AT12862U1 - Anode mit linearer haupterstreckungsrichtung - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Anode (10) mit einer linearen Haupterstreckungsrichtung für eine Röntgenvorrichtung, aufweisend einen Anodenkörper (20) und einen Brennbahnbelag (30), der an einem Brennbahnbelags-Volumenabschnitt (22) des Anodenkörpers (20) stoffschlüssig mit dem Anodenkörper (20) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren des Anodenkörpers (20) zumindest ein Kühlkanal (40) für die Kühlung des Anodenkörpers (20) und des Brennbahnbelags (30) angeordnet ist und zumindest der Brennbahnbelags-Volumenabschnitt (22) aus einem Material mit wenigstens einer Grundmatrix aus hochschmelzendem Metall besteht, und dass sich der Brennbahnbelags-Volumenabschnitt (22) bis zum Kühlkanal (40) erstreckt.
Description
isiiirekisächtÄ AT12 862U1 2013-01-15
Beschreibung
ANODE MIT LINEARER HAUPTERSTRECKUNGSRICHTUNG
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anode mit linearer Haupterstreckungsrichtung für eine Röntgenvorrichtung sowie ein Verfahren für die Herstellung einer Anode mit linearer Haupterstreckungsrichtung für eine Röntgenvorrichtung.
[0002] Anoden für Röntgenvorrichtungen sind grundsätzlich bekannt. Sie werden verwendet, um im Zusammenspiel mit einer Kathode durch Elektronenbeschuss Röntgenstrahlung auszusenden. Hierfür sind bekannte Anoden in dem Zusammenspiel mit der Kathode zum Beispiel in Computertomographen oder Gepäckröntgengeräten eingesetzt. Die bekannten Anoden solcher Röntgenvorrichtungen sind üblicherweise als feste Stehanode mit einem Brennfleck oder als Drehanode mit einer Brennbahn ausgeführt. Stehanoden dienen dazu, als feststehende Bauteile mit einem Elektronenstrahl beschossen zu werden und anschließend die gewünschte Röntgenstrahlung auszusenden. Bei Drehanoden wird ein Brennbahnbelag vorgesehen, welcher rotierend auf einer Scheibe angeordnet ist. Durch die Rotation der Scheibe wird immer nur ein Teil des Brennbahnbelags von dem Elektronenstrahl getroffen, so dass der übrige Bereich des Brennbahnbelages abkühlen kann.
[0003] Nachteilhaft bei bekannten Anoden für Röntgenvorrichtungen ist es, dass diese eine relativ aufwändige Konstruktion notwendig machen, wenn eine hohe Auflösung bei hohen Energien erzielt werden soll. Dann sind entweder Stehanoden oder Drehanoden notwendig, wobei solche Drehanoden darüber hinaus neben der Rotation auch zusätzlich mechanisch über einen gewissen Bereich bewegbar sind. Bei einem Computertomographen ist insbesondere eine dreidimensionale Erfassung von Röntgenbildern erwünscht, so dass sich nicht nur die Drehanode selbst rotierend bewegt, sondern darüber hinaus die gesamte Röntgenvorrichtung bewegbar sein muss. Die hierfür notwendigen mechanischen Bauteile, die für die Relativbewegung notwendig sind, sind einerseits sehr laut im Einsatz und darüber hinaus fehleranfällig.
[0004] Es wurde bereits vorgeschlagen, dass als Anoden für Röntgenvorrichtungen sogenannte lineare Erstreckungen für die Anoden eingesetzt werden. Dies ermöglicht es, dass eine Reduktion der mechanisch bewegten Teile erzielbar wird. Bekannte Anoden weisen jedoch auch bei einer linearen Erstreckung den Nachteil auf, dass sie sehr kurze Brennbahnen beziehungsweise nur kurze Brennbahnsegmente ermöglichen. Anderenfalls, also bei längeren Brennbahnen, würde die Gefahr des Verbiegens oder Aufreißens der Verbindung des Brennbahnbelages zur Anode bestehen. Insbesondere bei den zu erwartenden hohen Einsatztemperaturen bei Computertomographen beziehungsweise bei Gepäckscannern von bis zu 3000° ist die Gefahr eines Verbiegens oder des Aufreißens hoch. So würde in einem solchen Fall zwar eine geringere mechanische Komplexität erzielbar sein, jedoch wäre eine Vielzahl von kurzen Brennbahnsegmenten notwendig. Neben der Erhöhung der Fertigungskomplexität für die vielen einzelnen Segmente der Brennbahn würde auf diese Weise auch das Problem der Überlappung einzelner Brennbahnsegmente bestehen, die einem Beliebigen Setzen der Brennbahnflecke grundsätzlich entgegensteht.
[0005] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung die voranstehend beschriebenen Nachteile bekannter Anoden zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Anode mit linearer Haupterstreckungsrichtung für eine Röntgenvorrichtung sowie ein Verfahren für die Herstellung einer solchen Anode zur Verfügung zu stellen, mit deren Hilfe auch lange Brennbahnen bei hoher mechanischer Stabilität erzielbar sind. Insbesondere soll dieses Ziel in kostengünstiger und einfacher Weise erreicht werden.
[0006] Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Anode mit linearer Haupterstreckungsrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren für die Herstellung einer Anode mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 15. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der 1 /17
AT12 862U1 2013-01-15 erfindungsgemäßen Anode beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.
[0007] Eine erfindungsgemäße Anode mit linearer Haupterstreckungsrichtung für eine Röntgenvorrichtung weist einen Anodenkörper und einen Brennbahnbelag auf, der an einem Brenn-bahnbelags-Volumenabschnitt des Anodenkörpers stoffschlüssig mit dem Anodenkörper verbunden ist. Eine derartige Anode gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch als Röntgenanode mit linearer Haupterstreckungsrichtung bezeichnet werden. Eine erfindungsgemäße Anode zeichnet sich dadurch aus, dass im Inneren des Anodenkörpers zumindest ein Kühlkanal für die Kühlung des Anodenkörpers und des Brennbahnbelags angeordnet ist und zumindest der Brennbahnbelags-Volumenabschnitt aus einem Material mit wenigstens einer Grundmatrix aus hochschmelzendem Metall besteht. Weiter ist bei einer erfindungsgemäßen Anode vorgesehen, dass sich der Brennbahnbelags-Volumenabschnitt bis zum Kühlkanal erstreckt.
[0008] Bei einer erfindungsgemäßen Anode ist unter einer linearen Haupterstreckungsrichtung eine Erstreckungsrichtung zu verstehen, welche entlang einer geraden oder entlang einer gekrümmten Linie verläuft. Mit anderen Worten kann die Anode zum Beispiel im Wesentlichen barrenförmig ausgebildet sein, wobei dieser Barren eine quaderförmige Ausbildung besitzt. Auch ein Quader, der zumindest über einen Teil seines Verlaufs eine Krümmung aufweist, ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Anode mit linearer Haupterstreckungsrichtung. Die Anode ist dabei insbesondere eine statische Anode, die nicht drehend aber möglicherweise beweglich ausgeführt ist. Sie unterscheidet sich also explizit von einer bekannten Drehanode. Auch unterscheidet sie sich von einer rein statischen Anode mit einem Brennfleck, da auf der Anode ein Brennbahnbelag vorgesehen ist, der eine Vielzahl von Brennpunkten zur Verfügung stellt. Eine solche Anode ist zum Beispiel einsetzbar mit einer Vielzahl von Kathoden, wie sie zum Beispiel durch sogenannte Carbon Nano Tubes (CNT) zur Verfügung gestellt werden können. Die bewegliche Ausführung der Anode ist insbesondere im kleinen Rahmen gegeben, so dass kleine Ausgleichsverschiebungen beziehungsweise Winkelveränderungen der Anode durch eine solche Beweglichkeit erzeugt werden können.
[0009] Bei einer erfindungsgemäßen Anode kann der Stoffschluss in unterschiedlicher Weise erzielt werden. Grundsätzlich ist es möglich, dass der Brennbahnbelag direkt stoffschlüssig mit dem Brennbahnbelags-Volumenabschnitt ausgeführt ist. Dies würde zum Beispiel durch ein Auf- und Einschmelzen des Brennbahnbelags erzielt werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass eine oder mehrere Schichten den gewünschten Stoffschluss erzielen. Zum Beispiel würde eine Lötverbindung eine oder mehrere solcher Schichten als Stoffschluss zur Verfügung stellen. Werden mehr als eine Schicht für den Stoffschluss verwendet, so ist bedeutsam, dass jede dieser Schichten mit der benachbarten Schicht, beziehungsweise mit dem Brennbahnbelag und/oder dem Brennbahnbelags-Volumenabschnitt miteinander in stoffschlüssiger Verbindung steht. In einem solchen Fall würde also eine Stoffschlusskaskade bestehen.
[0010] Bei einer erfindungsgemäßen Anode ist es möglich, dass der Brennbahnbelag insbesondere als ein einziger Brennbahnbelag ausgeführt ist. Die erfindungsgemäße Ausbildung des Brennbelags ist dabei vorzugsweise in unsegmentierter Weise, so dass ein im Wesentlichen beliebig langer Brennbahnbelag erstellt werden kann. Im Gegensatz zu den Problemen bei bekannten Anoden mit linearer Haupterstreckungsrichtung, ist eine Limitierung der Länge des Brennbahnbelags hier grundsätzlich nicht gegeben. Dies wird dadurch erzielt, dass eine Grundmatrix aus hochschmelzendem Metall für das Material des Brennbahnbelags-Volumenabschnitts zur Verfügung gestellt wird. Dies führt dazu, dass ein hoher Schmelzpunkt des Brennbahnbelags-Volumenabschnitts mit einem hohen Schmelzpunkt des Brennbahnbelags selbst einhergeht. Da ein hoher Schmelzpunkt für ein Material auch mit einer geringen thermischen Ausdehnung, also mit einem geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten, einhergeht, nähern sich durch eine erfindungsgemäße Ausbildung die Wärmeausdehnungskoeffizienten des Brennbahnbelags-Volumenabschnitts und des Brennbahnbelags an. Mit anderen Worten unterscheiden sich die beiden Wärmeausdehnungskoeffizienten nur sehr gering, insbeson- 2/17 8$3m!dsisch« AT12 862U1 2013-01-15 dere in prozentualer Sicht.
[0011] Wird nun eine erfindungsgemäß ausgebildete Anode eingesetzt, so erwärmt sich durch den Beschuss mit Elektronen der Brennbahnbelag. Diese Erwärmung führt dazu, dass sich durch die Abfuhr der Wärme nach unten auch der darunter liegende Brennbahnbelags-Volu-menabschnitt erwärmt. Mit dieser Erwärmung einhergehend erfolgt eine thermische Ausdehnung des Brennbahnbelags sowie des Brennbahnbelags-Volumenabschnitts. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist diese jeweilige thennische Ausdehnung zueinander jedoch ähnlich beziehungsweise unterscheidet sich nur in geringerWeise.
[0012] Durch das Vorsehen eines Materials mit wenigstens einer Grundmatrix aus hochschmelzendem Metall für den Brennbahnbelags-Volumenabschnitt wird eine Anode zur Verfügung gestellt, deren Unterschiede in der thermischen Ausdehnung zwischen Brennbahnbelag und Brennbahnbelags-Volumenabschnitt nur sehr gering sind. Aufgrund der geringen Unterschiedlichkeit der thermischen Ausdehnung wird auch die damit entstehende Verbundspannung reduziert. Da eine solche Verbundspannung als einer der Gründe für ein Verbiegen der Anode, wie auch für das Aufreißen des Verbindungsbereichs zwischen den Brennbahnbelag und dem Brennbahnbelags-Volumenabschnitt gesehen werden kann, wird dieses Risiko durch die vorliegende Erfindung reduziert beziehungsweise minimiert. Durch diese Reduktion des Aufreiß- und Verbiegensrisikos kann eine deutlich längere Erstreckung des Brennbahnbelags bei einer erfindungsgemäßen Anode ausgeführt werden. Im Vergleich zu bekannten Anoden können bei einer erfindungsgemäßen Anode auch einzelne Brennbahnbeläge erzielbar werden, die ein oder sogar mehrere Meter lang sind.
[0013] Bei einer erfindungsgemäßen Anode ist die Differenz in der Wärmeausdehnung bezüglich des Materials des Brennbahnbelags und des Materials des Brennbahnbelags-Volumenab-schnitts kleiner als 5 x 10'61/K, insbesondere kleiner als 2 x 10'61/K. Diese besonders geringen Differenzen der Wärmeausdehnung führen zu besonders geringen Verbundspannungen durch die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Brennbahnbelag und dem Brennbahnbelags-Volumenabschnitt.
[0014] Das Material der Brennbahn kann zum Beispiel zumindest hauptsächlich Molybdän oder Wolfram aufweisen. Insbesondere ist es eine Wolfram-basierte Legierung. Zum Beispiel ist darunter eine Legierung zu verstehen die über 50 Gewichtsprozent Wolfram aufweist. Ein weiterer Bestandteil einer solchen Legierung kann zum Beispiel Rhenium sein.
[0015] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist unter dem Begriff eines "hoch schmelzenden Metalls" insbesondere ein Metall zu verstehen, dessen Schmelzpunkt oberhalb von 2000 °C liegt. Die Materialien sowohl für den Brennbahnbelag, als auch für den Brennbahnbelags-Volumenabschnitt, insbesondere dessen wenigstens einer Grundmatrix, sind vorzugsweise rekristallisierte Materialien.
[0016] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann es sich bei dem Kühlkanal um eine einfache Bohrung handeln, oder aber auch um eine komplexere Ausführung. So ist es zum Beispiel möglich, dass der Kühlkanal durch eine separate Wandung begrenzt wird, die an dem Anodenkörper anliegt. Es ist auch möglich, dass ein solches Rohr zur Ausbildung der Wandung zum Beispiel aus einem anderen Material, wie möglicherweise Kupfer oder Stahl, gefertigt ist. Selbstverständlich sind auch Rohre aus Materialien denkbar, die dem Material des Anodenkörpers, insbesondere des Brennbahnbelags-Volumenabschnitts, entsprechen. Auch ist es vorteilhaft, wenn die Wandungen selbst einstückig mit dem Anodenkörper und/oder dem Brennbahn-belags-Volumenabschnitt ausgebildet sind.
[0017] Eine erfindungsgemäße Anode kann dahingehend weitergebildet sein, dass der Ano-denkörper monolithisch ausgebildet ist. Unter einer monolithischen Ausbildung ist die Fertigung aus einem einzigen Materialstück zu verstehen. Dabei kann eine besonders kompakte und besonders dichte Fertigung insbesondere mit Hinblick auf den Kühlkanal erzielt werden. Darüber hinaus müssen keine zusätzlichen Verbindungsschritte einzelner Bauteile für den Anodenkörper durchgeführt werden. Dies bedeutet auch, dass der Brennbahnbelags-Volumenabschnitt 3/17
AT12 862U1 2013-01-15 ein monolithischer Bestandteil des Anodenkörpers ist. Dabei kann trotz der monolithischen Ausgestaltungsform eine unterschiedliche Materialausgestaltung des Brennbahnbelags-Volumenabschnitts im Vergleich zu dem Rest des Anodenkörpers vorgesehen sein.
[0018] Bei mehrteiligen Anodenkörpern, ist insbesondere der Teil, welcher den Brennbahnbe-lags-Volumenabschnitt aufweist sowie in welchem der Kühlkanal verläuft, ein monolithischer Teil. Neben den äußerst geringen Fertigungsaufwänden hinsichtlich der einzelnen Fertigungsschritte und möglicherweise spanenden Bearbeitungen kann auf diese Weise ein Verbund erzeugt werden, der besonders geringe Verbundspannungen mit sich bringt. Durch die monolithische Ausbildung kann darüber hinaus auf eine Qualitätskontrolle hinsichtlich der möglichen Verbindungsarten zwischen ansonsten notwendigen Einzelbauteilen verzichtet werden.
[0019] Auch vorteilhaft ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Anode der Brennbahnbelags-Volumenabschnitt und der Brennbahnbelag aus dem gleichen Material bestehen. Das gleiche Material sowohl für den Brennbahnbelag, als auch für den Brennbelags-Volumenabschnitt bringt den Vorteil mit sich, dass keine oder im Wesentlichen keine Unterschiede mehr hinsichtlich des Wärmeausdehnungskoeffizienten der beiden Materialien mehr bestehen. Die beiden aneinander angrenzenden Bauteile, die miteinander in stoffschlüssiger Verbindung stehen, sind somit differenzfrei hinsichtlich ihrer thermischen Ausdehnung. Mögliche entstehende Verbundspannungen zwischen diesen Bauteilen resultieren daher nur noch über mögliche Temperaturdifferenzen, die jedoch deutlich geringer ausfallen, als dies bei unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten unterschiedlicher Materialien der Fall wäre. Darüber hinaus verläuft eine Temperatur über die verschiedenen Bauteile hinweg im Wesentlichen kontinuierlich verteilt. Temperaturknicke und damit Ausdehnungssprünge zwischen einzelnen Bauteilen werden auf diese Weise vermieden. Eine solche Ausführungsform kann als ein besonders vorteilhafter, insbesondere als ein idealer Zustand, bezeichnet werden.
[0020] E in weiterer Vorteil ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Anode der Anodenkörper im Wesentlichen aus einem einzigen Material, nämlich dem Material des Brennbahnbelags-Volumenabschnitts besteht. Mit anderen Worten ist hier nicht nur eine monolithische Ausführungsform des Anodenkörpers, sondern auch eine materialeinheitliche Ausführungsform des Anodenkörpers bei dieser Ausführungsform gefordert. Dies vereinfacht die Fertigung noch weiter, da der gesamte Anodenkörper aus einem einzigen Materialstück gefertigt werden kann. Entweder in aufbauender Weise und/oder in spanender Bearbeitung durch Fräsen und/oder Bohren, kann eine erfindungsgemäße Anode, insbesondere der Anodenkörper gefertigt werden. Neben der Fertigung wird auch im Einsatz ein Vorteil erzielt. So werden keine Verbundspannungen im Material des Anodenkörpers möglich, da dieser materialeinheitlich ausgebildet ist. Insbesondere ist hier darauf hinzuweisen, dass trotz der Ausbildung aus einem einzigen Material auch eine Mehrteiligkeit vorliegen kann. Im Gegensatz zu einer monolithischen Ausführungsform, die bei einem einzigen Material auch möglich ist, kann aus einem einzigen Material auch eine Vielzahl einzelner Bauteile für den Anodenkörper hergestellt werden, die anschließend miteinander insbesondere stoffschlüssig verbunden werden. Die stoffschlüssige Verbindung der einzelnen Bauteile erfolgt dabei zum Beispiel durch Verschweißen oder Verlöten der einzelnen Bauteile. Insbesondere weitere Anschlussteile, wie zum Beispiel Abschlussstopfen oder Anschlussbuchsen sind dabei vorzugsweise nicht monolithisch ausgebildet, aber Teil des Anodenkörpers. Auch sie können aus dem gleichen Material bestehen wie der Brennbahnbe-lags-Volumenabschnitt.
[0021] Ebenfalls von Vorteil kann es sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Anode der Brennbahnbelag und der Anodenkörper monolithisch ausgebildet sind. Beispielsweise sind alle Materialien des Brennbahnbelags und des Anodenkörpers aus Wolfram ausgebildet, beziehungsweise weisen eine Wolfram-basierte Legierung als Grundmatrix auf. Diese Ausführungsform bringt es mit sich, dass Brennbahnbelag und Anodenkörper durch die monolithische Ausführungsform den gewünschten Stoffschluss erzeugen und darüber hinaus für alles vorzugsweise ein und dasselbe Material verwendet wird. Dies bringt neben der noch weiter vereinfachten Fertigung einen Idealzustand hinsichtlich der entstehenden Verbundspannungen zwischen den einzelnen Bauteilen, nämlich dem Brennbahnbelags-Volumenabschnitt, dem Rest des 4/17
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Anodenkörpers und dem Brennbahnbelag selbst mit sich.
[0022] Ein weiterer Vorteil ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Anode der Anodenkörper zumindest zweiteilig ausgeführt ist, wobei die einzelnen Teile sich entlang der Haupterstreckungsrichtung des Brennbahnbelags erstrecken und miteinander stoffschlüssig verbunden sind. Bei dieser Ausführungsvariante können besonders kostengünstig gekrümmte Anoden hergestellt werden, also eine Anode, die sich entlang ihrer linearen Haupterstreckungsrichtung an einer gekrümmten Linie orientiert. Zum Beispiel können zwei Halbschalen gefertigt werden, aus deren jeweils gegenüberliegender Kontaktfläche eine Ausfräsung für die Erzeugung des Kühlkanals erfolgt. Auch Ausrichtmöglichkeiten für die einzelnen Bauteile zueinander sind möglich, um die einzelnen Anodenkörperbauteile miteinander zu verbinden. Das Verbinden erfolgt vorzugsweise durch ein stoffschlüssiges Verfahren, wie zum Beispiel durch einen Löt- oder Schweißvorgang.
[0023] Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Anode der Kühlkanal durch zumindest zwei Teile des Anodenkörpers ausgebildet ist. Auf diese Weise wird eine noch freiere Geometrie des Kanals möglich. Insbesondere die explizite Lage des Kanals innerhalb des Anodenkörpers, wie auch der Verlauf des Kühlkanals und mögliche Variationen des Querschnitts des Kühlkanals sind durch diese Ausführungsform durch eine entsprechende Steuerung des Fräsvorgangs bei der Herstellung des Kühlkanals möglich.
[0024] Ein weiterer Vorteil kann es sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Anode der Kühlkanal vakuumdicht im Anodenkörper ausgebildet ist. Bei einer solchen Ausführungsform wird der Kühlkanal sozusagen direkt ausgebildet. Eine weitere Abdichtung, wie zum Beispiel durch separate Schläuche oder Rohre, ist nicht erforderlich. Eine Nachbearbeitung zur Erzeugung der Vakuumdichtheit kann daher unterbleiben. Unter "vakuumdicht" ist dabei im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Kühlkanal zu führen, der nach der Messmethode nach DIN EN 13185 gemäß den Messverfahren der Gruppe A eine Helium-Leckrate aufweist, die kleiner oder gleich als 1x10'8 mbar/s ist. Auf diese Weise kann der Kühlkanal kostengünstig und direkt ausgebildet sein, um ein Kühlfluid zu führen. Selbstverständlich sind zusätzlich noch Anschlussmöglichkeiten, wie zum Beispiel Anschlussbuchsen vorzusehen, um das Kühlmittel in gewünschter Weise in den Kühlkanal einzuleiten, beziehungsweise aus diesem Kühlkanal wieder zu entfernen.
[0025] Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Anode der Anodenkörper zumindest im Bereich des Brennbahnbelags-Volumenabschnitts eine spitzwinklig angestell-te Seitenfläche aufweist, auf welcher der Brennbahnbelag zumindest teilweise angeordnet ist. Die spitzwinklige Anstellung ermöglicht dabei eine noch bessere Anordnung in dem Röntgenapparat. Insbesondere kann auf diese Weise die Anbindung in der Röntgenvorrichtung frei gewählt werden, da durch die spitzwinklige Anstellung der Seitenfläche die Ausrichtung des Brennbahnbelags erfolgt. Dabei ist die Ausrichtung des spitzen Winkels vorzugsweise derart, dass bei der Anordnung der Anode in der Röntgenvorrichtung in gewünschter Richtung die Röntgenstrahlung mit der höchsten Intensität austritt. Insbesondere ist dies im Bereich von 7 bis 15° ausgehend von dem Brennbahnbelag der Fall.
[0026] Es kann weiter von Vorteil sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Anode der Brenn-bahnbelags-Volumenabschnitt aus einem der folgenden Materialien besteht: [0027] - Wolfram, [0028] - Molybdän, [0029] - Wolfram-basierte Legierung mit mehr als 50 Gewichtsprozent Wolfram, [0030] - Molybdän-basierte Legierung mit mehr als 50 Gewichtsprozent Molybdän, [0031] - Wolfram-basierter Verbund mit mehr als 50 Gewichtsprozent Wolfram, [0032] - Molybdän-basierter Verbund mit mehr als 50 Gewichtsprozent Molybdän.
[0033] Unter einem Verbund, der Wolfram-basiert oder Molybdän-basiert ausgebildet ist, ist insbesondere der Verbund mit einem anderen Metall zu verstehen. Das andere Metall kann 5/17 tsteswldsisch« p*fK!5iäi*t AT12 862U1 2013-01-15 dabei zum Beispiel ein Metall mit hoher Wärmeleitfähigkeit, wie zum Beispiel Kupfer sein. Mit anderen Worten werden Poren in einer Wolfram-Grundmatrix beziehungsweise einer Molybdän-Grundmatrix, beziehungsweise einem hochschmelzenden andersartigem Metall als Grundmatrix genutzt, um mit einem anderen Metall gefüllt zu werden. Mit anderen Worten können auf diese Weise Wärmeleitkanäle entstehen, die eine verbesserte Wärmeabfuhr von dem Brennbahnbelag zum Kühlkanal ermöglichen. Gleichzeitig erhält die Grundmatrix aus dem hochschmelzenden Metall jedoch die Vorteile, wie sie hinsichtlich der geringeren Verbiegung und der Reduktion des Risikos des Aufreißens der stoffschlüssigen Verbindung zwischen Brenn-bahnbelags-Volumenabschnitt und Brennbahnbelag bereits in der Einleitung dieser Erfindung beschrieben worden sind. Die Porengrößen bei einem Verbund liegen dabei vorzugsweise zwischen 2 und 100 pm, insbesondere zwischen 2 und 50 pm. Eine solche Porengröße dient dazu, dass eine ausreichende Wärmeabführung durch entsprechend eingelagerte Metalle möglich wird, und gleichzeitig die notwendige Hitzeresistenz hinsichtlich des Schmelzpunktes wie auch hinsichtlich des Wärmeausdehnungskoeffizienten erzielt wird.
[0034] Ein weiterer Vorteil ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Anode für die Erzeugung der stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem Brennbahnbelag und dem Brennbahnbelags-Volumenabschnitt maximal eine Zwischenschicht angeordnet ist. Diese Zwischenschicht ist sowohl stoffschlüssig mit dem Brennbahnbelag, als auch stoffschlüssig mit dem Brennbahnbe-lags-Volumenabschnitt verbunden. Eine stoffschlüssige verbundene Zwischensicht ist zum Beispiel Lot. Dieses kann durch Lötverfahren den Stoffschluss zum Brennbahnbelag, wie auch zum Brennbahnbelags-Volumenabschnitt hersteilen.
[0035] Durch die maximal eine Zwischenschicht wird eine mögliche Wärmeisolation durch eine solche Zwischenschicht reduziert. Es wird gewährleistet, dass trotz der Anordnung dieser Zwischenschicht für die stoffschlüssige Verbindung eine möglichst schnelle und effektive Abfuhr der durch den Elektronenbeschuss erzeugten Wärme von dem Brennbahnbelag möglich wird. Darüber hinaus wird die Komplexität einer erfindungsgemäßen Anode reduziert, da nur noch das Aufbringen einer einzigen Zwischenschicht notwendig ist. Da ein hochschmelzendes Metall zumindest als Grundmatrix für den Brennbahnbelags-Volumenabschnitt verwendet wird, ist im Gegensatz zu den hohen Aufwendungen bei Drehanoden ein schrittweises Anpassen der Temperaturen über eine Vielzahl von Zwischenschichten nicht mehr notwendig. Neben der geringen Komplexität kann hier auch Volumen, Gewicht und vor allem Zeitaufwand bei der Herstellung eingespart werden.
[0036] Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Anode zumindest ein Wandungsabschnitt des Kühlkanals parallel oder im Wesentlichen parallel zu dem Brennbahnbelag ausgerichtet ist. Das bedeutet, dass der Wandungsabschnitt des Kühlkanals zumindest abschnittsweise entlang der Haupterstreckungsrichtung der Anode verläuft. Damit wird der Abstand zumindest dieses Wandungsabschnitts des Kühlkanals zum Brennbahnbelagsabschnitt über die Breite und über die Länge des Brennbahnbelags im Wesentlichen konstant gehalten. Somit ist sichergestellt, dass ein im Wesentlichen konstanter Abtrag von Wärme aus dem Brennbahnbelag über den gesamten Verlauf des Brennbahnbelags ermöglicht wird. Dies dient dazu, einzelne Hitzeinseln zu vermeiden, um sicherzustellen, dass der Brennbahnbelag eine konstante und im Wesentlichen kontinuierliche Alterung im Gebrauch über den gesamten Verlauf des Brennbahnbelags ermöglicht.
[0037] Es ist dabei darauf hinzuweisen, dass der Kühlkanal unterschiedliche Ausbildungsformen aufweisen kann. Insbesondere hinsichtlich seines freien Strömungsquerschnittes ist er dabei an die Notwendigkeit des Fluidstroms des Kühffluids anzupassen. Dabei sind sowohl runde, halbrunde, rechteckige, als auch quadratische oder anders geformte Öffnungsquerschnitte für den Kühlkanal denkbar. Neben den notwendigen Strömungsverhältnissen im Inneren des Kühlkanals ist dabei vorzugsweise auch noch auf die entsprechend einzusetzenden Fertigungsverfahren Rücksicht zu nehmen.
[0038] Alternativ zu einer vollständig parallelen Ausbildung des Kanals ist es auch möglich, dass der Kanal entlang der Länge des Brennbahnbelags mit immer geringer werdendem Ab- 6/17
AT12 862U1 2013-01-15 stand verläuft. Da über den Verlauf des Kühlkanals das Kühlfluid im Inneren des Kühlkanals Wärme aufnimmt, wird die Wärmedifferenz im Verlauf des Kühlkanals zum Brennbahnbelag abnehmen. Um nun trotzdem für den Brennbahnbelag eine im Wesentlichen konstante Kühlung beziehungsweise eine im Wesentlichen konstante Temperatur zu erzielen, kann durch die Abstandsvariation zwischen Kühlkanal und Brennbahnbelag eine im Wesentlichen konstante Temperatur des Brennbahnbelags durch unterschiedlich stark ausgeprägte Wärmeabfuhr erzielt werden.
[0039] Ein weiterer Vorteil ist es, wenn im Rahmen der vorliegenden Erfindung der Kühlkanal der Anode für die direkte Führung eines Kühlfluids ausgebildet ist. Das Kühlfluid ist dabei vorzugsweise eine Flüssigkeit. Der Kanal ist also entsprechend dicht ausgebildet, insbesondere flüssigkeitsdicht, so dass eine zusätzliche Abdichtung nicht mehr notwendig ist. Insbesondere kann auf diese Weise ein innenliegender Schlauch oder ein innenliegendes Rohr verhindert werden. Die Reduktion der Komplexität bringt bei der Fertigung und bei der Materialauswahl Kostenvorteile mit sich. Darüber hinaus werden mögliche Verbundspannungen zwischen zusätzlich notwendigen Materialien der sonst zusätzlich notwendigen Abdichtungen bei dieser Ausführungsform vermieden. Die Wandung des Kühlkanals ist also bereits Bestandteil des Anodenkörpers beziehungsweise Bestandteil des Brennbahnbelags-Volumenabschnitts.
[0040] Ebenfalls vorteilhaft ist es bei einer erfindungsgemäßen Anode, wenn der Brennbahnbelag eine Länge aufweist, die größer als die zweifache Breite des Brennbahnbelags beträgt. Insbesondere sind dabei Längen von 20 bis 1500 mm vorteilhaft. Insbesondere die großen Längen über einen Meter für einen Brennbahnbelag sind vorteilhaft, da trotz des Fertigungsaufwandes eine besonders große Anode gemäß der vorliegenden Erfindung herstellbar ist.
[0041] Damit können bereits wenige Anoden gemäß der vorliegenden Erfindung einen besonders großflächigen Bereich für die Röntgenüberwachung beziehungsweise die Erzeugung von Röntgenbildern ermöglichen. Bei einem Computertomographen, welcher 360° umlaufende Röntgenbilder in dreidimensionalen bildgebenden Verfahren erzeugen soll, reicht es zum Beispiel aus, wenn vier solcher erfindungsgemäßen Anoden mit einer Krümmung um jeweils 90° den umlaufenden Umfang eines solchen Computertomographen abdecken. Die notwendigen Überschneidungen beziehungsweise Überlappungen an den Stößen zwischen den einzelnen Anoden werden somit minimiert, so dass höhere Auflösungen bei gleichzeitig kostengünstigerer Fertigung der Anode erzielbar sind. Die Breite eines erfindungsgemäßen Brennbahnbelags liegt zum Beispiel bei 10 bis 20 mm. Die Faktoren hinsichtlich der Länge des Brennbahnbelags sind vorzugsweise größer als die zweifache Breite, insbesondere größer als die fünffache Breite, bevorzugt größer als die zehnfache Breite des Brennbahnbelags. Die Hauptvorteile der vorliegenden Erfindung werden insbesondere erzielt, wenn die Länge des Brennbahnbelags das Hundertfache oder sogar die hundertfünfzigfache Breite des Brennbahnbelags beträgt.
[0042] Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren für die Herstellung einer Anode mit linearer Haupterstreckungsrichtung für eine Röntgenvorrichtung, aufweisend die folgenden Schritte: [0043] · Ausbilden eines Kühlkanals in einem Anodenkörper, [0044] · Platzieren eines Brennbahnbelags auf einer Seitenfläche eines Brennbahnbelags-
Volumenabschnitts des Anodenkörpers, der aus einem Material mit wenigstens einer Grundmatrix aus hochschmelzendem Metall besteht und sich bis zum Kühlkanal erstreckt und [0045] · Stoffschlüssiges Verbinden zumindest des Brennbahnbelags an dem Brennbahnbe- lags-Volumenabschnitt.
[0046] Voranstehendes Verfahren wird insbesondere angewendet, um eine erfindungsgemäße Anode zu erzeugen. Anschließend an das stoffschlüssige Verbinden oder bereits vorausgehend bei der Ausbildung eines erfindungsgemäßen Kühlkanales, kann ein Krümmung erzeugt werden, so dass auch mit einem erfindungsgemäßen Verfahren eine Anode mit linearer Hauterstreckung erzielbar ist, wobei die Hauterstreckungsrichtung sich entlang einer Geraden oder 7/17 istfirek«scht5 AT12 862U1 2013-01-15 entlang eines linienförmigen Krümmungsverlaufes erstreckt. Weitere Anschlussteile können anschließend zum Beispiel durch ein stoffschlüssiges Verfahren, oder gemeinsam während dem stoffschlüssigen Verbinden zumindest des Brennbahnbelags, durchgeführt werden. Solche Anschlussteile sind zum Beispiel Anschlussbuchsen für das Kühlfluid oder Verschlussstopfen für Öffnungen im Anodenkörper. Ein erfindungsgemäßes Verfahren führt zu einer erfindungsgemäßen Anode, so dass auch durch ein erfindungsgemäßes Verfahren die Vorteile erzielbar sind, wie sie ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Anode erläutert worden sind.
[0047] Die vorliegende Erfindung wird näher erläutert anhand der beigefügten Zeichnungsfiguren. Die dabei verwendeten Begrifflichkeiten "links", "rechts", "oben" und "unten" beziehen sich auf eine Ausrichtung der Zeichnungsfiguren mit normal lesbaren Bezugszeichen. Es zeigen: [0048] Figur 1 [0049] Figur 2a [0050] Figur 2b [0051] Figur 2c [0052] Figur 3 [0053] Figur 4a [0054] Figur 4b [0055] Figur 4c [0056] Figur 4d [0057] Figur 5a [0058] Figur 5b [0059] Figur 5c im schematischen Querschnitt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anode, eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anode im schematischem Querschnitt, eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anode im schematischen Querschnitt, eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anode im schematischen Querschnitt, eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anode im schematischen Querschnitt, eine erfindungsgemäße Anode während eines ersten Herstellungsschrittes, die erfindungsgemäße Anode gemäß Figur 4a in einem zweiten Herstellungsschritt, die erfindungsgemäße Anode gemäß Figur 4a in einem dritten Herzstellungsschritt, eine erfindungsgemäße Anode gemäß Figur 4a in einem vierten Herstellungsschritt, eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anode in einem ersten Herstellungsschritt, die Ausführungsform der Anode gemäß Figur 5a in einem zweiten Herstellungsschritt, die Ausführungsform der Anode gemäß Figur 5a in einem dritten Herstellungsschritt.
[0060] In Figur 1 ist in schematischem Querschnitt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anode -10- dargestellt. Hier ist gut zu erkennen, dass es sich bei dieser Ausführungsform um einen Anodenkörper -20- mit zwei Teilen -20a- und -20b- handelt. Der erste Teil -20a- des Anodenkörpers -20-weist dabei den Brennbahnbelags-Volumenabschnitt -22-auf. Mit diesem Brennbahnbelags-Volumenabschnitt -22- stoffschlüssig verbunden ist der Brennbahnbelag -30-. Zwischen dem Brennbahnbelag -30- und dem Brennbahnbelags-Volu-menabschnitt -22- ist eine einzige Zwischenschicht -50-vorgesehen. Diese einzige Zwischenschicht -50- ist als Lotschicht ausgeführt und ist stoffschlüssig sowohl mit dem Brennbahnbelag -30-, als auch mit dem Brennbahnbelags-Volumenabschnitt -22- verbunden.
[0061] Weiter ist der Figur 1 zu entnehmen, dass sowohl die Zwischenschicht -50-, als auch der Brennbahnbelag -30- vertieft in dem Anodenkörper -20-, insbesondere dem ersten Teil -20a-des Anodenkörpers -20- aufgenommen ist. Da der Brennbahnbelag -30- unter sehr hoher elektrischer Spannung steht, wird durch die vertiefte Anordnung ein Spannungsüberschlag, also ein Lichtbogen, an den Kanten des Brennbahnbelags -30- verhindert. 8/17 äisemficsSäch» psieKiäfKt AT12 862U1 2013-01-15 [0062] Bei der Ausführungsform der Figur 1 ist der Kühlkanal -40- zwischen den beiden Teilen -20a- und -20b- des Anodenkörpers -20- ausgebildet. Später wird eine solche Ausbildung mit Bezug auf die Figuren 2a, 2b und 2c noch näher erläutert. Darüber hinaus ist der Kühlkanal -40-für den Anschluss an eine externe Kühlmittelversorgung mit einem Anschluss -60- versehen. Bei diesem Anschluss -60- handelt es sich um eine eingesetzte Buchse, die zum Beispiel durch ein stoffschlüssiges Verbindungsverfahren mit zumindest einem oder beiden Teilen -20a- und -20b- des Anodenkörpers -20- verbunden ist. Diese stoffschlüssige Verbindung wird insbesondere ebenfalls durch ein Lötverfahren erzielt. Selbstverständlich kann der Anschluss -60- auch in anderen Geometrien in andere Richtungen ragen, zum Beispiel von unten her in den Kühlkanal -40-führen. Hierbei wird insbesondere eine anwendungsspezifische Ausrichtung erfolgen, so dass der Anschluss -60- mit Bezug auf den Platzbedarf beim Einsatz der erfindungsgemäßen Anode -10- gesetzt wird.
[0063] Die Figuren 2a bis 2c zeigen drei verschiedene Varianten, wie der Anodenkörper -20-zur Ausbildung des Kühlkanals -40- zusammengesetzt sein kann. All diesen Varianten ist gemeinsam, dass, wie bei der Ausführungsform der Figur 1, der Brennbahnbelag -30- über einzige Zwischenschicht -50-stoffschlüssig mit dem Brennbahnbelags-Volumenabschnitt -22- verbunden ist. Der Anodenkörper -20- bei all diesen drei Varianten ist jeweils mehrteilig, insbesondere zweiteilig, aus einem ersten Teil -20a- und einem zweiten Teil -20b- ausgebildet.
[0064] Bei Figur 2a wird der Kühlkanal durch beide Teile -20a- und -20b- des Anodenkörpers -20- ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform weist der Kühlkanal -40- einen runden Strömungsquerschnitt auf, so dass jeweils ein halbrunder freier Querschnitt in dem jeweiligen Teil -20a- und -20b- des Anodenkörpers -20- ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsform ist der erste Teil -20a- vorzugsweise vollständig aus dem Material des Brennbahnbelags-Volumenabschnitts, also insbesondere einer Wolfram- oder Molybdän-basierten Legierung, hergestellt. Der zweite Teil -20b- des Anodenkörpers -20-, welcher unterhalb des Kühlkanals abschließt, kann auch aus einem kostengünstigeren Material, zum Beispiel Edelstahl oder Kupfer, hergestellt sein.
[0065] Auch in Figur 2b ist eine zweiteilige Ausführungsform des Anodenkörpers -20-gezeigt. Hier wird jedoch der Kühlkanal -40- nur im unteren Teil -20b- des Anodenkörpers -20- ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass eine spanende Bearbeitung beziehungsweise eine anderweitige Ausbildung des Kühlkanals -40- nur in einem der beiden Teile -20a- und -20b- des Anodenkörpers -20- erfolgen muss. Dies reduziert die Fertigungstiefe für eine solche erfindungsgemäße Anode -10-. Um den Kühlkanal -40- abzudecken, ist der erste Teil -20a- auf den zweiten Teil -20b- aufgesetzt. Wie auch bei der Ausführungsform der Figur 2a sind die beiden Teile -20a-und -20b- des Anodenkörpers -20- miteinander stoffschlüssig, zum Beispiel durch ein Lötverfahren, verbunden. Auf diese Weise wird der Kühlkanal -40- im Wesentlichen vollständig vakuumdicht ausgeführt, so dass er insbesondere direkt, also ohne weiteres Einführen eines zusätzlichen Rohres als Wandung, für die Förderung von Kühlfluid Verwendung finden kann.
[0066] Figur 2c zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anode -10-, bei welcher der Kühlkanal -40- einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweist. Bei dieser Ausführungsform ist der Brennbahnbelags-Volumenabschnitt -22- im Wesentlichen gleich dem ersten Teil -20a-des Anodenkörpers -20-. Auch hier sind die beiden Teile -20a- und -20b- miteinander stoffschlüssig verbunden, so dass ein vakuumdichter Abschluss des Kühlkanals -40- erzielt wird. Bei dieser Ausführungsform wird das hochschmelzende Metall zumindest als Grundmatrix für den Brennbahnbelags-Volumenabschnitt -22- hinsichtlich der Volumenerstreckung auf ein Minimum reduziert. Dies reduziert demnach auch die entsprechend notwendigen Kosten für die gesamte Anode -10-, da für den zweiten Teil -20b- zum Beispiel ein kostengünstigeres Material zum Einsatz kommen kann.
[0067] In Figur 3 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anode -10- dargestellt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von Figur 1 dadurch, dass der Kühlkanal -40-nicht nur schmäler ausgebildet ist, sondern darüber hinaus auch noch mit Bezug auf den Brennbahnbelag -30-, sich diesem Brennbahnbelag -30- annähert. Kühlfluid, welches durch den 9/17 istfireksisdies pSfS'iijKKt AT12 862U1 2013-01-15
Anschluss -60- in den Kühlkanal -40- gelangt, wird also den Abstand zu dem zu kühlenden Brennbahnbelag -30- über den Verlauf des Kühlkanals -40- minimieren. So wird am Anfang eine schlechtere Wärmeabtragung und am Ende des Kühlkanals -40- eine verbesserte Wärmeabtragung stattfinden. Da sich das Kühlfluid über den Verlauf des Kühlkanals -40- erwärmt, ist durch diese Ausbildung eine konstante oder im Wesentlichen konstante Temperatur des Brennbahnbelags -30- erzielbar.
[0068] Die Figuren 4a bis 4d sowie 5a bis 5c beschreiben zwei Varianten der Herstellung einer erfindungsgemäßen Anode. In beiden Fällen ist der jeweilige Brennbahnbelag -30- sowie die Zwischenschicht -50- auf einer Seitenfläche des Anodenkörpers -20- aufgebracht. Der besseren Übersichtlichkeit halber ist hier nicht dargestellt, dass sich sowohl die Zwischenschicht -50-, als auch der Brennbahnbelag -30- in einer Vertiefung befinden, so dass die Kanten des Brennbahnbelags -30- und der Zwischenschicht -50- beim realen Produkt nicht sichtbar sind, um einen unerwünschten Lichtbogen zu vermeiden.
[0069] Die Figuren 4a bis 4d zeigen eine Variante der Herstellung eines Anodenkörpers -20-, welcher eine im Wesentlichen monolithische Ausführungsform aufweist. Aus einem im Wesentlichen barrenförmigen Stück hochschmelzenden Metalls wird der Anodenkörper -20- gefertigt. In einem ersten Schritt werden die entsprechenden Seitenflächen spanend bearbeitet und eine Seitenfläche, welche auch zumindest teilweise den Brennbahnbelags-Volumenabschnitt -22-bildet, durch Fräsung spitzwinklig angestellt. Im nächsten Schritt, wie er in Figur 4b dargestellt ist, wird zum Beispiel durch spanende Bearbeitung in Form der Verwendung eines Bohrverfahrens, der Kühlkanal -40- erzeugt. Anschließend kann die Zwischenschicht -50- in Form eines Lotes und der Brennbahnbelag -30- auf dem Brennbahnbelags-Volumenabschnitt -22- aufgelegt werden, so dass durch das stoffschlüssige Verbindungsverfahren, zum Beispiel einem Lötverfahren, die stoffschlüssige Verbindung in erfindungsgemäßer Weise hergestellt wird. Je nach Einsatzsituation kann anschließend zusätzlich eine Krümmung erzeugt werden. Im Ergebnis ist eine gekrümmte Seitenfläche des Anodenkörpers -20- zu erkennen, so dass auch eine gekrümmte Ausführungsform des Brennbahnbelags -30- und der Zwischenschicht -50- die Folge ist. Somit können auch vollumfängliche Abbildungen einer Röntgenvorrichtung, wie zum Beispiel bei einem Computertomographen oder bei einer Gepäck-Scanröhre, durch eine erfindungsgemäße Anode -10- Einsatz ermöglicht werden.
[0070] Die Figuren 5a bis 5c zeigen eine Variante, bei welcher eine mehrteilige Ausführungsform des Anodenkörpers -20- für die Herstellung der Anode -10-verwendet wird. Hier kann das jeweilige Teil -20a- und -20b- des Anodenkörpers -20- separat vorgefertigt werden, so dass zum Beispiel durch das Fräsen als spanende Bearbeitung der Kühlkanal -40- in den einzelnen Teilen -20a- und -20b- des Anodenkörpers -20- ausgebildet werden kann. Anschließend werden die einzelnen Teile zusammengesetzt, so dass durch ein stoffschlüssiges Verbinden der Teile -20a-und -20b- der Anodenkörper -20-hergestellt wird. Bei dieser Variante ist es darüber hinaus besonders einfach möglich, auch ein Innenrohr in den Kühlkanal -40- einzuführen, da dieses nur eingelegt werden muss, bevor die beiden Teile -20a- und -20b- miteinander verbunden werden. Die Figur 5c zeigt den finalen Schritt, bei welchem, ähnlich wie zu Figur 4c, der Brennbahnbelag -30- und die Zwischenschicht -50-aufgelegt und zur stoffschlüssigen Verbindung ausgebildet werden.
[0071] Die voranstehenden Beschreibungen zu den einzelnen Ausführungsformen erläutern die vorliegende Erfindung nur im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können Merkmale der einzelnen Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. 10/17
Claims (15)
- AT12 862U1 2013-01-15 BEZUGSZEICHENLISTE 10 Anode 20 Anodenkörper 20a erster Teil des Anodenkörpers 20b zweiter Teil des Anodenkörpers 22 Brennbahnbelags-Volumenabschnitt 30 Brennbahnbelag 40 Kühlkanal 50 Zwischenschicht 60 Anschluss Ansprüche 1. Anode (10) mit linearer Haupterstreckungsrichtung für eine Röntgenvorrichtung, aufweisend einen Anodenkörper (20) und einen Brennbahnbelag (30), der an einem Brennbahn-belags-Volumenabschnitt (22) des Anodenkörpers (20) stoffschlüssig mit dem Anodenkörper (20) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren des Anodenkörpers (20) zumindest ein Kühlkanal (40) für die Kühlung des Anodenkörpers (20) und des Brennbahnbelags (30) angeordnet ist und zumindest der Brennbahnbelags-Volumenabschnitt (22) aus einem Material mit wenigstens einer Grundmatrix aus hochschmelzendem Metall besteht, und dass sich der Brennbahnbelags-Volumenabschnitt (22) bis zum Kühlkanal (40) erstreckt.
- 2. Anode (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anodenkörper (20) monolithisch ausgebildet ist.
- 3. Anode (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennbahnbelag (30) und der Brennbahnbelags-Volumenabschnitt (22) aus dem gleichen Material bestehen.
- 4. Anode (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anodenkörper (20) im Wesentlichen aus einem einzigen Material, nämlich dem Material des Brennbahnbelags-Volumenabschnitts (22) besteht.
- 5. Anode (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennbahnbelag (30) und der Anodenkörper (20) monolithisch ausgebildet sind.
- 6. Anode (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anodenkörper (20) zumindest zweiteilig ausgeführt ist, wobei die einzelnen Teile (20a, 20b) sich entlang der Haupterstreckungsrichtung des Brennbahnbelags (30) erstrecken und miteinander stoffschlüssig verbunden sind.
- 7. Anode (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (40) durch zumindest zwei Teile (20a, 20b) des Anodenkörpers (20) ausgebildet ist.
- 8. Anode (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (40) vakuumdicht im Anodenkörper (20) ausgebildet ist.
- 9. Anode (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anodenkörper (20) zumindest im Bereich des Brennbahnbelags-Volumenab-schnitts (22) eine spitzwinklig angestellte Seitenfläche aufweist, auf welcher der Brennbahnbelag (30) zumindest teilweise angeordnet ist. 11 /17AT12 862U1 2013-01-15
- 10. Anode (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennbahnbelags-Volumenabschnitt (22) aus einem der folgenden Materialien besteht: • Wolfram, • Molybdän, • Wolframbasierte Legierung mit mehr als 50 Gewichtsprozent Wolfram, • Molybdänbasierte Legierung mit mehr als 50 Gewichtsprozent Molybdän, • Wolframbasierter Verbund mit mehr als 50 Gewichtsprozent Wolfram, • Molybdänbasierter Verbund mit mehr als 50 Gewichtsprozent Molybdän.
- 11. Anode (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Erzeugung der stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem Brennbahnbelag (30) und dem Brennbahnbelags-Volumenabschnitt (22) maximal eine Zwischenschicht (50) angeordnet ist.
- 12. Anode (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Wandungsabschnitt des Kühlkanals (40) parallel oder im Wesentlichen parallel zu dem Brennbahnbelag (30) ausgerichtet ist.
- 13. Anode (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (40) für die direkte Führung eines Kühlfluids ausgebildet ist.
- 14. Anode (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennbahnbelag (30) eine Länge aufweist, die größer als die zweifache Breite des Brennbahnbelages (30) beträgt.
- 15. Verfahren für die Herstellung einer Anode (10) mit linearer Haupterstreckungsrichtung für eine Röntgenvorrichtung, aufweisend die folgenden Schritte: • Ausbilden eines Kühlkanals (40) in einem Anodenkörper (20), • Platzieren eines Brennbahnbelags (30) auf einer Seitenfläche eines Brennbahnbelags-Volumenabschnitts (22) des Anodenkörpers (20), der aus einem Material mit wenigstens einer Grundmatrix aus hochschmelzendem Metall besteht und sich bis zum Kühlkanal (40) erstreckt und • Stoffschlüssiges Verbinden zumindest des Brennbahnbelags (30) an dem Brennbahnbe-lags-Volumenabschnitt (22). Hierzu 5 Blatt Zeichnungen 12/17
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