DE738508C

DE738508C - Roentgenroehre mit Glaswandung und elektromagnetisch angetriebener Drehanode

Info

Publication number: DE738508C
Application number: DEL99295D
Authority: DE
Inventors: Zed J Atlee; Malvern J Gross
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1938-10-26
Filing date: 1939-10-24
Publication date: 1943-08-19
Also published as: FR861025A; US2233194A; BE436805A; GB533267A

Description

Die Erfindung betrifft eine Röntgenröhre mit Glaswandung und! elektromagnetisch: angetriebener Drehanode. Bei derartigen Röhren wird ©in von der Kathode erzeugter Elek-

. 5. tronenstrahl von den !einzelnen Oberflächenelementen der Anode aufgefangen. Da anzunehmen ist, daß die Kathode ihre Lage stets einhält, müßte der Kathodenfleck, der durch das Auf treffen des¹ Strahles auf der Anode erzeugt wird, stets die gleiche Größe aufweisen und stets an der gleichen Stelle liegen. Es hat sich herausgestellt, daß bei den obengenannten. Röntgenröhnen der Kathodienfleck zuwei-, len verwischt ist. Diese Tatsache ist auf eine

-15 Bewegung des Elektronenstrahles selbst zurückzufahren, die durch dien Einnußi des magnetischen Antriebsfeldes bewirkt wird.

Es¹ ist bereits, bekannt, bei Röntgenröhren mit Drehanoden zur Unterteilung des Potentialgefälles zwischen den Röhrenelefctroden Metallringe in die Glas'wandung einzusetzen. Bei derartigen Anordnungen verbleibt jedoch stets ein derart großer Luftspalt, daß störende Streufelder hi die Entlädungsbahn eindringen können. ■

Um die Einwirkung dieser Streufelder weitgehendst zu vierhindern, ist erfindungsgemäß eine Röntgenröhre mit Glaswiandung und elektromagnetisch angetriebener Drehanode vorgesehen, bei der die Entladungsstrecke gegen das Streufeld der magnetischen Anordnung durch einen Zylinder aus magnetischem Material abgeschirmt ist, der in axialer Richtung mit einem Ende möglichst nahe an -der magnetischen Anordnung anliegt und mit dem anderen Ende über die Entladungsstrecke hinausragt. Die Streufelder, die vom. Stator ausgehen, werden durch diesen Schirm vollkommen abgeschirmt, da sie in dem' Schirm den geringeren magnetischen Widerstand finden und somit durch den Schirm von Pol zu Pol verlaufen, selbst wenn an und für sich dieser Weg länger ist, während die von dem Rotor ausgehenden Streufelder durch den Schirm

verkürzt werden und weniger weit in die Entladungshahn hineinreichen als bei Anordnungen, bei denen kein magnetisch leitender Schirm oder ein Schirm, der einen großen Luftspalt mit der magnetischen Anordnung bildet, vorgesehen ist.

Die Abbildungen zeigen in zum Teil schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, an Hand dessen der Erfindungsgegenstand im folgenden erläutert ward. Nach Abb. ι besteht die Röntgenröhre aus einer zylindrischen Hülle io aus Glas. Der Heizfaden 12 der Kathode, der gestrichelt dargestellt ist, liegt in der Richtungskappe 13. Die Richtungskappe 13 ist gemeinsam mit dem Heizfaden derart angeordnet, daß die emittierten Elektronen zu einem fokussieren Strahl konzentriert sind. Die Stromeinführungen 14 und 15 liefern den Heizstrom für ίο den Faden 12. Um die Kathodenanordnung ist ein Abschirmgehäuse 16 angebracht, das die Stromzuführungen zur Kathode schützt und die Gefahr des Auftretens von Sekuindärstrahlen in dem Ende der Röhre vermindert. Die Anode ist an ihrem vorderen Ende mit einer schrägen Fläche 18 versehen. _> Sie rotiert mit einer relativ hohen Geschwindigkeit mittels eines Induktionsrotors, der vorteilhaft aus einem zylindrischen Eisenkern 20 besteht und als Trommelanker ausgebildet oder mit anderen Windungen versehen ist. Die Anode besteht weiterhin aus einem Körper 21 aus gut wärmeleitendem Material, um die Wärme auf leinen großen Körper, der zur Wärmeaufnahme geeignet ist, zu zerstreuen. Es ist vorteilhaft, sowohl den Teil 21 als auch die anderen Teile der Anode auf ihrer Oberfläche mit einem schwarzen Material zu bedecken, um die Wärmeabstrahlung zu fördern. Der Schaft 23, der innerhalb des Gefäßes liegt und durch eine Glasmetallverschmelzung, die nicht dargestellt ist, an der Gefäßwandung angebracht ist, trägt die Anode und führt ihr die erforderliche Spannung zu. Der Schaft und die rotierenden Teile sind durch reibungsfreie Lager voneinander getrennt, so daß eine freie Rotation der Anodenanordnung gewährleistet ist. Zum Treiben des Rotors 20 ist außerhalb des Gefäßes ein elektromagnetischer Stator bekannter Art vorgesehen. Dieser besteht aus einem lamellenartig aufgebauten Eisenkern 25, der um die Gefäßwandung liegt und die erforderliche magnetische Energie durch Windungen 26, die in Schlitzen des Eisenkernes liegen, erhält. Ein derartiger Stator erzeugt ein rotierendes magnetisches Feld, das den Rotor 20 antreibt. Zu diesem Zweck werden die Windungen 26 entweder von einer mehrphasigen Spannungsquelle oder einer einphasigen Spannungsquelle mittels eines Einphasenanlassers gespeist. Während des Betriebes liegt eine genügend hohe Spannung zwischen der Kathode und der Anode, um einen Elektronenstrahl, der durch die gestrichelten Linien 30 angedeutet ist, zu erzeugen, der auf eine bestimmte Fläche der Anode auftrifft. Auf dieser Fläche erzeugt der Strahl einen Brennfleck, der jeweils den erforderlichen Bedingungen entsprechend entweder kreisförmig oder langgestreckt ist. Die Röntgenstrahlen, die auf der Anodenoberfläche durch das Auftreffen der Elektronen erzeugt werden, treten aus dem Gefäß durch das Fenster 32, das durch eine verdünnte Stelle der Glaswand gebildet wird, aus.

Bei dem Betrieb einer derartigen Röntgenröhre nimmt der Brennfleck, der an und für sich für gute Resultate nur geringe Ausdehnungen aufweisen soll, zuweilen eine verbreiterte oder verwischte Gestalt an. Anscheinend bringt das Magnetfeld, das durch den Stator 25 erzeugt wird, den Elektronenstrahl in schwingende Bewegung. Es scheint, daß das durch den Betrieb des Stators rotierende magnetische Feld den Strahl vor und zurück oder kreisförmig in Übereinstimmung mit der Rotation des Feldes bewegt.

Erfindungsgemäß wird diese Schwierigkeit dadurch vermieden, daß zwischen dem Statoraufbau und dem Raum zwischen den Elektroden eine besondere Abschirmung angebracht wird, um zu vermeiden, daß das magnetische Feld auf die Entladungsstrecke einwirkt. Diese Abschirmung kann entweder innerhalb oder außerhalb des Gefäßes angebracht werden. Liegt die Abschirmung innerhalb des Gefäßes, so ist es vorteilhaft, sie mit der Kathode elektrisch zu verbinden. Bei der dargestellten Anordnung besteht die Abschirmung aus einem im wesentlichen gleichmäßigen äußeren Zylinder 34 aus Stahl oder anderem magnetischem Material, der sich von dem Kern 25 bis über die Entladungsstrecke hinaus erstreckt. Dieser Ring nimmt die magnetischen Einflüsse durch den Stator auf und verhindert somit ein Eindringen des Magnetflusses in den Entladungsraum. Durch diese Anordnung wird eine magnetische Verschiebung des Elektronenstrahles vermieden. I 1 ο

Mit dem Ring 34 ist ein zusätzlicher Ring 35 verbunden, der aus einem Röntgenstrahlen undurchlässigen Material, beispielsweise Blei, besteht und der dazu dient, die Ausstrahlung von Röntgenstrahlen in ungewünschte Riehtungen zu verringern. Weiterhin ist ein Zylinder 36 aus Isoliermaterial, z.B. aus Phenolkondensationsprodukten, vorgesehen, der sich über die ganze Länge des Entladungsgefäßes erstreckt und zwischen dem Gefäß und dem Stator liegt. In den Ringen 34 und 35 sind aatsprechend dem Fenster 32 Öffnungen vor-

gesehen, die den Durchtritt der Röntgenstrahlen gestatten. Die erfmdungsgeinäße Röntgenröhre wird besonders dann vorteilhaft verwendet, wenn sie in einem Ölbehälter gelagert ist.

In solchem Falle wird nämlich, um keine zu großen Dimensionen des Apparates zu erhalten, der 'elektromagnetische Teil in nächster Nabe des Zwischenraumes zwischen den Elektroden angeordnet, so daß die Wirkung des

ίο elektrischen Feldes auf den Elektronenstrahl besonders stark ist. Eine derartige Anordnung ist in der Abb. 2, in der der Ölbehälter mit 38 bezeichnet ist, schematisch dargestellt.

Claims

Patentansprüche:

i. Röntgenröhre mit Glaswandung und elektromagnetisch angetriebener Drehanode, dadurch gekennzeichnet, daß die En tladungs strecke gegen das Streufeld der magnetischen Anordnung durch einen Zylinder aus magnetischem Material abgeschirmt ist, der in axialer Richtung mit einem Ende möglichst nahe an der magnetischen 'Anordnung anliegt und mit dem "anderen Ende über die Entladungsstrecke hinausragt.
2. Röntgenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung an der Innenwandung des Gefäßes liegt und vorzugsweise mit der Kathode elektrisch verbunden ist.
3. Röntgenröhre nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß die Abschirmung außerhalb der Gefäßwandung liegt und vorzugsweise zumindest in der Nähe der magnetischen Anordnung an der Gefäßwand anliegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen