DE2437119A1 - Power X-ray tube with focussing Wehnelt cylinder - has electrostatic lens between Wehnelt cylinder and anode - Google Patents

Abstract

The high power X-ray tube has a focussing Wehnelt cylinder in front of the cathode and an electrostatic lens between the Wehnelt cylinder and the anode. Preferably the electrostatic lens is located between the beam node, generated by the Wehnelt cylinder and the anode, while imaging this beam node in reduced size onto the anode. The electrostatic lens may be formed by an orifice whose aperture shape is identical to that of the cathode. The arrangement improves the luminous density of the X-ray tube which is not limited by the anode load capacity, but by the limited emission density of the hot cathode. The focal spot can be reduced on the anode without simultaneously reducing the anode current.

Description

Röntgenröhre Die vorliegende Erfindung betrifft eine Röntgenröhre, vorzugsweise eine Hochleistungsröntgenröhre, mit fokussierendem Wehnelt-Zylinder vor der Kathode.X-ray tube The present invention relates to an X-ray tube, preferably a high-performance X-ray tube with a focusing Wehnelt cylinder in front of the cathode.

Röntgenröhren der eingangs genann-ten Art sind bekannt. Beispielsweise werden solche Röhren von Chikawa et. al in Appl. Phys. Lett. 21 (1972) 295 beschrieben.X-ray tubes of the type mentioned at the beginning are known. For example such tubes by Chikawa et. al in Appl. Phys. Lett. 21 (1972) 295.

Die heutigen modernen wassergekühlten Röntgenröhren sind in ihrer Leuchtdichte nicht durch die Belastbarkeit der Anode, sondern durch die beschränkte Ernissionsdichte der Glühkathoden beschränkt. Bei den mit negativer Wehnelt-Spannung arbeitenden Pokussierungsverfahren des Standes der Technik wird jedoch bei Verkleinerung des Brewlflecks auch der Anodens-trom verkleinert, so daß die Beuchtdichte nicht gesteigert werden kann. Um den gleichen Elektrodenstrom aus der Kathode ziehen zu können, muß die Temperatur der Wendel erhöht werden, wodurch deren Lebensdauer stark absinkt.Today's modern water-cooled x-ray tubes are in theirs Luminance not due to the load capacity of the anode, but due to the limited Emission density of the hot cathodes is limited. For those with negative Wehnelt tension however, the prior art focusing method will work at downsizing of the brewing spot, the anode current is also reduced, so that the density is not can be increased. To draw the same electrode current from the cathode too can, the temperature of the coil must be increased, thereby increasing its life span sinks.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Röntgenröhre anzugeben, bei der der Brennfleck verkleinert werden kann, ohne daß gleichzeitig der Anodenstrom verringert wird.The object of the present invention is to provide an X-ray tube, in which the focal point can be reduced without the anode current at the same time is decreased.

Die Aufgabe wird in einer Röntgenröhre der eingangs genarnten Art, dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß zwischen Wehnelt-Zylinder und Anode eine elektrostatische Linse angeordnet ist.The task is carried out in an X-ray tube of the type mentioned at the beginning, solved in that according to the invention between the Wehnelt cylinder and anode an electrostatic Lens is arranged.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Further refinements of the invention emerge from the subclaims emerged.

Eine erfindungsgemäße Röntgenröhre erlaubt eine Verkleinerung des Fokus im Maßstab 1:4 bis 1:5 gegenüber dem Stand der Dechnilzbei vorgegebenen Anodenstrom. Der Fokus kann variert werden, ohne daß der Anodenstrom beeinflußt wird. Der Anodenstrom sinkt bei der Fokussierung nicht ab, sondern steigt sogar geringfügig. Die Ausleuchtung des Fokus ist gleichmäßiger, und seine Ränder sind schärfer als bei herkömmlichen Röntgenröhren, Die Erfindung wird an Hand der Figur erläutert.An X-ray tube according to the invention allows a reduction in the size of the Focus on a scale of 1: 4 to 1: 5 compared to the state of the Dechnilz with a given anode current. The focus can be varied without affecting the anode current. The anode current does not decrease when focusing, but increases slightly. The illumination the focus is more even and its edges are sharper than conventional ones X-ray tubes, the invention is explained with reference to the figure.

In der Figur iEschematisch im Querschnitt eine erfindungsgemäße Röntgenröhre dargestellt. Der Wehnelt-Zylinder is-t mit 1 bezeichnet, die Anode - hier als Drehanode ausgebildet -ist mit 2 bezeichnet. Zwischen der im Wehnelt-Zylinder angeordneten Kathode 3 und der Anode 2 ist die elektrostatische Linse 4 - hier als Schlitzblende ausgebildet - angeordnet.In the figure, an X-ray tube according to the invention is shown schematically in cross section shown. The Wehnelt cylinder is marked with 1, the anode - here as a rotating anode designed -is designated with 2. Between the arranged in the Wehnelt cylinder Cathode 3 and anode 2 is the electrostatic lens 4 - here as a slit diaphragm trained - arranged.

Die strichpunktierte Linie 5 deutet die Ebene des ersten Bündelknotens an. Als Röntgenröhre kann beispielsweise eine herkömmliche wassergekühlte Hochleistungs-Drehænodenröhre dienen. Solche Röhren weisen größenordnungsmäßig Kathode flächen von 1 x 10 mm2 auf. Mit ihnen wird ein optischer Brennfleck von ca. 1 mm erreicht. In eine solche Röhre wird die elektrostatische Linse eingebaut. Mit Hilfe dieser Linse wird der erste Bündelknoten verkleinert auf die Anode abgebildet. Dies geschieht am besten so, daß die Wehnelt-Spannung so eingestellt wird, daß die Kathode ohne Linse im Maßstab 1:1 auf die Anode abgebildet wird. Anschließend wird an die Linse ein entsprechendes Potential angelegt. Günstig für die Abbildung ist es, wenn die Lochform der als Lochblende ausgebildeteten Linse der Kathodenform entspricht, d.h., daß bei rechteckförmiger Kathode das Loch auch rechteckförmig sein muß.The dash-dotted line 5 indicates the level of the first bundle knot at. A conventional water-cooled high-performance rotary aenode tube, for example, can be used as the X-ray tube to serve. Such tubes have cathode areas of the order of magnitude of 1 x 10 mm2 on. With them an optical focal point of approx. 1 mm is achieved. In such a The electrostatic lens is built into the tube. With the help of this lens the first bundle knot reduced on the anode. This is best done so that the Wehnelt voltage is set so that the cathode without lens in the Scale 1: 1 is mapped onto the anode. Then a corresponding one is attached to the lens Potential applied. It is favorable for the illustration if the hole shape of the as Pinhole formed lens corresponds to the cathode shape, i.e. that with rectangular Cathode the hole must also be rectangular.

4 Patentansprüche 1 Figur4 claims 1 figure

Claims (4)

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Röntgenröhre, vorzugsweise Hochleistungsröntgenröhre, mit fokussierendem Wehnelt-Zylinder vor der Kathode, g e k e n n z e i c h n e t durch eine zwischen Wehnelt-Zylinder und Anode angeordnete elektrostatische Linse. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. X-ray tube, preferably high-performance X-ray tube, with focusing Wehnelt cylinder in front of the cathode, not shown by an electrostatic lens arranged between the Wehnelt cylinder and the anode. 2, Röntgenröhre nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die elektrostatische Linse zwischen dem durch den Wehnelt-Zylinder erzeugten ersten Bündelknoten und der Anode angeordnet ist und den ersten Bündelknoten verkleinert auf die Anode abbildet. 2, X-ray tube according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the electrostatic lens between that generated by the Wehnelt cylinder first bundle knot and the anode is arranged and the first bundle knot is reduced in size maps onto the anode. 3. Röntgenröhre nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die elektrostatische Linse eine Lochblende ist. 3. X-ray tube according to claim 2, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the electrostatic lens is a pinhole. 4. Röntgenröhre nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daS die Lochform der Blende der Kathodenform gleich oder ähnlich ist. 4. X-ray tube according to claim 3, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t, that the shape of the hole in the diaphragm is the same or similar to the shape of the cathode. L e e r s e i t eL e r s e i t e