DE748910C

DE748910C - Als OEldiffusionspumpe eingerichtete Drehanodenroentgenroehre

Info

Publication number: DE748910C
Application number: DE1940748910D
Authority: DE
Inventors: Helmuth Kausche
Priority date: 1940-10-01
Filing date: 1940-10-01
Publication date: 1944-11-11

Description

Als öldiffusionspumpe eingerichtete Drehanodenröntgenröhre Die Erfindung betrifft eine als Öldiffus:ionspumpe eingerichtete Drehanodenröntgenröhre mit Durchflußkühlung für die herausnehmbare Drehanode, die insbesondere für die Materialuntersuchung ,geeignet ist. Bei (derartigen Röntgenröhren bereitet die erforderliche hochvakuumdichte Durchführung der die Anode oder das Anodendurchflußkühlsystem in Drehung versetzenden Teile Schwierigkeiten. Wenn es an sich auch bekannt ist, bei Drehanodenröntgenröhren ohne Durchflußkühlung einen Anodenteil als Rotor eines elektrischen Antriebsmotors auszubilden, so hat man für die drehbaren Teile von Durchflußkühlvorrichtungen vakuumdichte Durchführungen doch nur in Form von Stopfbüchsen, Schliffen u. dgl. angebracht.
Solche Durchführungen sind verhältnismäßig schwierig in der Herstellung, Handhabung und Pflege und haben meist zur Folge, daß das bei Materialuntersuchungsröhren erforderliche Auswechseln von Anodenteilen ziemlich umständlich ist.
# Es sind auch schon Drehanodenröntgenröhren bekanntgeworden, bei denen der Drehanodenkörper keine Durchführungen nach außen aufweist und seine Wärme an einen ihm großflächig gegenüberstehenden (feststehenden), von Kühlwasser durchströmten Kühlkörper abgibt.
Wollte man diese bekannten Röntgenröhren für hohe Datierleistungen verwenden, so wäre dies nur möglich bei verhältnismäßig großen, die Wärme ableitenden Berührungsflächen zwischen dem sich drehenden Anodenteil und dem feststehenden Kühlkörper. Damit würde sich eine große Reibung ergeben, die im Hochvakuumraum durch Schmierung nicht einwandfrei beseitigt werden könnte. Überdies würde bei einer solchen Ausgestaltung noch die Anwendung einer besonderen Diffusionsflüssigkeit und einer besonderen Schmierflüssigkeit erforderlich sein.
Ein Fortschritt wird hier nach der Erfindung, von der ein Ausführungsbeispiel in der Abb. z im Längsschnitt in seinen wesentlichen Teilen dargestellt ist, dadurch erreicht, daß bei einer als Öldiffusionspumpe eingerichteten, die Glühkathode r enthaltenden Drehanodenröntgenröhre 2 mit Durchflußkühlung @iir die Herausnehmbare Drehanode alle drehbaren Teile im Röhreninnern angeordnet sind; wobei eine von Wasser o. dgl. durchströmte, der Rückseite 4 der Drehanode 5 unmittelbar gegenüberliegende Kühldose 3 nebst Zuleitungen fest in der Röhre angeordnet und das Diffusionspumpenöl-rwecks Reibungsverminderung zwischen Drehanode 5 und Kühldose 3 geleitet ist. Drehbare Teile sind also weder durch Trennwandungen verschieden hoher Vakua hindurch noch durch die Außenwandung der Röntgenröhre hindurchgeführt.
Die Dose 3 ist in der Abb. 2 im Längsschnitt und zur Hälfte in perspektivischer Ansieht wiedergegeben.
Das fest in der Röntgenröhre angeordnete Wasserzuleitungsrohr 6 führt das Kühlwasser oberhalb der Verteilungsplatte 7 gegen die an der Rückseite -i der Drehanode 5 anliegende Wand der Dose 3 ; durch den Raum 8 (zwischen dem Zuleitungsrohr 6 und dem an die Dose 3 angeschlossenen Rohr 9) fließt das Kühlwasser wieder ab.
In der Röntgenröhre ist nach der Erfindung gegebenenfals auch eine Vorv akuumpumpe untergebracht.
Auf dein Boden io des Röntgenröhrengehäuses ist der Stator i i des Antriebsmotors befestigt; sein Rotor 12 ist mit :den beim Betrieb sich drehenden Teilen (die von rechts oben nach links unten schraffiert sind), nämlich mit dem die Drehanode5 tragenden Teil i3 und den Röhren 14, 15, fest verbunden; gelagert sind die beim Betriebe sich drehenden Teile auf den Kugellagern 16, 17. Innerhalb des Rotors 12 ist die Förderschraube 18 eingebaut, die das Diffusionspumpenöl ig durch den Zwischenraum zwischen dem feststehenden Rohr 9 und dem als Drehanodenschaft dienenden drehbaren Rohr 14 in die Höhe sowie durch das Kugellager 16 und die die Dose3 durchsetzenden Röhrchen 2o hindurch zu den Schmiernuten2i und dann zwischen der Rückseite q. der Anode 5 und der an dieser Rückseite anliegenden Fläche der Dose 3 treibt. Dieses durch die Bohrungen 22 (in dem Teil 13) und dann zwischen dem Anodenschaft 1d. und dem Rohr 15 abfließende 0I wird durch die Düsen 23 auf den elektrisch gebeizten, etwa aus keramischem Stoff bestehenden Körper 2.I geschleudert. Auf dem Heizkörper 24, der etwa eine Temperatur von 200° C aufweisen kann, wird der zum Betrieb der Diffusionspumpe erforderliche Öldampf, entsprechenden Druckes erzeugt. DerÖldampf -elangt in den Raum 25 und dann durch die Dampfdüse -26, die von dem sich drehenden Anodenteil 13 und dem oberen Randteil des feststehenden Rohres 27 gebildet ist, an dem Diffusionsschlitz 28 vorbei. Der Öldampf kondensiert sich an der wassergekühlten (Zufluß 29, Abfluß 30), etwa metallenen Außenwandung 3i der Röntgenröhre und fließt als kühles Öl durch entsprechende, in der Abb. i nicht wiedergegebene Rillen o. dgl. zu dem Ölvorrat i9 zurück. Wesentlich ist, daß bei der neuen Röntgenröhre nur so viel Öl (an dem Heizkörper 2d.) erhitzt wird, als jeweils zur Verdampfung gebracht werden :m@uß. Der <5lvorrat i9 bleibt, im Gegensatz zu den bekannten Anwendungsarten der Diffusionspumpe, kalt und kann daher zur Schmierung der Drehanodenrückfläche .I benutzt werden. Überdies wird der Antriebsmotor in dein Ölbad i9 gekühlt, so daß er überlastet, also ver-,hältnismäßig klein bemessen werden kann.
Das erforderliche Vorvakuuin für die Diffusionspumpe wird nach dein abgebildeten i'1usführungsbeispiel, bei dein die Vorvakuuinpumpe nicht innerhalb des Röntgenrölirengehäuses untergebracht ist, vermittels des Stutzens 32 angeschlossen.
Der ringförmige Teil 33 mit den Öffnungen 34, der einen Abschluß zwischen dem Hochvakuumraum und dem Vorvakuumrauin bewirkt, enthält bei 35 einen durch Kondensation bis zur oberen Kante 36 ansteigenden Sumpf von Diffusionspumpenöl, von dem aus überschüssiges Kondensöl über die Kante 36 zum Vorratsöl abtropfen kann.
Der kleinste Durchmesser des Ringteiles 33 ist größer als der größte Durcliniesser der oberhalb des Teiles 33 befindlichen Teile, so daß nach dem Öffnen der Schrauben 37 die Anode samt allen übrigen Innenteilen der Röntgenröhre in äußerst einfacher Weise herausgenommen werden kann.
Von Vorteil ist es ferner, daß im Hochv akuurnraum der neuen Röntgenröhre nur Teile untergebracht sind, die sauhergehalten werden können und bei denen sich ein Nachgasen vermeiden läßt. Die neue Röntgenröhre läßt sich in vorteilhafter Weise nicht nur in lotrechter, sondern auch in verhältnismäßig stark geneigter Lage betreiben.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Als Öldiffusionspumpe eingerichtete Drelianodenröntgenröhre init Durchflußkühlung für die herausnelinibare Drehanode, dadurch gekennzeichnet, claß alle ihre drehbaren Teile im Röhreninnern angeordnet sind, wobei eine von Wasser o. dgl. durchströmte, der Rückseite der Drehanode unmittelbar gegenüberliegende Kühldose nebst Zuleitungen fest in der Röhre angeordnet und das Diffusionspumpenöl zwecks Reibungsverminderung zwischen Drehanode und Kühldose geleitet ist.
2. Röntgenröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auch eine Vorv akuumpumpe in der Röhre untergebracht ist.
3. RöntgenröhrenachAnspruchioder2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die drehbaren Teile der Drehanodenantriebsvorrichtung, beispielsweise der Rotor eines elektrischen Anodenantriebsmotors, in dem mittels mindestens eines Diffusionsschlitzes mit dem Hochvakuumraum in Verbindung stehenden Vorvakuumraum der Diffusionspumpe untergebracht sind. q..
Röntgenröhre nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch einen vollkommen in dem als Diffusionspumpenöl-Vorr atsbehälter ausgebildeten Vorvakuumraum untergebrachten' elektrischen Antriebsmotor.
5. Röntgenröhre nach Änspruch 1, 2, 3 oder q., gekennzeichnet durch eine :in ihr getrennt von dem Diffusionspumpenöl-Vorratsbehälter angeordnete und nicht auf das in ihm befindliche Öl einwirkende Heizvorrichtung, auf deren Heizfläche das jeweils für die Verdampfung erforderliche Pumpenöl (etwa durch Schleuderkraft) gespritzt wird.
6. Röntgenröhre nach Anspruch 1, 2, 3, q. oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das (etwa durch eine Kühlvorrichtung) kondensierte Diffusionspumpenöl in das Ölbad des Änodenantriebsmotors zurückfließt. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand,der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften . . Nr. 591625, 603 896, 640 96o; USA-Patentschrift ..... - 2 030 561; Physikalische Zeitschrift, Bd. 40 (1939) S-475.