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Röntgenröhre für hohe Spannungen Die Erfindung betrifft eine Röntge#nröhre
für hohe Spannungen, welche zur Erzeugung von Röntgenstrahlen von großer Härte dient.
Die Härte der Röntgenstrahlung ist bekanntlich von der Geschwindigkeit der Elektronen
beim Aufprall auf die Oberfläche der Antikathode, also vonder beschleunigenden Spannung,
welche arL die Elektronen der Röhr9(9el'egt wird, abhängig. Beim Auftreffen der,#glektronen
auf die Oberfläche der Antikatlfode ergibt sich eine Strahlung, deren Intensität
nach verschiedenen Richtungen verschieden groß ist. Man pflegt diese Intensitätsverteilung
etwa nach Fig. i durch Polardiagramme darzustellen. Für eine Spannung von 5o kV
ergibt sich beispielsweise beim Aufprall des Kathodenstrahles i auf die Antikathode
2, ein Verteilungsdiagramm 3. Mit wachsender Spannung nimmt das Verteilungsdiagramm
andere, immer mehr gestreckte Formen an. So gilt für eine Spannung von 3ookV beispielsweise
das Polardiagramm 4, für eine Spannung von 5oo kV etwa das Polardiagramm
5 und für eine solche von iooo kV
z. B. dag Diagramm 6. Man
erkennt aus diesen Diagrammen, daß die Richtung der höchsten Strahlungsintensität
für verschiedene Spannungen verschieden ist und daß also diese Richtung auch mit
der Härte der Strahlen wechselt. Will man ein an einer bestimmten Stelle angebrachtes
Objekt bestrahlen, so muß man entweder, wenn man volle Intensität der Strahlung
erhalten will,' die Lage der Röntgenröhre gegenüber dem z Objekt ständig ändern
oder aber auf die Höchstintensität verzichten, und sich mit der Intensität zufrieden
geben, welche die Strahlung gerade in der Richtung nach dem Ob-
jekt (Fenster)
besitzt. Während es bei Röhren für kleinere Spannungen noch keine erheblichen Schwierigkeiten
bedeutet, die ganze Röhre zu verdrehen oder zu verschieben,
ist
dies bei Röhren für sehr hohe Spannungen schon mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden.
Sehr hohe Spannungen erfordern eine besondere Art der Gesamtanordnung und Isolation,
so daß es wünschenswert erscheint, die Röhre in ihrer Stellung zu belassen und Hantierungen
an derselben möglichst zu vermeiden.
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Erfindungsgemäß sind nun bei einer Röntgenröhre, bei der zur Erzeugung
von Röntgenstrahlen verschiedener Härte die Röhrenspannung in einem Bereich geändert
wird, in dem die Höhe der Spannung einen merklich,en Einfluß auf den Winkel zwischen
der Einfallsrichtung der Kathodenstrahlung. und der Austrittsrichtung der Röntgenstrahlen
maximaler Intensität ausübt, Mittel vorgesehen, um die Einfallsrichtung der Kathodenstrahlen
und damit die Austrittsrichtung der Röntgenstrahlung maximaler Intensität zu beeinflussen.
Auf diese Weise kann man erzielen, daß die Röntgenstrahlen von maximaler Intensität
stets in einer einstellbaren Richtung die Röntgenr8hre verlassen.
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Es sind zwar bereits Röntgenröhren bekannt, bei denen die Strahlungsrichtung
durch besondere Mittel beeinflußt wird, je7# doch geschieht dies bei den bekannten
Röhren stets aus anderen Gründen und mit anderer Absicht als bei der Röhre nach
der Erfindung. So ist z. B. bekannt, Röntgenstrahlen durch eine hohlspiegelartige'
Antikathode auf einen Punkt zu kontrollieren. Eine Ablenkung des Strahlenbündels
als Ganzes findet bei dieser Röhre nicht statt. Es ist ferner bekannt, die Austrittsrichtung
von Röntgenstrahlen dadurch zu beeinflussen, daß man den Elektronenstrahl auf verschiedene
Punkte einer kegelförmigen Antikathode fallen läßt, so daß die Röntgenstrahlen nach
verschiedenen Richtungen austreten. Bei einer bekannten Röntgenröhre wird ein Strahlenbündel
der Röntgenstrahlung derart hin und her bewegt, daß die Strahlung den ganzen zu
beliandelnden odA abzubildenden Körper bestreicht. Bei den bekannten Röhren handelt
es sich jedoch nicht um solche, bei denen die Röhrenspannung in einem Bereich liegt,
in dem die Höhe der Spannung einen, merklichen Einfluß auf den Winkel zwischen der
Einfallsrichtung der Ka-thodenstrahlung und der Austrittsrichtung der Röntgenstrahlen
maximaler 1ntentsität ausübt, wie dies bei der Erfindung der Fall ist. Daher tritt
auch nicht die Frage auf, bei Änderung der Härte der Röntgenstrahlen durch besondere
Mittel die Austrittsrichtung der Röntgenstrahlung maximaler Intensität einzustellen.
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Mittel zur Führung des Elektronenstrahles sind auch bei Elektronenstrahlröhren
schon bekanntgeworden. So verwendet man bei Elektronenstrahlröhren mit geringem
z# Gasdruck gekrümmte Röhrchen zur Führung des Elektronenstrahles. Der Grund, warum
bei diesen Röhren der Elektronenstrahl in besonderer Weise geführt wird, ist jedoch
ein ganz anderer als bei der Röntgenröhre nach der Erfindung. So handelt es sich
beispielsweise darum, bei Röhren, mit deren Hilfe pliotographische Aufnahmen gemacht
werden. die photographische Platteigegen das von der Kathode ausstrahlende Licht
zu schützen.
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Das Wesen der Erfindung wird am besten an Hand der weiteren Figuren
klar. So zeigt beispielsweise Fig. 2 einen Teil einer Röntgenröhre in schematischer
Darstellung. Der Elektronenstrahl 7, welcher von der Kathode kommend nach
der Antikathode fliegt, durchsetzt ein-en vakuumdichten, an sich bekannten flexiblen
Rohrteil 8 und trifft dann auf die Antikathode 9 auf. Bei einer sehr
harten Strahlung wird die Intensitätsverteilung beispielsweise durch die Kurven
io gegeben sein. Die Kr'ümmung des Elektronenstrahles innerhalb des flexiblen Rohrteiles
8 wird durch eine Magnetspule ii bewirkt. Es ist nun bei der beschriebenen
Anordnung möglich, die Stellung der längs der beispielsweise kreisförmigen Linie
1:2 verstellbaren Antikathode sowie die Krümmung des Elektronenstrahles durch Änderung
der Intensität des Magnetfeldes stets so zu wählen, daß je-
weils die Strahlung
größter Intensität für die verschiedenen Spannungen (durch den Pfeil 13
angedeutet)
auf das Objekt 14 fällt.
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Eine weitere vorteilhafte Anordnung zeigt Fig. 3. Es sei auch
hier wiederum die Spannung sehr groß gewählt, so daß sich eine harte Strahlung etwa
von der durch die Polardiagramme 15 gekennzeichneten Verteilung ergibt. Die Antikathode
16 ist bei diesem Ausführungsbeispiel fest angeordnet, und die Richtung, in der
die Strahlung aus ihr austritt, wird bestimmt durch die Wahl der Größe des die Krümmung
des Elektronenstrahles bewirkenden Magnetfeldes. je nach der Größe der Spannung
zwischen den Elektronen wird natürlich eine verschiedene Intensität des Magnetfeldes
für bestimmte Strahlungseinrichtungen einzustellen sein. Man kann in solchen Fällen,
in welchen sich das Objekt stets ungefähr an der gleichen Stelle befindet, durch
-entsprechende Kupplung der Schaltorgane dafür sorgen, daß das Magnetfeld in Abhängigkeit
von der Größe der Spannung stets die notwendige Intensität erhält, welche die gewünschte
Strahlungsrichtung ergibt. Man kann aber ebenso je
nach der Lage des Objektes
die Strahlung in der Richtung auf das Objekt lenken.
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Fig. 4 zeigt eine weitere Ausbildungsmöglichkeit für die Antikathode
einer Röntgenröhre
nach der Erfindung. Die Antikathode 17 ist nicht
eben, sondern besitzt, wie es an sich bekannt ist, kreisförmigen Querschnitt. Sie
ist in an sich bekannter Weise gekühlt, und zwar durch ein Kühlmittel 18, welches
innerhalb der doppelwandigen Antikathode umläuft. Bei. geeigneter Anordnung
treffen die Kathodenstrahlen ig senkrecht auf die Antikathode 17 auf. Die Verteilung
der Intensität der erzeugten Röntgenstrahlung ist auch hier wieder durch Polardiagramme2o
.dargestellt.,