DE954899C

DE954899C - Anode fuer Roentgenroehren

Info

Publication number: DE954899C
Application number: DEL18397A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Pellmann; Dr Phil Wolfgang Rohde
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1954-03-27
Filing date: 1954-03-27
Publication date: 1956-12-27

Description

Anode für Röntgenröhren Bei Räntgenröh:ren für hohe Belastungen, ist es bekannt, als Anode einer Scheibe aus hochschmelzendem. Metall, z. B. Wolfram, in einen Block aus. gut wärmeleitendem Metall, z. B. Kupfer, einzuschmelzen, um die durch den Aufprall der Elektronen auf die Anodenscheibe erzeugte Wärme durch den Kupferblock rasch nach, außen abzuleiten. Es ist zum Ausgleich der beiden verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten zwischen der Scheibe und dem Kupferblock bereits bekannt; mehrere Verbundkörper vorzusehen, deren. Ausdehnungskoeffizient gegen dien: Kupferteil der Anode hin größer wird, so daß ein allmählicher Übergang von dem Ausdehnungskoeffizienten des Wolframs zu. dem des Kupfers. geschaffen wird. Aber nicht nur die verschiedenen Ausdiehnungskoeffizienten vom. Wolfram und Kupfer gefährden bei hohen Temperaturen. die innige, gut wärmeleitende Verbindung zwischen den beidem Metallen, sondern, es hat sich bei den: erhöhtem, Anforderungen an die Anode herausgestellt, daß die Scheibe aus hochschmelzendem Metall sich zusätzlich auch noch verwirft. Es bilden sich dadurch Stellen aus, an denen keine wärmeleitende Verbindung zwischen den beiden Metallteilern: vorhanden ist.
Um dies zu vermeiden, hat man bereiits vorgeschlagen, die Wolframschenbe so auszubilden, daß die Berührungsfläche mit dem Kupfer annähernd. einer Isotherma entspricht, so daß dir Temperaturabfall im Wolfram eine möglichst geringe Beeinträchtigung der mechanischen Festigkeit verursacht. Daraus ergibt sich eine Form der Wolframronde, die für die Abfuhr der am Brennfleck entstehenden Wärme infolge der geringen Wärmeleitfähigkeit des Wolframs ungünstig ist. Die vorliegende Erfindung geht einen anderen. Weg. Sie sucht den Wärmewiderstand der Wolframro:nde in unmittelbarer Nachbarschaft des Brennflecks zur Kupfereinbettung hin möglichst; gering zu halten und: nimmt die dabei entstehendlen, mechanischen Spannungen der Wolframrande in drauf. Diese mechanischen Spannungen führen. bei der dafür besonders ungünstigen Form einer Ronde mit planparallelen Flächen. zu Verwerfungen.
Es ist weiterhin bekannt, die Ronden für Röntgenröhren,an.oden. mit gewölbten Oberflächen zu versehen. In. der Mehrzahl der Fälle sind. jedoch die Ronden. derart ausgelildet, daß sie in der Mitte dicker sind als am Rande. Diese Ausbildungsform hat den Nachteil, daß gerade. an: der Stelle, nämlich in der Mitte, wo die Elektronenstrahlen auftreffen und die größte Erwärmung erfolgt, die Rondenoberf-läche am weitesten. von dem wärme@abführenden entfernt ist, so daß gerade an diesen Stellen infolge der schlechten Wärmeabfuhr hohe Temperaturen auftreten. und zu Verwerfungen führen. Um dies zu vermeiden, ist bei einer Anode für Röntgenröhren, aus einer in einem gut wärmeleitenden Metallblock, z. B. Kupfer, eingeschmolzenen gewölbten Ronde aus hochschmelzendem Metall, z. B. Wolfram, erfindungsgemäß die Mitte der Ronde dünner als die Ränder. Die Aufprallfläche der Elektronen, liegt dadurch sehr nahe an dem wärmeableitenden Körper, so. daß bei kurzzeitig hochbelasteten Röntgenröhren die schädliche Wärme schnell abgeleitet wird. Erfahrungsgemäß geht das Kupfer bei geringen Bewegungen des Wolframs infolge seiner Duktivität mixt.
Aus röntgentechnischen. Gründen wird man. die Wölbung möglichst gering halten., um dem für diie Röntgenstrahlen. idealen. Fall der planen Oberfläche möglichst nahezuko:mmen. Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung soll die Mitte der Ronde vorzugsweisse: eine Dicke von 2 mm nicht überschreiten. Im übrigen. sind verschiedene Ausführungsformen möglich.
Es kann sowohl die äußere als auch die innere Oberfläche der Ronde. gewölbt sein. Durch diese Wölbung lassen sich weit schwächere Ronden verwenden, als -bei planparallelen Flächen möglich ist.
Weiterhin ist es vorteilhaft, der zum Kupfer hin' liegenden: Seite eine größere Oberfläche zu geben als die, die einer ebenen Oberfläche entspricht. Dies kann beispielsweise durch konvexe oder konkave Wölbung oder durch eine beliebige, beispielsweise zacken- oder wellenförmige Oberflächenausbildung erreicht werden. Je. größer nämlich die Oberfläche der Scheibe auf der Kupferseite ist, um so, größer ist auch die Berührungsfläche mit dem gut wärmeleitenden Kupfer. Auch kann man mit Vorteil den Durchmesser der Ronde verkleinern, so daß er zwei- bis dreimal so groß ist wie der Durchmesser des Brennflecks. Dadurch nutzt man, die Wärmeableitung nach, der Seite hin besser aus.
Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Die Scheiben. sind zum Teil übertrieben gewölbt dargestellt. Nach Fig. i ist einte Scheibe i aus Wolfram in. den Kupferblock :2 eingeschmolzen. Die Scheibe ist konvex-konkav gewölbt, und: die Ränder der Scheibe sind dicker als ihre Mitte. Fig. 2 zeigt eine plankonkave Scheibe. Nach. Fig. 3 ist die Scheibe konkav-konivex mit nach außen zunehmender Stärke dargestellt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Anode für Röntgenröhren aus einer in einem gut wärmeleitenden Metallblock, z. B. Kupfer, eingeschmolzenen gewölbten Ronde aus hochschmelzen.dern Metall, z. B. Wolfram, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitte der Ronde dünner als die Ränder ist.
2. Anode nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Scheibenmitte kleiner als 2 mm ist. -
3. Anode nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Scheibe kleiner als das Dreifache des Kathodenfleckdurchmessers ist.
4.. Anode, nach. Anspruch. i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ronde konvex-konkav ausgebildet ist.
5. Anode nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ronde plankonkav ausgebildet ist.
6. Anode nach Anspruch i bis 5, dadurch giekennzeichnet, daß die dem Metallblock zugewandte Seite zacken- oder wellenförmig ausgebildet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 35842i; französische, Patentschriften, Nr. q.5 i 849'# 938 89S.