DE863534C - Device for generating X-rays - Google Patents

Device for generating X-rays

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DE863534C
DE863534C DEN1966A DEN0001966A DE863534C DE 863534 C DE863534 C DE 863534C DE N1966 A DEN1966 A DE N1966A DE N0001966 A DEN0001966 A DE N0001966A DE 863534 C DE863534 C DE 863534C
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tube
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rays
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DEN1966A
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German (de)
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Tjiske Douma
Adrianus Verhoeff
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Koninklijke Philips NV
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Philips Gloeilampenfabrieken NV
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05G1/00X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/08Electrical details
    • H05G1/10Power supply arrangements for feeding the X-ray tube
    • H05G1/20Power supply arrangements for feeding the X-ray tube with high-frequency ac; with pulse trains

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Description

Vorrichtung zur Erzeugung von Röntgenstrahlen Die Erzeugung von Röntgenstrahlen durch Spannungsimpulse hat den Vorteil, daß zwischen Anode und Kathode der Röntgenröhre eine höhere Spannung zulässig ist als bei Verwendung von Gleich- oder Wechselspannung, Außerdem kann der Momentanwert der Stromstärke bedeutend höher sein. Es ist infolgedessen möglich, kurzzeitige b el Blitze harter Röntgenstrahlen besonders hoher Intensität zu erzeugen.Device for generating X-rays Generating X-rays by means of voltage pulses has the advantage that a higher voltage is permissible between the anode and cathode of the X-ray tube than when using direct or alternating voltage. In addition, the instantaneous value of the current can be significantly higher. Consequently, it is possible to short-term b el flashes of hard x-rays to produce very high intensity.

Die ältesten Vorrichtungen, mittels deren Röntgenstrahlen erzeugt wurden, arbeiteten mit einer Induktivität. Die Anode und Kathode der Röhre waren mit den Enden der Spule verbunden, und eine Meine Anzahl von Windungen der Spule oder eine mit der Spule gekoppelte Wicklu-ng wurde von einem Gleichstrom durchflossen, der absatzweise unterbrochen wurde. Die dabei an derRöntgenröhre auftretende Spannung verläuft nach Art einer gedämpften Schwingung- so daß außer dem Spannungsschei#el zur Erzeugung der Röntgenstrahlen hohe Spannungen mit entgegengesetzter Polarität auftreten können, die den Höchstwert der zulässigen Nutzspannung beschränken. Die Sekundärspannting kann außerdem verhältnismäßig viele unregelmäßige Schwankungen aufweisen, wodurch die Strahlenemission unreproduzierbar wird.The oldest devices by means of which X-rays are generated were working with an inductor. The anode and cathode of the tube were connected to the ends of the coil, and a mean number of turns of the coil or a winding coupled to the coil was traversed by a direct current, which was interrupted intermittently. The voltage appearing on the X-ray tube runs like a damped oscillation - so that apart from the voltage peak high voltages with opposite polarity to generate the X-rays that limit the maximum value of the permissible useful voltage. the Secondary tensioning can also have a relatively large number of irregular fluctuations have, whereby the radiation emission is unreproducible.

Bei einer anderen Ausführung werden Spannungsimpulst einem Kondensator entnommen, der sich absatzweise über die Röntgenröhre entlädt. Dies verlangt einen gesonderten Hochspannungsgenerator zur Lieferung der Ladespannung des Kondensators.In another embodiment, voltage pulses are used in a capacitor taken, which discharges intermittently through the X-ray tube. This takes one separate high-voltage generator for supplying the charging voltage of the capacitor.

Die erforderlichen Spannungsimpulse können auch unter Zuhilfenahme eines sog. Stoßspannungsgenerators erzeugt werden. Eine solche Anlage ist verwickelt und infolgedessen kostspielig Die Erfindun- bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erzeugung g von Röntgenstrahlen durch Spannungsimpulse, die baulich sehr einfach ist und eine gute Reproduzierbarkeit der Strahlenemission aufweist. Ihr liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Regelung des Elektronenstroms bei einer Röntgenröhre heutzutage keine Schwierigkeiten mehr bereitet. Gemäß der Erfindung enthält die Vorriehtung eine mit einer Regelelektrode und mindestens einer Schirmelektrode versehene Röntgenröhre, die in Reihe mit einer Induktivität mit -einer eine als Anodenspannung zum Erzeugen von Röntgenstrahlen zu niedrige Spannung liefernden Gleichstromquelle verbunden ist, an die auch -die Schirmelektrode angeschlossen ist, bei der Einzelmittel vorhanden sind, durch die absatzweise die Regelelektrode abwechselnd auf ein Potential, bei dem der Strom durch die Röntgenröhre unterbrochen wird, jedoch nicht länger als erforderlich ist, um die infolgedessen entstehende zusätzliche Spannung an der Röhre auf einen Wert zu erhöh-en, bei dem Röntgenstrahlen von der erforderlichen Wellenlänge ausgesandt werden, und auf ein höheres Potential gebracht wird, bei dem der Strom durch die Röhre durchgelassen wird.The necessary voltage pulses can also be used with the help of a so-called surge voltage generator can be generated. Such a system is involved and consequently costly. The invention relates to a device for Generation g of X-rays by voltage pulses, the structurally is very simple and has a good reproducibility of the radiation emission. It is based on the knowledge that the regulation of the electron flow in a X-ray tubes are no longer a problem these days. According to the invention the Vorriehtung contains one with a control electrode and at least one shield electrode provided X-ray tube, which is in series with an inductance with -einer as Anode voltage for generating X-rays supplying too low voltage Direct current source is connected to which the shielding electrode is also connected is, with the individual means are available, through which the control electrode intermittently alternately to a potential at which the current through the X-ray tube is interrupted will, however, no longer than is necessary to prevent the resulting to increase additional voltage on the tube to a value at which X-rays emitted from the required wavelength, and at a higher potential in which the current is passed through the tube.

Die von der Indtiktivität aufgenommene Gesamtenergie in clem Augenblick, in dem der Anodenstrom in der Röntgenröbre unterdrückt wird, muß vorzugsweise in ein-er einzigen Entladung in der Röntgenröhre verbraucht werden. In diesem Fall wird das Auftreten einer Gegenspannung vermieden. Zu diesem Zweck kann der Wert der der Regelelektrode zugeführten negativen Spannung gemäß einem weiter unten anzudeutenden Verlauf abnehmen.The total energy absorbed by the inductivity at the moment, in which the anode current is suppressed in the X-ray tube, must preferably be in a single discharge in the x-ray tube is consumed. In this case the occurrence of an opposing voltage is avoided. To this end, the value the negative voltage supplied to the control electrode in accordance with one to be indicated further below Decrease course.

Die hohe Spannung entsteht in der Induktivität infolge der Unterbrechung des die Spule durchfließenden Gleichstroms. Es ist bekannt, für die Steuerung dieses Stroms zur Erzeugung hoher Impulsspannung eine elektrische Entladungsröhre mit einem Regelgitter zu verwenden, dem absatzweise eine negative Spannung zugeführt wird, und die erzeugte Impulsspannung zum Speisen einer parallel zur Spule liegenden Röntgenröhre zu verwenden. Auch wurde bereits vorgeschlagen, bei einer Schaltung mit Induktivität zum Liefern; der Spannungsimpulse eine Triode zum Steuern des Speisestroms als Röntgenröhre zu benutzen und die negative Gitterspannung der Anodenspeisespannung durch Anwendung von. Rückkopplung zwischen Anodenkreis und Gitterkreis zu entnehmen, wobei während des Auftretens der Impulsspannung Emission von Röntgenstrahlen dadurch bewerkstelligt wird, daß trotz -der negativen Spannung das Regelgitter Elektronen durchläßt. Wird berücksichtigt, daß die wirksame Röntgenstrahlenemission erst auftritt, wenn sich die Impulsspannung ihrem Höchstwert nähert, und wird eine solche Einstellung der Durchlässigl<:eit desRegelgitters verwendet, daß nur im Bereich der höchsten Spannung Elektronen durchgelassen werden, so wird dieStrahlenemission wieder in einem solchen Augenblick unterbrochen werden, daß nur noch ein Teil der Energie in der Induktivität abgeführt worden ist, so daß bei dieser Schaltung einehohe Spannung in entgegengesetzter Richtung auftreten wird. DieserN achteil wohnt der Vorrichtung nach der Erfindung nicht inne.The high voltage arises in the inductance as a result of the interruption of the direct current flowing through the coil. It is known for controlling this Current to generate high pulse voltage an electric discharge tube with a To use a control grid to which a negative voltage is applied intermittently, and the generated pulse voltage for feeding an X-ray tube lying parallel to the coil to use. It has also already been proposed for a circuit with inductance For delivery; of the voltage pulses a triode to control the supply current as an X-ray tube to use and the negative grid voltage of the anode supply voltage by application from. Feedback between the anode circuit and the grid circuit can be seen, with during the occurrence of the pulse voltage emission of X-rays thereby accomplished becomes that despite the negative voltage the control grid lets electrons through. Will takes into account that the effective X-ray emission occurs only when the pulse voltage approaches its maximum value, and such an adjustment is made Permeability: since the rule grid has been used that only in the area of the highest If electrons are allowed to pass through, the emission of rays will be in again such a moment interrupted that only part of the energy remains has been dissipated in the inductance, so that a high voltage in this circuit will occur in the opposite direction. This disadvantage resides in the device according to the invention.

Die. Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der Fig, i das Schaltbild der Vorrichtung nach der Erfindung und Fig. 2 die praktische Ausbildung einer solchen Vorrichtung darstellt.The. The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, in Fig, i the circuit diagram of the device according to the invention and Fig. 2 the practical Represents training of such a device.

In Fig. i wird die Spannung Vb einer Gleichstromquelle, die von der Größenordnung von o,5 bis 2o kV sein kann, der Anode i der elektrischen Entladungsröhre 2 über die Induktivität 3 zugeführt. Letztere hat eine Selbstindtiktion L und außerdem eine gewisse geringe, vom Kondensator 4 dargestellte Kapazität C, die auch die Röhrenkapazität und etwaige zusätzliche Kapazitäten mit umfaßt, Die Kathode 5. der Entladungsröhr-, 2 ist über den Glättungskondensator 6 mit dem Zuführungsdräht für die Speisespannung verbunden. Zwischen Kathode 5 und Regelelektrode 7 der Entladungsröhre 2 wird die Spannung Vg angelegt. Die Quelle dieser Spannung ist nicht l# dargestellt, ki# sie braucht jedoch nicht von an, sich bekannten Vorrichtungen, die eine schnelle Spannungsveränderung hervorrufen können, abweichen. Im vorliegenden Fall muß der Regelelektrode absatzweise eine negative Spannung zugeführt werden, wobei der in der Röntgenröhre infolge des Anlegens der Speisespannung auftretende Strom unterbrochen wird.In FIG. I, the voltage Vb of a direct current source, which can be of the order of magnitude of 0.5 to 20 kV , is supplied to the anode i of the electric discharge tube 2 via the inductance 3. The latter has a self-induction L and also a certain low capacitance C, represented by the capacitor 4, which also includes the tube capacitance and any additional capacities, the cathode 5. of the discharge tube, 2 is connected via the smoothing capacitor 6 to the supply wire for the supply voltage . The voltage Vg is applied between the cathode 5 and the control electrode 7 of the discharge tube 2. The source of this voltage is not shown, but it does not have to differ from devices which are known per se and which can produce a rapid voltage change. In the present case, a negative voltage must be applied intermittently to the control electrode, the current occurring in the X-ray tube as a result of the application of the supply voltage being interrupted.

In der Zeit, in der die Entladungsröhre 2 offen ist, kann Strom fließen. Wird die Leitfähigkeit der Röhre- im Zeitpunkt t. plötzlich unterbrochen, so kann sie nicht mehr vorn Strom durchflossen werden. Der Strom kann auch nicht plötzlich Null werden, da der Anodenkreis der Röhre die Induktivität ent-,hält. Der Strom wird also den Kondensator 4 aufladen. Wird der Speisestrom mit i bezeichnet, so wird die im Augenblick der Unterbrechung in der Spule vorhandene magnetische Energie in der Größe von in elektrische Energie umgewandelt. Der Wert der Spannung V ist maximal, wenn der Strom i Null geworden ist, wobei ist. Bei passender Wahl der Kreiskonstanten, Selbstinduktion und Kapazität kann diese Spannung einen besonders hohen Wert erreichen. Wird der Widerstand der Spule vernachlässigt, so ist, wenn i = i Amp., L = 2, Henry und C = 5o yyF, die Maximalspannung V.,., = 2oo k:V.During the time in which the discharge tube 2 is open, current can flow. If the conductivity of the tube at time t. suddenly interrupted, the current can no longer flow through it. The current cannot suddenly become zero either, since the anode circuit of the tube contains the inductance. The current will therefore charge the capacitor 4. If the supply current is denoted by i, then the magnetic energy present in the coil at the moment of the interruption is of the order of into electrical energy converted. The value of the voltage V is maximum when the current i has become zero, where is. With a suitable choice of circular constants, self-induction and capacitance, this voltage can reach a particularly high value. If the resistance of the coil is neglected, then if i = i Amp., L = 2, Henry and C = 50 yyF, the maximum voltage is V.,., = 2oo k: V.

An der elektrischen Entladungsröhre :2 tritt diese Spannung zunächst als positiv,-, Anodenspannung auf, und infolgedessen kann die Entladungsrähre gleichzeitig als Röntgenröhre wirksam sein.At the electric discharge tube: 2 this voltage occurs first as positive, -, anode voltage, and as a result the discharge tube can simultaneously be effective as an X-ray tube.

Der Augenblick, in dem der einee Strahlenemission herbeiführende Entladestrom zu fließen anfän 'gt, ist durch die Zeitdauer bedingt, während deren, nachdem die Regelelektrode negativ geworden ist, die diesem Zweck dienende Spannung ausgewirkt hat. Dies muß sein, wenn sich die Anodenspannung ihrem Maximalwert nähert. Wird t, als der Augenblick angenommen, in dem die Anodenspannung nach der Unterbrechung des Stroms im Zeitpunkt t, maximal geworden ist, so dauert die hohe Spannung an der Röhre, bei der Strahlenemission stattfindet, länger, -wenn der Moment des Sichöffnens der Röhre vor t. liegt, als wenner mit ti zusammenfällt oder später als t. ist. Im ersten Fall fließt in diesem Zeitpunkt noch der Ladestrom zum Kondensator 4, im letzteren Fall ist der Kondensator wieder dabei, sieh über die Induktivität zu entladen. Form und Höhe des Spannungsimpulses sind somit von dein Augenblick abhängig, in dem die Röhre 2 Strom durchzulassen beginnt. Eine vorteilhafte Wirkung ergibt sich, t# t' wenn die Unterbrechungszeit des Stroms von der Größenordnung von ein Achtel bis ein Viertel einer Schwingungsperiode des LC-Kreises ist.The moment at which the discharge current causing radiation emission begins to flow is determined by the period of time during which, after the control electrode has become negative, the voltage serving this purpose has acted. This must be the case when the anode voltage approaches its maximum value. If t is assumed to be the moment in which the anode voltage has reached its maximum after the interruption of the current at time t, then the high voltage on the tube at which radiation emission takes place lasts longer, if the moment of opening of the tube is before t. lies as if it coincides with ti or later than t. is. In the first case, the charging current still flows to the capacitor 4 at this point in time, in the latter case the capacitor is again in the process of discharging via the inductance. The shape and height of the voltage pulse are therefore dependent on the moment in which the tube 2 begins to let current through. An advantageous effect results when the interruption time of the current is of the order of one eighth to one quarter of an oscillation period of the LC circuit.

Es könnenMittelverwendetwerden, durchwelche die Zeit, während deren eine hohe Anodenspannulig vorhanden ist, in die Länge gezogen wird, z. B. indem die Röhre langsam geöffnet wird. Anstatt ,einer rechteckigen Spannungsform wird in diesem Fall eine vom höchsten Negativwert langsam abnehmendeSpannung an dieRegelclektrode angelegt.Means may be employed by which the time during which a high Anodenspannulig is present, is pulled in the length, z. B. by slowly opening the tube. In this case, instead of a rectangular voltage form, a voltage that slowly decreases from the highest negative value is applied to the control electrode.

Indem in der Röntgenröhre eine Schirmelektrode 8 angebracht wird, kann die Regelspannung verhältnismäßig gering sein, wobei außerdem die Regelung praktisch unabhängig von der auftretenden Anodenspannung ist. Die Schirmelektrode 8 wird z. B. über einen Widerstand 9 an die Speisespannung gelegt. By attaching a screen electrode 8 in the X-ray tube, the control voltage can be relatively low, and the control is practically independent of the anode voltage that occurs. The shield electrode 8 is z. B. applied via a resistor 9 to the supply voltage.

Nach der Unterbrechung des Speisestroms würde an der Induktivität eine schwingende Spannung auftreten, wenn der Verlauf der Spannung an der Regelelektrode nicht derart wäre, daß die Energie in der Drosselspule durch die Röhre abgeführt wird. Der Verlauf der Spannung' an der Regelelektrode muß vorzugsweise derart sein, daß diese Energie in dem Augenblick abgeführt ist, in dem die Anodenspannung ausgewirkt hat. In diesem Fall tritt keine Gegenspannung an der Röhre auf, und der Vorteil der größeren Belastbarkeit mit Spantiungsimpulsen wird völlig ausgenutzt.After interrupting the supply current, the inductance would be affected an oscillating voltage occur when the course of the voltage on the control electrode would not be such that the energy in the choke coil would be dissipated through the tube will. The course of the voltage 'at the control electrode must preferably be such, that this energy is dissipated at the moment in which the anode voltage has an effect Has. In this case, there is no counter-voltage on the tube, and the advantage the greater resilience with Spantiungsimpuls is fully exploited.

Die Entladedauer des Kondensators 4 ist von der Größenordnung von CVII, wobei I den Entladestrom Z> bezeichnet. Letzterer kann mit Rücksicht auf die Emissionsleistung der Kathode den gleichen Wert wie der Speisestrom i haben, der bei der Speisespannung Vb auftritt. Zwischen zwei Entladungen muß der Strom von Null bis i zunehmen. Bei Vernachlässigung der Spannung über die Röhre wird zn wobei nach der Strom von Null bis i zugenommen hat, Die nachfolgende Berechnung ergibt, daß auf diese Weise eine angemessene Leistung in Röntgenstrahlen umgewandelt weerden kann. Wird angenommen, daß die Leistung 3 kW bei 300 kV Impulsspannung ist, so muß bei it Impulsen in der Sekunde sein. Wird angenommen, daß C = 50 lÄyF ist, so folgert für 11 = 1333 Hz.The discharge duration of the capacitor 4 is of the order of magnitude of CVII, where I denotes the discharge current Z>. With regard to the emission power of the cathode, the latter can have the same value as the supply current i, which occurs at the supply voltage Vb. The current must increase from zero to i between two discharges. If the voltage across the tube is neglected, zn being after the stream has increased from zero to i. The following calculation shows that in this way adequate power can be converted into X-rays. If it is assumed that the power is 3 kW at 300 kV pulse voltage, it must be pulses per second be. If it is assumed that C = 50 lÄyF, then it follows for 11 = 1333 Hz.

Wird der Röhrenstrom i = i Amp. genommen, so f olgt aus daß L = 4,5 HenrY ist. Damit der Strom während i/it sec von o bis i Amp. zunehmen kann, folgt aus itLi = Vb, daß Vb = 6ooo V ist.If the tube current i = i Amp. Is taken, the following results that L = 4.5 HenrY. So that the current can increase from 0 to i Amp. During i / it sec, itLi = Vb implies that Vb = 600V.

Hierbei wird ein Fehler gemacht, da die Zeit t während deren die Zunahme des Stroms stattfindet gleich folgenden der Impulsen Zeitdauer angenommen zwischen zwei wird. aufeinander- Die Dauer des Impulses (i/it sec) ist vernachlässigbar klein gegenüber der Zeit t, so daß mit dieser Vereinfachung praktisch kein Unterschied im Ergebnis entsteht.A mistake is made here because the time t increases during which of the current takes place equal to following the pulses duration assumed between two will. - The duration of the pulse (i / it sec) is negligibly small versus time t, so that with this simplification there is practically no difference in the result arises.

In Fig. ?, ist angegeben, daß die Außenwand io der Röntgenröhre nahezu ganz aus Metall hergestellt ist. An den Metallteil schließt sich ein Glaswandteil ii an, der mit einer Einstülpung versehen ist. In der Einstülpung befindet sich der Glasfuß 12, an dem die Kathode 13 befestigt ist. Außerdem ist auf ihm die Regelelcktrode 14 angeordnet, welche die Form eines Zylinderrohres hat, das an einem Ende mit einer Blende iS miteiner Öffnung 16 zum Hindurchlassen des Elektronenbündels versehen ist.In Fig.?, It is indicated that the outer wall io of the X-ray tube is almost is made entirely of metal. A glass wall part connects to the metal part ii, which is provided with an indentation. In the indentation is the glass base 12 to which the cathode 13 is attached. In addition, there is the rule elbow on it 14 arranged, which has the shape of a cylinder tube, which at one end with a The shutter is provided with an opening 16 for the passage of the electron beam is.

An der Einstülpung ist eine Zylinderelektrode 17 durchAnschmelzen befestigt, und an deren anderem Ende ist eine mit einer Öffnung versehene Platte 18 angebracht, an der ein Zylinderrohr ig befestigt ist, das sich in Richtung der Kathode erstreckt. Diese Elektrode ist als Schirmzylinder zwischen Anode und Kathode wirksam und soll die Empfindlichkeit der Kathodenemi3sion für Anodenspannungsänderungen verringern.A cylinder electrode 17 is fused to the indentation attached, and at the other end of which is an aperture plate 18 attached to which a cylinder tube ig is attached, which extends in the direction of Cathode extends. This electrode acts as an umbrella cylinder between anode and cathode effective and should increase the sensitivity of the cathode emission to changes in anode voltage to decrease.

Die Stromzuführung zur Kathode übernehmen zwei Zuführungsdrähte 2o und 21, die in den Fuß 1:2 eingeschmolzen sind. In letzterem ist ein dritter Draht 22 angeordnet, durch den der Regelelektrode 14 Spannung zugeführt wird. Die Verbindung mit dem Schirnizylinder 17 wird vom Zuführungsdraht 23 -vermittelt.The power supply to the cathode is carried out by two lead wires 2o and 21, which are melted into the base 1: 2. In the latter, a third wire 22 is arranged, through which the control electrode 14 voltage is supplied. The connection with the Schirnizylinder 17 is mediated by the feed wire 23.

Die Anode24 der Röhre ist, wie üblich, mit einer Schirnikappe 25 zum Zurückhalten der Sekundäremission ausgebildet. Sie hat eine abgeschrägte Vorderfläche, in der die Anodenscheibe 26 angeordnet ist, auf die das Elektronenbündel konzentriert wird. Die Schirmkappc 25 hat eine Öffnun- 27 zum Hindurchlassen des Bündels und eine Austrittsöffnung 28 für die Röntgenstrahlen, die durch eine Scheibe .29 aus einem für Röntgenstrahlen leicht durchlässigen Metall, gewöhnlich Beryllitim, verschlossen ist.As usual, the anode 24 of the tube is designed with a protective cap 25 to hold back the secondary emission. It has a beveled front surface in which the anode disk 26 is arranged, on which the electron beam is concentrated. The screen cap 25 has an opening 27 for the passage of the bundle and an exit opening 28 for the X-rays, which is closed by a disk 29 made of a metal, usually beryllite, which is easily permeable to X-rays.

Die Anode 24 ist an einem abgesetzten Teil 3o der Röhrenwand valzuumdicht befestigt. Dieser Wandteil umschließt einen Zylinderraum, der Platz bietet zum Unterbringen der Induktivität der Schaltung nach Fig. i. Diese Spule ist aus einer Anzahl von Teilen 31 zusammengebaut, die je für sich einzeln hergestellt und mit einer Schicht aus Isolierniaterial umgeben sind, Diese Teilt sind in Reihe gelegt, wobei das eine Ende der Induktivität mit der Anode und das andere Ende mit der äußeren Metallwand der Röhre leitend verbunden ist. Der zwischen der Anode und dem Röhrenende liegende Wandteil muß in hinreichendem Maße isolierend sein, um die in der Spule auftretende Spannung auszuhalten, also ganz oder teilweise aus Isoliermaterial, z. B. Glas oder Porzellan, hergestellt sein. Er kann durch Metallringe 32 unterteilt sein, die mit je einem Einzelspulenteil verbunden sind, so daß sich infolge der in der Induktivität auftretenden Spannung eine- zwangsweise Spannungsverteilung über den abgesetzten Teil der Röhrenwand ergibt.The anode 24 is attached to a recessed part 3o of the tube wall in a valzuum-tight manner. This wall part encloses a cylinder space which offers space for accommodating the inductance of the circuit according to FIG. I. This coil is assembled from a number of parts 31, each made individually and surrounded by a layer of insulating material. These parts are laid in series, one end of the inductance with the anode and the other end with the outer metal wall the tube is conductively connected. The wall part lying between the anode and the tube end must be insulating to the occurring in the coil voltage withstanding, so entirely or partially made of insulating material to a sufficient extent, z. B. glass or porcelain. It can be subdivided by metal rings 32 which are each connected to an individual coil part, so that as a result of the voltage occurring in the inductance, there is a compulsory voltage distribution over the remote part of the tube wall.

Im Innern der Spule ist ein aus Isoliermaterial bestehendes Rohr 33 zum Zuführen einer Kühlflüssigkeit zur Anode angeordnet. Diese, Flüssigkeit gelangt durch in der Anode ausgesparte Kanäle 34 in die Spulenkammer und ist außerdem zur Ab- leitung der in den Spulen entwickelten Wärme verwendbar. Die Flüssigkeit muß gut isolierend sein, so daß vorzugsweise Öl verwendet werden wird.Inside the coil, a tube 33 made of insulating material is arranged for supplying a cooling liquid to the anode. This, liquid passes through recessed in the anode passages 34 in the spool chamber and is also designed to exhaust the developed in the coils heat conduction usable. The liquid must be well insulating, so that preferably oil will be used.

Beim Arbeiten mit der Vorrichtung, wobei die hohe Spannung zwischen den Enden der Induktivität erzeugt wird, kann die Außenwand der Röhre geerdet sein, so daß Teile, die unter hoher Spannung stehen, ganz abgeschirmt sind. Eine Sonderhülle mit Öl oder komprimiertem: Gas erübrigt sich infolgedessen. Zwischen der Röhrenwand und, der Kathode wird die Speisequelle angeschlossen, die nur eine verhältnismäßig niedrige Spannung liefert, z. B. 6ooo V.When working with the device, the high voltage being generated between the ends of the inductance, the outer wall of the tube can be grounded so that parts which are under high voltage are completely shielded. A special shell with oil or compressed: gas is not necessary as a result. Between the tube wall and the cathode, the supply source is connected, which supplies only a relatively low voltage, e.g. B. 6ooo V.

Auf der von der Kathode abgewendeten Seite ist ein Deckel 35 zum Verschluß der Spulenkammer angebracht, an dem Mittel 36 und 37 befestigt sind, durch welche die Verbindung zum Zu- und Ab- führen der Kühlflüssigkeit bewerkstelligt wird. On the side facing away from the cathode, a cover 35 is attached to close the coil chamber, to which means 36 and 37 are attached, through which the connection for supplying and removing the cooling liquid is established.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE.' i. PATENT CLAIMS. ' i. Vorrichtung zum Erzeugen von Röntgenstrahlen durch Spannungsimpulse, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine mit einer Regelelektrode und mindestens einer Schirmelektrode versehene Röntgenröhre enthält, die in Reihe mit einer Induktivität mit einer eine als Anodenspannung zur Erzeugung von Röntgenstrahlen zu niedrige Spannung liefernden Gleichstromquelle verbunden ist, an die auch die Schirmelektrode angeschlossen ist, und daß gesonderte Mittel vorhanden sind, durch welche absatzweis-, die Regelelektrode abwechselnd auf ein Potential, bei dem der Strom durch die Röhre unterbrochen wird, jedoch nicht länger als erforderlich ist, um die infolgedessen auftretende zusätzliche Spannung an der Röhre auf einenWert zu erhöhen, bei demköntgenstrahlen von der erforderlichen Wellenlänge ausgesandt werden, und auf ein höheres Potential gebracht wird, bei dein der Strom durch die Röhre hindurchgelassen wird. :2. Device for generating X-rays by voltage pulses, characterized in that it is one with a control electrode and at least one X-ray tube provided with a shield electrode connected in series with an inductance with a one as anode voltage for generating X-rays too low voltage supplying direct current source is connected to which also the Shield electrode is connected, and that separate means are available through which intermittently, the control electrode alternately to a potential at which the Current through the tube is interrupted but not longer than necessary, the resulting additional voltage on the tube to a value at which x-rays of the required wavelength are emitted and is brought to a higher potential at which the current flows through the Tube is passed through. : 2. Räntgenvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert der der Regelelektrode zugeführten negativen Spannung derart abnimmt, daß die in der Indiiktivität in dein Augenblick, in dem der Strom in der köntgenröhre unterbrochen wird, angesammelte Energie an die Röntgenröhre abgegeben ist, wenn die Impulsspannung auf die Speisespannung herabgemindert ist. 3. Röntgenröhre für eine Vorrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Röntgenröhre eine größtenteils aus Metall bestehende Wand hat, die auf der Anodenseite mit einem abgesetzten Teil versehen. ist, der ein-en Raum bildet, in dem die Induktivität untergebracht ist, deren eines Ende mit der Anode und deren anderes Ende mit der äußeren Metallwand der Röhre verbunden ist.X-ray device according to Claim i, characterized in that the value of the negative voltage applied to the control electrode decreases in such a way that the energy accumulated in the inductance at the moment the current in the X-ray tube is interrupted is released to the X-ray tube when the pulse voltage is reduced to the supply voltage. 3. X-ray tube for a device according to claim i or 2, characterized in that the X-ray tube has a wall consisting largely of metal, which is provided on the anode side with a stepped part. which forms a space in which the inductor is housed, one end of which is connected to the anode and the other end of which is connected to the outer metal wall of the tube.
DEN1966A 1949-09-26 1950-09-23 Device for generating X-rays Expired DE863534C (en)

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