Es sind Röntgenröhren bekannt, die einen Elektronenemitter aus
Wolframdraht aufweisen, der wendel- oder mäanderförmig ausge
bildet ist. Zur Emission von Elektronen muß dieser Wolframdraht
auf hohe Temperaturen aufgeheizt werden, insbesondere dann,
wenn hohe Stromdichten erreicht werden müssen. Bei diesen
Temperaturen dampft Wolfram ab, wodurch die Lebensdauer der
Röntgenröhre begrenzt ist. Zudem bildet sich ein Belag aus
Wolfram auf der inneren Wand des Glaskörpers der Röntgenröhre,
was ebenfalls unerwünscht ist.X-ray tubes are known which comprise an electron emitter
Have tungsten wire that is helical or meandering
forms is. This tungsten wire must be used to emit electrons
are heated to high temperatures, especially when
when high current densities have to be reached. With these
Temperatures evaporate, reducing the lifespan of the
X-ray tube is limited. A covering also forms
Tungsten on the inner wall of the vitreous body of the x-ray tube,
which is also undesirable.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Elektronenemitter
einer Röntgenröhre derart auszubilden, daß die Lebensdauer
verlängert ist.The object of the invention is therefore an electron emitter
an X-ray tube so that the life
is extended.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Röntgenröhre mit
einem Elektronenemitter dadurch gelöst, daß der Elektronen
emitter ein Element aus der Gruppe der seltenen Erden und
ein Element aus der Gruppe der Edelmetalle enthält.The object is achieved with an X-ray tube
solved an electron emitter in that the electron
an element from the group of rare earths and
contains an element from the group of precious metals.
Vorteil der Erfindung ist, daß der Elektronenemitter gute
Formgebungsmöglichkeiten und den Vorteil eines niedrigen
Dampfdruckes und einer hohen Emissionsstromdichte bei
Emissionstemperatur aufweist. Durch den geringen Dampfdruck
ist die Abdampfrate des Elektronenemitters gering, wodurch
die Lebensdauer erhöht ist.The advantage of the invention is that the electron emitter is good
Shaping options and the advantage of a low
Vapor pressure and a high emission current density
Has emission temperature. Due to the low vapor pressure
the evaporation rate of the electron emitter is low, whereby
the lifespan is increased.
Die Abdampfrate des Elektronenemitters ist besonders gering,
wenn der Elektronenemitter eine Legierung aus den Elementen
La und Pt enthält. Zudem werden hierbei ebenfalls bei
geringer Temperatur besonders hohe Stromdichten erreicht.The evaporation rate of the electron emitter is particularly low,
if the electron emitter is an alloy of the elements
Contains La and Pt. In addition, here too
low temperature particularly high current densities achieved.
Erfindungsgemäß können Legierungen aus einem oder mehreren
Elementen der Gruppe der Edelmetalle (Ru, Rh, Pd, Ag, Re, Os,
Ir, Pt, Au) und einem oder mehreren Elementen der Gruppe der
seltenen Erden (La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er,
Tm, Yb, Lu) Verwendung finden. Die Zusammensetzung kann in
weiten Bereichen variieren. Vorteilhaft ist die Verwendung
intermetallischer Phasen, wie z. B. LaPt, LaPt2, LaPt5, insbes.
LaPt2+x, wobei x=0,2 ist. Die Herstellung der Legierungen
kann aus den Elementen oder aus Vorlegierungen durch schmelz-
oder pulvermetallurgische Verfahren, z. B. gemeinsames Auf
schmelzen in einem Lichtbogenofen, unter Vakuum oder Schutzgas
erfolgen. Die gewünschte Emittergeometrie läßt sich durch
spanende und spanlose Umformtechniken, z. B. Walzen oder Erodie
ren, erreichen.According to the invention, alloys of one or more elements from the group of noble metals (Ru, Rh, Pd, Ag, Re, Os, Ir, Pt, Au) and one or more elements from the group of rare earths (La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) are used. The composition can vary widely. The use of intermetallic phases, such as. B. LaPt, LaPt 2 , LaPt 5 , in particular LaPt 2 + x , where x = 0.2. The production of the alloys can be made from the elements or from master alloys by melt or powder metallurgical processes, e.g. B. joint melting on in an arc furnace, under vacuum or protective gas. The desired emitter geometry can be achieved by cutting and non-cutting forming techniques, e.g. B. rolling or eroding, achieve.
Die Fig. 1 zeigt beispielsweise eine Röntgenröhre 1 mit
einem Glaskörper 2, in dem eine Anode 3 und eine Kathode 4
angeordnet ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Anode 3
als Stehanode ausgebildet, was jedoch nicht wesentlich ist.
Die Anode 3 könnte auch als Drehanode ausgeführt sein.
Die Kathode 4 besitzt einen erfindungsgemäß ausgestalteten
Elektronenemitter 5, der von einem Halter 6 gehalten ist.
Soll der Elektronenemitter 5 durch direkten Stromdurchgang
auf Emissionstemperatur geheizt werden, so ist dem Elektro
nenemitter 5 eine Spannung über Anschlüsse 7, 8 zuführbar.
Diese Anschlüsse 7, 8 sind hierzu durch ein Wandteil des
Glaskörpers 2 nach außen geführt. Zur Steuerung der Elektronen
emission kann ein Gitter 9 zwischen der Anode 3 und der Kathode
4 angeordnet sein, dessen Anschluß 10 zur Spannungsversorgung
ebenfalls durch den Wandteil des Glaskörpers 2 nach außen ge
führt ist. Ist der Elektronenemitter 5 auf Emissionstemperatur
geheizt, so wird er von einer Elektronenwolke umgeben. Durch
Anlegen einer gegenüber der Kathode 4 positiven Spannung
an die Anode 3 werden die Elektronen der Elektronenwolke
in Richtung auf die Anode beschleunigt, wo sie ihre Energie
im Brennfleck der Anode 3 in Form von Wärme und Röntgen
strahlung abgeben. Figs. 1, for example, shows a X-ray tube 1 with a glass body 2, is arranged in which an anode 3 and a cathode 4. In this embodiment, the anode 3 is designed as a standing anode, but this is not essential. The anode 3 could also be designed as a rotating anode. The cathode 4 has an electron emitter 5 designed according to the invention, which is held by a holder 6 . If the electron emitter 5 are heated by direct passage of current to the emission temperature, as is the electric nenemitter 5 a voltage across terminals 7, 8 can be fed. For this purpose, these connections 7 , 8 are led through a wall part of the glass body 2 to the outside. To control the emission of electrons, a grid 9 can be arranged between the anode 3 and the cathode 4 , the connection 10 of which also leads to the voltage supply through the wall part of the glass body 2 to the outside. If the electron emitter 5 is heated to the emission temperature, it is surrounded by an electron cloud. By applying a positive voltage towards the cathode 4 to the anode 3 , the electrons of the electron cloud are accelerated towards the anode, where they emit their energy in the focal spot of the anode 3 in the form of heat and X-rays.
Der Elektronenemitter kann beispielsweise durch direkten
Stromdurchgang auf Emissionstemperatur geheizt werden. Es ist
aber auch möglich, diesen durch Wärmeleitung, Wärmestrahlung
oder durch Ionen- oder Laserbeschuß auf Emissionstemperatur zu
heizen.The electron emitter can, for example, by direct
Current continuity to be heated to emission temperature. It is
but also possible, this through heat conduction, heat radiation
or by ion or laser bombardment to the emission temperature
heat.
Ein Elektronenemitter nach der Erfindung vereinigt die Vor
teile einer besonders hohen Lebensdauer, einer besonders großen
Stabilität und einer gleichmäßigen Emission.An electron emitter according to the invention combines the pre
parts of a particularly long service life, a particularly long one
Stability and uniform emission.
Besonders vorteilhaft wird die erste Schicht 11 auch während
des "stand-by" Betriebes der Röntgenröhre 1, d. h., wenn keine
Röntgenstrahlung erzeugt werden soll, permanent auf Emissions
temperatur gehalten. Hiermit entstehen keine thermisch beding
ten Spannungen, die die Kathode 4 mechanisch belasten.It is particularly advantageous for the first layer 11 to be kept permanently at the emission temperature even during the “stand-by” operation of the X-ray tube 1 , ie when no X-ray radiation is to be generated. This does not result in any thermal stresses that mechanically load the cathode 4 .