DE707070C

DE707070C - Rotatable anode for x-ray tubes

Info

Publication number: DE707070C
Application number: DEP70539D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1934-12-30
Filing date: 1934-12-30
Publication date: 1941-06-12

Description

Drehbare Anode für Röntgenröhren Man hat bereits Drehanoden für Röntgenröhren hergestellt, die einen umlaufenden kegelförmigen Blechring aufweisen, dessen Innenfläche mit Elektronen belegt wird. Bessere Ergebnisse erhält man, wenn man einen derartigen dünnwandigen Blechring, der gegebenenfalls auch zylindrisch sein kann, mit Hilfe von Haltekörpern unter Freilassung eines dem Elektronenaufprall ausgesetzten, bis zur freien Kante dünn gehaltenen Streifens starr auf der Drehachse befestigt und auf der konvexen Außenseite finit Elektronen belegt.Rotatable anode for X-ray tubes Rotating anodes for X-ray tubes are already available produced, which have a circumferential conical sheet metal ring, the inner surface of which is occupied with electrons. You get better results if you have one of these thin-walled sheet metal ring, which can optionally also be cylindrical, with the help of holding bodies leaving one exposed to the electron impact until to the free edge held thin strip rigidly attached to the axis of rotation and finite electrons occupied on the convex outside.

Durch die vorliegende Erfindung wird bei einer Anode der letzteren Art dadurch die Wärmeabfuhr verbessert und gegebenenfalls auch noch die Röntgenstrahlenausbeute vergrößert, daß auf dem Anodenkörper als Elektronenauftreffkörper eine Anzahl dünnwandiger kegelförmiger oder zylindrischer Ringe oder Spiralwindungen in einer mechanisch lösbaren Halterung allein durch Druckkraft eng aneinanderschließend, aber ohne feste Verbindung miteinander gelagert sind, uu1d daß die feststehenden Ränder der Ringe bzw. Windungen derart abgestuft sind, daß sich eine kegelförmige Bremsfläche für die Elektronen ergibt. Hierbei wird in jedem getroffenen freistehenden Randstreifen nur ein Teil der Gesaintwärine entwickelt, der durch die einzelne Lage (Ring bzw. Windung) leichter abgeleitet werden kann als die Gesamtwärme durch ein einzelnes dünnes Blech. Durch die dichte Lagerung ist auch die Möglichkeit gegeben, daß von einer durch Elektronenaufprall hocherhitzten Lage ein Teil der Wärme auf nicht oder weniger hoch erhitzte Nachbarlagen übergeht, die sich somit an der Wärmeableitung beteiligen. Trotz des dichten Zusammenschlusses haben die nicht fest miteinander verbundenen Lagen genügende gegenseitige Bewegungsfreiheit für die durch die Erhitzung bedingten Dehnungen und die darauffolgenden Zusammenziehungen.The present invention makes an anode of the latter Art thereby improves the heat dissipation and possibly also the X-ray yield increases that on the anode body as electron impact body a number of thin-walled conical or cylindrical rings or spiral windings in one mechanical detachable bracket closing tightly to one another solely by compressive force, but without a fixed one Connection to each other, uu1d that the fixed edges of the rings or turns are graded so that a conical braking surface for which gives electrons. This is done in every freestanding edge strip that is hit only a part of the Gesaintwärine developed, which is due to the individual layer (ring resp. Turn) can be dissipated more easily than the total heat through a single one thin sheet. Due to the tight storage there is also the possibility that of a layer that has been heated up by electron impact, some of the heat on not or less highly heated neighboring layers passes over, thus reducing the heat dissipation participate. Despite the close association, they are not firmly attached to each other connected layers sufficient mutual freedom of movement for the heating conditional expansions and the subsequent contractions.

Dehnt sich eineLäge an einer hocherhitzten Stelle stärker aus als die Nachbarlage, so ergeben sich zwischen den beiden Lagen unter Umständen kleine Lücken durch Aufweiten der Fugen. Diese Lücken, die bekanntlich bei Anoden mit in Kupfer eingeschmolzenen Spiralen oder konzentrischen Ringen aus Wolfram zum Verschlucken der in sie treffenden Elektronen führen, können beim Erfindungsgegenstand dadurch völlig unschädlich gemacht werden, daß man durch entsprechende gegenseitige Anordnung der Anode und Kathode die Elektronen in einer Richtung auftreffen läßt, die ion der Richtung des Eintritts in eine aufgeweitete Fuge genügend abweicht, also zweckmäßig entweder senkrecht zu den Lagen oder in einer Richtung verläuft, die eine in den Lagenflächen nach der Auljenkante hin verlaufende Komponente hat.If a layer in a highly heated area expands more than the neighboring layer, there may be small ones between the two layers Gaps by widening the joints. These gaps, which are known to exist in anodes with in Fused copper spirals or concentric rings made of tungsten for swallowing of the electrons that hit it, can thereby result in the subject matter of the invention can be made completely harmless that one by appropriate mutual arrangement the anode and cathode let the electrons hit in one direction, the ion the direction of entry into a widened joint deviates sufficiently, so expedient either perpendicular to the layers or in one Direction runs, which has a component running towards the outer edge of the layer in the layer surfaces.

Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung all mehreren Ausführungsbeispielen roll Drehanoden in jeweils durch die Drehachse geführten Schnitten.The drawing illustrates the invention in all several exemplary embodiments roll rotating anodes in cuts each through the axis of rotation.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Abb. i ist angenommen, daß die Drehanode aus einem zylindrischen Körper a, einem int wesentlichen kegelstunipfförmigen Klemmkörper b und aus zwischen diesen beiden Körpern eingepreßten. aufeinandergestapelten kegelförmigen dünnen Blechringen c bestellt. Der Klemmkörper b besitzt an seiner Außenseite eine unterschnittene Eindrehung d, in die die obersten Ringe c liineinfassen. Der Körper a ist all seinem oberen Ende flach kegelförmig abgeschrägt. Um durch das Anziehen der Klemme an den äußeren Kanten einen ganz dichten Schluß der Ringe c zu erzielen, ist der Kegelwinkel der einzelnen Ringe etwas verschieden, und zwar so, daß der unterste Ring den größten und der oberste den kleinsten Spitzenwinkel aufweist, während die Spitzenwinkel der Zwischenringe sich vom größten zum kleinsten Winkel abstufen. Dieser dichte Schluß verhindert aber nicht, daß bei starker Erhitzung einer Stelle eines freistellenden Ringrandes dieser sich hier durch die Wärmedehnung etwas ausbeulen kann, da er nach außen hin entsprechende Ausdehnungsfreiheit hat. Die Abb. i zeigt links und rechts zwei Ausführungen, die nur insofern voneinander abweichen. als rechts die Ringkanten in der Richtung der äußeren Kegelfläche des Körpers b abgedacht sind, so daß man eine glatte kegelförmige Gesamtfläche erhält. Die links dargestellte Treppenform bietet bei entsprechendem Einfallwinkel der Elektronen den Vorteil einer an sich bekannten Vergrößerung der wirksamen Anodenfläche.In the embodiment of Fig. I it is assumed that the rotating anode from a cylindrical body a, a substantially tapered cone-shaped clamping body int b and off pressed between these two bodies. stacked cone-shaped thin sheet metal rings c ordered. The clamp body b has a on its outside undercut indentation d, in which the uppermost rings c fit. The body a is bevelled flat conically at all of its upper end. To by tightening the clamp at the outer edges to achieve a very tight fit of the rings c, the cone angle of the individual rings is slightly different, in such a way that the lowest ring has the largest and the uppermost the smallest point angle, while the point angles of the intermediate rings vary from the largest to the smallest angle graduate. However, this tight seal does not prevent it from being overheated a point of a releasing ring edge this is here due to the thermal expansion can bulge out somewhat, as it has a corresponding freedom of expansion towards the outside. Fig. I shows two versions on the left and right, which are only insofar from each other differ. than on the right the ring edges in the direction of the outer conical surface of the Body b are covered so that a smooth, conical overall surface is obtained. The staircase shape shown on the left offers a corresponding angle of incidence of the electrons the advantage of a known enlargement of the effective anode area.

Auf der rechten Seite von Abb. i ist auch (las einfallende Elektronenbündel 2 angedeutet, das so verläuft, daß keine Elektronen in eine sich etwa durch die Erhitzung aufweitende Fuge eintreten können.On the right side of Fig. I is also (read incident electron bundle 2 indicated, which runs in such a way that no electrons get into a roughly through the Heating-widening joint can occur.

Der Kleininkörper b dient gleichzeitig zum Befestigen der Drehanode auf (leg Welle t finit Hilfe der Mutter ä. Bei dem Ausführungsbeispiel der Abb. a ist in an sich bekannter Weise ein langer -hinlier B1,-#'ii@tr(-itetl _ a #iafiter Klarale tu (#iriein Ringkörper aufgerollt, der zwischen einem Flansch i einer auf der Welle f befestigten Scheibe h und einer durch die Mutter a anzuziehenden Kletnnischeibe j festgelegt ist. Die einzelnen Windungen des Ringes c sind in ihrer Milie abgestuft, und ihre Enden sind wiederum so abgeschrägt, (iaß eine glatte Kegelfläche entstellt.The small body b also serves to attach the rotating anode on (put shaft t finitely with the help of the nut Ä. In the embodiment of Fig. a is a long -hinlier B1, - # 'ii @ tr (-itetl _ a #iafiter Klarale tu (#iriein a ring body rolled up between a flange i a the shaft f attached washer h and a by the nut a to be tightened Kletnneisk j is set. The individual turns of the ring c are graded in their milie, and their ends are again bevelled in such a way that a smooth conical surface is distorted.

Bei dein Ausführungsbeispiel der Abb. 3 treten all die Stelle des spiralförmig aufgewundenen Blechstreifens gemälAbb. , in der Hauptsache keäelförrnige hinge c finit wechselndem Spitzenwinkel, so daß der aus ihnen zusammengesetzte Ringkörper keilförmigen Querschnitt mit nach oben gerichteter stumpfer Keilspitze hat. Dementsprechend ist der Flansch i. der Scheibe h schräg einwärts gerichtet und die Kleinnifläche der Klemmscheibe j so geneigt, dal9 sie zusammen mit dein Flansch i eine den unteren Teil des Keilringes aufnehmende Schwalbenschwanznut bildet. Nach dem Zusammensetzen wird der Keilring zur Bildung der Anodenfläche all der Spitze nach der Erzeugenden iz kegelförmig abgeschliffen. Das Ausführungsbeispiel der Abb.-I entspricht grundsätzlich dem der Abb. i. Hier ist in der Hauptsache der Ringstapel c flacher gehalten und dementsprechend die Klemme a, b anders ausgebildet. Iin übrigen sind wieder auf der linken Seite die einzelnen Blechkegel in Stufen gegeneinander abgesetzt, während auf der rechten Seite die Stufen eingeebnet sind. Abb.5 zeigt eine Ausführungsforen, die sich grundsätzlich finit derjenigen gemäß Abb. 2 deckt. Es bestellt hier nur eine stärkere Höhenabstufung der einzelnen Spiralwindungen. Im übrigen sind auch wieder auf der rechten Seite Stuten durch entsprechende Abschrägung der Außenkanten der einzelnen Windungen vermieden. Eine in den Flansch i der Scheibe h eingedrehte Schraube in dient zum Festklenlinen des äußereil Endes des spiralig aufgewickelteil Blechstreifens c.In the embodiment of Fig. 3, all the places of the spirally wound sheet metal strip occur as shown in Fig. , mainly keäelförrnige hinge c finitely changing point angle, so that the ring body composed of them has wedge-shaped cross-section with upwardly directed blunt wedge point. Accordingly, the flange i. of the disk h is directed obliquely inwards and the small surface of the clamping disk j is inclined in such a way that, together with the flange i, it forms a dovetail groove that accommodates the lower part of the wedge ring. After assembly, the wedge ring is ground down conically to form the anode surface of all the tip after the generatrix. The embodiment of Fig.-I basically corresponds to that of Fig. I. Here mainly the ring stack c is kept flatter and accordingly the clamp a, b is designed differently. In the rest, the individual sheet metal cones are again set off against one another in steps on the left side, while the steps are leveled on the right side. Fig. 5 shows an execution forum that basically finitely coincides with the one according to Fig. 2. All that is required here is a stronger gradation in the height of the individual spiral windings. In addition, mares are again avoided on the right side by corresponding beveling of the outer edges of the individual turns. A screw in screwed into the flange i of the disk h is used for fastening the outer end of the spirally wound sheet metal strip c.

Ein besonderer @-orteil des Aufbaues der Anode aus lediglich mechanisch zusammengehaltenen I_agelt besteht darin, (lal.l man sie zum Zwecke der Säuberung von O_x,#"den auseinandernehmen kann, eine 1löglichl:eit, die natürlich bei aufgeschweil.',ten oder ein-,gegossenen Teilen nicht besteht.A special @ -orteil of the structure of the anode from purely mechanical I_agelt held together is to (lal.l use them for the purpose of cleaning of O_x, # "which can be taken apart, a 1possibly: time, which of course with aufgeschweil. ', th or cast-in parts does not exist.

Die eriindungsgeinäße Anode verträgt glich bei Stillstand eine stärkere Belastung als i massive bzw. als die bekannten gegliederten Anoden, deren "feile starr initeinandur verbunden sind.The anode according to the invention can withstand a greater load than solid or the known articulated anodes, the files of which are rigidly connected to one another, when the machine is at a standstill.

Claims

PATENT APPLICATION i. J: (aWre - '@ iliür suffered lvV12 @ e11I-cltlrl 1 marked. (ial) on (lein Allodellk # ii-per als I? leI #tronen; ltiftreti-l; örper a: number of dintiltt-: 1i1 (ll "he spherical or cylindrical documents or spiral windings in a mechanical nishar aging process solely through pressure closely adjoining each other, but without a fixed connection, and that the free edges of the rings or turns sllid graded so that there is a cone-shaped braking surface for the electrons. X-ray tube with a Anode according to Claim r, characterized. that the rings or windings of the The anode and the cathode are arranged in relation to one another in such a way that the electrons cannot step into joints between two layers that have widened under the effect of heat. 3. Anode according to claim r, dadur indicates that the mutually stepped layers opposite the Kathc lie that the electrons also hit the end faces of the steps. Anode according to claim r, characterized in that the end face of individual layers bevelled so that they all form a smooth cone.