CH94764A - Hochvakuum-Entladungsröhre. - Google Patents

Description

      Hochvakuum-Entladungsröhre.       Es hat sich gezeigt, dass bei solchen Ent  ladungsröhren, insbesondere     Röntgenröhren,     deren Entladungsraum so weitgehend entlüftet  ist, dass die noch vorhandenen Luftreste den  Entladungsvorgang nicht beeinflussen, beim  Betrieb häufig in der Nähe des     Anoden-Hilfs-          elektroden-    oder     Antikathodenhalses    durch  schlagen.

   Diese unliebsame Erscheinung be  ruht darauf, dass der Glashals durch von der  Anode, Hilfselektrode oder Antikathode aus  gehende sekundäre Elektronen auf eine nega  tive Spannung aufgeladen wird, die gegen die  Spannung an der Aussenseite der Röhre -er  hebliche Unterschiede aufweisen und zum       Durchschlagen    der Röhre führen kann.  



  Die Zeichnung veranschaulicht in     Fig.    1  beispielsweise bei einer     Hochvakuumröhre    üb  licher Bauart mit Kathode 1 und Antikathode 2  schematisch den Verlauf der von der Anti  kathode 2 ausgehenden Sekundärelektronen.  Es ist daraus ersichtlich, dass diese punktiert  angedeuteten Elektronen nahe dem     Antikatho-          denhals    auf die Glaswand auftreffen und dieser  eine negative Ladung     verleihen.    Da der Vor  gang der Auslösung der Sekundärelektronen    nicht zu vermeiden ist, so müssen Mittel zur  Beseitigung des erwähnten Übelstandes darin  bestehen, die     Sekundärelektronen    von der  Glaswandung des Röntgenrohres fernzuhalten.  



  Gemäss der Erfindung wird dies dadurch  erreicht, dass innerhalb der Röhre ein die ge  fährdeten Stellen der Röhrenwandung     abschir-          mender    Schutzkörper vorgesehen ist.  



  Die     Fig.    2-9 der Zeichnungen zeigen       Hochvakuum-Röntgenröhren    mit verschiedenen  Ausführungsformen des Schutzkörpers.  



  Nach     Fig.    2 ist an der Kathode 1 ein  glockenförmiger Schutzkörper 3 befestigt; der  mit seinem Rand bis über die Ebene der  Antikathode 2 hinausragt. Dieser     Körper    3  besteht aus dünnem Glas oder Quarz, auf das  ein Metallbelag, zweckmässig aus     Tantal    oder  dergleichen, niedergeschlagen ist. Er hat dabei  ungefähr die Gestalt einer halben Hohlkugel,  in deren Mitte der     Antikathodenkopf    2 sich  befindet.

   Durch die hohe negative     Aufladung     des Schutzkörpers 3 werden in dessen Innen  raum geschleuderte Elektronen, wie punktiert  angedeutet, nach der Antikathode hin zurück  getrieben, so da?) sie nur den Metallstiel de      Antikathode oder den     Aritikathodenkopf,    aber  nicht mehr die Glaswand treffen. Die Feld  verteilung hat von der Antikathode nach dem  Schutzkörper hin überall angenähert gleichen  Verlauf.  



  Besteht der Ablenkungskörper aus Metall,  so wird er zweckmässig für den Durchtritt  der Röntgenstrahlen mit einem Fenster ver  sehen. Er kann dann auch entsprechend     hig.    3  derart ausgebildet sein, dass als eigentlicher  Schutzkörper ein Ring 4 dient, der die Anti  kathode 2 in der Ebene ihres Spiegels um  gibt und mittelst einzelner     Stützen    5 an der  Kathode 1 befestigt ist.  



       -Um    auch die Auslösung tertiärer Elek  tronen auf der     Oberfläche    der Antikathode  oder an deren Stiel unschädlich zu machen,  ist es zweckmässig, entsprechend     Fig.    4 dem  Schutzkörper ein noch den     Antikathodenstiel    6  auf seiner längeren Strecke umfassenden,  zweckmässig zylindrischen Ansatz 3' zu geben.  



       Fig.    4 zeigt noch eine weitere Schutzein  richtung, die aus einem an     den     Antikathoden  stiel 6 angebrachten,     schalenförmigen    Körper 7  besteht. Der Schutzkörper 3' und diese Schale  bilden dann zusammen eine Art Falle für die  Elektronen.  



  Zur Befestigung der Schutzkörper können  an Stelle der Kathode auch besondere An  satzstutzen am Röntgenrohr dienen. Der Schutz  kiirper 3, 4 oder 3' kann auch ausschliesslich  aus einem Nichtleiter, beispielsweise aus Glas  oder Quarz bestehen, der durch die vom     Brenn-          fleck    der Antikathode ausgehenden Sekundär  elektronen auf ein hohes negatives Potential  aufgeladen wird und dann ebenso wirkt, als  wenn er leitend wäre.  



  Bei der Ausführungsform nach     Fig.    5 ist  an dem     Antikathodenstiel    6 hinter dem Kopf  der Antikathode 2 ein     becherförmiger    Körper 8  befestigt, der sich über die Antikathode 2  hinaus ungefähr bis in die Höhe der Kathode 1  erstreckt. Dieser Schutzkörper besteht zweck  mässig ebenfalls aus Glas oder Quarz, das  mit einem metallischen Überzug versehen ist.  Auch kann er ganz aus Metall gefertigt sein,  wobei dann zweckmässig für den Durchtritt  der Röntgenstrahlen ein Fenster vorgesehen ist.

      Die Befestigung des Schutzkörpers 8 kann  auch am     Aritikathodenkopf    2 selbst oder an  einem besonderen Träger erfolgen, der an der  Glaswandung angebracht, beispielsweise mit  dem Träger 9 für den     Antikathoderistiel    6  vereinigt ist.  



  In den     Fig.    6 und 7 sind als Ausführungs  beispiele     Hoehvakuum-Röntgenröhreri    darge  stellt, bei denen der Schutzkörper die Kathode  und die Antikathode     haubenförmig    umgibt,  aber nicht leitend damit verbunden ist. Er  besteht vorzugsweise aus Isoliermaterial.  



  Nach     Fig.    6 ist an die Innenwandung des  Halsansatzes 10 für die Kathode 1, beispiels  weise an der Stelle, an     der'dieser    an die Glas  kugel     angeschmolzen    ist, ein aus Hartglas ge  fertigter Kolben 11 von Tropenform ange  blasen. Dieser umgibt den     Antikathodenkopf    2  und dessen Stiel 6 auf eine längere Strecke.  Der Stiel durchsetzt ihn in einer trichter  förmig nach innen eingezogenen Öffnung 12,  so dass keine unmittelbare Berührung mit dem  Glaskörper     stattfindet.     



  Dadurch, dass sowohl die Kathode wie die  Antikathode von dem sich beim Betrieb innen       mitElektronen    beschlagenden gläsernen Schutz  körper 11 getrennt sind, wird eine den Glas       körperschädigendeInnenentladungundWärme-          leitung    vermieden.  



  Um zu verhüten, dass durch die an sich  zwar enge     Öffnung    für den     Antikathodenstiel     im     innern        GlasgefässSekundärkathodenstrahlen          hindurchdringen,    ist ein trichterförmiger Schirm  13 von solcher Ausdehnung vorgesehen, dass  er die     Öffnung    12 vollständig umfasst.  



  Bei der     .Röhre    nach     Fig.    7     umfasst    der  ebenfalls     tropfenförmig    gestaltete Schutzkörper  11 mittelst einer Scheibe 14 aus Quarz oder  dergleichen den     Antikathodenstiel    6 in aus  reichender Entfernung vom Antikathoden  kopf 2. Zur Verbindung des Innenraums des       Schutzkörpers    11 und des     Katbodenhalses    10  der Röhre mit dem     Röhrenkugelraum    sind  Öffnungen 15 nahe der     Einschmelzstelle    des  Schutzkörpers 11 vorgesehen.  



  Bei Verwendung von Quarz oder     schwer     schmelzbarem Glas als     Baustoff    für den  Schutzkörper 11 endigt dieser in einem Ko-      aus 16', der auf das entsprechend gestaltete  Ende eines kurzen, an den Halsansatz 10 für  die Kathode     angeschmolzenen    Rohres 17' auf  gepasst ist. Dies geschieht, weil eine Ver  schmelzung mit Weichglas nicht möglich ist.  Eine ähnliche mechanische Verbindung erfolgt  an dem andern Ende des Schutzkörpers 11  bei Verwendung einer     Abschlussscheibe    14 aus  Quarz.  



  Da in vielen Fällen die Hauptgefährdung  der Röhrenwand durch die Wirkung der Sekun  därelektronen innerhalb des Röhrenhalses auf  tritt, der den Halter für die die Sekundär  elektronen aussendende Elektrode umgibt, ge  nügt es für in dieser Weise gefährdete Röhren,  durch den Schutzkörper den Eintritt der Se  kundärelektronen in den den Antikathoden  stiel aufnehmenden Röhrenhals zu verhüten.  



  Ein Ausführungsbeispiel einer derartig ge  schützten Röntgenröhre zeigt     Fig.    B.  



  An die Innenwandung des Halsansatzes  16 für die Antikathode 2 ist ein Glasdeckel  17     angeschmolzen,    der den     Antikathodenstiel    6  dicht anschliessend umgibt. Der dem Stiel an  liegende Rand dieses Deckels schliesst zwar  die Glaskugel und den Halsansatz nicht luft  dicht voneinander ab, gleichwohl ist zur Er  leichterung des     Entlüftens    eine     kleine.Öffnung     18 vorgesehen, die durch einen Blechschirm  19, der über den     Antikathodenstiel    gestreift  ist,     abgedekt    wird.

   Es können auch besondere       Durchbrechungen    an andern Stellen des Deckels  vorgesehen sein, die durch zweckmässig an  diesem selbst angeordnete Schirme aus dem  gleichen Stoff wie dieser überdeckt werden.  Der     Antikathodenstiel    6     findet    in dem Glas  deckel 17 einen guten Halt.  



  Bei der Einrichtung der Röntgenröhre  nach     Fig.    9 ist der Röhrenhals 16 auch gegen  gegebenenfalls von dem     Antikathodenhals    6  ausgehende Elektronen geschützt. Es ist dabei  in den     Antikathodenhals    ein Glasrohr 20 ein  gesetzt, das an seinem     obern    Ende 21 nahe  der     Einschmelzstelle    für die Zuleitung zur  Antikathode 2 mit dem Hals 16 verschmolzen,  an seinem andern Ende 22 derart trichter  förmig     aufgeweitet    ist, dass nur eine schmale  Lücke zwischen seinem Rand und der Innen-         wandung    des Halses 16 verbleibt.

   Zum Zwecke,  auch Berührungen von Metall- mit Glasteilen  im Bereiche der Entladung zu vermeiden, ist  innerhalb des Rohres 20, mit diesem in der       Nähevon        dessenEinschmelzstelleverschmolzen,     ein zweites Rohr 23 angeordnet, das zur Be  festigung der Antikathode 2 dient. Der Stiel 6  der aus Wolfram bestehenden Antikathode  ist an einem geschlitzten Metallrohr 24 be  festigt, das über das Glasrohr 23 geschoben ist.

Claims (1)

1. PATL,'NTANTSPRUCH Hochvakuum-Entladungsröhre, dadurch ge kennzeichnet, dass zum Zweck der Fernhal tung der Sekundärelektronen, die von den durch Primärelektronen getroffenen Elektroden ausgeben; von der Glaswand der Röhre ein die gefährdeten Stellen der Wand abschir mender Schatzkörper innerhalb der Röhre vor gesehen ist. UNTERANSPRÜCHE: 1. Entladungsröhre, insbesondere Hochvaku- um-Röntgenröhre, nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Schutz körper die die Sekundärelektronen aus sendende Elektrode, namentlich den Anti kathodenkopf der Röntgenröhre, seitlich umgibt. 2.

   Entladungsröhre nachLTnteranspruch1, da durchgekennzeichnet, dassderSchutzkörper zwecks negativer Aufladung mit der Ka thode leitend verbunden ist. 3. Entladungsröhre nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass derAblenkungs- körper aus dünnen Glas oder Quarz besteht. 4. EntladungsröhrenachUnteranspruch3, da durch gekennzeichnet, dassder Ablenkungs körper aus dünnen Glas oder Quarz be steht, auf dem ein Metallbelag niederge schlagen ist. 5.

   Röntgenröhre nach Unteranspruch 1, da durchgekennzeichciet; dassder Schutzkörper die ungefähre Form einer offenen Kugel schale hat, die an ihrem 'VIittelpunkt hinter der Kathode befestigt ist und deren Rand über die Ebene des Antikathodenspiegels hinausragt. 6. Röntgenröhre nach Unteranspruch 5, da durch gekennzeichnet, dass der Ablenkungs körper -einen den Antikathodenstiel auf einer längeren Strecke umfassenden Ansatz besitzt. 7.

   Röntgenröhre nach Unteranspruch 5, da durch gekennzeichnet, dass auf dem Anti- kathodenstiel ein den Rand des Schutzkör pers umfassender schalenförmiger Schutz körper angeordnet ist. B. Röntgenröhre nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass der kugelscha- lenförmige Schutzkörper an seinem Mittel teil hinter dem Antikathodenkopf befestigt und derart bemessen ist, dass er den Anti- kathodenkopf überragt und ungefähr bis in die Höhe der Kathode reicht. 9.

   Entladungsröhre nach Patentanspruch, dadurcb gekennzeichnet, dass die Kathode und die die Sekundärelektronen aussen dende Elektrode durch einen mit Öff nungen zum Durchtritt der Elektroden balter versehenen Schutzkörper in Gestalt eines im wesentlichen geschlossenen Ge fässes aus Isoliermaterial umgeben sind. 10. Röntgenröhre nach Unteranspruch 9, da durch gekennzeichnet, dass der Schutz körper an der Ansatzstelle des Kathoden halses mit der Röhrenwand verbunden und an der Durchtrittsstelle des Anti- kathodenstiels eine besondere Abschirm- vorrichtung für die Elektronen vorgesehen ist. 11.

   Röntgenröhre nach Unteranspruch 9, da durch gekennzeichnet, dass der Schutz körper an der Ansatzstelle des Kathoden halses mit der Röhrenwand verbunden und an der Durchtrittsstelle des Antikathoden- stiels elektronendicht an diesen ange schlossen ist. 12. Röntgenröhre nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der den Anti- kathodenstiel aufnehmende Hals der Röhre gegen die Röhrenkugel durch eine Trenn wand geschützt ist, wobei eine besondere Schirmvorrichtung die Entlüftungsöff nungen dieser Wand abdeckt.

   13.. Entladungsröhre nach Patentanspruch, bei der der Halter der die Sekundärelektronen aussendenden Elektrode innerhalb eines be sonderen Raumes der Röhre angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die ge fährdeten Wandteile dieses Raumes gegen den Entladungsraum und gegen die Se kundärelektronen aussendenden Metall teile durch einen innerhalb dieses Raumes angeordneten Schutzkörper abgeschirmt ist. 14. Röntgenröhre nach Unteranspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Nähe des Endes des Antikathodenhalses angeschmolzene, rohrförmige Schutzkörper aus Glas an seinem dem Entladungsraum zugewendeten Ende dicht an die zu schirmende Wand herangezogen ist. 15.

   Röntgenröhre nach Unteranspruch 14, da durch gekennzeichnet, dass innerhalb des rohrförmigen Schutzkörpers ein Rohr stutzen angeordnet ist, der als Träger für den Antikathodenstiel dient. 16. Röntgenröhre nach Unteranspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Rohrstutzen von einem Metallkörper um schlosser) wird, an dem der Antikathoden stiel befestigt ist.