Röntgenröhre mit Glühkathode. Diese Erfindung bezieht sich auf Rönt genröhren mit einer Glühkathode.
Um zu erreichen, dass die Kathodenstrah len die Antikathode über eine beschränkt.?, Oberfläche, den sogenannten "Fokus" treffen, hat man in den bekannten Coolidge-Röntgen- röhren bisher immer eine Sammelvorrichtung angebracht, welche die Kathodenstrahlen schon in der Nähe der Kathode zu einem konzentrierten Bündel vereinigte. Die Glüh- kathode wird dabei in gedrän:;ter Form, zum Beispiel in der Form einer Spirale, innerhalb einer zylindrischen Sammelvorrichtung an geordnet.
Gemäss der Erfindung wird nun die Glüh- kathode in einem metallenen Gefäss angeord net, das sich innerhalb der Aussenwand der Röhre erstreckt, in bezug auf welches Gefäss die Antikathode derart isoliert ist, dass diese Isolierung -der zwischen Glühkathode und Antikathode anzulegenden Betriebsspannung Widerstand bieten. kann.
Auf der Seite der Antikathode ist das Metallgefäss zu einer Öffnung zum Durchlassen der Kathoden- Alen verengt und der Teil der Anti- kathode, auf den die Kathodenstrahlen tref fen, ist unweit von dieser Öffnung, also in dieser Üffnunb selbst oder in deren Nähe angeordnet.
Man kann das Metallgefäss derart aus bilden, dass es die Glühkathode nahezu ganz umgibt. Ausser der Offnunb zum Durchlas sen der Kathodenstrahlen muss das Gefäss natürlich auch mindestens an einer Stelle zum Durchlassen der Röntgenstrahlen aus gebildet sein, es kann hierfür eine Öffnung aufweisen, welche ihrerseits durch ein me- tallene-s Fenster oder ein Metallgewebe, das die Röntgenstrahlen durchlässt, abgeschlossen sein kann.
Da .die Antikathode in der Nähe der Öff nung des Metallgefässes angeordnet ist, kön nen die Kathodenstrahlen bloss durch das besonders für diesen Zweck angeordnete Fen ster aus der Röhre heraustreten, und wird somit die Gefahr, dass der Experimentator Röntgenstrahlung ausgesetzt wird, vermin dert, Beim Betrieb der Röntgenröhre gemäss derrfiaidung wird zweckmässigerweise das hIetallgefäss, innerhalb dessen die Cx@ü@i- kathode angeordnet ist,
über einen Wider- stand oder über eine Quelle konstanter aber regelbarer Spannung mit der Glühkathode verbunden. Insbesondere empfiehlt es sich, das Metallbefäss durch einen Widerstand oder eine Spannungsquelle derart mit der Glüh kathode zu verbinden, dass das Metallgefäss in bezug auf sämtliche Punkte des Grliili- fadens ein negatives Potential aufweist.
Dass die Glühkathode grossenteils von einem Metallgefäss von konstantem, vorzu-s- weise negative-in Potential, umgeben ist, hie. tet den Vorteil einer konstanten Wirkung der Röntgenröhre, da die ungleichmässige Aufladung einer Glaswand keine Schwierig keiten mehr bietet.
Ein anderer Vorteil ist, dass die Röntgen strahlen nur von dein Antikathodenspiegel, nicht etwa. von andern Teilen der Antika thode herkommen.
Bei R.öntgenrö hren gemäss der Erfindung werden die Kathodenstrahlen durch die be sondere Form und die Anordnung des Me- tallgefässes und der Antikathode in bezug aufeinander auf einen beschränkten Teil der Antikathode konzentriert.
Es ist nicht mehr nötig, die Glühkathode in gedrängter Form anzubringen, und eine die. Cxltihkathode mehr oder weniger eng um- gebende Sammelvorrichtung kann ebenfalls entbehrt werden.
Durch die geeignete Wahl von Form und Anordnung des Metallgefässes kann man ferner dafür sorgen, dass die wirksamen Röntgen- strahlen die Oberfläche der Antikathode in senkrechter oder nahezu senkrechter Rich tung zu dieser Fläche verlassen, womit der Vorteil verbunden ist, dass L?nebenheit.en auf der Oberfläche der Antikathode nicht so leicht zur Absorption der Röntgenstrahlens Veranlassung geben können.
Da es in Röntgenröhren, gemäss der Er findung nicht mehr notwendig ist, der Glüh- kathode eine gedrängte Form zu geben, so wird es insbesondere möglich, den Teil der Antikathode, auf den die Kathodenstrahlen treffen. die Of'fnung im Metallgefäss zum Durchlassen der Kathodenstrahlen und die Öffnung oder das Fenster zum Durchlassen der Röntgenstrahlen, bleichachsig einzu- ordnen.
Die beiliegende Zeichnung stellt beispiels weise eine Ausführungsform einer Röiitbt,ii- röhre. gemäss der Erfindung im Längsschnitt dar.
In der Zeichnung wird die Aussenwand der Röntgenröhre durch das Glasgefäss 1 ge bildet, mit dem eine innere Glasröhre 2 luft dicht verschmolzen ist. Mit dem Ende der Röhre ? ist die Antikathode 3, die zum Bei spiel hauptsächlich aus Chromeisen bestehen kann, luftdicht verschmolzen.
Auf der Vor- derfliiclie der .Antikathode ist ein zum Bei spiel aus M'olfi-ani bestehendes Einsatzstiicl@ 4 befestigt, und die Nehillröhre 5 dient für die Zufuhr einer liiihlflüssigli#eit.
Mit. der Innenwand des Gxefä.sses 1 ist di(- Glasröhre, 6 verschmolzen, die eine federnde Klemme 7 trägt, iin der mittelst der Stützen 8 der Metallkörper 9 aufgehängt ist.
Dieser Körper kann zum Beispiel aus Molybdiin oder Chromeisen, o ler aua einem andern leicht zu entg@isenden Material bestehen. Er kann auch iius Aluminium oder dergleichen hergestellt werden;
aber dann hat man nicht den Vorteil, dass die Röntgenstrahlen weni#- stens zum T(@il von dem Meta.llgefiiss absor biert werden.
Die CT'hilikathode 10, die aus einem ge- radcn Draht, z. B. aus -#Nrolfr < im, besteht, ist innerhalb des i@letalloefässes 9 an den Strom- zuführungsdrähten hl. und 12 befestigt; letz tere sind luftdicht in der Wand des Gefässes 1 eingeschmolzen und sind durch die Quarz perlen 13 und 14 elrlztrisch von dem Metall gefäss 9 betrennt.
Auf der Seite der Antikathode ist das Metallgefäss 9 zii einer Öffnung 15 veren;;t und auf der andern Seite ist eine Öffnun?'- oder ein Fenster 16 zum Durchlassen dor Röntgenstrahlen vorgesehen.
Beim Betrieb der Röhre wird zwischen der Glühkathode 10 und de-r Antikathode 3 eine hohe Spannung angelegt und dem Ge fässe 9, mit dem der 7irfiibrunasdraht 17 v" ;-r Kunden ist, wird ein Potential gegeben, dis zweckmässig in bezug auf sämtliche Punkte des Glühfadens ein wenig negativ ist.
Die von dem Glühfaden ausgesandtn Elektronen können nun das Metallgefäss 9 nicht erreichen, sondern werden durch die besondere Form des Metallgefässes und durch die Anordnung der Antikathode gezwungen, die Vorderfläche der Antikathode über eine beschränkte Oberfläche zu treffen.
Man wird bemerken, dass die wirksamen Röntgenstrah len die Oberfläche der Antikathode in senk rechter oder nahezu senkrechter Richtung zu dieser Fläche verlassen, Röntgenröhren gemäss der Erfindung kön nen auf bekannte Weise entlüftet werden, so dass die Entladung praktisch ohne Gasionisie- rung stattfindet. Auch känn man die Röh ren mit einer aus Wasserstoff oder Helium bestehenden Gasfüllung versehen, die ein,-,n solchen Druck hat,
dass' keine hinderliche Gasionisierung auftritt. DieserGasdruckkann über 0.0006 mm Quecksilberdruck liegen, und kann zum Beispiel bei einer Wasserstoff füllung ungefähr 0,01 mm betragen.
X-ray tube with hot cathode. This invention relates to x-ray tubes with a hot cathode.
In order to ensure that the cathode rays hit the anticathode over a limited surface, the so-called "focus", a collecting device has always been installed in the known Coolidge x-ray tubes, which collects the cathode rays in the vicinity of the cathode united into a concentrated bundle. The incandescent cathode is arranged in a compact form, for example in the form of a spiral, within a cylindrical collecting device.
According to the invention, the hot cathode is arranged in a metal vessel that extends inside the outer wall of the tube, with respect to which vessel the anti-cathode is insulated in such a way that this insulation offers resistance to the operating voltage to be applied between the hot cathode and the anti-cathode. can.
On the side of the anticathode the metal vessel is narrowed to an opening for the passage of the cathode alene and the part of the anticathode that the cathode rays hit is not far from this opening, i.e. in this opening itself or in its vicinity.
The metal vessel can be designed in such a way that it almost completely surrounds the hot cathode. In addition to the opening for the passage of the cathode rays, the vessel must of course also be formed at least at one point for the passage of the x-rays; it can have an opening for this purpose, which in turn is through a metal window or a metal mesh that lets the x-rays through , can be completed.
Since the anticathode is arranged near the opening of the metal vessel, the cathode rays can only exit the tube through the window specially arranged for this purpose, thus reducing the risk of the experimenter being exposed to X-rays. When operating the X-ray tube in accordance with the modification, it is expedient to use the metal vessel within which the Cx @ ü @ i cathode is arranged,
connected to the hot cathode via a resistor or via a source of constant but controllable voltage. In particular, it is advisable to connect the metal container to the incandescent cathode by means of a resistor or a voltage source in such a way that the metal container has a negative potential with respect to all points of the hot filament.
The fact that the hot cathode is largely surrounded by a metal vessel with a constant, presumably negative-in potential, means. This has the advantage of a constant effect of the X-ray tube, since the uneven charging of a glass wall no longer poses any difficulties.
Another advantage is that the X-rays only come from your anti-cathode mirror, not from. come from other parts of the antiquity method.
With x-ray tubes according to the invention, the cathode rays are concentrated on a limited part of the anticathode due to the special shape and arrangement of the metal vessel and the anticathode with respect to one another.
It is no longer necessary to attach the hot cathode in a compact form, and one the. Cxltihkathode more or less closely surrounding collection device can also be dispensed with.
Through the appropriate choice of shape and arrangement of the metal vessel, one can also ensure that the effective X-rays leave the surface of the anticathode in a perpendicular or almost perpendicular direction to this surface, which has the advantage that there are narrow spaces cannot so easily give rise to absorption of the X-rays on the surface of the anticathode.
Since it is no longer necessary in X-ray tubes, according to the invention, to give the incandescent cathode a compact shape, it is particularly possible to use the part of the anticathode which the cathode rays strike. The opening in the metal vessel for the passage of the cathode rays and the opening or the window for the passage of the X-rays are to be arranged paleaxially.
The accompanying drawing shows, for example, an embodiment of a tube. according to the invention in longitudinal section.
In the drawing, the outer wall of the X-ray tube is formed by the glass vessel 1, with which an inner glass tube 2 is fused air-tight. With the end of the tube? is the anticathode 3, which can consist mainly of chrome iron, for example, fused airtight.
An insert piece 4 consisting, for example, of molten ani is attached to the front surface of the anticathode, and the neural tube 5 is used for supplying a fluid.
With. The inner wall of the container 1 is fused to the glass tube 6, which carries a resilient clamp 7, in which the metal body 9 is suspended by means of the supports 8.
This body can, for example, consist of molybdiine or chromium iron, or any other material that is easily degassed. It can also be made from aluminum or the like;
but then one does not have the advantage that the X-rays are absorbed by the meta-fluid at least to the T (@il).
The CT'hilicathode 10, which is made from a straight wire, e.g. B. consists of - # Nrolfr <im, is inside the i @ letalloefässes 9 on the power supply wires hl. and 12 attached; The latter are fused airtight in the wall of the vessel 1 and are electrically separated from the metal vessel 9 by the quartz beads 13 and 14.
On the side of the anticathode, the metal vessel 9 is narrowed to an opening 15 and on the other side an opening or window 16 is provided for the passage of X-rays.
When the tube is in operation, a high voltage is applied between the hot cathode 10 and the anticathode 3, and a potential is given to the vessel 9, with which the irrigation wire 17 is connected, to all points filament is a little negative.
The electrons emitted by the filament cannot reach the metal vessel 9, but are forced by the special shape of the metal vessel and the arrangement of the anticathode to hit the front surface of the anticathode over a limited surface.
It will be noted that the effective X-rays leave the surface of the anticathode in a perpendicular or almost perpendicular direction to this surface. X-ray tubes according to the invention can be vented in a known manner so that the discharge takes place practically without gas ionization. The tubes can also be filled with a gas filling consisting of hydrogen or helium, which has a pressure such as
that no obstructive gas ionization occurs. This gas pressure can be above 0.0006 mm of mercury pressure, and can be approximately 0.01 mm for a hydrogen filling, for example.