DE732038C

DE732038C - Roentgenroehre, insbesondere zur Erzeugung energiereicher harter Straltlen

Info

Publication number: DE732038C
Application number: DES134612D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Werner Schuetze
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1938-11-16
Filing date: 1938-11-16
Publication date: 1943-02-19

Description

Röntgenröhre, insbesondere zur Erzeugung energiereicher harter Straltlen Die Erfindung betrifft eine Röntgenröhre, insbesondere für höhe Spannungen zur Erzeugung von Röneenstrahlen großer Härte. Bei solchen Röhren istes bekanntlich schwierig, die Antikathode, die durcli den Aufprall der Elektronen sehr stark erhit7t wird, entsprechend zu kühlen. Bei viefen bekannten Röhren behüft man sich damit, daß man die Antikathode auf einem Träger aus einem MetaU von gut-er Wä#imelleI-tfähigkeit befestigt und durch intensive Flüssigkeitskühlung da-für sorgt, daß die Wärme, die dem Träger von der Antikatlio:de mitgeteilt wiTd, rasch abgeführt wird. Es ist auch bekannt,- die Antikathode am Ende der Röhre anzurin-Men, so daß sie durch die äußere, Umgebun gekühlt wird. Gegebenenfalls kann diese Kühlwirkung noch verstärkt werden, indem man beispielsweise einen. Luftstrom gegen die Antikathode bläst. Auch diese Art der Kühlung ist aber für viele, Fälle nichtausreichend, da bei H.o#chispannLingsröntge.nr#öhre:n die Antikatho,de leine7 gewisse, Mindestdicke besitzen muß -, wenn große Energieverluste vermieden werden sollten. je dicker aber die Antikathodenplatte ist, um so schlechter wird die Wärmeabfuhr und um so weniger wiTken auch die bekannten Kühlmethoden.
Bei einei Röhre nach der Erfindung sind diese Nachteile vermieden. Erfind-ungsgemäß wird bei einer Röntgenrölire, insbesondere zur Erzeugung energiereicher harter Strahlen, bei der sich die Antikatho:de außerhalb des durch ein Lenardfenster abgeschlossenen Hüchvakuumraurnes der Röbre befindet, die durch Wasser gekühlte Antikathode auf der voni Elektronenstrom getroffenen Seite durch einen Strom eines Gases oder Dampfes zusätzlich gekühlt und wird auch das Fenster von einem kühlenden Gas- oder Dampfstrom bespült. Es ist zwar bereits bekannt -, die Antikathode einer Röntgenröhre außerhalb des Vakuums anzubringen. Diese Maßnahme wurde besonders zu dem Zwecke getroffen, verschiedene Antikathodenmaterialilen verwenden zu können-, die sich infolge ihrer Unbeständi Z, gkeit bzw. ihres großen Gas,gehaltes nicht für den unnlittelbaren Einbau in eine Vakuumröhre eignen. Es wurde dabei aber nicht der Zweck verfolgt, bei einer Hochspannungsröntgenröhre zur Erzeugung energiereicher Strahlen, bei der die Antikathode eine veThältnismäßig große. Dicke aufweisen muß, eine- besonders intensive Kühlung der Antikathode auf der von den Elektronen unmittelbar -etroffenen Seite zu erzielen. Bei den bekannten Röhren sind daher auch keinerlei Maßnahmen getroffen, die an der AufprallfläcIie der Antikathode erzeugte Wärme wirksam abzuführen und eine Wärmestauung zwischen dem Lenardfenster und !der Antilmthode zu verhindern. Die durch, die Anbringung der Antikathode auPigrhalb des Vakuumraumes zielte Kühlwirkung ist vielmehr dem Zufall überlassen und keinesfalls ausrreichend, um dieselbe Wirkung zu erzielen wie bei der Anordnung nach der Erfindung.
Es ist ferner auch schon hekanntgeworden, Lenardfenster durch einen Gas- oder Luftstrom zu kühlen. Diese Kühlung tritt bei der Erfindung zu der besonderen Art der Kühlung der Antikathode als ergänzende Maßnahme hinzu und läßt sich in besonders vorteilhafter Weise in ein und derselben Kammür durchführen. Die Erfindung ermöglicht es also, durch eine einfache Maß-nahme die bei einer Hochleistungsröntgenröhre an der Antikathode erzeugte Wärme von der unmittelbaren Er7eu),-;u"ngsstelle besonders wirksam abzuführen, so daß die Röhre besonders hoa belastet werden kann. Man :erreicht damit eine Wirkung, wie sie durch eine noch so intensive Kühlung g der von der Aufprall--fläche der Elektronen abgewandten Antikathodenseite nicht oder in gewissen Fällen nur durch einen großen Aufwand an Kühlmitteln zu erreichen ist.
Eine Anordnung nach der Erfindung ist in der Figur beispielsweise dargestellt.
An den Hochvakuumraurn i, i.n welchern die Elektronen ihre Beschleunigung erhalten-, schließt sieh der Raum2 in, welcher von dem Raum i durch ein Lenardfenster 3 vakuumdicht getrennt ist. Das Lenardfenster sitzt auf einem Träger4 auls Metall, welcher durch strömendes Wasser 'gekühlt wird-. das beispielsweise durch die Rohrleitung 5 zu-,-eführt und durch die Rohrleitung6 wieder abgefährt wird. Dem Fenster gegenüber sitzt die edgentliche Antikathode 7, welche- von einem Kupferblock 8 getragen wird. Dieser Kupferblork ist ausgehöhlt, so daß sein Inneres von einem Kühlimittel durchströmt werden kann. Die Kühlung, erfolgt au-ch hier vorzugsweise durch Wasser-, welches durch das Rohr 9 zu- und durch das Rohr i o abgeführt wird. Durch die die Wand des GefäßteileS2 durchdringgenden Rohre. i i und 12 wird nun je ein Wassserstoffstrom auf die Antikathode und auf das Lenardfenster hingeleitet. Zur Ableitung des zur Kühlung der Antikathode n und des Fensters dienenden Wasserstoffes ist ein Rohr 13 vorgesehen.
Durch diese Anordnung gelingt es, die t' ZD Kühlung der Antikathode wesentlich zu verbessern, ohne daß sie dünner gemacht zu werden ])rauchte. Die Wärmeabfuhr erfolgt ja gerade von der Seite der Antikathode, auf welcher diese am stärksten durch den unmittelbaren Aufprall der Elektronen erwärmt wird. Die Gefahr, daß Teile der Antik-athode verdampfen, wird dadurch vermieden. Die Dicke der Antikathodenplatte spielt bezüglich der Wärmeabfuhr nurmehr eine wesentlich geringere Rolle, so daß man sie so stark machen kann-, daß sich auch bei hohen Elektronenggeschwindigkeiten kein merklicher Energieverlust ergibt. Das Gas oder der Diampf, der die Antikathode kÜhlt, dient auch gleichzeitig zur Kühlung der Abschlußfolie des Hochvakuumraumes, so daß ein zusätzlicher Aufwand hierfür nicht nobv"endig ist.
Zur Kühlung können verschiedene Gase oder Dämpfe dienen. Am besten bewährt sIch die Kühlung mit Hilfe von strömendem Wasserstoff .

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Röntgenrölirte, insbesondere zur Erzeugung lenergiereicher harter Strahlen.'bei der sich die Antikathode außerhalb des durch- ein Lenardfenster abgeschlossenen Hochvakuumraumes der R6hre befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Wasser gekühlte Antikathode auf der voim Elektronenstrom getroffenen Seite durch einen Strom eines Gases oder Dampfes zusätzlich -ekühlt wird und daß auch die Folie -(das Fenster) von einem kühlenden Gas- oder Dampfstrom bespült wird.
2. Röntgenröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die I,'-ühltn)g der Antikathode bzw. des Lenardfensters durch strömenden Wassierstoff erfolgt. 3. Röntgenröhre nach Anspruch j oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Rohre voirgesehen sind, durch'welche dex, strömende Wasserstoff einerseits auf die Antikathode, andererseits auf das Lenardfenster geleitet wird. 4. Röntgenröhre nach Anspruch i oder einem der folgenden Anspruche, dadurcb gekennzeichnet, daß die Folie des Fensters auf einem gekühlten metallischen Träger befestigt ist. 5. Röntgenröhre nach Anspruch, i oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antikathode auf einem Trägerkörper sitzt, welcher innen ausgehöhlt und durch eine Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, gekühlt wird.