-
Röntgenröhre mit Fokussierungsspule Die Erfindung bezieht sich auf
eine Röntgenröhre mit Fokussierungsspule, bei der der Magnetspalt der Linse als
Strählenaustrittsfenster für die nutzbare Röntgenstrahlung ausgebildet ist. Diese
Röntgenröhre. unterscheidet sich von früheren Vorschlägen dadurch, daß das Anodenrohr
aus ferromagnetischem Werkstoff besteht und einen Teil der Polschuhe der magnetischen
Linse bildet. Diese Anordnung ermöglicht es, einen sehr kleinen Brennfleck auf der
Anode zu erzielen, weil es mit ihr gelingt, die magnetische Linse sehr nahe an die
Anodenspule heranzubringen, ohne daß durch die Fokussierungsspule, die zur Erregung
des Magnetfeldes notwendig ist, der zum Austritt der nutzbaren Strahlung zur Verfügung
stehende Raumwinkel zu stark eingeengt wird.
-
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird zweckmäßig der Magnetspalt
der Linse durch ferromagnetisches Material in sehr geringer Dicke vakuumdicht überbrückt.
Je dünner das Strahlenaustrittsfenster ist, desto größer ist die Gefahr, daß es
beim Transport der Röhre oder bei .der Montage der Fokussierungsspule mechanisch
unzulässig hoch beansprucht und infolgedessen verbogen wird. Gegen die Verwendung
eines dickwandigen Strahlenaustrittsfensters spricht, daß durch ein solches Fenster
die .nutzbare Röntgenstrahlung merklich absorbiert würde, falls nicht ein Leichtmetall
verwendet wird. Es ist jedoch verhältnismäßig schwierig, die für diesen Zweck in
Frage kommenden Leichtmetalle vakuumdicht mit dem Anodenrohr einerseits und dem
die Anode enthaltenden Teil andererseits zu verbinden. Es ist daher im allgemeinen
zweckmäßig, das Fenster selbst aus einem dünnwandigen, gut vakuumdichten und mit
den genannten Teilen, beispielsweise
durch Hart- oder Silberlötung,
leicht zu verbindenden Werkstoff herzustellen und nachträglich -Mittel zur Stützung
des Strahlenaustrittsfensters anzubringen. Zu diesem Zweck kann das Fenster auch
nachträglich mit einem leicht schmelzenden Metall, beispielsweise Aluminium, umgossen
werden.
-
Die Fig. i bis 5 zeigen in zum Teil sch; -matischer Darstellung Ausführungsbeispiele
der Röntgenröhre mit magnetischem Anodenrohr und Folzussierungsspule nach der Erfindung.
Die Anode i ist senkrecht zur Achse des aus ferroinagnetischem Werkstoff hergestellten
Anodenrohrs :2 angeordnet. Auf ihr wird mit Hilfe der Folzussierungsspule ein kleiner
Brennfleck erzeugt. Die nutzbare Röntgenstrahlung tritt durch den als Strahlenaustrittsfenster
ausgebildeten Magnetspalt der Linse aus.
-
Dieser Spalt ist durch das Rohr 3 aus nichtferromagnetischem Werkstoff
oder aus ferromagnetischem Material in sehr geringer Dicke, beispielsweise durch
ein Nickelrohr, vakuumdicht überbrückt. Bei den in den Fig. i und 2 dargestellten
Ausführungsbeispielen wird der Magnetfluß weitergeführt durch die ferromagnetischen
Teile .M bis g. Zur Erregung dienen die beiden Spulen i i und 12. Die nutzbare Röntgenstrahlung
muß durch das axialsymmetrische Fenster 7 aus ferromagnetischem Werkstoff austreten,
das zur Verminderung der Absorption möglichst dünn gehalten oder, wie Fig.2 zeigt,
mit einzelnen Öffnungen zum Austritt der Strahlung versehen ist. Selbstverständlich
darf das Fenster nicht so dünn und nicht mit so zahlreichen und großen Öffnungen
versehen werden, daß eine unzulässig starke Schwächung des wirksamen -Magnetfeldes
der Linse durch die Streuung in diesem geschwächten Teil des magnetischen Rückschlusses
eintritt. Die beiden Scheiben io bestehen aus nichtferromagnetischem Werkstoff.
Sie werden vorteilhaft nicht mit dem Anodenrohr, sondern mit dem Rohr des magnetischen
Rückschlusses 6 bis 8 verbunden, damit die Spulen nach der Fertigstellung der Röhre,
insbesondere nach dem Aufheizen, aufgebracht werden können. Bei der in Fig.i wiedergegebenen
Röhre kann das zur mechanischen Entlastung des Fensters 3 dienende :Material 2.1,
das die Röntgenstrahlung möglichst wenig absorbieren sollte und beispielsweise aus
Aluminium besteht, nachträglich, beispeilsweise durch Umgießen, angebracht werden.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.3 dient zur Entlastung des Fel3sters
3 das Rohr 13, das zugleich als Träger der Magnetspulen dient. Dieses Rohr
wird zweckmäßig an der für den Austritt der nutzbaren Röntgellstralllang bestimmten
Stelle 14 etwas geschwächt. Bei dieser Anordnung empfiehlt es sich zur Verminderung
der mechanischen Beanspruchung des Fensters, den auf der Anodenseite befindlichen
Teil des Magnetkerns aus zwei Teilen 25 und 26 zusammenzusetzen, von denen nur der
kleinere Teil 25 mit (IC-Röhre unlösbar verbunden ist, während der Teil
26 gemeinsam mit den Spulen und dem Rohr i3- zum Ausbeizen der Röhre und
zum Transport gemeinsam mit dem Rohr 13 entfernt wird. Zur Vermeidung eines
unkontrollierbaren magnetischen Übergangswiderstandes werden dabei zweckmäßig die
Teile 25 und 26 an der Übergangsstelle sorgfältig bearbeitet.
-
Die Fig. d. und 5 zeigen als weiteres Ausführungsbeispiel eine Anordnung,
bei der zusätzliche Mittel zur Stützung des Fensters nicht vorgesehen sind. Es dient
bei dieser Anordnung der magnetische Rückschluß zur Unterstützung des Fensters.
Zu diesem Zweck ist das Anodenrohr 2 über das Fenster 3 vakuumdicht mit dem ferromagnetischen
Teil 15 verbunden, der in seiner -Titte die Anode i trägt. Der magnetische
Rückschluß erfolgt über die Teile 16 bis r8 und 2i. Zur Erregung dient die Spule
icg, die zur Ausnutzung des Wickelraums bei 20 schräg bandagiert ist, so
daß sie den der nutzbaren Röntgenstrahlung zur Verfügung stehenden Raumwinkel gerade
begrenzt. Die Spule icJ wird zugleich mit den Teilen des magnetischen Rückschlusses
nach der Fertigstellung der Röhre bzw. nach dem Transport über das Anodenrohr 2
geschoben und an den mit dein Anodenrohr fest verbundenen Teil 2 2 angeschraubt.
Bei dieser Gelegenheit wird gleichzeitig dafür Sorge getragen, daß die konischen
Flächen der Teile 1-5 und 16 ständig gleichbleibend aufeinanderliegen. Zur Kühlung
der Anode dient der mit ihr verbundene Körper 23 aus gut wärmeleitendem Material,
der. wie Fig. 5 zeigt, geschlitzt und mit einer Querwand, die das umgebende Rohr
in zwei Hälften teilt, versehen sein kann. Die Kühlung kann jedoch auch in der gleichen
Weise, wie in den Fig. i und 3 dargestellt, vorgesehen werden.