EP0168777A2 - Röntgenröhre - Google Patents
Röntgenröhre Download PDFInfo
- Publication number
- EP0168777A2 EP0168777A2 EP85108638A EP85108638A EP0168777A2 EP 0168777 A2 EP0168777 A2 EP 0168777A2 EP 85108638 A EP85108638 A EP 85108638A EP 85108638 A EP85108638 A EP 85108638A EP 0168777 A2 EP0168777 A2 EP 0168777A2
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- cathode
- ray tube
- hole
- concave mirror
- anode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
- H01J35/02—Details
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
- H01J35/02—Details
- H01J35/04—Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
Definitions
- the invention relates to an X-ray tube of the type mentioned in the preamble of claim 1.
- an X-ray tube of the type in question is known, in the evacuated piston of which a hot cathode surrounded by a grid, a hole anode and a target are arranged.
- the hot cathode consists of a wire whose dimensions are large compared to the dimensions of the electron exit surface.
- a device for achieving an increased surface temperature is provided at the point at which the electric field between the anode and cathode reaches its highest value. In this way, the smallest possible expansion of the electron exit area on the cathode is to be achieved.
- external radiation is also provided, for example by exposure to light, infrared radiation or by means of a laser.
- This radiation effect is stated to be complicated, while it is described as much simpler and just as effective to surround the hot cathode with a body which absorbs heat radiation in such a way that more radiation is absorbed from all sides of the surface of the filament than from the desired electron exit area.
- the grid surrounding the cathode is provided as the heat-absorbing body.
- the absorption of heat radiation from the hot cathode is done fairly evenly by everyone Surface areas of the hot cathode, also from the electron exit surface.
- the invention has for its object to provide an X-ray tube of the type in question, in which the disadvantages of the known X-ray tube are not present, so that such a temperature difference on the surface of the glow-predominantly cathode is achieved without external radiation and without cooling measures Electrons / emerge from an extremely small area of the cathode, so as to facilitate the focusing of the electron beam.
- the radiation emanating from the hot cathode itself is focused by optical means onto a small spot on the surface of the hot cathode, so that there is an increase in temperature in relation to the surrounding area.
- the concave mirror can be arranged in a simple and expedient manner coaxial to the electron beam going from the cathode through the hole of the hole anode to the target, in which case a hole is provided in the concave mirror through which the electron beam can pass.
- Special purpose It is moderate if the concave mirror is formed according to a development of the invention by the surface of the hole anode facing the cathode and preferably mirrored. This means that apart from a corresponding design of the hole anode and the mirroring, no additional measures are required in order to achieve the desired temperature increase in a narrowly limited focal point.
- the development of the invention specified in claim 4 has the effect that the cathode, which is generally a V-shaped filament, is kept at such a temperature by electric heating that few electrons can escape from the surface.
- the heat radiation is then sufficient, however, to achieve such an increase in temperature after focusing through the concave mirror on a fine point on the surface of the cathode that sufficient electrons can escape at this fine point.
- the drawing shows, partially in section, an X-ray tube with a housing 1, which is connected to a line 2, which is connected to a pump, not shown, for lowering the pressure in the interior 3 of the X-ray tube.
- a cathode 4 in the form of a small filament, which is bent in a V-shape and with its tip facing an anode 5 and a target 6.
- a grid cap 7 is arranged in the region of the cathode 4, which projects into an opening 8 in the grid cap 7 and whose tip is approximately aligned with the front boundary of the opening 8. From this front boundary, the grille cap 7 widens in a conical surface 9.
- a focusing coil 13 is arranged in the area of the metallic tube 10.
- deflection coils 14 and 15 provided with which the electron beam can be deflected and which are of no further importance for the understanding of the invention.
- the target 6 has an inclination to the axis 6 of the X-ray tube, indicated by a dash-dotted line, and is held in a holder 17 which is connected via pipes 18 and 19 to a cooling source (not shown) for the purpose of cooling the target.
- a window 20 in the housing Radially next to the surface of the target 6 there is a window 20 in the housing through which X-rays emanating from the target 6 can emerge in the area between two dashed lines 21 and 22.
- the angle between a central axis of the emerging x-rays, indicated by a broken line 23, and the surface of the target 6 is approximately + 45 degrees.
- the usual supply voltages are applied to the cathode 4, the grid cap 7 and the hole anode 5, which require no explanation here.
- the hole anode 5 has on its side facing the cathode 4 a hollow surface 24 which is designed to be specular and shaped so that heat radiation is reflected by the cathode 4 and is focused on a fine point on the tip of the V-shaped cathode 4. At this focal point, the temperature rises such that electrons essentially only emerge at this fine point. This results in a very fine electron beam and consequently also a very small spot of impact of the electron beam on the target 6, so that an X-ray tube with a very fine focus is created. The fine electron beam also makes focusing easier.
Landscapes
- X-Ray Techniques (AREA)
Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Röntgenröhre der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.
- Durch die DE-OS 32 22 511 ist eine Röntgenröhre der betreffenden Art bekannt, in deren evakuiertem Kolben eine von einem Gitter umgebene Glühkathode, eine Lochanode und ein Target angeordnet sind. Die Glühkathode besteht aus einem Draht, dessen Dimensionen groß gegenüber den Dimensionen der Elektronenaustrittsfläche sind. Außerdem ist eine Vorrichtung zur Erzielung einer erhöhten Oberflächentemperatur an derjenigen Stelle vorgesehen, an der das elektrische Feld zwischen Anode und Kathode seinen höchsten Wert erreicht. Auf diese Weise soll eine möglichst geringe Ausdehnung der Elektronenaustrittsfläche auf der Kathode erzielt werden. Zur Erzeugung des winzigen Flecks erhöhter Temperatur auf der Kathode ist u.a. auch eine äußere Strahlungseinwirkung z.B. durch Lichteinstrahlung, Infraroteinstrahlung oder mittels eines Lasers vorgesehen. Die Schaffung dieser Strahlungseinwirkung ist als kompliziert angegeben, während es als viel einfacher und ebenso wirkungsvoll bezeichnet ist, die Glühkathode mit einem Wärmestrahlung absorbierenden Körper so zu umgeben, daß von allen Seiten der Oberfläche des Glühdrahtes mehr Strahlung absorbiert wird als von der gewünschten Elektronenaustrittsfläche. Als wärmeabsorbierender Körper ist das die Kathode umgebende Gitter vorgesehen. Die Aufnahme von Wärmestrahlung von der Glühkathode erfolgt jedoch ziemlich gleichmäßig von allen Oberflächenbereichen der Glühkathode, auch von der Elektronenaustrittsfläche her. Zwar ist die Wärmestrahlungsaufnahme von der Elektronenaustrittsfläche geringer als von anderen Oberflächenbereichen der Glühkathode, jedoch ist dieser Kühlungsunterschied so gering, daß sich der gewünschte Unterschied in der Oberflächentemperatur nicht erreichen läßt, zumal auch eine Kühlung der Elektronenaustrittsfläche von der Lochanode her erfolgt, die eine niedrige Temperatur hat. Weder die Temperaturerhöhung im Bereich der Elektronenaustrittsfläche durch äußere Strahlungseinwirkung noch durch Kühlung umgebender Bereiche führt daher zu einer brauchbaren Lösung.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Röntgenröhre der betreffenden Art zu schaffen, bei der die Nachteile der bekannten Röntgenröhre nicht vorhanden sind, bei der also ohne äußere Strahlungseinwirkung und ohne Kühlungsmaßnahmen ein solcher Temperaturunterschied auf der Oberfläche der Glüh- überwiegend kathode erzielt wird, daß Elektronen / von einer äußerst geringen Fläche der Kathode austreten, um so die Fokussierung des Elektronenstrahls zu erleichtern.
- Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebene Lehre gelöst.
- Nach dem Grundgedanken der Erfindung wird die von der Glühkathode selbst ausgehende Strahlung durch optische Mittel auf einen kleinen Fleck auf der Oberfläche der Glühkathode fokussiert, so daß dort eine Temperaturerhöhung in bezug zu dem Umgebungsbereich stattfindet. Durch entsprechende Bemessung der strahlenden Oberfläche der Glühkathode und den die Strahlung zurückwerfenden Hohlspiegel läßt sich erreichen, daß Elektronen nur in diesem Fokussionspunkt aus der Oberfläche der Kahtode austreten können, während die Temperatur in den umgebenden Bereichen so gering ist, daß dort keine oder nur wenige Elektronen austreten.
- Der Hohlspiegel läßt sich in einfacher und zweckmäßiger Weise koaxial zu dem von der Kathode durch das Loch der Lochanode zu dem Target gehenden Elektronenstrahl anordnen, wobei dann in dem Hohlspiegel ein Loch vorgesehen ist, durch das der Elektronenstrahl hindurchtreten kann. Besonders zweckmäßig ist es dabei, wenn der Hohlspiegel gemäß einer Weiterbildung der Erfindung durch die der Kathode zugewandte und vorzugsweise verspiegelte Oberfläche der Lochanode gebildet ist. Das bedeutet, daß außer einer entsprechenden Gestaltung der Lochanode und der Verspiegelung keine zusätzlichen Maßnahmen erforderlich sind, um die gewünschte Temperaturerhöhung in einem eng begrenzten Fokuspunkt zu erzielen.
- Die in Anspruch 4 angegebene Weiterbildung der Erfindung bewirkt, daß durch elektrische Heizung die Kathode, die in der Regel ein V-förmig-gebogener Glühdraht ist, auf einer solchen Temperatur gehalten wird, daß wenige Elektronen aus der Oberfläche austreten können. Die Wärmestrahlung reicht dann aber aus, um nach Fokussierung durch den Hohlspiegel auf einen feinen Punkt auf der Oberfläche der Kathode dort eine solche Temperaturerhöhung zu erzielen, daß an diesem feinen Punkt genügend Elektronen austreten können.
- Anhand der Zeichnung soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
- Die Zeichnung zeigt teilweise geschnitten eine Röntgenröhre mit einem Gehäuse 1, das an eine Leitung 2 angeschlossen ist, die mit einer nicht dargestellten Pumpe zur Absenkung des Druckes im Innenraum 3 der Röntgenröhre verbunden ist.
- Im Innenraum 3 befindet sich eine Kathode 4 in Form eines kleinen Glühdrahtes, der V-förmig gebogen ist und mit seiner Spitze einer Anode 5 und einem Target 6 zugewandt ist. Eine Gitterkappe 7 ist im Bereich der Kathode 4 angeordnet, die in einen Durchbruch 8 der Gitterkappe 7 ragt und mit ihrer Spitze etwa mit der vorderen Begrenzung des Durchbruchs 8 fluchtet. Von dieser vorderen Begrenzung aus erweitert sich die Gitterkappe 7 in einer Kegelfläche 9.
- Auf der Rückseite der Lochanode 5 befindet sich eine Röhre 10 mit variablem Durchmesser, die mit der Lochanode 5 leitend verbunden ist. Durch die Lochanode 5 verläuft ein Loch 11, das sich in einen Innenraum 12 der metallischen Röhre 10 fortsetzt.
- Im Bereich der metallischen Röhre 10 ist eine Fokussierspule 13 angeordnet. Außerdem sind Ablenkspulen 14 und 15 vorgesehen, mit denen der Elektronenstrahl ablenkbar ist und die für das Verständnis der Erfindung nicht weiter von Bedeutung sind.
- Das Target 6 weist zu der durch eine strichpunktierte Linie angedeuteten Achse 6 der Röntgenröhre eine Neigung auf und ist in einer Halterung 17 gehalten, die zum Zwecke der Kühlung des Targets über Rohrleitungen 18 und 19 an eine nicht gezeigte Kühlquelle angeschlossen ist.
- Radial neben der Oberfläche des Targets 6 befindet sich in dem Gehäuse ein Fenster 20, durch das von dem Target 6 ausgehende Röntgenstrahlung im Bereich zwischen zwei gestrichelten Linien 21 und 22 austreten kann. Der Winkel zwischen einer durch eine gestrichelte Linie 23 angedeuteten Mittelachse der austretenden Röntgenstrahlung und der Oberfläche des Targets 6 beträgt circa +45 Grad. Bei Betrieb sind an die Kathode 4, die Gitterkappe 7 und die Lochanode 5 die üblichen Speisespannungen gelegt, die hier keiner Erläuterung bedürfen.
- Die Lochanode 5 weist auf ihrer der Kathode 4 zugewandten Seite eine Hohlfläche 24 auf, die spiegelnd ausgebildet und so geformt ist, daß Wärmestrahlung von der Kathode 4 reflektiert und auf einen feinen Punkt auf der Spitze der V-förmigen Kathode 4 fokussiert wird. In diesem Brennpunkt erfolgt eine solche Temperaturerhöhung, daß Elektronen im wesentlichen nur in diesem feinen Punkt austreten. Daraus ergibt sich ein sehr feiner Elektronenstrahl und folglich auch ein sehr kleiner Auftrefffleck des Elektronenstrahls auf dem Target 6, so daß eine Röntgenröhre mit sehr feinem Fokus geschaffen ist. Der feine Elektronenstrahl erleichtert auch die Fokussierung.
Claims (4)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3426624 | 1984-07-19 | ||
DE19843426624 DE3426624C2 (de) | 1984-07-19 | 1984-07-19 | Röntgenröhre |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP0168777A2 true EP0168777A2 (de) | 1986-01-22 |
EP0168777A3 EP0168777A3 (en) | 1987-08-19 |
EP0168777B1 EP0168777B1 (de) | 1989-02-01 |
Family
ID=6241048
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP19850108638 Expired EP0168777B1 (de) | 1984-07-19 | 1985-07-11 | Röntgenröhre |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0168777B1 (de) |
DE (1) | DE3426624C2 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0473228A2 (de) * | 1990-08-28 | 1992-03-04 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Anode für Entladungsvorrichtung |
US5202910A (en) * | 1990-08-28 | 1993-04-13 | North American Philips Corporation | Anode for arc discharge devices |
WO2007043390A1 (ja) | 2005-10-07 | 2007-04-19 | Hamamatsu Photonics K.K. | X線管および非破壊検査装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3388280A (en) * | 1966-04-19 | 1968-06-11 | Victor E. De Lucia | Laser energized hot cathode type of electron discharge device |
US3564317A (en) * | 1967-05-13 | 1971-02-16 | Philips Corp | Cathode for an x-ray tube cooled by heat-conductive coaxial cylinders |
EP0096824A1 (de) * | 1982-06-16 | 1983-12-28 | feinfocus Verwaltungs GmbH & Co. KG | Feinfokus-Röntgenröhre und Verfahren zur Bildung eines Mikrofokus der Elektronenemission einer Röntgenröhren-Glühkathode |
EP0147009A2 (de) * | 1983-12-28 | 1985-07-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Röntgenstrahl-Abtaster |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE619621C (de) * | 1933-09-06 | 1935-10-04 | C H F Mueller Akt Ges | Roentgenroehre mit durchlochter Hohlanode |
DE2855905A1 (de) * | 1978-12-23 | 1980-06-26 | Licentia Gmbh | Vorrichtung mit einer roentgenroehre |
-
1984
- 1984-07-19 DE DE19843426624 patent/DE3426624C2/de not_active Expired
-
1985
- 1985-07-11 EP EP19850108638 patent/EP0168777B1/de not_active Expired
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3388280A (en) * | 1966-04-19 | 1968-06-11 | Victor E. De Lucia | Laser energized hot cathode type of electron discharge device |
US3564317A (en) * | 1967-05-13 | 1971-02-16 | Philips Corp | Cathode for an x-ray tube cooled by heat-conductive coaxial cylinders |
EP0096824A1 (de) * | 1982-06-16 | 1983-12-28 | feinfocus Verwaltungs GmbH & Co. KG | Feinfokus-Röntgenröhre und Verfahren zur Bildung eines Mikrofokus der Elektronenemission einer Röntgenröhren-Glühkathode |
EP0147009A2 (de) * | 1983-12-28 | 1985-07-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Röntgenstrahl-Abtaster |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0473228A2 (de) * | 1990-08-28 | 1992-03-04 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Anode für Entladungsvorrichtung |
EP0473228A3 (en) * | 1990-08-28 | 1992-04-08 | N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken | Improved anode for arc discharge devices |
US5202910A (en) * | 1990-08-28 | 1993-04-13 | North American Philips Corporation | Anode for arc discharge devices |
WO2007043390A1 (ja) | 2005-10-07 | 2007-04-19 | Hamamatsu Photonics K.K. | X線管および非破壊検査装置 |
EP1933360A1 (de) * | 2005-10-07 | 2008-06-18 | Hamamatsu Photonics Kabushiki Kaisha | Röntgenröhre und geräte zur zerstörungsfreien untersuchung |
EP1933360A4 (de) * | 2005-10-07 | 2010-10-20 | Hamamatsu Photonics Kk | Röntgenröhre und geräte zur zerstörungsfreien untersuchung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3426624C2 (de) | 1987-04-23 |
DE3426624A1 (de) | 1986-01-30 |
EP0168777B1 (de) | 1989-02-01 |
EP0168777A3 (en) | 1987-08-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69711653T2 (de) | Röntgergenerator | |
EP0096824B1 (de) | Feinfokus-Röntgenröhre und Verfahren zur Bildung eines Mikrofokus der Elektronenemission einer Röntgenröhren-Glühkathode | |
DE60007852T2 (de) | Verfahren und vorrichtung zum verlängern der lebenszeit einer röntgenanode | |
DE2832050C2 (de) | ||
DE2653547A1 (de) | Roentgenroehre mit einer gluehkathode und einer am gegenueberliegenden ende der roentgenroehre befindlichen anode | |
DE19513291C2 (de) | Röntgenröhre | |
DE2719275A1 (de) | Verfahren und vorrichtung fuer die materialabtragende bearbeitung von getrennten, in einem vorgegebenen muster angeordneten flaechen auf einem sich kontinuierlich bewegenden gegenstand | |
DE2451018B2 (de) | Injektions-Halbleiterlasereinrichtung | |
DE19623270C2 (de) | Adaptives optisches Abbildungssystem zur Abbildung eines von einem Laser emittierten Strahlenbündels | |
CH443507A (de) | Gerät zum Steuern der Betriebsparameter eines Ladungsträgerstrahles und der Lage desselben relativ zu einem zu bearbeitenden Werkstück | |
DE4335585A1 (de) | Laservorrichtung | |
DE3115652C2 (de) | Kathode eines Elektronenstrahlerzeugungssystems und deren Verwendung | |
EP0168777B1 (de) | Röntgenröhre | |
DE3514700A1 (de) | Roentgenroehre | |
DE3876452T2 (de) | Optisches system fuer lasermarkierung. | |
DE102008063614A1 (de) | Laser-Lichtbogen-Hybrid-Schweißkopf | |
DE112005001775B4 (de) | Gasentladungsröhre mit leitfähigem Teil zur Verengung des Entladungswegs und einer keramischen Abdeckung | |
DE2161027C3 (de) | Elektronenstrahlerzeuger mit einer durch einen Energiestrahl zu erhitzenden Kathode | |
DE68923752T2 (de) | Elektronenstrahlerzeuger, Verfahren zur Herstellung eines Elektronenstrahlerzeugers und Bildröhre, versehen mit solch einem Elektronenstrahlerzeugers. | |
DE3390451C2 (de) | Verfahren zum Laser-L¦ten | |
AT393759B (de) | Kathodenstrahlroehre | |
DE2042229C3 (de) | Mehrstufige, steuerbare Lichtstrahlablenkvorrichtung | |
EP0417642B1 (de) | Elektronenstrahlerzeuger, insbesondere für eine Elektronenstrahlkanone | |
DE19504305A1 (de) | Röntgenröhre | |
EP0384933B1 (de) | Gaslaser und Herstellungsverfahren |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A2 Designated state(s): FR GB |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 19860704 |
|
PUAL | Search report despatched |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A3 Designated state(s): FR GB |
|
17Q | First examination report despatched |
Effective date: 19880706 |
|
GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): FR GB |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Free format text: THE PATENT HAS BEEN ANNULLED BY A DECISION OF A NATIONAL AUTHORITY Effective date: 19890201 Ref country code: GB Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 19890201 |
|
EN | Fr: translation not filed | ||
GBV | Gb: ep patent (uk) treated as always having been void in accordance with gb section 77(7)/1977 [no translation filed] | ||
PLBE | No opposition filed within time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT |
|
26N | No opposition filed |