DE743846C - Einrichtung zum Betrieb eines innerhalb einer Induktionsspule mit offenem magnetischem Kreis angeordneten Entladungsgefaesses - Google Patents

Einrichtung zum Betrieb eines innerhalb einer Induktionsspule mit offenem magnetischem Kreis angeordneten Entladungsgefaesses

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DE743846C
DE743846C DEA87398D DEA0087398D DE743846C DE 743846 C DE743846 C DE 743846C DE A87398 D DEA87398 D DE A87398D DE A0087398 D DEA0087398 D DE A0087398D DE 743846 C DE743846 C DE 743846C
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    • H05G1/00X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/02Constructional details
    • H05G1/04Mounting the X-ray tube within a closed housing
    • H05G1/06X-ray tube and at least part of the power supply apparatus being mounted within the same housing

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Description

  • Einrichtung zum Betrieb eines innerhalb einer Induktionsspule mit offenem magnetischem Kreis angeordneten Entladungsgefäßes Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zum Betrieb eines innerhalb einer Induktionsspule mit offenem magnetischem Kreis angeordneten Entladungsgefäßes, insbesondere zum Betrieb einer Hochspannungsröntgenröhre, die sich von dem Bekannten dadurch unterscheidet, daß die Induktionsspule im Innern eines die gesamte Einrichtung umschließenden metallischen Behälters von einem diesen magnetisch abschirmenden lamellierten Abschirmkörper umgeben ist, und das Entladungsgefäß derart innerhalb der Induktionsspule angeordnet ist, daß mit bekannten Mitteln eine der longitudinalen Feldverteilung der Spule entsprechende longitudinale Feldverteilung innerhalb des Entladungsrohres aufrechterhalten wird.
  • Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, die Induktionsspule mit offenem magnetischem Kreis als induktives Element eines zur Speisung des Entladungsgefäßes dienenden Resonanzkreissystems zu verwenden. Zur Verringerung der überschlagsgefahr wird zweckmäßig das Hochspannungsende der Spule von einem leitenden, vorzugsweise halbkugelförmigen Schirm umgeben. Das Entladungsgefäß wird in der Regel am vorteilhaftesten axial innerhalb der Spule angeordnet. Es kann in einer Kammer untrennbar untergebracht sein, deren Innenraum nicht mit dem Innenraum des die gesamte Einrichtung umschließenden Behälters in Verbindung steht.
  • Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Betrieb eines innerhalb einer Induktionsspule mit offenem magnetischem Kreis angeordneten Entladungsgefäßes hat vor den bekannten Einrichtungen den Vorteil, daß sie sich, ohne daß die Anordnung sehr große Abmessungen. und ein erhebliches Gewicht aufweist. ohne Schwierigkeiten mit Spannungen von i oooooo Volt und mehr betreiben läßt. Es sei darauf hingewiesen, daß Röntgenröhren für hohe Spannungen bekannt sind, die eine um sie herumgewickelte, zur Erzeugung eines hochgespannten Stromes geeignete Drahtspule tragen, die mit der Kathode oder mit der Anode leitend verbunden werden kann. Es ist ferner bekannt, bei einer solchen Röntgenröhre innerhalb der Drahtspule längs der Achse der Röntgenröhre einen Eisenkern vorzugsweise im Innern des Antikathodenkörpers zur Verminderung des magnetischen Widerstandes vorzusehen. Bei der bekannten Allordnung ist jedoch die Induktionsspule nicht im Innern eines die gesamte Einrichtung umschließenden metallischen Behälters von einem diesen magnetisch abschirmenden lamellierten Abschirmkörper umgeben. Es ist bei den bekannten Anordnungen ferner nicht dafür Sorge getragen, daß das Entladungsgefäß innerhalb der Induktionsspule-derart angeordnet ist, daß mit bekannten Mitteln eine der longitudinalen Feldverteilung der Spule eiltsprechende longitudinale Feldverteilung innerhalb des Entladungsrohres aufrechterhalten wird.
  • Die Abbildungen zeigen in zum Teil schematischer Darstellung Ausführungsbeispiele der Erfindung, an Hand derer der Erfindungsgegenstand im folgenden erläutert wird. In der Abb. i ist die ganze Apparaturanordnung von einer Metallgefäßwand io eingeschlossen, die im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und eine glatte innere Oberfläche, die frei von scharfen Kanten und Ecken ist, aufweist. Zur praktischen Herstellung der ganzen Apparatur besteht die Wandung aus einem oberen und einem unteren Teil, die fest über einen Dichtungsring i i miteinander verbunden sind. Die ganze Apparatur ist in den Zapfen 12 gelagert und kann somit durch eine beliebige Vorrichtung gedreht werden. Diese Zapfen sind vorteilhaft so angeordnet, daß ihre Achse durch. den Schwerpunkt der Apparatur geht.
  • Innerhalb der Gefäßwandung ist das zu betreibende elektrische Gerät, das in den Abbildungen als eine Röntgenröhre 15 mit mehreren Elektroden dargestellt ist, und ein spannungslieferndes Mittel in Form einer zylindrischen Induktionsspule 17 angeordnet. Diese Teile sind vorzugstveise von einem isolierenden Mittel, z. B. einer Flüssigkeit oder von komprimiertem Gas oder Dampf, umgeben, dessen Dielektrizitätskonstante größer als die der Luft ist. Das untere Ende der Spule 17 ist mittels der Isolierkörper i9 von der Gefäßwandung getrennt und wird von diesen getragen. Dieses Ende wird ent-,veder direkt über die Gefäßwandung oder indirekt über einen Meßapparat geerdet. Bei indirekter Erdung ist die Zuleitung 21 über eine isolierende Durchführung 22 nach außen geführt. Das obere Ende der Spule ist von der Gefäßwandung räumlich isoliert und wird während des Betriebes mit einer hohen Spannung versehen.
  • Um die Gegenwart von Teilen, die starke radiale Felder innerhalb der Spule 17 erzeugen, zu vermeiden, enthält die Spule einen offenen magnetischen Kreis, d. h. einen magnetischen Kreis, der keinen Kern aus Eisen oder einem anderen Material mit geringem magnetischem Widerstand enthält. der sich in dem von der Spule eingeschlossenen Raum befindet. Bei der Festlegung der inneren Dimensionen der Spule bei einer derartigen Anordnung braucht man sich nicht von dem Gesichtspunkt leiten zu lassen, die iin allgemeinen notwendigen Isolatoren zu berücksichtigen. Im Gegenteil, der innere Durchmesser der Spule ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung durch andere Faktoren bestimmt, die eine kleinere, mehr zusammengezogene Apparatur zulassen, als bei Konstruktionen mit einem Eisenkern zur Erzeugung von hohen Spannungen möglich ist.
  • Damit die Spule eine genügend hohe Induktanz aufweist, um eine hohe Spannung mit einer geeigneten geringen Frequenz zuliefern, obgleich der eingeschlossene Kern fortgelassen ist, muß eine sehr große Windungszahl vorgesehen werden. Die gewählte Anzahl hängt natürlich von der gewünschten Spannung, von der benutzten Frequenz und von verschiedenen anderen Faktoren, die gewöhnlich bei Hochspannungsapparaten zu berücksichtigen sind. ab. Um eine Spannung in der Größenordnung von i ooo ooo Volt mit einer Spule von etwa 6o cm im Durchmesser und etwa 6o cm in der Länge zu erzeugen, sind bei einer Frequenz von etwa i8o Schwingungen je Sekunde i5o ooo Windungen erforderlich. Die Verwendung einer derartig großen Windungszahl erfordert, daß der Spulenaufbau sorgfältig ausgebildet ist, so daß er sowohl genügend Festigkeit aufweist, als auch keinen Kurzschluß zwischen den Spulenelementen zuläßt.
  • Eine derartige Spulenanordilung zeigt die Abb. 3. Die Spule besteht aus einer Anzahl übereinandergelegter ringförmiger Elemente oder Schichten, von denen jede aus einer Anzahl in Serie verbundener Windungen aus relativ feinen Drähten besteht. Die einzelnen Windungen sind in- jeder Schicht von geeigneten Isoliermitteln bedeckt. Die nebeneinanderliegenden Spulenschichten werden durch zwischengefügte scheibenförmige Teile 23, die vorzugsweise aus einem Preßstoff bestehen, getrennt. Sie sind von einer derartigen Größenordnung, daß sie schwach über die Spulenschichten vorspringen, um den Kriechweg zwischen den Schichten zu verlängern. Eine derartige Spule weist eine stabile und feste Struktur auf, die bei gleich-, förmiger Längskonstruktion keine Änderungen des Spannungsgradienten auftreten läßt und somit die Möglichkeit eines Kurzschlusses auf ein Minimum beschränkt.
  • Die verschiedenen Teile der Spule 17 müssen genügend weit von der Apparaturwandung entfernt sein, um einen Funkenübersprung bei Höchstspannungen zu vermeiden. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß bei Fehlen von Vorsichtsmaßregeln hohe-Spannungsgradienten in der Nähe der End-@vindungen der Spule auftreten, so daß ein unpraktisch großer Raum zur Sicherheit erforderlich ist. Um diese Schwierigkeit zu beheben, ist am Hochspannungsende der Spule ein geeigneter leitender Schirm vorgesehen, der eine glatte runde Oberfläche mit einem großen Krümmungsradius aufweist. Da die Anordnung keinen magnetischen Kern oder andere magnetische Teile enthält, die aus dem Ende der Spule hervorragen, ist es nämlich möglich, das Spulenende vollkommen von einem im wesentlichen halbkugelförmigen Schirm einzuschließen. Diese Ausbildungsform nimmt einen geringeren Raum ein als andere Ausführungen.
  • Um eine übermäßige Zirkulation von Strömen innerhalb des Schirmkörpers 25 während des Betriebes zu verhindern, besteht der Schirm vorteilhaft aus einer großen Anzahl nebeneinandergelegter isolierter Elemente, die in irgendeiner vorteilhaften Form ange-_ ordnet sind, z. #B. als Schirm, dessen verschiedene Elemente ausi ununterbrochenen Winr dungen isolierten Kupferdrahtes bestehen, die halbkugelförmig angeordnet sind. Eine größere Festigkeit kann dieser Hülle durch Verwendung von Bindemitteln, z. B. von geeignetem Lack oder Harz, gegeben werden. Soll das dielektrische Medium, das innerhalb der Hauptwandung io vorhanden ist, frei durch die Wand des Schirmes fließen, so muß wenigstens ein Teil der Wandung von den Bindemitteln freigehalten werden.
  • Da ein geschlossener magnetischer Kreis nicht verwendet wird, ist es nicht vorteilhaft, die Induktionsspule 17 direkt als Transforrnatorspule zu erregen, wie es bei den bisherigen Anordnungen üblich ist. Es wird daher an die Spule eine sehr hohe Spannung in Serie mit geeigneten kapazitiven Elementen angelegt. Die Speisenenergie für die Stromkreisanordnung hat vorteilhaft eine derartige Frequenz, daß sie Resonanzschwingungen erzeugt. Eine derartige Resonanzkreisanordnung ist schematisch in den Abb. 7 u. S dargestellt. Zur Anregung .des Resonanzsystenis ist eine Primärspule 6o (Abb. i und 2) vorzugsweise aus wenigen Windungen Kupferband an -dem unteren Ende der Spule 17 vorgesehen und mit ihr induktiv gekoppelt. Diese Primärwicklung ist mittels der Anschlußdrähte 61 und 62 durch die Gefäßwandung mit einer geeigneten Spannungsquelle verbunden.
  • Um große Energieverluste durch Wirbelströme in der Gefäßwandung io, hervorgerufen durch die magnetischen Wirkungen der Spule 17, zu vermeiden, sind Mittel zur magnetischen Abschirmung der Wandung von der Spule vorgesehen. In der Abb. i ist beispielsweise ein Schirm 70 von lamellenförmiger Ausbildung dargestellt, um Wirbelströme zu vermeiden. Dieser Schirm besteht vorzugsweise aus Siliciumstahl und kann schindelförmig durch sich überlappende Blechstreifen entsprechend Abb. 5 hergestellt werden. Ähnliche Schirme 71 und 72 können transversal an den beiden Enden der Spule angeordnet sein, wie es in Abb. i, 2 und 6 dargestellt ist, -um die Hauptelektroden Aer Entladungsröhre 15 vor magnetischen Einflüssen zu schützen. Die Schirme 71 und 72 verrichten sowohl eine elektrische als auch eine magnetische Funktion dadurch, daß ihre im wesentlichen parallelen Oberflächen eine gleichförmige elektrostatische Feldverteilung in ihrem Zwischenraum erzeugen, so daß in dem von der Spule 17 eingeschlossenen Raum eine im wesentlichen gleichförmige Feldverteilung längs der Spulenachse vorhanden ist.
  • Die an die Spulen 17 angelegte Spannung betreibt das elektrische Gerät, beispielsweise eine Röntgenröhre 15, dessen Zuleitungen mit den Zuleitungen der Spule verbunden sind. Da in dem von der Spule eingeschlossenen Raum kein magnetischer Kern vorhanden ist, kann die Röntgenröhre axial innerhalb der Spule angeordnet werden, so daß eine feste und einheitliche Gesamtanordnung erhalten wird. Um das Wachsen eines starken radialen Feldes innerhalb der Spule zu vermeiden, sind die Hauptelektroden wenigstens annähernd in der Längsrichtung der Spule angeordnet. Eine derartige Anordnung erleichtert die Aufrechterhaltung einer Längsfeldverteilung innerhalb der inneren Spulenoberfläche. Die dargestellte Röntgenröhre enthält eine Kathode mit einem Glühfaden 30 und einer Richtkappe 3 i (Abb. q.) und eine Anode in Form einer länglichen Metallröhre 33, die aus der Wandung io herausragt. Der aktive Teil der Anode besteht beispielsweise aus einem Wolframknopf, der am äußeren Ende der Anode angebracht und durch die gestrichelte Linie 34 angedeutet ist. Zur Kühlung der Anode ist eine Kühlhülle 35 vorgesehen zur Aufnahme eines Kühlmittels, z. B. Wasser. Diese Hülle kann mit einer Schutzschicht, die Röntgenstrahlen nicht durchläßt, überzogen sein, z. B. mit Blei. Zum Evakuieren der Röhre ist außerhalb der Wandung io ein Pumpstutzen 36 vorgesehen.
  • Um eine Entladung an der inneren Wandungsoberfläche der Röntgenröhre zu vermeiden und die Betriebssicherheit zu erhöhen, ist eine Anzahl Zwischenelektroden vorgesehen, die aus hohlen leitenden Zylindern bestehen und so angeordnet sind, daß sie die Wandung der Röhre vor dem Entladungsstrom schützen. Diese Elektroden weisen einen Längsspalt auf, der die Bildung eines Wirbelstromes in ihnen .vermeidet. Sie sind mit Abgreifstellen der Spule 17 verbunden, die in der gleichen Ebene wie die Elektroden liegen. Diese Verbindungen, die beispielsweise durch Schraubenfedern 41 hergestellt werden können, verhindern eine Ladungsanhäufung an den Zwischenelektroden und infolgedessen eine Störung der gewünschten elektrostatischen Feldverteilung längs der Spulenachse. Weiterhin sind Widerstände 4.3 in Reihe mit den Elektroden vorgesehen, um die Möglichkeit von lokalen Strömen bei einem zufällig auftretenden Kurzschluß zwischen den Elektroden zu vermeiden.
  • Die Kathode der Röntgenröhre ist mit dein Hochspannungsende der Spule 17 über die Zuleitung 4.5 verbunden. Der Heizstrom für den Glühfaden 3o wird von zusätzlichen Wicklungen 46 geliefert, die entsprechend Abb. 3 an dem oberen Ende der Spule 17 angebracht sind. Diese Windungen sind in Serie geschaltet mit dem Glühfaden über eine Zuleitung 47 und einem Induktor 48. Der Heizstrom kann durch einen einstellbaren Eisenkern 49, der gegen den Induktor frei beweglich angeordnet ist, reguliert werden. Die Stellung dieses Eisenkernes kann beispielsweise durch eine Schraube 50 bewirkt werden, die mit einem Schwengel oder einer anderen geeigneten Vorrichtung 51 über einen isolierenden Schaft 53 bewegt wird.
  • Die Einzelteile des Erregerstromkreises für die Röntgenröhre 15 sind in Abb. 7 scheina= fisch dargestellt. Die Spule 17 ist direkt mit dem Schirm 25 verbunden und in Serie mit der Kapazität, angedeutet durch die gestrichelte Linie 56, geschaltet, die zwischen diesem Schirm und der Wandung io besteht. Die einzelnen Teile der erfindungsgemäßen Apparatur sollen so angeordnet sein, daß bei irgendeiner praktischen Frequenz die Induktanz der Spule 17 mit der gesamten, der Apparatur anhaftenden Kapazität richtig ausgeglichen ist, d. 1i. mit ihr in Resonanz steht. Jedoch für Apparate mit relativ geringer Spannung, z. B. unter etwa 5oo ooo Volt, ist es erforderlich, diese Kapazität durch Verwendung von Kondensatoren, die mit der Spule 17 in Serie geschaltet sind, zu vergrößern und innerhalb der Wandung io anzubringen.
  • Der Verlauf des Stromkreises ist vereinfacht in der Abb.8 dargestellt, bei der die Wirkung der einzelnen Teile der Abb. 7 klarer zum Ausdruck kommt. Die Induktionsspule ist wiederum mit 17 bezeichnet und die Röntgenröhre mit i5. Die gesamte Kapazität ist durch C dargestellt. Der Widerstand des Systems, bestehend aus dem Ohmschen Widerstand der Spule 17 und dem effektiven, energieverzehrenden Widerstand der Röntgenröhre, ist als R eingezeichnet. Die Röntgenröhre selbst, bestehend aus der Kathode 30, der Anode 33 und den Zwischenelektroden 39, ist mit der Spule 17 verbunden.
  • Um eine hohe Spannung an den Enden der Spule 17 zu erhalten, muß die dem Resonanzsystem zugeführte Energie derart sein, daß sie in dem System Resonanzschwingungen erzeugt und die durch den Widerstand R bedingten Verluste aufhebt. Dies wird durch eine Spannung bewirkt, die eine Frequenz aufweist, die gleich oder annähernd gleich ist der Frequenz, bei der die Spule 17 und die Kapazität C in Resonanz ist. Eine derartige Spannung kann entweder direkt an die Klemmen T angelegt werden oder indirekt durch Verwendung einer Primärspule 6o in Abb. i und 7. Bei einer derartigen Anordnung mit etwa 150 000 Windungen in der Spule 17 und etwa 2o Windungen in der Spule 6o ist es möglich, eine Spannung von i 300 000 Volt zu erhalten mit einer Frequenz, die die gleiche ist, bei der das Resonanzsystem in Resonanz schwingt.
  • Um dielektrische und andere Verluste in der Anordnung innerhalb vernünftiger Grenzen zu halten, ist es erforderlich, daß die Resonanzfrequenz unterhalb von etwa 2000 Schwingungen je Sekunde liegt. Wenn jedoch der Energiebetrag aus dem Resonanzsystem ohne unnötige Dämpfung mit der Frequenz wachsen soll, so ist es vorteilhaft, eitle Frequenz zu benutzen, die oberhalb der gewöhnlichen Frequenz von 6o Schwingungen je Sekunde liegt. Es ist vorteilhaft, eine Frequenz zii benutzen, die ein geringes Vielfaches der üblichen Frequenz- beträgt. In Abb. 7 sind geeignete Mittel angegeben, durch die eine Spannung mit einer derart vielfachen Frequenz durch feststehende, also nicht rotierende Apparate erhalten wird. Die Anordnung zeigt eine Dreiphasenspannungszuführung 63 mit der üblichen Frequenz, die mit einer Gruppe von drei Sättigungsdrosseln 6q. verbunden ist, die in Sternschaltung liegen. Es ist bekannt, daß die Spannungen, die durch diese Sättigungsdrosseln erzeugt werden, in der dargestellten Schaltung eine starke dritte harmonische Komponente aufweisen, d. h. eine Komponente, deren Frequenz dreimal so.groß ist als die der Spannungsquelle. Wenn also die Stromquelle 63. eine Frequenz von 6o Schwingungen je Sekunde aufweist, so besitzt die Spannung an den Sättigungsdrosseln 64 eine Komponente mit einer-Frequenz von 18o Schwingungen je Sekunde. Weiterhin sind Sekundärspulen 65 vorgesehen, die je mit einer Sättigungsdrossel 64 gekoppelt sind und in einer offenen Dreieckschaltung geschaltet sind. Die freien Enden dieses offenen Dreiecks sind mit den Enden der Spule 6o leitend verbunden. Die Spannung an der Spule bei einem derartigen Stromkreis ist sinusförmig und hat eine Frequenz von i8o Schwingungen je Sekunde. Die Spannungsgröße kann durch einen Widerstand 66 beliebig eingestellt werden. Der Strom, der während des Betriebes durch die Spule 17 fließt, soll sowohl eine Gleichstromkomponente als auch eine Wechselstromkomponente aufweisen: Die erstere ist der durch Röhre erzeugte Gleichstrom, während die letztere, der Erregerstrom für das Resonanzsystem, in direktem Verhältnis zu der Spannung schwingt, die durch die Resonanzelemente in dem Resonanzsystem gegeben ist. In Abb.7 ist eine Meßanordnung dargestellt, mittels der' die Wechselstrom- und Gleichstromkomponente getrennt gemessen werden können, um sowohl Spannungen an der Spule 17 als auch den Belastungsstrom der Röntgenröhre zu messen.
  • Zur Messung der Wechselstromkomponente ist ein Gleichstrommilliamperemeter 8o zwischen dem unteren Ende der Spule 17 und der Erde vorgesehen. Diesem ist eine Gleichrichteranordnung zugefügt mit vier Gleichrichtern, die entsprechend der Abb. 7 angeordnet sind. Parallel zu dem Amperemeter ist als Schutz eine Glimmlampe 83 angebracht. Der Kondensator 8q., der in Serie mit den Meßelementen geschaltet ist, läßt den Wechselstrom durch, so daß dieser gemessen werden kann. Bei einer derartigen Anordnung und bei passender Eichung des Amperemeters 8o können Spannungsänderungen in der Spule 17 abgelesen und gemessen werden. In einem Zweigkreis ist ein relativ hoher Widerstand 86 und ein zweites Gleichstromamperemeter 87 in Nebenschaltung zu der Wechselstrommeßvorrichtung angeordnet. Obgleich auch eine Wechselstromkomponente durch das Amperemeter 87 fließt, wird dennoch durch die dem Amperemeter eigene charakteristische Bauart nur die Gleichstrom-(:otnponente angezeigt, so daß damit die Belastung der Röntgenröhre i5 gemessen werden kann. Die Wirkung des Widerstandes 86 und des Amperemeters 87, die in Nebenschluß für den durch das Gerät 8o fließenden Wechselstrom liegen, muß bei der Eichung des letzteren berücksichtigt werden.
  • Abb.9 zeigt eine andere Anordnung des Erfindungsgegenstandes. Die Hülle ioo umschließt eine Spule ioi, einen halbkugelförmigen Schirm ioz und eine Primärspule 103 wie 'bei der Abb. i. Innerhalb der Spule ist eine Kammer io5 vorgesehen, die vorzugsweise aus Isoliermaterial besteht und derart angeordnet ist, daß ihr Innenraum vollkommen von der Anordnung getrennt ist. Innerhalb der Kammer io5 ist koaxial mit der Spule ioi die Röntgenröhre 107 derart angeordnet,.daß sie von der Gefäßwand trennbar ist und aus der Kammer io5 herausgenommen werden kann. Zu diesem Zweck ist eine von außen zugängliche dichte, leicht lösliche Verbindungsstelle iog vorgesehen, so daß die Röntgenröhre, leicht repariert und von Zeit zu Zeit ersetzt «erden kann.
  • Ein weiterer Vorteil dieser Bauart besteht darin, daß verschiedene Isoliermittel innerhalb der Gefäßwandung ioo und innerhalb der Kammer 105 verwendet werden können. Um die Gesamtgröße der Apparatur zu verringern, kann innerhalb der Gefäßwand ioo ein dielektrisches Mittel, z. B. Gas oder Dampf unter Druck, eingebracht werden. Ein geeigneter Dampf ist beispielsweise Dichlordifluormethan oder verwandte Chlorfluorderivate der aliphatischen Kohlenwasserstoffe. Dichlordifluormethan hat bei einem Druck von einer oder mehreren Atmosphären eine bedeutend größere Dielektrizitätskonstante als Luft.
  • Innerhalb der Kammer io5 wird vorteilhaft eine isolierende Flüssigkeit eingefügt, deren spezifischer Widerstand vorzugsweise weniger als etwa- iol= Ohm/cm beträgt. Es eignet sich z. B. eine Mischung von Transformatoröl mit etwa C /o eines Stoffes, der die Leitfähigkeit der Mischung erhöht. Bei Verwendung eines relativ geringen dielektrisghen Widerstandes bewirkt die Leitfähigkeit einen Abtransport der Ladung, die sich an den Zwischenelektroden iio der Röhre ansammelt. Um diesen Abtransport zu ermöglichen, sind an den Elektroden kugelförmige Ableiter r i i angebracht, die in Kontakt mit dem sie umgebenden flüssigen Dielektrikum stehen, also nicht direkt mit der Spule ioi verbunden sind.
  • Zur Füllung der Kammer io5 mit einer Isolierflüssigkeit, nachdem das Gefäß zusammengesetzt bzw. repariert ist, sind Rohrzuleitungen 113 und 114 vorgesehen. Diese Rohre müssen, bevor die Apparatur in Betrieb genommen wird, abgedichtet werden. Es ist vorteilhaft, die Röhre 113, die vorzugsweise aus Isoliermaterial besteht, bis in den oberen Raum der Kammer durchzuführen, damit bei Einfüllen der Flüssigkeit die vorhandenen Gase entweichen können.
  • Die Anordnung der Röntgenröhre in der Achse der Spule weist zahlreiche Vorteile auf, jedoch ist die erfindungsgemäße Anordnung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise ist in Abb. io eine weitere Anordnung 'dargestellt, bei der zwei voneinander unabhängig betriebene Röntengröhren 118 und i ig dargestellt sind, von denen nur eine innerhalb der Induktionsspule i2o, die andere außerhalb der Spule und senkrecht zu ihr liegt. Die Röhren liegen innerhalb einer gemeinsamen Gefäßwand 122 und die Kathodenenden liegen in einem gemeinsamen elektrostatischen Schirm 123, der das Hochspannungsende der Induktionsspule überdeckt. Weiterhin sind getrennte, von außen zu bewegende Steuermittel für die Heizströme vorgesehen, die aus einstellbaren Elementen 124. und 125 und den drehbaren Schäften 126 und 127 bestehen, die mit dem entsprechenden Teil der Röhre verbunden sind.
  • Die Anordnung der Röhre 118 entspricht der oben beschriebenen Röhre. Die Verbindungen der Zwischenelektroden der Röhre i 19 sind an der Außenseite der Spule i2o angebracht. An den Zwischenelektroden sind elektrostatische Schirme vorgesehen, die toroidförmig ausgebildet sind, die Zwischenelektroden umgeben und zwischen den Elektroden und der Gefäßwandung liegen. Die Anordnung nach Abb. io hat den Vorteil, den Betrieb zweier voneinander unabhängiger Röntgenröhren zu ermöglichen, die eine gemeinsame Energiequelle haben, aber die Röntgenstrahlen in verschiedenen Richtungen austreten lassen. Diese Anordnung ist besonders in Verbindung mit hohen Spannungen vorteilhaft, da bei der hierbei notwendigen großen Apparaturanordnung eine Bewegung der ganzen Anordnung vermieden werden kann.

Claims (7)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zum Betrieb eines innerhalb einer Induktionsspule mit offenem magnetischem Kreis angeordneten Entladungsgefäßes, insbesondere zum Betrieb einer Höchstspannungsröntgenröhre, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsspule im Innern eines die gesamte Einrichtung umschließenden metallischen Behälters von einem diesen magnetisch abschirmenden lamellierten Abschirmkörper umgeben und das Entladungsgefäß derart innerhalb der Induktionsspule angeordnet ist, daß mit bekannten Mitteln eine der longitudinalen Feldverteilung der Spule entsprechende longitudinale Feldverteilung innerhalb des Entladungsrohres aufrechterhalten wird.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsspule mit offenem magnetischem Kreis das induktive Element eines zur Speisung des Entladungsgefäßes dienenden Resonanzkreissystems ist.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch -gekennzeichnet, daß das Hochspannungsende der Spule von einem leitenden, vorzugsweise halbkugelförmigen Schirm umgeben ist. d..
  4. Einrichtung nach Anspruch i und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Entladungsgefäß axial innerhalb der Spule angeordnet ist.
  5. 5. Einrichtung nach Anspruch i und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladungsröhre in einer Kammer trennbar untergebracht ist, deren Innenraum nicht mit dem Innern der Anordnung in Verbindung steht.
  6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Apparaturanordnung und innerhalb der Kammer verschiedene Isoliermittel vorgesehen sind.
  7. 7. Einrichtung nach Anspruch i und folgenden,' dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Elektroden voneinander annähernd mit der Länge der Spule übereinstimmt. B. Einrichtung nach Anspruch i und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Entladungsgefäß Zwischenelektroden vorgesehen sind, die mit geeigneten, vorzugsweise in der gleichen radialen Ebene liegenden Abgreifstellen der Spule leitend verbunden sind. g. Einrichtung nach Anspruch 3 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schirm und der Gefäßwandung Kapazitäten vorhanden sind. io. Einrichtung nach Anspruch i und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Kathodenende der Entladungsröhre innerhalb der Wandung, das Anodenende außerhalb der Wandung angeordnet ist. I I. Einrichtung nach Anspruch I und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Wandung mehrere Entladungsröhren angeordnet sind, deren Kathodenenden von einem gemeinsamen elektrostatischen Schirm umgeben sind. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften .... Nr. 410 o65, 431534, 575 758, 578 293, 604 032, 616 713, 624 579-
DEA87398D 1937-11-11 1938-07-07 Einrichtung zum Betrieb eines innerhalb einer Induktionsspule mit offenem magnetischem Kreis angeordneten Entladungsgefaesses Expired DE743846C (de)

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