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Röntgenröhre mit durch Strahlung gekühlter Antikathode.
Die Erfindung betrifft Röntgenröhren, und insbesondere solche von grosser Kapazität und sehr hohen Spannungen, wie sie in der modernen Röntgentherapie benutzt werden.
Bei solchen Röhren ist es schwierig, die in der Antikathode durch die Bombardierung einer grossen Anzahl von sehr schnell sich bewegenden Elektronen entwickelte Wärme mittels einer durch die Antikathode fliessenden Kühlflüssigkeit abzuleiten. In Therapieröhren hat man daher die Antikathode schon so ausgestaltet, dass sie durch Wärmeausstrahlung ihre Energie abgibt. Bei dieser Methode muss man aber dem die Antikathode umgebenden Glasgefäss ziemlich grosse Abmessungen geben, da sonst das Glas durch die ausgestrahlte Wärme zu sehr erhitzt wird.
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gpfiisses angeordnet, das einen Teil der Aussenwandung der Röhre bildet und mit einer Kühlvorrichtung versehen ist.
Die ausgestrahlte Wärme wird von der gekühlten Metallwand aufgefangen. Überdies hat eine gegebenenfalls starke Verdampfung der glühenden Antikathode keinen nachteiligen Einfluss, da sich das verdampfte Metall an der metallband absetzt.
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Temperatur abzukühlen, und auch die Abmessungen der Röhre werden bedeutend geringer als bei Verwendung einer Glaswand.
Die Erfindung bietet überdies den Vorteil, dass der metallene Teil der Aussenwandung zugleich zu andern Zwecken als für die Ableitung der von der Antikathode ausgestrahlten Wärme verwendet werden kann.
Gemäss der Erfindung kann nämlich das Metallo-efäss auch die Glühkathode umgeben und zwischen der Glühkathode und der Antikathode derart eingezogen sein, dass die Kathodenstrahlen gezwungen werden, die Antikathode auf einer beschränkten Fläche zu treffen.
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Metallgefäss geerdet werden, wodurch die Kühlung sehr erleichtert wird.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele einer solchen Röntgenröhre schematisch dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 eine Röntgenröhre, bei der der metallene Teil der Aussenwandung durch eine Hochspannungsisolierung von der Antikathode und von der Glühkathode getrennt ist, und Fig. 2 eine Ausführungsform, bei der das Metallgefäss auch die Glühkathode umgibt und zwischen der Antikathode und der Glühkathode eine Einziehung aufweist.
Bei der Röntgenröhre nach Fig. 1 besteht die durch Strahlung gekühlte Antikathode aus einer Scheibe 1 aus irgendeinem Metall mit hohem Schmelzpunkt, wie z. B. Wolfram. Diese Scheibe wird von metallenen Stützen. 2 getragen, die an einer Kappe 3 befestigt sind, deren Rand mit dem Glasgefäss 4 luftdicht verschmolzen ist. Die Glühkathode 5, welche die Form einer flachen Spirale hat, ist innerhalb eines Metallgefässes 6 angeordnet, das zum Fokussieren der Kathodenstrahlen dient und auf einem gläsernen Fuss 7 mittels Metallstützen 8 befestigt ist.
Eine dieser Stützen dient als Stromzuführungs- draht für die Glühkathode, während der andere Stromzuführungsdraht durch den in den Fuss 7 luftdicht eingeschmolzenen Leiter 9 gebildet wird.
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Der Fuss 7 ist mit einer Glaswand 10 luftdicht verbunden. Ein die Glasteile 4 und 10 luftdicht verbindendes Metallgefäss 11 umgibt die Antikathode und ist mit einem Fenster 12 zum Durchlassen der Röntgenstrahlen versehen. Das Gefäss 11 ist von einem Kühlmantel13 umgeben, der mit Zu-und Abführungsleitungen 14 und 15 für eine Kühlflüssigkeit, z. B. Wasser, versehen ist.
Beim Betrieb der Röhre wird das Metallgefäss. 11 zweckmässig geerdet und die hohe Spannung, die zwischen der Glühkathode und der Antikathode angelegt werden muss, wird gleichmässig über die isolierenden Teile zwischen der Antikathode und dem Metallgefäss 11 und zwischen der Glühkathode 5 und dem Gefäss 11 verteilt. Durch den Umstand, dass das Gefäss 11 geerdet werden kann, wird die Kühlung des Gefässes sehr vereinfacht, da bei der Zu-und Abfuhr der Kühlflüssigkeit keine besonderen Massnahmen für die Isolierung des Gefässes 11 getroffen zu werden brauchen.
Bei der Röntgenröhre nach Fig. 2 ist die Antikathode 20 auf ähnliche Weise ausgestaltet und befestigt wie bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform. Die Glühkathode 21 besteht hier aus einem geraden Draht, der innerhalb des Metallgefässes 22 gespannt ist, das zwischen dieser Glühkathode und
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getragen, von denen die erstere mit dem Metallgefäss 22 unmittelbar leitend verbunden ist, während die andere durch eine Perle 26 aus Quarz oder ähnlichem Stoff von dem Gefäss isoliert ist. Der Leiter 25 ist in die Wand des Fensters 27 luftdicht eingeschmolzen, das mit dem Rande des Metallgefässes 22 luft- dicht verschmolzen ist.
Durch die Anordnung der Glühkathode und der Antikathode in bezug auf das Metallgefäss 22 und durch die besondere Form des letzteren werden die Kathodenstrahlen gezwungen, die Antikathode auf einer beschränkten Oberfläche zu treffen, wobei bemerkt werden soll, dass das Gefäss 22 ungefähr dasselbe Potential wie die Glühkathode aufweist.
Das Metallgefäss 22 ist von einem mit Zu- und Abführungsleitungen 29 und 30 versehenen Kühl- mantel 2 umgeben. Da es bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform nicht ratsam ist, das Gefäss 20 zu erden, soll man dafür sorgen, dass beim Zu-und Abführen der Kühlflüssigkeit das Metallgefäss 22 genügend isoliert wird.
Als Stoff für die Herstellung der Gefässe 11 und 22 kommt insbesondere Chromeisen von geeigneter Zusammensetzung in Betracht. Röhren, wie sie in den Figuren dargestellt sind, können hoch entlüftet oder mit einer Gasfüllung sehr niedrigen Druckes z. B. mit Helium unter einem Drucke von 1/100 mm
Quecksilbersäule versehen sein.
Es soll bemerkt werden, dass die Erfindung nicht auf mit einer Glühkathode versehene Röntgenröhren beschränkt ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
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kathode innerhalb eines von ihr elektrisch isolierten Metallgefässes angeordnet ist, das einen Teil der
Aussenwandung der Rohre bildet, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallgefäss mit einer Kühlvorrichtung versehen ist.