DE2822243A1 - Drehanoden-roentgenroehre - Google Patents

Description

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Drehanode!! - Röntgenröhre.

Die Erfindung betrifft cine Röntgenröhre, insbesondere eine Röhre mit einer Drelianode.

Dreilmnoclen— Röntgenröhren sind, an sich bekannt, und. liaben normal erweise eine rotorgetriebene Anode, wobei sowohl Anode als Rotor sich in der Röhre befinden. Durch die Drclianode sind, solche Röhren erwünscht, weil mindestens eine Strecke auf der Anode mehr oder vcru gor einheitlich, von einem Elektronenstrahl ge troffen wird, d.ex· zum Aus], ösen von Röntgenstrahlen dient. Infolge einer derartigen einheitlichen Anstrahlung der Anode entstellt ein ' cinbci. t.l ichorer Vorschlcih; oder eine vom EJ ektronen;;trahJ bedingte Vcri'ormunß, wodurch eine längere Lebensdauer und ein bossoros Ergebnis in den Röntgenröhren erreicht i^irrl, in denen der Ii I. ck tränen strahl

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mehr oder weniger auf derselben Fläche auftrifft.

Drehanodenröhren.der eingangs erwähnten Art haben den wesentlichen Nachteil, dass beim Versagen des Rotors die ganze Röhre ersetzt werden muss. Mithin ist die Lebensdauer der Röhre nicht nur von der elektrischen und mechanischen Festigkeit der nicht zum Läufer gehörenden Teile, sondern auch von der Festigkeit und Zuverlässigkeit des Läufers abhängig, wodurch die Möglichkeit eines Fehlbetriebs der Röhre wesentlich grosser ist. Daher kann die Lebensdauer der Röhre viel kürzer sein und so zu höheren Kosten führen.

Ein weiterer Nachteil ist, dass, weil sich der Läufer im Röhrenkolben befindet, höhere Herstellungskosten entstehen, zusätzliche Entwurfspunkte berücksichtigt werden müssen und eine Röhre mit grösserem Umfang entsteht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die erwähnten Nachteile zu verringern und/oder vollständig zu beseitigen und dazu einige Vorteile zu bieten.

Kurzgefasst bezieht sich die Erfindung auf eine Drehanoden-Röiitgeni'öhre mit einem Aussenkolben, in dem ein für Röntgenstrahlen durchlässiger oder durchdringbarer Teil, der ein gesonderter Fensterteil sein kann, ein Anodenelement im Kolben, Kathodemittel zum Erzeugen eines Elektronenstrahls (einschliesslich einer Kathode im Kolben), Mittel zum Ausrichten des Elektronenstrahls auf eine vorgegebene Stelle in bezug auf das Anodenelement, so dass der Elektronenstrahl in einem Gebiet der Anode auf dieser Stelle auftrifft, und

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externe Antriebsmittel zum Drehen des Kolbens und dessen Inhalts vorgesehen sind.

Also werden die Anode und der Rest der Röhre von den externen Antriebsmittel gedreht, -wobei der Elektronenstrahlweg und sein Abschlusspunkt in bezug auf die AxLode im wesentlichen fest stehen. Daher wird die Anode in bezug auf den Elektronenstrahl gedreht, so deiss der Anodenbereich , auf dem dea:- Strahl auf trifft, unter Drehung der Anode ununterbrochen geändert wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfiridxmg enthält die Anode eine lim en öffnung (z.B. zentral) oder Apertur, deren Wände in bezug auf die Hauptstrahlrichtung des Elektronenstrahls geneigt sind, so dass der Elektronenstrahl eine grössere Auftrefffläche vorfindet und die Anode den Elektrodenstrahl leichter einfängt. Nach Bedarf kann der Elektronenstrahl eine vorgegebene Strecke in bezug auf die Anode zurücklegen, so dass er längs eines itn allgemeinen linearen Gebiets auf der Anode auftrifft und dabei einen Strichfokus-Röntgenstrahl aussendet.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsf or in bestehen die Strahlrichtmittel aus einem elektromagnetischen Gerät.

Ausführungsbeisp:! ele der Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnung· näher erläutert, in der die einzige Figur eine erfindungsgemässe Röntgenröhre darstellt.

In der Figur enthält eine Drehanoden-Röntgenröhre 10 einen evakuierten Kolbenteil 12, der einen für Röntgen-

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strahlen durchlässigen Teil enthält, in dem vorzugsweise ein Fenster 1^1 beispielsweise aus Beryllium vorgesehen ist, und eine Glaswand 15 enthalten kann. Der Kolbenteil 12 enthält eine Anode \6 innerhalb des Kolbens 12 und eine Kathode 18 gegenüber der Anode 16. Weiter sind darin elektrische Anschlussmittel 20 für die Versorgung der Kathode mit elektrischer Energie (d.h. Mittel 20 können ein Kxipferstecker sein, der die Hochsparmungs-IIeizfadenkoiitakte für die Kathode enthält, wobei die Verbindungsmittel einen Teil des Kolbens 12 bilden und mit der Glaswand 15 durch Qas-Metallverbindungen einer bekannten Art verschmelzbar sind} und Mittel zum Richten eines Elektronenstrahls Zk von der Kathode zur Anode vorgesehen. Die Strahlrichtmittel können ein Strahlfokussierungselement 26 enthalten, das zum Beispiel ein Elektromagnet oder Dauermagnet sein kann, obgleich elektrostatische Platten benutzt werden können, und ,können weiter ein Strahlablenkelement 28 enthalten, beispielsweise ein elektromagnetisches Ablenkjoch oder einen Dauermagneten, das bzw. dex* den Strahl nach einem vorgegebenen Gebiet auf der Anode 16 sendet, wie unten beschrieben wird. Die Erfindung umfasst auch Mittel, die sich ausserhalb des Kolbens zum Drehen des Kolbens 12 und dessen Inhalts befinden. Dieser Antrieb kann zum Beispiel ein verzahnter Kragen JO sein, der um den Kolben 12 passt und direkt oder indirekt darauf angreift, und hat Antriebszähne 32 an der Aussenseite, über die ein (nicht dargestellter) Antrieb, der damit im Eingriff steht, den Kragen 28 und damit die Röhre 10 antreiben kann. Ein Beispiel

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einer möglichen Alternative des Kragens ist, dass die Röhre 10 beispielsweise durch einen von einem geeigneten Motor angetriebenen Antriebsriemen gedreht wird, wobei andere Antriebsmittel verwendbar sind.

Nach einer bevorzugten Ausi'ührungsforrn der Erfindung ist die Röhre in Lagern '}k angeordnet, die vorzugsweise den Kolben umgeben und sich an den Enden des Kolbens 12 befinden.

In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt die Anode 16 eine Öffnung 38 im Inneren, die die ganze Dicke der Anode durchsetzt, wobei ein Teil '+0 der Anodenwand die Öffnung definiert, auf der der Elektronenstrahl P.h und von ihm ausgelöste Röntgenstrahlen kZ auftreffen. BeJm Drehen der Röhre 16 landet der Elektronenstrahl, der vorzugsweise einen festen Weg nimmt oder zumindest eine feste Strecke in bezug auf die Anode zurücklegt, auf eine vorgegebene Stelle, wobei die Anodenwandteile ununterbrochen vorüberziehen, wenn die Röhre 10 und damit die Anode 16 gedreht wird, so dass der Strahl auf verschiedenen Teilen der Wand ^O auftrifft. Auf diese Weise werden verschiedene Abschnitte der Anodenwand 40 mohr oder weniger einheitlich vom Elektronenstrahl h2 getroffen, wodurch die erwähnten Voz'teile erzielt werden.

Im allgemeinen wii-d es bevorzugt, wenn die Achsen des Kolbens 12 und der Öffnung oder Apertur 38 im wesentlichen parallel verlaufen_s wobei insbesondere bevorzugt wird, wenn sich diese Hauptachsen decken. Die Rotations-

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achsen der Anode und des Kolbens können zusammenfallen.

In einer¹ weiteren bevorzugten Ausführungsforrn

ist die Öffnung 38 der Röntgenröhreiianode durch eine Wand ho definiert, die in bezug auf die Hauptachsen der Röhre einen ¥inkel bildet, vorzugsweise aufweitend in Richtung auf die Kathode 18, die der Anode 16 zugekehrt ist, so dass die Wand ^O der Kathode zugewandt ist.

In einer anderen Ausführungsform befindet sich die Anode 16 zwischen der Kathode und dem Fenster 14, wobei weiterhin bevorzugt wird, dass im Inneren der Anode 16 Kanäle hj angebracht sind, die von Kühlflüssigkeit durchflossen werden können, oder mit einem anderen Kühlmittel ausgerüstet wird.

Im Betrieb der Röhre 10 kann der Elektronenstrahl 2'l in bezug auf die Anode einen verhältnismässig festen ¥eg durchlaufen, so dass er auf der Anode 16, zum Beispiel auf dor Wand ^O, auftrifft, im wesentlichen als ein Fleck, der sich über die Wand ho bewegt, wenn die Anode mit dem Kolben 12 gedreht wird. Auf andere Weise kann der Strahl 2k nach Scliifingungsart längs einer verhSltnismässig festen Strecke in bezug auf die Anode 16 geführt werden, so dass dor Strahl Zk auf der Anode, d.h. auf der Wand kO , als ein im wesentlichen lineares Landungsrauster auftrifft, so dass ein Strichfokus-Röntgenstrahl erzeugt wird, wobei es möglich ist, dass der Strahl durch die magnetischen, elektromagnetischen oder elektrostatischen Elemente als ein streifenföi^miger oder fächerförmiger Strahl gebildet wird, dei die Anode in einem linearen Muster erreicht und damit eine Schwingungsbewegung· des Strahls unterdrückt. Mit elektro-

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statischen oder elektromagnetischen Elementen können an sich bekannte Antriebselemente und Regelungen verwendet werden.

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   Drelmnoclen-Röntgenröhre mit

   a. einem Kolben teil, in dein ein für Run tgcns t xv.h durchlas sigei' Fenstcrtftil vorgesehen ist;

   b. einem Anodciielemcut innerhalb des erwähnten Kolbens;

   c. Mitteln ztini Erzeugen eines Elektronenstrahls einschl. einer Kathode;

   d. Mitteln zum Richten des erwähnten Elektronenstrahls auf eine vorgegebene Stelle in bezug auf das erwähnte Anodenelement und zum AuftreTfcn in einem Gebiet. der erwähnten Anode auf der erwähnten Stelle;

   e. Antriebsmittoln ausserhalb dos erwähnten Kolbens zum Drehen des erwähnten Kolbens und dessen Inhalts, und in denen sich

   f. die erwähnte Anode zwischen der Kcitliode und

   dem Fensterteil befindet und eine Öffnung im Inneren aufwois die die ganze Dicke der erwähnten Anode durchsetzt und die erwähnte vorgegebene Stelle umfasst.

   2. Drehanodcn-Röntgenrünre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erwähnte Kolben und die erwähnte Öffnung mit ihren entsprechenden Hciuptrichson im wesentlichen parallel verlaufen.

   3. Drehnnodcn—Röntgenröhre nach Anspruch, -T , dadurch gekennzeichnet, da.ss der¹ erwähnte Kolben und die erwähnte Offjiung mit ihren entsprechenden Hauptachsen im

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   we'seiitJ i chen y\ir Deckung koninieii.

   h. Drehanoden-Röntgenröhre intcli AnsjiruoJi 1,

   dadurc:][ ^ekcniix.oichno t, dass die Anode einen Vundtei.il aufweist j dor die c:rv.äiinLo öffnung; hep'cnz ( , wobei dor Kolben eine Achse haben, mit der der erwähnte Wand toil einen Winkel bildet.

   5. Drchiinoden-iTthitf;c:m"öhre nach Anspruch 1,

   dadurch ^ekcnnzoi chnet, dciss die; erwähnte Anode ß-e^ycntlhor der erwähntem Kathode angeordnet 1st und «ich die:

   erwähnt e Öffnung in Ri cJituiif;· auf die eruäJnit.e Kcitlicule auf wc.i te (:.

   G. ])re]i?moden-Röntfvenrö]n.-e nach Anspruch 1, daciui cli

   ^ekcnny,e.i.c3iuot j dass elie erwähnte Öffnung auT eijic-r bestimtnttn Achse angeordnet ist und das eirwähntc Ro ta t-i onsiiii tt-el so aus^ei'ührt ist, dass es den orwnhnien Kolbcji uiii die er\rähnte Achse drehen kann.

   7· Drehanoden— Ron üfyenröh re nach Anspruch 1, darluich

   gckemizoidiiiet, dass das erwähnte Anodeneleinent Vcindteilo liat, die ei.i c crAv'ähntc Ori'Jiuug dt;l"ini ort und der erwähnten Kathode zugewandt sind.

   8. Drehanoden-RÖJi'l.;';cnrShro nach Anspruch 1, dadurch

   fyekoinsicichnet, dass das erwähnte Strahl rieb, tiuit tel Mittel enthält, den erwähnten Strahl Hber eine im wesentlichem Teste Strecke zu l'tihren, so dass dor erwähnte Strahl auf der Anode lüii/ys eines im wesentlichen linoarc:n Anoden toi! κ auf trifft und so einen Strichf okus-Rön tgons i rah I e;j

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