren Oberfläche dieser Bekleidung bilden und an die sich Ringe 6o aus plastischem
Isoliermaterial, wie Gummi, anlegen. Der rinnenförmige Raum zwischen diesen Isolierringen
und dem umgebördelten Rand der Einstülpungen ist mit einer Isoliermasse 61 ausgefüllt.
Die Metallringe 58 und 59 werden von Überwurfmuttern 62 und 63, die mit den oberen
Enden der Schenkel 49 und 50 verschraubt sind, fest angedrückt, so daß sich
die Isolierringe gut anlegen und die Vergußmasse oder das Öl in die Zwickel zwischen
den Kabelri und den Einstülpungen dringt. Es werden somit die Kabel an dem Metallgefäß
der Röhre unbeweglich verbunden, und es wird eine große Sicherheit gegen Durchschlag
erhalten.