DE603895C - Antikathode fuer Roentgenroehren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Antikathode für Röntgenröhren und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.

Wenn eine Röntgenröhre während einiger Zeit in Betrieb gewesen ist, so ergibt sich meistens, daß die wirksame Oberfläche der Antikathode mehr oder weniger beschädigt ist. Auf die Dauer beginnen sich Stückchen loszulösen, und diese Erscheinung führt zum Unbrauchbarwerden der Röhre. Die Erfindung hat den Zweck, die Ursachen der genannten nachteiligen Wirkung zu beseitigen und das Abblättern der Antikathode zu verhindern oder mindestens stark zu verringern.

Es ist bereits bekannt, die Auftreffstelle der Kathodenstrahlen auf die Antikathode aus abwechselnd nebeneinander angeordneten Schichten von einem Metall mit guter Wärmeleitfähigkeit und einem Metall mit hohem Schmelzpunkt herzustellen, um die Wärmeleitfähigkeit des Antikathodenspiegels zu verbessern. Gemäß der Erfindung ist bei der Anitkathode die von den Elektronen getroffene Oberfläche in eine Anzahl von Feldern unterteilt. Die Oberfläche besteht dabei aus einem einheitlichen Metall, so daß sie einer hohen thermischen Belastung gewachsen und über ihre ganze Ausdehnung zum Aussenden von Rötgenstrahlen einer bestimmten Wellenlänge geeignet ist. Die Felder der wirksamen Antikathodenoberfläche sind durch tiefe in das Metall hineingehende Trennfugen begrenzt, deren Breite so gering ist, daß praktisch keine Elektronen eindringen können.

Es ist bekannt, die wirksame Oberfläche der Antikathode mit einer Anzahl kleiner Metallstufen zu versehen, die in einer Ebene hintereinander angeordnet sind und durch einen im Querschnitt gezahnten Streifen aus Silber dargestellt werden. Mit der bekannten Vorrichtung werden ganz andere Zwecke verfolgt; es soll ein bandförmiger Brennfleck erzeugt und eine Mehrzahl von Auftreffstellen für die Kathodenstrahlen geschaffen werden. Eine hoch belastete Röntgenröhre mit einer gleichmäßigen Aus-Sendung von Röntgenstrahlen einer bestimmten Wellenlänge wird dadurch nicht erhalten.

Die günstige Wirkung der Fugen ist wahrscheinlich dem Umstand zuzuschreiben, daß die infolge der Erhitzung im Material auftretenden Spannungen durch die Anbringung der Fugen größtenteils aufgehoben werden.

Die Fugen können dadurch gebildet werden, daß in der geschlossenen Oberfläche Einschnitte gemacht werden. Sie können aber auch von Anfang an z. B. in der Weise gebildet werden, daß

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Gottfried Bruno Jonas in Eindhoven, Holland,

eine Anzahl von Blöckchen nebeneinandergelegt wird. "¹^ ' '" " ';

Eine besonders günstige Ausführung ist diejenige, bei der die strahlenaussendende Oberfläche durch eine Anzahl aneinander anliegender draht- oder bandförmiger Körper oder durch eine Anzahl aneinander anschließender Windungen ' oder Schleifen eines oder mehrerer solcher Körper gebildet wird,
ίο Eine besonders geeignete Ausführungsform wird ferner dann erhalten, wenn ein oder mehrere draht- oder bandförmige Körper zu einer Spirale mit aneinander anliegenden Windungen gewunden sind.

Bei einer anderen Ausführungsform wird die Oberfläche durch strahlenförmig von der Mitte aus zum Umfang laufende Lamellen gebildet. Diese können eine dreieckige Gestalt aufweisen, aber es können auch Drähte oder Bänder konstanter Breite benutzt werden, die derart gebogen sind, daß sie eine geschlossene Oberfläche bilden.

Eine Elektrode mit einer Oberfläche, wie sie oben beschrieben ist, wird auf sehr einfache Weise wie folgt hergestellt. Ein Draht oder Band, z. B. aus Wolfram, wird spiralförmig zu einem Ring oder einer Scheibe gewunden, und zwar derart, daß die Windungen gut aneinander anschließen. Dieser Ring oder diese Scheibe wird auf gebräuchliche Weise in einem Tragkörper aus gut wärmeleitendem Stoff, z. B. aus Kupfer, befestigt und derart abgeschliffen oder auf andere Weise bearbeitet, daß eine geschlossene Oberfläche entsteht.

Es hat sich herausgestellt, daß Röntgenröhren mit umlaufenden Anoden, deren Wolframpastille erfindungsgemäß aus einem spiralförmig gewundenen Draht besteht, stärker belastet sind und eine längere Lebensdauer haben als die vorher benutzten. Die Erfindung vergrößert dadurch die Anwendungsmöglichkeit und die Brauchbarkeit von Röntgenröhren mit umlaufender Anode.

In der Zeichnung ist eine Anzahl von Ausführungsbeispielen von Anoden und Röntgenröhren gemäß der Erfindung dargestellt.

Fig. ι ist eine Vorderansicht einer beim Betrieb umlaufenden Anode, die in Fig. 2 teilweise im Schnitt dargestellt ist.

Fig. 3 und 4 sind entsprechende Darstellungen einer anderen Ausführungsform.

Fig. 5 ist eine Vorderansicht einer Anode in einer weiteren Ausführungsform.

In Fig. ι besteht der Teil 1 aus einem Metall von gutem Wärmeleitvermögen, wie z. B. Kupfer. Auf diesem Metall ist in Form eines Ringes 2 eine Wolframschicht angebracht, die in gutem thermischem Kontakt mit der Unterlage steht, um die rasche Abführung der infolge des Auftreffens der Kathodenstrahlen in der Oberfläche entwickelten Wärme zu fördern.

In diesem Wolframring sind nun in zueinander senkrecht stehenden Richtungen Einschnitte 3 S gemacht. Die Wände dieser Einschnitte sind aneinandergedrückt, und die Oberfläche kann derart bearbeitet sein, daß die Einschnitte von außen her kaum oder gar nicht sichtbar sind.

Bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform ist in dem Tragkörper 4 eine aus einem Metall von hoher Ordnungszahl, z. B. aus Wolfram, bestehende Pastille befestigt. Diese Pastille zeigt im Schnitt eine Anzahl von aneinander anliegenden Lamellen, die jedoch eine ununterbrochene Oberfläche bilden. Diese Lamellen sind dadurch entstanden, daß die Pastille, anstatt aus einem vollen Ring zu bestehen, dadurch gebildet ist, daß ein Metallband zu einer Spjxale, mit aneinander anliegenden Winduripifglwickelt worden ist. Da ein Draht sich schwer zu einer festen Scheibe oder einem Ring formen läßt, ist es vorteilhaft, ein Band zu benutzen, da ein Band besser seine Form behält, obwohl in diesem Fall mehr Materialverlust auftritt. Die ursprüngliche Höhe des Bandes ist durch eine gestrichelte Linie in der Zeichnung angegeben.

Durch Abschleifen des spiralförmig gewundenen Bandes, nachdem auf letzteres ein Tragkörper gegossen ist, wird eine vollkommen ebene Oberfläche erhalten, die sich von außen von einer Anode mit gebräuchlicher ringförmiger Pastille nicht unterscheidet. Der ,Unterschied macht sich jedoch beim Betrieb sehr deutlich geltend; nach einer gleichen Anzahl ähnlicher Belastungen ist die beschriebene Anode noch vollkommen unbeschädigt, jedenfalls nahezu nicht angegriffen, während die Anode nach der früheren Bauart stark durch die Belastung gelitten hat.

In Fig. 5 ist die Vorderfläche einer Anode dargestellt, bei der derselbe Zweck erstrebt ist, aber bei der statt eines einzigen Bandes eine große Anzahl von draht- oder bandförmigen Körpern 6 verwendet ist. Diese erstrecken sich strahlenförmig von dem Kreis 7 aus und sind derart gebogen, daß sie eine ganz geschlossene Oberfläche bilden, die in bezug auf eine Pastille aus vollem Material ähnliche Vorteile bietet wie die Bauart nach den Fig. 3 und 4. Auch in diesem Fall kann durch Abschleifen der auf die Kante gestellten Bändchen eine dünne Pastille erhalten werden, in der anscheinend keine Unterbrechungen vorkommen, die aber trotzdem eine große Anzahl von Fugen aufweist, welche der Anode ihre vortrefflichen Eigenschäften verleihen.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   I. Antikathode für Röntgenröhren, dadurch gekennzeichnet, daß die 'von den Elektronen getroffene Oberfläche in eine An-

   zahl von Feldern eines einheitlichen Metalls unterteilt ist, die durch tief in das Metall hineingehende Trennfugen begrenzt sind, deren Breite so gering ist, daß praktisch keine Elektronen eindringen können.
2. 2. Antikathode nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Elektronen, getroffene Oberfläche der Antikathode ganz oder teilweise durch eine Anzahl aneinander anliegender draht- oder bandförmiger Körper oder durch eine Anzahl von Windungen oder Schleifen eines oder mehrerer dieser Körper gebildet ist.
3. 3. Antikathode nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche durch sich strahlenförmig von der Mitte aus zum Umfang erstreckende Drähte oder Bänder gebildet ist.
4. 4. Antikathode nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche ao ganz oder teilweise durch einen oder mehrere draht- oder bandförmige Körper gebildet ist, die zu einer Spirale mit aneinander anliegenden Windungen gewickelt sind.
5. 5. Verfahren zur Herstellung einer Antikathode einer Röntgenröhre nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus Metall,

   z. B. aus Wolfram, bestehendes Band zu einer Scheibe oder einem Ring so gewickelt wird, daß die Windungen aneinander anliegen und die Scheibe oder der Ring nach Befestigung in einem Tragkörper aus gut wärmeleitendem Stoff, wie z. B. Kupfer, abgeschliffen oder auf andere Weise derart bearbeitet wird, daß eine geschlossene Oberfläche entsteht.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen