Vorrichtung zum Untersuchen von Stoffen mit Hilfe von Röntgenstrahlen. Die Erfindung bezieht sich auf eine Vor richtung zum Untersuchen von Stoffen mit Hilfe von Röntgenstrahlen.
Zum Untersuchen von Stoffen, zum Bei spiel bezüglich der Struktur von Kristallen, werden oft Röntgenstrahlen benutzt. Werden kristallinische Stoffe von Röntgenstrahlen einer bestimmten Wellenlänge getroffen, so werden diese Strahlen zurückgeworfen auf eine Weise, die von dem Bau der Kristalle abhängig ist. Man kann diese zurückgewor fenen Strahlen auf einer photographisch emp findlichen Platte auffangen und,das auf ihr gebildete Bild entwickeln. Aus diesem Bild kann man sich dann eine Vorstellung über die Struktur der Kristalle des untersuchten Stoffes bilden.
Die für diese Untersuchung verwendeten ,Einrichtungen sind naturgemäss sehr verwickelt.,Sie umfassen eine oder meh rere Röntgenröhren und einen oder mehrere Apparate zur Herstellung von photogra phischen Aufnahmen. Das Ganze ist in einem metallenen Kasten enthalten, dessen Wände keine Röntgenstrahlen durchlassen und zum Beispiel aus Blei hergestellt sind, um den Austritt von Röntgenstrahlen zu verhindern. Ausserhalb dieses Kastens sind in der Regel ein Transformator zum Liefern der erforderlichen Hochspannung und eine Kühlvorrichtung zur Ableitung der beim Betrieb entwickelten Wärme angeordnet.
Oft ist ferner eine Pumpeinrichtung vorhanden, -die zum Aufrechterhalten eines genügend hohen Vakuums in der Röhre oder den Röh ren dient. Die. photographischen Apparate sind bei einer solchen Anlage während des Betriebes unzugänglich, sofern man nicht, um sie bedienen zu können, -den Kasten öffnet. Es besteht daher bei den eben be schriebenen Vorrichtungen die Gefahr, daf unter Hochspannung stehende Leiter be rührt werden.
Die Vorrichtung zum Untersuchen von Stoffen mit Hilfe von Röntgenstrahlen ge mäss der Erfindung ist dadurch gekenn zeichnet, .d:ass sich innerhalb einer während, des Betriebes zu erdenden metallenen Hülle eine Röntgenröhre befindet, deren Aussenwand ei nen gegen beide Elektroden isolierten metalle- nen'Teil hat, der,den Antikathodenspiegel um schliesst und mit der metallenen Hülle der Vorrichtung mechanisch und elektrisch ver bunden ist, welche Hülle zugleich einen Transformator umschliesst,
der -die erforder liche Hochspannung für die Röhre liefert.
Die Vorrichtung kann derart eingerichtet sein, dass an der metallenen Hülle mindestens ein Apparat zur Herstellung von röntgen photographischen Aufnahmen, zweckmässig beweglich, befestigbar ist.
Die Vorrichtung kann ferner einen elek trischen Motor mit Ventilator enthalten, mit- telst dessen die Ableitung der beim Betrieb in der Antikathode entwickelten Wärme er leichtert werden kann.
Die Röntgenröhre, die sich zum Gebrauch in einer Vorrichtung gemäss der Erfindung eignet, besitzt eine Aussenwand, die einen gegen beide Elektroden isolierten metallenen Teil hat, der den Antikathodenspiegel um schliesst und mit mindestens zwei - Fenstern versehen sind, die Röntgenstrahlen durch lassen.
Die Zeichnung veranschaulicht einen lot rechten Schnitt einer leicht transportablen Vorrichtung zur Untersuchung von Stoffen mit Hilfe von Röntgenstrahlen, welche ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen standes bildet. Die abgebildete Vorrichtung gewährt Schutz vor unerwünschtem Röntgen- strahlenaustritt und ist derart ausgestaltet, dass die Gefahr, dass unter Hochspannung stehende Teile während des Betriebes der Röhre berührt werden, ausgeschlossen ist.
Sie enthält Apparate zur Herstellung der photographischen Aufnahmen, welche fort während zugänglich sind und arbeitet mit einer permanentgeschlossenen Röntgenröhre, bei deren Betrieb demnach keine Pumpvor- richtung verwendet wird.
In der Zeichnung bezeichnet 1 eine Röntgenröhre, deren Aussenwand einen gegen beide Elektroden der Röhre isolierten metal lenen Teil 2 hat, der imstande ist, die von der Antikathode ausgehenden Röntgen strahlen zu absorbieren, und mit mehreren Fenstern 3 aus einem Röntgenstrahlen durch lassenden .Stoff versehen ist. Die gläsernen Teile 4 und 5 der Röntgenröhre sind von einer metallenen Hülle umgeben, :die aus den Teilen 6 und 7 besteht, deren Ränder 8 und 9 an den metallenen Teil 2 der Röntgenröhre anschliessen, so dass letzterer eine Fortsetzung der metallenen Aussenwand der Vorrichtung bildet. Zur Erleichterung einer festen, me chanischen Verbindung können die metal lenen Hüllen 6 und 7 an die Röhrenwand geschraubt sein.
Durch diese Einrichtung wird. erzielt, dass .die Gefahr einer Berührung von Teilen, die während des Betriebes unter hoher Spannung stehen, beseitigt ist, wäh rend es möglich ist, die Apparate zum Her stellen von Röntgenphotographien ausserhalb .der Vorrichtung und dennoch in der unmittel baren Nähe,der Röhre anzuordnen. Zwei von diesen photographischen Apparaten 10 und 11 sind in. der Zeichnung dargestellt. Es können Kameras nach dem System Debye und S'eherrer oder Bohlin oder andere ge eignete Apparate sein.
Zweckmässig sind sie an der Aussenwand der Vorrichtung beweglich befestigt. Bei der in der Zeichnung dargestell ten Befestigungsweise können .die Kameras, nachdem sie ein wenig a.ngehobenworden sind, nach aussen umgeklappt werden. Ausser der Röntgenröhre enthält die Vorrichtung einen Transformator 12, der ganz unten gleichfalls innerhalb der metallenen Hülle .angeordnet ist und .durch sein Gewicht verhütet, dass das Ganze umkippt.
Dieser Transformator, der zum Liefern der für den Betrieb erforder lichen Hochspannung dient, ist zweckmässig ganz von Öl umgeben, Eine Platte 13 aus isolierendem .Stoff schliesst den :Raum, in dem sich der Transformator befindet, oben ab. Die Primärwicklung des Transformators kann mit Hilfe eines Satzes von Kontakt stiften 14 über eine Schnur 15 an eine Weehselstrom@quelle angeschlossen werden. Die sekundären Pole ides Transformators sind mit Kontakten 16 und 17 verbunden.
Anden Kontakt 17, der zweipolig ist, ist der Glühfaden angeschlossen, während der Kon takt<B>1.6</B> über ein äusseres Kabel 18 .mit der Antikathode verbunden ist. Der Zuführungs leiter 19 hat zwecks Erzielung :einer guten Wärmeableitung einen grossen Durchmesser. Das Kabel 18 ist von einer metallenen Hülle umgeben, die, mit der Aussenwand der Vor richtung in elektrischer Verbindung steht. An .dieser Aussenwand kann mittelst der Klemme 20 eine Erdverbindung befestigt werden, so dass die Wand -der Vorrichtung, sowie die metallene Hülle -des Kabels 18 Erdpotential besitzen und somit ohne irgend welche Gefahr berührt werden können.
Das Kabel kann an der Vorrichtung gemäss der in der Patentschrift zum Patent Nr. 135591 beschriebenen Weise befestigt sein, so dass der Speisestrom des Transformators nicht fliessen kann, bevor das Kabel mit seinen beiden Enden an die Vorrichtung angeschlos sen worden ist, was zur Sicherheit des Be dienungspersonals wesentlich beiträgt. Zur Förderung der Ableitung der beim Betrieb in der Antikathode entwickelten Wärme ist oben an der Vorrichtung ein Elektromotor ?1 mit Ventilator vorgesehen. Auch andere Kühlvorrichtungen können bei der beschrie benen Vorrichtung angewendet werden. So kann zum Beispiel der über den Teil 4 hinausragende Teil des Stromzuführungs- leiters 19 sich in Öl befinden und dieses <B>01</B> durch Wasser gekühlt werden.
Man kann zu diesem Zweck idie Röhre 1 mit der Anti kathode nach unten gerichtet in die Vorrich tung einsetzen, so da.ss sich der Stromzufüh- rungsleiter 19 in demselben Ölraum befindet, wie der Transformator.
Da. die Hauptteile der Vorrichtung von einer einzigen Hülle beschränkter Ab messungen eingeschlossen werden, lässt sich die ganze Vorrichtung leicht versetzen und kann sie in einfacher Weise zum Beispiel auf einen Tisch gestellt werden. Mittelst Handgriffen 22, deren einer in gestrichelten Linien angegeben ist, kann die Vorrichtung transportiert werden.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist die Einrichtung derart, dass die Röntgen- röhre leicht durch eine andere ersetzt wer den kann, was besonders vorteilhaft ist, wenn verschiedene Aufnahmen mit verschie denen Frequenzen, bezw. verschiedenem Antikathodenmaterial gemacht werden sol len. Wenn man eine in der Wandung vor gesehene Klappe 28 öffnet, kann man den Kontakt 17 erreichen und die Verbindung von der Glühkathode mit der Sekundär wicklung des Transformators aufheben. Wenn, wie dargestellt, mit der Klappe 23 eine Kontaktvorrichtung 24 verbunden ist, die dafür sorgt, dass der primäre Stromkreis des Transformators unterbrochen bleibt, so lange die Klappe geöffnet ist, können die Kontakte 16 und 17 so lange sie unter Span nung stehen, nicht berührt werden.
Bei ge öffneter Klappe 23 kann das Kabel an der obern Seite und gegebenenfalls die elek trische Verbindung des Ventilatormotors ge löst werden, worauf der obere Teil 6 der metallenen Hülle abgenommen werden kann. Man kann jetzt die Röntgenröhre aus der Vorrichtung herausnehmen und durch eine andere ersetzen. Die Vorrichtung kann -dann wieder in umgekehrter Reihenfolge der Vor gänge zusammengesetzt werden, worauf sie wieder zum Gebrauch fertig ist.
Die Röhren für eine Vorrichtung gemäss der Erfindung können mit Röntgenstrahlen durchlassenden Fenstern, zum Beispiel aus Lindemanglas, versehen sein, die nicht porös sind und aus denen während des Betriebes praktisch keine Gase frei werden. Bei Ver wendung von Röhren mit Glühkathode, bei welchen man derartige Vorkehrungen gegen Verschlechterung des Vakuums getroffen hat, ist der Anschluss der Röhren an eine Pumpeinrichtung entbehrlich.