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Röntgenapparat mit hochspannungsgeschützten Röhren Die Erfindung betrifft
einen Röntgenapparat, der sich insbesondere zur Untersuchung des Baues von Kristallen,
Perlen u. dgl. eignet. Er kann jedoch auch zu vielen anderen Zwecken sowohl auf
dem Gebiet der Materialprüfung als auch dem der Medizin Verwendung finden.
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Der Apparat gemäß der Erfindung besteht im wesentlichen aus einem
einen Hochspannungstransformator enthaltenden Metallgehäuse und zwei oder mehreren
hochspannungsgeschützten Röntgenröhren, die verschiedene Betriebsspannungen erfordern
und wahlweise ausgewechselt werden können. Die Röntgenröhren werden dabei an dem
Transformatorgehäuse oder an einem auf dieses Gehäuse aufgesetzten Zwischenstück,
welches mit dem Transformatorgehäuse ein Ganzes bildet, befestigt.
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Gemäß der Erfindung sind an den Röhren Hilfsmittel vorgesehen, die
mit einer an dem Transformatorgehäuse bzw. dem Zwischenstück befestigten, zum Einstellen
der für jede Röhre erforderlichen Spannungen dienenden Vorrichtung derart zusammenwirken,
daß beim Befestigen der Röhre z. B. ein Widerstand geändert oder eine andere Transformatorabzweigung
ein- bzw. abgeschaltet wird. -Der Röntgenapparat gemäß der Erfindung ermöglicht,
daß die Röhren in äußerst einfacher Weise ausgewechselt werden können, was für Bestrahlungen
mit verschiedenen Wellenlängen nötig ist, und daß Fehler in .der Einstellung der
für jede Röhre erforderlichen Spannung vermieden werden.
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Die benannten Hilfsmittel können sich z. B. an den Röhrenbefestigungsmitteln
befinden, die aus in- oder aneinanderpassenden Ausmündungen des Transformatorgehäuses
oder Zwischenstücks und der Röhrenhülle bestehen. Dabei dient ein Satz Befestigungsmittel
für die Anodenseite und ein zweiter Satz für die Kathodenseite der -Röhre. Die elektrischen
Leiter sind isoliert .durch diese Ausmündungen hindurchgeführt. Falls ein Zwischenstück
vorhanden ist, schließt dieses die von dem Transformator zu den Befestigungsstellen
der Röhre führenden Hochspannungsleiter ein.
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Die am Transformatorgehäuse bzw. am Zwischenstück befindliche Vorrichtung
zum Einstellen der verschiedenen Spannungen kann einen oder mehrere bewegbare Teile
enthalten, die beim Befestigen der Röhre durch die an ihr befindlichen Befestigungsmittel
betätigt werden und die entsprechende erforderliche Spannung einstellen.
Zweckmäßig
sind diese bewegbaren Teile als Druckschalter ausgebildet, während die Befestigung
der Röhren und die Betätigung dieser Druckschalter mittels überwurfmuttern erfolgt.
Wird eine Röhre verwendet, für deren Betrieb keine Betätigung der bewegbaren Teile
erfolgen soll, so kann durch eine geeignete Ausbildung der Befestigungsmittel dafür
gesorgt werden, daß die Teile unbeeinflußt bleiben. Beispielsweise werden die Befestigungsmittel
mit Aussparungen, bei Überwurfmuttern insbesondere mit einer rundlaufenden Nut,
versehen, wodurch die bewegbaren Teile bei der Befestigung der Röhre unbeeinflußt
bleiben.
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` Eine Ausführungsform eines Apparats geinäß .der Erfindung ist in
der Zeichnung beispielsweise dargestellt.
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Fig. i ist eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht des
Apparats, wobei die Röhre parallel zur Zeichenebene liegt.
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Fig. 2 ist eine Vorderansicht des gleichen Apparats, ebenfalls teilweise
im Schnitt. Fig.3 und 4 zeigen Einzelheiten in vergrößertem Maßstab.
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Mit i ist ein Metallzylinder bezeichnet, innerhalb dessen ein der
Einfachheit halber nicht dargestellter Hochspannungstransforinator angeordnet ist.
Mit dem Transformatorgehäuse i ist ein hohles Aufsatzzwischenstück 2 vereinigt,
das an der oberen Seite Mundstücke aufweist, an die sich die Mundstücke der Hülle
3 einer Röntgenröhre 4 anschließen. Durch diese Mundstücke sind die Stromleiter
hindurchgeführt, welche die Röhre mit dem Transformator verbinden.
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Die Befestigung der Röhre erfolgt mit Hilfe von Überwurfmuttern 5
und 6, die auf einen vorspringenden Rand 7 geschraubt sind (Fig.3). Von dem Deckel
des eigentlichen Transforinatorgehäuses i führen isolierte Leiter 8 und 9 zu Kontaktvorrichtungen
für die elektrische Verbindung mit der Röhre. Diese Kontaktvorrichtungen weisen
ein isolierendes Anschlußstück io auf, welches das Ende der Leiter 8 und 9 abschließt.
Diese Anschlußstücke -tragen am Ende Kontaktorgane, die mit den an den Röhrenenden
befestigten Kontaktorganen zusammenarbeiten. In Fig. i ist für die Anodenseite diese
elektrische Verbindung im Schnitt dargestellt. In dieser Figur ist i i das Kontaktorgan
der Anode. Ein federndes Kontaktstück 12 ist an dem Anschlußstüclz io befestigt,
das bei der Anbringung der Röhre mit dem Kontaktstück i i in Berührung kommt. Ein
Druckschalter 13, der in den Primärkreis des Transformators eingeschaltet ist, wird
beim Anschrauben der Mutter 5 geschlossen, wobei diese den Stift 1 4 niederdrückt.
Solange dies nicht geschehen ist, können die Anschlußkontakte nicht unter Hochspannung
stehen. An Stelle des Schalters 13 kann auch eine Verriegelungsvorrichtung eines
im Primärkreis liegenden Schalters von der Überwurfmutter betätigt werden, wodurch
das Einschalten erst nach der Befestigung der Röhre möglich ist.
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Ein ähnlicher Schalter 15 ist zu einem anderen Zweck auf der Kathodenseite
angebracht. Innerhalb des Aufsatzstückes 2 befindet sich ein Widerstand 16. Dieser
Widerstand liegt in dem Primärkreis des Transformators, kann aber mit Hilfe des
Schalters 15 kurzgeschlossen werden. Durch das Anschrauben der Mutter 6 wird
der Stift, in dem .dieser Schalter am oberen Ende endigt, abwärts gedrückt. Diese
Bewegung findet jedoch nicht statt, wenn die Überwurfmuttern 6 die in Fig. 4 dargestellte
Form aufweisen. Die in dieser Figur dargestellte Mutter hat eine Nut, in die der
Stift des Schalters 15 paßt, so daß dieser unbetätigt bleibt, wenn beim Befestigen
der Röhre die Mutter angeschraubt wird. Eine solche Mutter wird dann gewählt, wenn
für den Betrieb der Röhre im Primärkreis des Transformators ein besonderer Widerstand
(Widerstand 16) erforderlich ist, so daß die Spannung an der Röhre selbsttätig auf
.den erforderlichen Wert eingestellt wird. Es können natürlich nach Belieben mehrere
ähnliche Kontaktvorrichtungen vorgesehen sein, so daß sich verschiedene Schaltmöglichkeiten
ergeben, unter anderem z. B. die, daß die Spannung an der Glühkathode auf verschiedene
Werte eingestellt werden kann.
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Wünscht man eine Untersuchung mit Röntgenstrahlen vorzunehmen, die
von einer größeren Anode ausgesandt werden, so ist eine höhere Spannung zwischen
den Elektroden als bei der Verwendung einer Röhre erwünscht, bei .der die wirksame
Oberfläche der Anode aus Kupfer besteht. Bei Verwendung einer Röhre der letztgenannten
Art wird somit die Befestigungsvorrichtung derart gewählt, daß der Widerstand 16,
der zum Herabsetzen der Spannung dient, in dem Primärkreis eingeschaltet bleibt.
Dieser Widerstand muß hingegen bei der Verwendung einer Röhre der erstgenannten
Art kurzgeschlossen werden, und aus diesem Grund fehlt für diesen Fall die Nut in
der Mutter 6.
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Das Aufsatzstück 2 trägt weiterhin eine Platte 17 mit nach außen ragenden
Armen i9, an denen Instrumente 18 zum Herstellen von kristallographischen Diagrammen,
z. B. nach dem System Debye-Scherrer, befestigt sind. Diese Instrumente können auf
den Armen i9 verschoben und, wenn nötig, von diesen entfernt werden. Die Röntgenröhre
4 weist zwei Strahlenaustrittsfenster 2o und 21 auf.
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Zum Kühlen der Röntgenröhre dient ein
Ventilator 22,
der zusammen mit dem antreibenden Motor z3- innerhalb des Aufsatzstücks 2 angeordnet
ist. Der Ventilator saugt durch das Gitter 24 Luft an und bläst diese durch eine
Luftleitung 25 in .den Raum zwischen der Röntgenröhre und der diese umgebenden Hülle.
Der Luftstrom streicht dann in Richtung der Pfeile an der Anode entlang und findet
an dem Ende der Hülle Gelegenheit, durch Öffnungen 26 nach außen zu treten. Der
Motor 23 wird gleichzeitig mit dem Transformator mit dem zur Verfügung stehenden
Netz verbunden und erfordert keinen besonderen Schalter.
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Aus Obigem geht hervor, daß der Apparat keine ungeschützten, von außen
her zugänglichen Hochspannungsleiter aufweist. Selbst beim Üffnen der Luke 27, die
zu dem von dem Aufsatzstück 2 umschlossenen Raum Zutritt gibt, ist keine Gefahr
vorhanden, mit unter Hochspannung stehenden Teilen in Berührung zu kommen, da die
vom Transformator zu den Anschlußvorrichtungen führenden Verbindungen für diese
Spannung isoliert ausgeführt sind. Außerdem ist man, da sich der Kontaktstecker
28 für den elektrischen Anschluß des Apparats vor der Luke 27 befindet, genötigt,
den Stecker zu entfernen, bevor man die Luke öffnen kann. =Die Mitte der Sekundärwicklung
des Transformators ist zweckmäßig mit dem Transformatorgehäuse verbunden, so daß
jeder Transformatorpol in bezug auf das Gehäuse, .das beim Betrieb des Apparats
an Erde gelegt wird, die halbe Spannung besitzt, die zwischen den Elektroden der
Röhre herrscht.