DE8802804U1

DE8802804U1 - Röntgenröhre mit Drehanode

Info

Publication number: DE8802804U1
Application number: DE8802804U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1988-03-02
Filing date: 1988-03-02
Publication date: 1988-04-21
Also published as: JPH0231054U; EP0330912A1

Description

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( 1 Siemens Aktiengesellschaft

Röntgenröhre mit Drehanode 5

Die Erfindung betrifft eine Röntgenröhre mit einer in einem Vakuumgehäuse untergebrachten Kathode und einer Drehanode, die einen Anodenteller, einen diesem zugeordneten Körper aus wärmeleitenden Material und eine Antriebswelle aufweist, die mit Lagern versehen ist, die sich am Vakuumgehäuse abstützen. Derartige Röntgenröhren werden insbesondere dort eingesetzt wo es auf große thermische Belastbarkeit der Röntgenröhren ankommt.

In der DE-PS 3 004 706 ist eine derartige Röntgenröhre beschrie-

ben, bei der die Drehanode der Röntgenröhre aus einem Anodenteller besteht, an dessen Unterseite ein Körper aus Graphit zur Wärmeabstrahlung angebracht ist. Je größer das Volumen dieses Körpers ist, um so mehr Wärme vermag er zu speichern und auch abzustrahlen. Als nachteilig hat sich hierbei erwiesen, daß das Trägheitsmoment der Anode durch das zusätzliche Gewicht des Körpers sich in unerwünschter Weise erhöht, so daß insbesondere beim Anlaufen bzw. beim Umschalten von einer auf eine andere Geschwindigkeit Zeit verloren geht, so daß eine derartige Röntgenröhre nicht zu jeder Zeit zur Verfügung steht.

&zgr; Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Röntgenröhre der eingangs genannten Art zu schaffen, die nur ein geringes Trägheitsmoment bei großer Wärmespeicherfähigkeit und Wärmeabstrahlung abweist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelost, daß der Anodenteller und der Korper getrennt in dem Vakuumgehäuse angeordnet sind, und daß der Körper mit seiner dem Anodenteller zugewandten Seite in geringem Abstand von der Unterseite des Anodentellers gehalten wird. Dadurch wird ereicht, daß das Trägheitsmoment sehr klein ist, da zum eigentlichen Antrieb der Röntgen-

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( i röhre nur der Anodenteller beschleunigt werden muß. Dagegen «eist die derartige Röntgenröhre eine hohe Wörmespeicherfähigkeit auf» da durch den geringen Abstand von dem Anodenteller 2um Körper zumindest bei höheren Temperaturen die Wärme des Anodentellers an den Körper übergeben wird, der die Wärme speichert und abstrahlt. Der Körper kann dabei frei mitlaufen, d.h. durch die Umdrehung der Anode wird der Körper langsam mitgenommen, bis er nahezu die Umdrehungsgeschwindigkeit des Anodentellers aufweist.

Einen einfachen Aufbau der Röntgenröhre erhält man, wenn der Körper von dem Vakuumgehäuse gehalten wird. Ein engerer Kontakt des Körpers mit dem Anodenteller kann erreicht werden, wenn der Körper über an der Antriebwelle angebrachte Lager gehalten wird. V Der Wärmeübergang von dem Anodenteller zum Körper kann vergrößert werden, wenn die einander zugewandten Flächen des Anodentellers und des Körpers mit wenigstens einer Wärmeübergangsplatte versehen sind. Die Fläche zur Wärmeabgabe des Anodentellers auf den Körper wird erhöht, so daß eine größere Wärmeabgabe erfolgen kann, wenn der Anodenteller und/oder der Körper mit wenigstens einem konzentrischen Ring versehen ist, der in eine entsprechende, konzentrische Vertiefung des Körpers bzw. des Anodentellers eingreift. Eine Rotation des Körpers kann verhindert werden, wenn Haltemittel vorgesehen sind, die den Körper in bezug auf das Vakuumgehäuse arretieren. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn Antriebsmittel vorgesehen sind, die den Körper entgegen der ( Drehrichtung des Anodentellers rotierend bewegen.

Im nachfolgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung

dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: 30

FIG 1 ein Übersichtsbild einer Röntgenröhre gemäß dem Stand der Technik,

FIG 2 eine erfindungsgemäße Drehanode und

FIG 3 eine weitere Ausfuhrung der erfindungsgemäßen Drehanode. 35

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( 1 in der PIG 1 ist eine bekannte Röntgenröhre 1 mit einem Vakuumgehäuse 2, beispielsweise bestehend aus Glas, dargestellt. In dem Vakuumgehäuse 2 befindet sieh eine Kathode 3 und eine Anode 4, die einen Anodenteller 5 und einen mit diesem befestigten Körper 6 aus wärmespeicher' und wärmeabstrahlfähigem Material, beispielsweise Graphit, aufweist. Die Anode 4 ist über eine Antriebswelle 7 mit dem Rotor 8 der Röntgenröhre 1 verbunden, der über nicht dargestellte Lager mit dem Vakuumgehäuse 2 drehbar befestigt ist. Im Bereich des Rotors 8 umgibt der Stator 9 das Vakuumgehäuse 2 der Röntgenröhre 1. Die Kathode 3 weist eine Heizwendel 10 als Glühkathode auf, die über Zuleitungen 11 und 12 mit der Spannungsversorgung verbunden ist. Von der Heizwendel 10 treten Elektronenstrahlen 13 aus, die auf die Brennfleckbahn des Aftoden-O tellers 5 auftreffen und ein Röntgenstrahlenbündel 14 erzeugen.

In FIG 2 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anode 4 dargestellt. Der Anodenteller 5 der Anode 4 ist mit der Antriebswelle 7 verbunden. Auf der Antriebswelle 7 ist der Körper 6 durch Kugellager 15 und 16 gehalten, der sich mit seiner planen Oberfläche nahe der Unterseite des Anodentellers 5 befindet, so daß zwischen Anodenteller 5 und Körper 6 ein kleiner Spalt 17 gebildet wird. Beim Hochlaufen der Anode 4 muß nun also nur der Rotor 8, die Antriebswelle 7 und der Anodenteller 5 bewegt werden, während der Körper 6 aufgrund der Kugellager 15 und 16 in Ruhe verharrt. Bei Belastung des Anodentellers 5 gibt dieser durch Wärme-/ strahlung die Wärme an den Körper 6 über den Spalt 17 ab. Der Körper 6 speichert in bekannter Weise die Wärme und strahlt diese nach außen ab. Zur besseren Wärmeübergabe können der Körper 6 und/oder der Anodenteller 5 mit je einer Wärmeübergangsplatte 18 und 19 versehen sein, zwischen denen sich der Spalt 17 befindet.

Der Körper 6 kann Ober die Kugellager 15 und 16 auf der Antriebswelle 7 frei laufen. Er kann aber auch, wie in FIG 2 dargestellt, durch Haltemittel in seiner Stellung fixiert sein. Als Haltemittel können hierbei zwei Magnete 20 und 21 Verwendung finden, von denen der Magnet 20 in den Körper 6 eingelassen ist und der

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&igr; ) 1 äußere Magnet 21 ah dem Vakuumgehäuse 2 befestigt ist. Durch die Anziehungskraft der Magnoten 20 und 21 wird dadurch der Körper 6 festgehalten. Oer Körper 6 kann aber auch durch Antriebsmittel, die in diesem Falle nicht dargestellt sind, in Bewegung gesetzt werden. Die Bewegung kann dabei in gleicher Richtung wie die des Anodentellers 5 oder aber auch entgegengesetzt bewirkt werden. Weiterhin wäre es möglich, den Körper 6 an dem Vakuumgehäuse 2 zu be restigen. Dadurch könnten die Kugellager 15 und 16 entfallen, so daß die Anodenlager entlastet würden. IQ

In der FIG 3 sind zwei weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anode 4 dargestellt. Auf der linken Seite von der Mittellinie 27 ist die dem Anodenteller 5 zugewandte Seite des Körpers 6 mit konzentrischen Ringen 22 versehen, die gut wärmeleitend mit dem Körper 6 verbunden sind und in entsprechende, konzentrisch angeordnete Vertiefungen 23 im Anodente.Uer 5 eingreifen. Die Ringe 22 weisen debei ebenfalls einen Abstand in der Größe des Spaltes 17 zu den Seitenwänden der Vertiefungen 23 auf. Dadurch ergibt sich eine vergrößerte Abstrahlfläche des Anodentellers 5, so daß der Wärmeübergang vom Anodenteller 5 auf den Körper 6 erleichtert wird.

Ebenfalls läßt sich der Wärmeübergang erleichtern, wenn gemäß der rechts von der Mittellinie 27 gezeigten Darstellung in FIG 3 an dem Anodenteller 5 konzentrische Ringe 24 angebracht und mit diesem gut wärmeleitend verbunden sind. Diese Ringe 24 greifen in entsprechende konzentrische Vertiefungen 25 und weisen einen Abstand zu den Seitenwänden der Vertiefungen 25 auf, der der Größe des Spaltes 17 entspricht. Weiterhin kann der Körper 6, wie in FIG 3 dargestellt, mit einem Kragen 26 versehen sein, der den unteren Teil des Anodentellers 5 umgibt* Auch dadurch wird die für die Wärmeübertragung nutzbare Fläche vergrößert, so daß die Warme des Anodentellers 5 leichter auf den Körper 6 übertragen werden kann.

Durch diese erfindungsgemäßen Ausfuhrungen erhält man Röntgenröhren 1, deren Anoden nur ein geringes Trägheitsmoment aufweisen,

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das nur durch den Anodenteller 5, die Antriebswelle 7 und den Rotor 8 bestimmt wird. In bezug auf die Warmespeicherfähigkeit und Warmeabstrahlfahigkeit dagegen weist eine derartige Röntgenröhre 1 nahezu die Werte auf, die eine Röntgenröhre mit einer Anode aufweisen wurde, bei der der Körper 6 fest an dem Anodenteller angebracht ist. Dadurch erhalt man eine Röntgenröhre 1 mit geringem Trägheitsmoment bei hoher Wärmespeicher- und Wärmeabstrahlfähigkeit.

9 Schutzansprüche 3 Figuren

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Claims

t · r * Schutzansprüche

1. Röntgenröhre (1) mit einer in einem Vakuumgehäuse (2) untergebrachten Kathode (3) und einer Drehanode (4), die einen Anodenteller (5), einen diesem zugeordneten Körper (6) aus wärmeleitenden Material und eine Antriebwelle (7) aufweist, die mit Lagern versehen ist, die sich am Vakuumgehäuse (2) abstützen, dadurch gekennzeichnet, daß der Anodenteller (5) und der Körper (6) getrennt in dem Vakuumgehäuse (2) angeordnet sind und daß der Körper (6) mit seiner dem Anodenteller (5) zugewandten Seite in geringem Abstand von der Unterseite des Anodentellers (5) gehalten wird.

2. Röntgenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (6) von der: Vakuumgehäuse (2) gehalten wird.

3. Röntgenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (6) über an der Antriebswel-

Ie (7) angebrachte Lager (15, 16) gehalten wird.

4. Röntgenröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Anodentelier (5) zugewandte Fläche des Körpers (6) mit einer Wärmeübergangsplatte

(18) versehen ist.

5. Röntgenröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennze lehnet, daß die dem Körper (6) zugewandte Fläche des Anodentellers (5) mit einer Wärmeübergangsplatte (19) versehen ist.

6. Röntgenröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennz eichnet, daß der Anodenteller (5) an seiner dem Körper (6) zugewandten Fläche mit wenigstens einem konzenirischen Ring (24) versehen ist, der In eine entsprechende, kon zentrische Vertiefung (25) des Körpers (6) eingreift.

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7. Röntgenröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennze ichnet, daß die dem Anodenteller (5) zugewandte Fläche des Körpers (6) mit wenigstens einem konzentrischen Ring (22) versehen ist, der in eine entsprechende, in dem Anodenteller (5) angebrachte, konzentrische Vertiefung (23) eingreift.

8. Röntgenröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Haltemittel (20, 21) vorgesehen sind, die den Körper (6) in bezug auf das Vakuumgehäuse (2) arretieren.

9. Röntgenröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c gekennzeichnet, daß Antriebsmittel vorgesehen sind, die den Körper (6) entgegen der Drehrichtung des Anodentellers (5) rotierend bewegen.

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