DE956966C

DE956966C - Abgeschmolzene Drehanodenroentgenroehre

Info

Publication number: DE956966C
Application number: DEA6998D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Friedrich Malsch
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1943-02-27
Filing date: 1943-02-27
Publication date: 1957-01-24

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 24. JANUAR 1957

A 6998 VIIIcj2ig

(Ges. v. 15. 7.1951)

Es sind Röntgenröhren mit Drehanoden bekannt, bei denen auf dem äußeren Umfang einer als Anode dienenden, rotierenden Scheibe ein Brennfleck erzeugt wird. Diese Drehanodenröntgenröhren weisen den Vorteil auf, daß es wegen der geringen Ausdehnung des Briennfleeks möglich ist, mit dem zu durchstrahlenden Objekt sehr nahe an den Brennfleck heranzukommen.

Bei Drebanodenröntgenröhren ist die Höchstleistung, diie im Dauerbetrieb im Brennfleck frei werden darf, gegeben durch diie Wärmeableitung und Abstrahktnig durch diie Anode JBei einer ebenen Scheibe von gegebener Dicke und gegebenem Material Ast sie also um so größer, je größer der Durchmesser der Scheibe ist. Bei gegebenem Scheibendurchmesser und gegebenem Material bietet daher eine Verkleinerung des B>rennflecks die Möglichkeit, entweder diie Stromdichte im Brennfleck oder diie Beschleunigungisispanniung für diie Elektronen derart zu vergrößern, daß diie Leistung trotz des ao kleinen Flecks erhalten bleibt. Bei Verwendung eines kleinen Brennflecks bei derartigen Röntgenröhren kann man daher unter Beibehaltung der Abmessungen der Anode entweder mehr Röntgenstrahlen gegebener Härte oder Röntgenstrahlen größerer Härte erzeugen.

Bin weiterer Vorteil der Verwendung eines kleinen Brennflecks ist, daß bei gleicher Unscharfe auf dem Röntgenschirm oder -bild das zu durchstrahlende Objekt näher an den Brenmfleck heran-

gebracht werden kann. Die Helligkeit des Leuchtschi rmbildes wird also gesteigert bzw. diie Belichtungszeit bei der Aufnahme verkürzt im Vergleich zn Drehanodenröntgenröhren mit größerem Brennfleck bei gleicher Leistung. Eine derartige Röntgenröhre weist ferner den Vorteil auf, daß mit ihr dii an sich bekannten, direkten Vergrößerungen durch Zentralprojektion mittels Röntgenstrahlen mit einer Drehanode ausgeführt werden können, die eine ίο wesentlich höhere Leistung aufweist als die bisher bekannte Feinfokusröhre.

Die von dem Umfang der Scheibe ausgehenden Röntgenstrahlen können bai entsprechender Anordnung 'der S trahlenaiustrittsfernster an zwei oder is mehreren Stellen für die Durchstrahliing ausgenutzt werden.

Die Erzeugung des Brennflecks auf dem äußeren Umfang der Scheibe bietet ferner den Vorteil, daß durch eine etwaig« Verwerfung der Scheibe infolge von Erwärmung derselben keine Änderung der relativen Lage der Auftreffstelle gegenüber dem Kathodenstrahl eintritt. Der Brennfleck bleibt daher unabhängig von den in der Praxis vorkommenden Verwerfungen stets scharf.

Die rotierende Scheibe wird zweckmäßig im ■Innern eines vorzugsweise flachen Behälters untergebracht, in dessen Wandungen möglichst nahe an der Durchtrittsstelle der Röntgenstrahlen die Austrittsfenster angelbracht sind.

Um dien Kathodenstrahl zu konzentrieren und somit einen kleinen Brennfleck zu erbauten, ist eine elektrostatische oder magnetische Linsenwirkung erforderlich. Eine derartige Einrichtung vergrößert den Abstand zwischen Kathode und Anodenscheibe. Um 'dies zu vermeiden, ist bei einer abgeseihmolzenen Drehanodemröntgenröhre, bei der der Brennfleck auf dem äußeren Umfang einer als Anode dienenden, rotierenden Scheibe erzeugt wind, erfindungsgemäß ein die. Scheibe umgebender, aus ferromagnetischem Material· bestehender Behälter ader ein- Teiil desselben zugleich Teil eines zum Konzentrieren des Kathodenstrahles· zu einem Fainfokus dienenden Magneten.

Es ist bereits eine Röntgenröhre mit Glaswandung und elektromagnetisch angetriebener Anode vorgeschlagen, bei idler diie Entlladiumgissitrecke gegen das Streufeld¹ der magnetischen Anordnung durch einen Zylinder auis magnetischem Material abgeschirmt ist. Diese Abschirmung bewirkt aber keime Konzentrierung des Kathodenstrahl«».

Damit bei der erfindungsgemäßen Röhre ein möglichst großer Teil der erzeugten Röntgenstrahlen für die Durcbstrahhing ausgenutzt werden kann, ist es dabei vorteilhaft, die Richtung der größten Abmessung 'des zum Konzentrieren des Kathodenstrahles dienenden Magneten in eine senkrecht zur Rotationsachse der Anodenscheibe ste-. - hende Ebene zu legen. Man wird den Kathodenstrahl in der Regel in radialer Richtung auf den äußeren Umfang der Scheibe auftrennen lassen. Man kann ihn jedoch auch zur Vergrößerung des ausnutzbaren Teiles der erzeugten Röntgenstrahlen unter einem von der radialen Richtung abweichenden Winkel auf den äußeren Umfang der Scheibe auftreffen lassen. Es empfiehlt sich jedoch, dabei dafür Sorge zu tragen, daß der Kathodenstrahl mit dem zur Auftreffstelle gerichteten Radius der Scheibe einen kleineren Winkel als 6o° bildet.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen in zum Teil schematischer Darstellung zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen abgeschmolzenen Drehanodenröntgenröhre. Der durch das Feld zwischen den Polschuhen 1 und 2 konzentrierte Kathodenstrahl 3 trifft bei 4 auf den äußeren Umfang der Scheibe 5 auf, die um die Achse 6 rotiert. Die vom Brennfleck 4 ausgehenden Röntgenstrahlen 7 treten durch die beiden Fenster 8, 9 in der Wandung des vorzugsweise aus Eisen bestehenden Behälters 10 aus. Bei dem dargestellten Ausfuhrungsibeispdel bildet die aus ferromagnetisehem Material bestehende Wandung des Behälters 10 einen Teil des Eisenweges des Elektromagneten, der zum Konzentrieren des Kathodenstrables dient. Das Magnetfeld wird¹ dabei mittels eines Elektromagneten erzeugt,- dessen Spulen 11, 12 den Eisenkern 13 magnetisieren. Das eine 8g Ende des Eisenkernes ist mit dem Polschuh 1 verbunden, während der Eisenweg des anderen Endes 14 zum ferromagnetische!! Teil des Gehäuses 10 geführt Ast.

Bei der dargestellten Anordnung liegt die größte go Erstreckung der zum Konzentrieren des Kathoden-Strahles dienenden Elektromagnete in einer etwa senkrecht zur Rotationsachse liegenden Ebene. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß man mit besonders großen Gegenständen bis in unmittelbare Nähe der Fenster 9 gelangen kann, während dies sonst wegen des seitlichen Austritts der Röntgenstrahlen aus dem Behälter nicht möglich wäre.

Eine weitere Vergrößerung des ausnutzbaren Teiles der erzeugten Röntgenstrahlen kann man dadurch erreichen, daß man den Kathodenstrahl nicht in radialer Richtung, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2, sondern so führt, daß er mit dem zum Brennfleck gerichteten Radius der Scheibe einen aus Fig. 3 ersichtlichen Winkel α führt, der kleiner als 6o° ist. Bei dieser Anordnung kann außer den beiden senkrecht zur Scheibenebene gerichteten Röntgenstrablenbündeln (Fig. 1) noch ein weiteres Strahlenbündel 15 mit verhältnismäßig großem Öffnungswinkel ausgenutzt werden. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist, daß der Abstand des konzentrierenden Magnetfeldes bei ihr kleiner gewählt werden kann als bei der Anordnung nach Fig. 1 und 2. Auch in diesem Fall kann das Magnetfeld mit Hilfe eines Elektromagneten ■rzeugt werden, dessen Kern 16 mit seinem einen Ende an das aus ferromagnetisehem Werkstoff betehende Anodenrohr 17 und mit seinem anderen Ende an einen aus ferromagnetischem Werkstoff bestehenden TeM 18 des Behälters für die rotierende Scheibe angesetzt ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Abgeschmokene Drehanodenröntgenröhre, bei der der Brennfleck auf dem äußeren Umfang

einer als Anode dienenden rotierenden Scherbe erzeugt wird, dadurch, gekennzeichnet, daß ein die Scheibe umgebender, aus ferromagnetisohem Material bestehender Behälter oder ein Teil desselben zugleich Teil eines zum Konzentrieren des Kathodenstrahles zu einem Feinfokus dienenden Magneten ist.
2. Drebainodenröntgenröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Behälter in der Nähe der Auftreffstelle des Kathoden-Strahles auf der Scheibe Straihknaustnittsfenster vorgesehen sind¹.
3. Drehanoden-röntgenröhre nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der größten Erstreckung des zum Konzentrieren des KatihodenstraMes dienenden Magneten in einer etwa senkrecht zur Rotationsachse der Scheibe stehenden Ebene liegt.
4. Drehanodenröntgenröhre nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kathodenstrahl mit dem zur Auftreffstelle gerichteten Radius der Scheibe einen kleineren Winkel (α) als 6o° bildet.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentanmeldung L 99295 VIIIc/2ig (Patent Nr. 738 508);

»Physikalische Zeitschrift«, 1939, H. 14, S. 475; britische Patentschrift Nr. 545 693;

USA.-Patentschriften Nr. 1 192706, 2213 112.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

1 609772 1.57