DE532800C - Kupferanode fuer Roentgenroehren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Röntgenröhren, im besonderen die Ausbildung der Anode.

Beim Betrieb von Röntgenröhren ergab sich, daß sich die Strahlungsintensität während der Arbeitszeit in ganz unregelmäßiger, nicht leicht zu kontrollierender Weise änderte, dabei aber die aufgedrückte Spannung konstant blieb. Bei Strahlenphotographie oder Arbeiten mit Fluoreszenzschirm können infolgedessen unterexponierte bzw. unscharfe Bilder entstehen. Aus diesen und anderen Gründen ist gewöhnlich eine konstante Strahlungsintensität erwünscht. Unter bestimmten Umständen allerdings kann, wie die Erfahrung lehrt, eine Intensitätsabnahme und damit eine Abweichung vom flachen Gebiet der Charakteristik bzw. konstanter Intensität zweckmäßig sein. Gewöhnlich will man jedoch eine Verringerung der Röntgenstrahlung vermeiden.

Man hat gefunden, daß die Abnahme der Strahlungsintensität in der Hauptsache von einer Abnahme der Stromstärke herrührt, die zu verschiedenen Betriebszeiten auftreten kann. Diese Stromsenkung kann allenfalls nur dadurch kompensiert werden, daß man die an der Glühkathode liegende Spannung erhöht, sofern man im flachen Gebiet der Charakteristik arbeitet; dies ist zwar keine schwierige Aufgabe, kann jedoch Unannehmlichkeiten mit sich bringen. Das Absinken des Arbeitsstromes kann vielerlei Ursachen haben; die der Erfindung zugrunde liegenden Versuche machen es wahrscheinlich, daß dieses Absinken von einer Verringerung der Elektronenemission herrührt, die selbst möglicherweise durch Gasadsorptionen am Glühdraht bedingt ist, wobei die verschiedenen in der Röhre entwickelten Gase aus dem Anodenmaterial stammen.

Es hat sich nun gezeigt, daß bei Verwendung von Kupfer als Anodenmaterial die Stromstärke besonders auffallend absinkt. Was nun immer die Ursache der Stronwerminderung sei, die Versuche, die der Erfindung zugrunde liegen, ergaben folgendes: Wird das Kupfer der erwähnten Anode in passender Weise mit einem bestimmten Metall vereinigt, beispielsweise legiert, dann neigt die Stromstärke einer Röhre bei einer gegebenen Spannung nicht mehr zum Sinken; sie kann sogar ein wenig steigen bzw. eine flache Charakteristik aufweisen, die von der Zusammensetzung der Legierung abhängt.

Gegenstand der Erfindung ist nun eine Röntgenröhre, in welcher der Arbeitsstrom und infolgedessen die Intensität der Röntgenstrahlung im wesentlichen konstant bleibt oder zumindest in der Arbeitszeit nicht sinkt. Weiterhin ist gemäß der Erfindung eine ver-

besserte Anode vorgesehen, durch deren Zusammensetzung dem Arbeitsstrom von vornherein ein gewünschtes Maß von Gleichförmigkeit erteilt werden kann.
Die Erfindung wird an Hand der beiliegenden Zeichnung erläutert. Abb. ι zeigt einen Schnitt durch eine Röhrenanode. In Abb. 2 sind die Stromänderungen pro Zeiteinheit für \'erschiedene Anodenlegierungen dargestellt. In Abb. ι sieht man eine normale Anode, bestehend aus einem Metallsockel 1, der an einem Ende in einer zugeschärften Fläche ausläuft und am anderen Ende sich an dem kombinierten Träger und Leiter 2 anschließt. Der von den Kathodenstrahlen getroffene Teil 3 der Anode kann als Wolframscheibe ausgebildet sein, die in dem Körper 1 eingelassen ist. Gegebenenfalls kann das Material des Körpers 1 die Scheibe umbördeln und sie auf diese Weise fixieren. Die Scheibe kann aber auch, was üblicher ist, mit der Anode zu einem Stück gegossen sein. Bisher hat man als Anodenmaterial gewöhnlich das elektrisch wie thermisch gut leitende Kupfer verwendet. Dabei ergab sich aber im Betriebe ein sehr rasches Absinken des Arbeitsstromes. In Abb. 2 zeigt z. B. die unterste mit 100 °/₀ Cu bezeichnete Kurve, wie bei einer Röhre mit im wesentlichen aus Kupfer bestehender Anode die Stromstärke in etwa 90 Sekunden von 9 Milliamp. auf praktisch J Milliamp. absinkt. Andererseits kann man bei einer ganz aus Aluminium bestehenden Anode in derselben Zeit ein Ansteigen der Stromstärke auf etwa 10 Milliamp. beobachten.

Als wünschenswerte Bedingung für normale Verhältnisse ergibt sich eine flache Stromkurve und ein Arbeitsstrom von der Größe des Anfangsstromes, der im speziellen Fall auf 9 Milliamp. angenommen ist. Diese Forderung läßt sich im wesentlichen Ausmaß erfüllen, wenn man Kupfer mit einer entsprechenden Aluminiummenge legiert. Versuchsergebnisse mit solchen Legierungen sind in Abib. 2 graphisch dargestellt. Man sieht daraus, daß eine Legierung mit ¹It⁰I₀ Aluminium während einer Betriebszeit von 90 oder weniger Sekunden infolge konstanter Stromverhältnisse befriedigende Resultate liefert. Ähnliche Kurven lassen sich auch für andere Aluminiumzusätze und überhaupt für jeden beliebigen Fall festlegen. Man bemerkt ganz deutlich, wie die erfindungsgemäße Anordnung unter konstanten Spannungsverhältnissen eine gleichmäßigere Stromintensität bzw. weit geringeren Stromabfall aufweist als eine Röhre mit einer Kupferanode. Nach etwa 90 Sekunden zeigt eine Röntgenanode mit einer 2 °/₀ Al 98 °/o Cu-Anode nur noch ein schwaches Ansteigen der Stromstärke.

Wie ohne weiteres einleuchten dürfte, kann der geringe Verlust infolge der verminderten elektrischen und thermischen Leitfähigkeit der Aluminium-Kupfer-Legierung leicht ausgeglichen werden, indem man die Anode etwas größer ausbildet als die normalen' Rein-Kupferelektroden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Kupferanode für Röntgenröhren, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Aluminium in einer Menge zugesetzt ist, daß der während des Betriebes von Röntgenröhren mit reiner Kupferelektrode auftretende Abfall des Röhrenstromes vermindert oder in einen Stromanstieg umgewandelt wird. .

2. Kupferanode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie etwa ^x/₄ bis 2 °/₀ Aluminium enthält.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen