DE2850583A1

DE2850583A1 - X=ray tube with separately switched heaters and screen - has aperture split by conducting strip and screen potential localising target area

Info

Publication number: DE2850583A1
Application number: DE19782850583
Authority: DE
Inventors: Diethard Dipl Phys Peter
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1978-11-22
Filing date: 1978-11-22
Publication date: 1980-06-04

Abstract

An X-ray tube has two parallel heating elements which can be switched on separately. There is a screen between the anode and the cathode with an aperture to pass the electrons emanating from the cathode. The screen is connected to a potential during the operation approx. halfway between the anode and the cathode potential. The aperture is divided by an electrically-conducting strip (16). The strip is at the same potential as the screen (15). Its cross-section and location is such that the electrons emitted from the heating elements (35, 36) impinge on the anode in approx. the same area. The metallic piston of the tube is earthed, as is the screen and the strip.

Description

Röntgenröhre mit zwei parallel nebeneinander angeordnetenX-ray tube with two parallel side by side

Heizfäden Die Erfindung betrifft eine Röntgenröhre mit zwei parallel nebeneinander angeordneten Heizfäden, die zusammen oder einzeln einschaltbar sind, mit einer Abschirmblende zwischen Anode und Katode, die eine Öffnung für den Durchgang der Elektronen von der Katode zur Anode aufweist und die im Betrieb an ein Potential angeschlossen ist, das ungefähr in der Mitte zwischen dem Anodenpotential und dem Katodenpotential liegt. Die Angabe ungefähr in der Mitte ist dabei so zu verstehen, daß auch Abweichungen von + 20 96 vom Mittenpotential umfaßt sein sollen.Filaments The invention relates to an X-ray tube with two parallel heating filaments arranged next to one another, which can be switched on together or individually, with a screen between the anode and cathode, which provides an opening for the passage which has electrons from the cathode to the anode and which has a potential during operation is connected, which is approximately in the middle between the anode potential and the Cathode potential is. The information roughly in the middle is to be understood as that deviations of + 20 96 from the center potential should also be included.

Eine solche Röntgenröhre ist aus der GB-PS 839,945 im wesentlichen bekannt; allerdings besitzt diese Röntgenröhre nur einen Katodenheizfaden. Es sind jedoch auch schon Röntgenröhren mit zwei parallel nebeneinander angeordneten Heizfäden bekannt. Die beiden Heizfäden haben dabei unterschiedliche Abmessungen und unterschiedliche Emissionen (bei der gleichen Heizfadentemperatur), und die Fokussiereinrichtungen, in denen die Heizfäden angeordnet sind ("Katodentöpfe"), haben ebenfalls unterschiedliche Abmessungen, so daß sich bei Einschaltung des einen Heizfadens ein kleiner Brennfleck und bei Einschaltung des anderen Heizfadens ein großer Brennfleck ergibt. Der Katodenkopf, der diese beiden Heizfäden aufnimmt, ist bei den bekannten Röntgenröhren so ausgebildet, daß sich ein "überlagerter" Brennfleck ergibt, d.h. die Mittelpunkte der von den beiden Heizfäden erzeugten Brennflecke liegen ungefähr auf derselben Stel der Anode. Die Lage des Brennflecks ist hierbei also unabhängig davon welcher der beiden Heizfäden gerade eingeschaltet ist.Such an X-ray tube is essentially from GB-PS 839,945 known; however, this X-ray tube has only one cathode filament. There are but also X-ray tubes with two parallel filaments arranged next to each other known. The two filaments have different dimensions and different Emissions (at the same filament temperature), and the focusing devices, in which the filaments are arranged ("cathode pots") also have different ones Dimensions so that there is a small focal point when one filament is switched on and when the other filament is switched on, there is a large focal point. Of the Cathode head, which takes up these two filaments is designed in the known X-ray tubes so that there is a "superimposed" focal point, i.e. the centers of the The focal spots produced by both filaments are located approximately at the same point on the anode. The position of the focal spot is independent of which of the two filaments is currently switched on.

Die Abschirmblende hat bei der Röntgenröhre nach der GB-PS 839,945 die Aufgabe, Sekundärelektronen von dem aus Glas bestehenden Röhrenkolben fernzuhalten und den Anoden-und Katodenraum voneinander zu trennen. Eine solche Abschirmblende ist aber auch von Vorteil für Röntgenröhren mit einem Metallkolben, wie sie beispielsweise aus der DE-OS 24 55 974 bekannt sind. Hier verhindert die Abschirmblende, daß an der Anode reflektierte Sekundärelektronen am Katodenkopf vorbei den Katodenisolator erreichen können. Damit die Abschirmblende diesen Zweck erfüllen kann, muß die Öffnung in der Abschirmblende so eng sein, daß an der Anode reflektierte Elektronen bzw. dort emittierte Sekundärelektronen zwar auf den Katodenkopf auftreffen können, nicht aber an diesen vorbei den Raum jenseits (in bezug auf die Anode) des Katodenkopfes erreichen können.According to GB-PS 839,945, the shielding diaphragm has in the X-ray tube the task of keeping secondary electrons away from the glass tube bulb and to separate the anode and cathode compartments from one another. Such a screen but is also advantageous for X-ray tubes with a metal piston, such as those used for example from DE-OS 24 55 974 are known. Here the screen prevents that on Secondary electrons reflected from the anode past the cathode head past the cathode insulator reachable. So that the shielding screen can fulfill this purpose, the opening must be so narrow in the shielding panel that electrons or Secondary electrons emitted there can strike the cathode head, but not but past these the space beyond (with regard to the anode) of the cathode head reachable.

Es hat sich aber gezeigt, daß bei einer derart engen Öffnung in der Abschirmblende sich die Brennflecken nicht mehr an derselben Stelle überlagern, sondern sich seitlich verschieben. Diese Verschiebung kann mehrere Millimeter betragen.But it has been shown that with such a narrow opening in the The focal spots no longer overlap in the same place, but shift sideways. This shift can be several millimeters.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Röntgenröhre der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß auch bei derart engen Öffnungen sich ein überlagerter Brennfleck ergibt.The object of the invention is to provide an X-ray tube of the type mentioned at the beginning Kind of design in such a way that even with such narrow openings there is an overlaid Focal spot results.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Öffnung durch einen elektrisch leitenden Steg unterteilt ist, der das Potential der Abschirmblende führt, dessen Querschnitt so bemessen ist und der eine solche Lage aufweist, daß die aus den Heizfäden jeweils emittierten Elektronen ungefähr auf den gleichen Bereich der Anode treffen.According to the invention this object is achieved in that the opening is divided by an electrically conductive bar, which the potential of the shielding screen leads whose cross-section is dimensioned and which has such a position that the electrons emitted from the filaments in each case on approximately the same area meet the anode.

Durch den elektrisch leitenden Steg wird also erreicht, daß die Elektronen zu dem Steg hin abgelenkt werden, so daß hierdurch bei geeigneter Bemessung die durch die Abschirmblende bewirkte, dazu entgegengesetzte Ablenkung gerade kompensiert werden kann.The electrically conductive web ensures that the electrons be deflected towards the web, so that this, with a suitable dimensioning, the The opposite deflection caused by the screen is just compensated for can be.

Es sei an dieser Stelle erwähnt, daß aus der US-PS 3,916,202 bereits eine Röntgenröhre mit zwei zueinander parallel angeordneten Heizfäden bekannt ist, die zwischen Anode und Katode eine Steuerelektrode mit einer Öffnung aufweist, die durch einen elektrisch leitenden zu den Heizfäden parallelen Steg unterteilt ist und das gleiche Potential führt wie die Steuerelektrode. Der Steg in der Steuerelektrode hat allerdings eine andere Wirkung als bei der Erfindung.It should be mentioned at this point that from US Pat. No. 3,916,202 an X-ray tube with two filaments arranged parallel to one another is known, which has a control electrode with an opening between the anode and the cathode, which is divided by an electrically conductive web parallel to the filaments and carries the same potential as the control electrode. The web in the control electrode however, has a different effect than the invention.

Bei der bekannten Röntgenröhre geht es darum, einerseits die Brennfleckgröße zu variieren und andererseits den Röhrenstrom durch verhältnismäßig niedrige Spannung an der Steuerelektrode ganz zu unterbrechen. Zu diesem Zweck hat die der Anode zugewandte Oberfläche der Steuerelektrode die Form einer Äquipotentialfläche, wobei das Potential zwischen 1 und 15 % der Rtoden-Anoden-Spannung liegen soll. Der Steg liegt ebenfalls auf dieser Potentialfläche und ist so dünn wie möglich, so daß die Elektronenbahnen von der Steuentektrode und dem Steg nicht beeinflußt werden, wenn an die Steuerelektrode und den Steg das Potential dieser Potentialfläche angelegt werden. Wird nun das Potential der Steuerelektrode verändert, dann wird die Feldverteilung in den beiden topfförmigen Ausnehmungen des Katodenkopfes, in denen sich die beiden Heizfäden befinden, so verändert, daß sich die Fokussierung und damit die Abmessungen des Brennflecks auf der Anode verändern. Wird das Potential der Steuerelektrode und des Steges dabei positiver als dem Potential der Äquipotentialfläche entspricht, wird der Brennfleck verbreitert; wird das Potential hingegen negativer, dann wird der Brennfleck enger.In the case of the known X-ray tube, it is a question of the size of the focal point on the one hand to vary and on the other hand the tube current by relatively low voltage completely interrupted at the control electrode. For this purpose, the one facing the anode Surface of the control electrode takes the form of an equipotential surface, with the potential should be between 1 and 15% of the electrode-to-anode voltage. The jetty is also located on this potential surface and is as thin as possible, so that the electron orbits are not influenced by the control electrode and the web when connected to the control electrode and the potential of this potential surface is applied to the web. Will that now The potential of the control electrode is changed, then the Field distribution in the two pot-shaped recesses of the cathode head, in which the two Heating filaments are so changed that the focus and thus the dimensions of the focal spot on the anode. Becomes the potential of the control electrode and the web is more positive than the potential of the equipotential surface, the focal spot is broadened; however, if the potential becomes more negative, then becomes the focal point narrower.

Eine Beeinflussung der Lage der von den Heizfäden erzeugten Brennflecken auf der Anode durch die Steuerelektrode und den Steg ist dabei nicht gegeben. Wenn die Steuerelektrode und der Steg nämlich das Potential der Äquipotentialfläche annehmen, erfolgt überhaupt keine Beeinflussung der Elektronenbahnen. Wenn der Brennfleck bei einer Potentialänderung an der Steuerelektrode sich ändern würde, würde der Brennfleck auf der Anode wandern, und zwar in der einen Richtung bei einer Erniedrigung des Potentials an der Steuerelektrode und in der entgegengesetzten Richtung bei Erhöhung des Potentials an der Steuerelektrode. Dieses Wandern wird einerseits dadurch ausgeschlossen, daß sich der Steg und die Steuerelektrode so dicht am Katodenkopf befinden, daß in erster Linie das Potential in den topfförmigen Ausnehmungen des- Katodenkopfes beeinflußt wird (bei der Erfindung kann der Steg sich wegen der relativ großen Spannung zwischen ihm und dem Katodenkopf nicht so dicht am Katodenkopf befinden) und andererseits dadurch, daß der Steg so dünn und so klein wie nur möglich gemacht wird.An influence on the position of the focal spots produced by the heating filaments on the anode through the control electrode and the web is not given. if namely, the control electrode and the web assume the potential of the equipotential surface, the electron trajectories are not influenced at all. When the focal point would change with a change in potential at the control electrode, the The focal spot on the anode migrates in one direction when it is lowered of the potential at the control electrode and in the opposite direction Increase in the potential at the control electrode. This wandering is on the one hand thereby ruled out that the web and the control electrode are so close to the cathode head find that primarily the potential in the cup-shaped recesses of the Katodeenkopfes is influenced (in the invention, the web can because of the relative high tension between it and the cathode head are not so close to the cathode head) and on the other hand by making the web as thin and as small as possible will.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Röntgenröhre, Fig. 2 den Verlauf der Elektronenbahnen ohne den Steg, Fig. 3 den Verlauf der Elektronenbahnen mit Steg und Fig. 4 die Abschirmblende und den Steg.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. 1 shows a cross section through an X-ray tube according to the invention, FIG. 2 shows the course of the electron trajectories without the web, FIG. 3 shows the course of the electron trajectories with bridge and 4 shows the screen and the web.

Fig. 1 zeigt eine Röntgenröhre, deren Kolben 1 vollständig aus Metall besteht. Der Kolben 1 ist im wesentlichen rotationssymmetrisch aufgebaut. Die Anodenscheibe weist eine abgeschrägte Brennfleckbahn auf, der gegenüber die Katode 3 angeordnet ist, die an einem Isolator 4 befestigt ist. Der Isolator 4 ist auf seiner von der Katode abgewandten Seite mit einem Innenkonus versehen, in den der nicht näher dargestellte katodenseitige Hochspannungsstecker eingeführt werden kann. Der Isolator 4 ist mit einem Teilzylinder 5 verbunden, der seinerseits mit dem in diesem Bereich eine Öffnung aufweisenden Kolben verbunden ist.Fig. 1 shows an X-ray tube, the piston 1 of which is made entirely of metal consists. The piston 1 is constructed essentially rotationally symmetrical. The anode disk has a beveled focal point path, opposite which the cathode 3 is arranged which is attached to an insulator 4. The insulator 4 is on its of the The side facing away from the cathode is provided with an inner cone into which the not shown high-voltage connector on the cathode side can be inserted. The isolator 4 is with connected to a partial cylinder 5, which in turn has an opening in this area having piston is connected.

Die Anode ist an zwei Stellen gehaltert. Am unteren Ende des Mtallkolbens ist ein zur Rotationsachse konzentrischer Zapfen 6 vorgesehen, der ein Lager 7 trägt, das über einen Ring 8 mit dem zylinderförmigen Rotor 9 verbunden ist. Der Zapfen 6, das Lager 7 und der Ring 8 stellen eine leitende Verbindung zwischen dem Kolben 1 und dem Rotor 9 her, so daß mit dem Metallkolben auch der Rotor geerdet ist. Ein Stator 10 umschließt den Röhrenkolben im Bereich des Rotors.The anode is held in two places. At the bottom of the metal flask a pin 6 which is concentric to the axis of rotation and carries a bearing 7 is provided, which is connected to the cylindrical rotor 9 via a ring 8. The cone 6, the bearing 7 and the ring 8 establish a conductive connection between the piston 1 and the rotor 9 so that the rotor is also grounded with the metal piston. A Stator 10 encloses the tubular piston in the area of the rotor.

Der Ring 8 und mit ihm der Rotor 9 ist - - gegebenenfalls über weitere Ringe zur Anpassung an das unterschiedliche temperaturabhängige Ausdehnungsverhalten - mit einem Isolator 11 verbunden, der auf einer die Anodenscheibe 2 tragenden Drehachse befestigt ist. Der vorzugsweise aus Aluminium-Oxid-Keramik bestehende Isolator ist für die höchsten im Betrieb vorkommenden Anodenspannungen ausgelegt. Gegebenenfalls kann auch der zwischen der Anode 2 und dem Rotor 9 befindliche Teil der Drehachse als Isolator ausgebildet sein.The ring 8 and with it the rotor 9 is - - possibly via further Rings to adapt to the different temperature-dependent expansion behavior - Connected to an insulator 11, which is on an axis of rotation that supports the anode disk 2 is attached. The insulator, which is preferably made of aluminum oxide ceramic designed for the highest anode voltages occurring during operation. Possibly can also be the part of the axis of rotation located between the anode 2 and the rotor 9 be designed as an insulator.

Die Zufuhr der Hochspannung an die Anode erfolgt über ein weiteres Lager 13, das in einem mit dem Röhrenkolben 1 verbundenen Isolator angebracht ist, der eine konusförmige Öffnung zur Aufnahme eines Hochspannungssteckers aufweist.The high voltage is supplied to the anode via a additional Bearing 13 mounted in an insulator connected to tubular piston 1, which has a conical opening for receiving a high-voltage plug.

Das Kugellager 13 dient zur Lagerung der Drehachse 12.The ball bearing 13 serves to support the axis of rotation 12.

Die Hochspannung wird der Anodenscheibe also über das Lager 13 und die Drehachse 12 zugeführt. Die Drehachse 12 sollte daher in dem Bereich zwischen dem Lager 13 und der Anodenscheibe 2 aus Metall bestehen.The high voltage is the anode disk via the bearing 13 and the axis of rotation 12 is supplied. The axis of rotation 12 should therefore be in the range between the bearing 13 and the anode disk 2 are made of metal.

Insoweit ist die Röntgenröhre bekannt (DE-OS 24 55 974).In this respect, the X-ray tube is known (DE-OS 24 55 974).

Zusätzlich ist jedoch das der Anode zugewandte Ende des Metallzylinders 5 durch eine Abschirmblende 15 abgeschlaBen, in die ein Steg 16 eingelassen ist. Der Steg 16 verläuft parallel zum Heizfaden (in der schematischen Darstellung der Fig. 1 ist nur ein Hizfaden angedeutet, jedoch enthält die Katode 3, wie sich insbesondere aus Fig. 3 ergibt, zwei nebeneinander parallel angeordnete Heizfäden) und verläuft radial zu der kreisförmigen Anodenscheibe 2. Die Wirkung der Abschirmblende 15 und des Steges 16 wird nachstehend anhand der Fig. 2 und 3 erläutert.In addition, however, is the end of the metal cylinder facing the anode 5 closed by a shielding panel 15 in which a web 16 is embedded. The web 16 runs parallel to the filament (in the schematic representation of FIG Fig. 1 is only indicated a heating thread, but contains the cathode 3, as in particular from Fig. 3 shows two heating filaments arranged in parallel next to one another) and runs radial to the circular anode disk 2. The action of the shielding diaphragm 15 and of the web 16 is explained below with reference to FIGS.

Die Fig. 2 zeigt in starker Vergrößerung den Bereich zwischen Anode und Katode in einer zur Zeichenebene der Fig. 1 senkrechten Ebene, jedoch ohne Steg. Dabei ist mit 30 der der Anodenscheibe 2 zugewandte Teil der Katode 3, der sogenannte Katodenkopf, bezeichnet. Der Katodenkopf 30 enthält zwei topfartige, quaderförmige Ausnehmungen 31 und 32, die im folgenden als Katodentopf bezeichnet werden.Fig. 2 shows the area between the anode in a large enlargement and cathode in a plane perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 1, but without a web. At 30, the part of the cathode 3 facing the anode disk 2, the so-called Cathode head, labeled. The cathode head 30 contains two pot-like, cuboid-shaped Recesses 31 and 32, which are referred to below as the cathode pot.

An der von der Anode abgewandten Seite des Katodentopfes 31 bzw. 32 befindet sich ein Schlitz 33 bzw. 34, in dem ein Heizfaden 35 bzw. 36 angeordnet ist. Zwischen den beiden Katodentöpfen 31 und 32 befindet sich ein Mittelsteg 37.On the side of the cathode pot 31 or 32 facing away from the anode there is a slot 33 or 34 in which a filament 35 or 36 is arranged is. A central web 37 is located between the two cathode pots 31 and 32.

Die Abmessungen des Brennfleckes werden durch die Lage des Heizfadens 35 bzw. 36 in bezug auf den Schlitz 33 bzw. 34 sowie durch die Tiefe und den Querschnitt des Katodentopfes 31 und 32 bestimmt. Die sich dabei ergebenden Elektronenbahnen sind in Fig. 2 mit 38 und 39 bezeichnet.The dimensions of the focal point are determined by the position of the filament 35 and 36 with respect to slot 33 and 34, respectively as well as by the depth and the cross section of the cathode pot 31 and 32 is determined. The resulting Electron trajectories are denoted by 38 and 39 in FIG. 2.

Wäre die Abschirmblende 15 zwischen der Anode 2 und dem Katodenkopf 30 nicht vorhanden, würden sich die Elektronenbahnen um den gestrichelt gezeichneten Strahl 38a bzw. 39a gruppieren, d.h. der Mittelpunkt des Brennflecks würde dann mit dem Schnittpunkt der Strahlen 38a bzw. 39a mit der Anode 2 zusammenfallen. Man erkennt daraus, daß durch die auf Erdpotential befindliche Abschirmblende 15 die durch die beiden Holz fäden 35 und 36 erzeugten Brennflecke 21 und 22 auseinandergezogen werden.If the shielding screen 15 would be between the anode 2 and the cathode head 30 does not exist, the electron trajectories would be around the dashed line Group beam 38a or 39a, i.e. the center of the focal spot would then coincide with the intersection of rays 38a or 39a with anode 2. Man recognizes therefrom that by the shielding panel 15 which is at ground potential through the two wood threads 35 and 36 generated focal spots 21 and 22 pulled apart will.

Diese Wirkung ließe sich zwar weitgehend vermeiden, wenn die Öffnung in der Blende 15 wesentlich größer wäre. Dann bestünde jedoch wieder die Möglichkeit, daß die an der Anode reflektierten bzw. daraus ausgelösten Elektronen durch diese Öffnung hindurch am Katodenkopf 30 vorbei den Raum hinter dem Katodenkopf und damit den Katodenisolator 4 (Fig. 1) erreichen würden.This effect could be largely avoided if the opening in the aperture 15 would be much larger. But then there would be the possibility again that the electrons reflected at the anode or released from it by this Opening through the cathode head 30 past the space behind the cathode head and thus would reach the cathode insulator 4 (Fig. 1).

Es ist bekannt, daß man die von zwei nebeneinander und entfernt angeordneten Heizfäden erzeugten Brennflecken dadurch an dieselbe Stelle der Anode legen kann, daß man geneigte Katodentöpfe (und Schlitze) verwendet. In diesem Fall verlaufen also die Symmetrieachsen, die in Fig. 2 durch die gestrichelten Linien 38a und 39a gegeben sind, nicht mehr parallel zueinander, sondern sie schneiden sich unter einem spitzen Winkel. Dem sind jedoch in der Praxis Grenzen gesetzt. Der Mittelsteg (37 in Fig. 2) muß nämlich auch bei derart gegeneinander geneigten Katodentöpfen erhalten bleiben, weil sonst asymmetrische Brennflecke erzeugt werden würden. Gleichzeitig darf die Tiefe der Katodentöpfe nicht verändert werden. Daher bedingt eine derartige Neigung der Katodentöpfe, daß einerseits die Heizfäden auseinanderrücken und daß sie andererseits ihre Entfernung zur Blende ver- größeren. Wegen des Auseinanderrückens der Heizfäden muß der Neigungswinkel größer gewählt werden als es bei festem Abstand zwischen den Heizfäden notwendig wäre. Außerdem verringert sich mit zunehmender Entfernung der Heizfäden von der Blende die Feldstärke im Bereich der Heizfäden, was zu einer schlechten Emission im unteren Betriebsspannungsbereich führt. Die Emission wird auch durch die gegenseitige Abschirmung der jeweils durch einen Schlitz zu einem Katodentopf und einen Heizfaden gebildeten elektronenoptischen Systeme verschlechtert. In der Praxis wird daher der Neigungswinkel der Systeme nicht größer als 250 gewählt. Damit lassen sich die durch das Vorhandensein der Abschirmblende 15 bedingten Verschiebungen der Brennflecke 21 und 22 jedoch nicht kompensieren.It is known that one of two arranged side by side and at a distance Heating filaments can thus place focal spots in the same place on the anode, that inclined cathode pots (and slots) are used. In this case, expire that is to say the axes of symmetry which are indicated in FIG. 2 by the dashed lines 38a and 39a are given, no longer parallel to each other, but they intersect under one acute angle. However, there are limits to this in practice. The middle bar (37 in Fig. 2) must namely be preserved even with cathode pots inclined in this way remain, because otherwise asymmetrical focal spots would be generated. Simultaneously the depth of the cathode pots must not be changed. Hence such a requirement Inclination of the cathode pots that, on the one hand, the filaments move apart and that on the other hand, their distance to the aperture bigger. Because As the filaments move apart, the angle of inclination must be selected larger than would be necessary with a fixed distance between the filaments. Also decreased As the distance between the filaments and the diaphragm increases, the field strength in the area increases of the filaments, resulting in poor emissions in the lower operating voltage range leads. The emission is also due to the mutual shielding of each a slot to a cathode pot and a filament formed electron-optical Systems deteriorated. In practice, therefore, the angle of inclination of the systems chosen not to be greater than 250. This allows the presence of the Shielding diaphragm 15, however, does not cause displacements of the focal spots 21 and 22 compensate.

In Fig. 3 ist ebenfalls ein Schnitt in einer zur Zeichenebene der Fig. 1 senkrechten Ebene durch den Anoden-Katoden-Bereich der Röntgenröhre dargestellt, wobei dort die Katodentöpfe geneigt sind und ein Steg vorhanden ist.In Fig. 3 is also a section in a to the plane of the drawing Fig. 1 shows a vertical plane through the anode-cathode area of the X-ray tube, where the cathode pots are inclined there and a web is present.

Dadurch treffen die aus den beiden Heizfäden emittierten Elektronen praktisch auf der gleichen Stelle der Anode 2 auf.This hits the electrons emitted from the two filaments practically on the same point of the anode 2.

Wie Fig. 3 erkennen läßt, sind die beiden Katodentöpfe 31 und 32 zueinander geneigt, jedoch würde diese Neigung allein bei weitem nicht ausreichen, um einen überlagerten Brennfleck zu erhalten, weil die aus Metall bestehende Blende 15, die einen Abstand von 6 mm von dem Katodenkopf aufweist (für eine 150 kV-Röntgenröhre, bei der die halbe Spannung also 75 kV zwischen dem Katodenkopf und der geerdeten Abschirmblende anliegend) und die eine Öffnung von 20 mm aufweist (bei einem Katodenkopfdurchmesser von 26 mm), die Brennflecken auseinanderzieht.As shown in FIG. 3, the two cathode pots 31 and 32 are relative to one another inclined, however, this inclination alone would be nowhere near enough to make one to get superimposed focal point because the metal aperture 15, the a distance of 6 mm from the cathode head (for a 150 kV X-ray tube, at which half the voltage is 75 kV between the cathode head and the earthed one Shielding screen adjacent) and which has an opening of 20 mm (with a cathode head diameter of 26 mm), which pulls the focal spots apart.

Die Öffnung in der Blende 15 ist nun durch einen Steg 16, der aus Molybdän besteht und parallel zu den Heizfäden 35 und 36 verläuft, in der Mitte unterteilt.The opening in the diaphragm 15 is now through a web 16 that consists of Molybdenum exists and runs parallel to the filaments 35 and 36, in the middle divided.

Der Abstand des ebenfalls geerdeten Steges 16 von dem Mittelsteg 37 ist so klein wie möglich (6 mm bei 75 kV).The distance between the web 16, which is also grounded, from the central web 37 is as small as possible (6 mm at 75 kV).

Da der Mittelsteg 37 aufgrund der Neigung der Katodentöpfe 31 und 32 aber weiter von der Anode entfernt ist, wie die übrige Stirnfläche des Katodenkopfes 30, ergibt sich für die Äquipotentialfläche mit dem Potential der Abschirmblende bzw. des Steges 16 ein räumlicher Verlauf, der in der Mitte zur Katode hin "ausgebeult" ist. Die elektrische Feldstärke in diesem Bereich, die zu der Äquipotentialfläche senkrecht verläuft und die die Elektronen in diesem Bereich beschleunigt, hat dann links und rechts vom Steg 16 einen zur Mitte (auf der Anodenseite) hin gerichteten Verlauf.Since the central web 37 due to the inclination of the cathode pots 31 and 32 but is further away from the anode, like the rest of the end face of the cathode head 30, results for the equipotential area with the potential of the shielding screen or of the web 16 a spatial course that "bulges" in the middle towards the cathode is. The electric field strength in this area leading to the equipotential surface runs vertically and which accelerates the electrons in this area then has to the left and right of the web 16 one directed towards the middle (on the anode side) Course.

Die Querschnittsfläche des Steges 16 sollte so groß wie möglich sein. Je größer die Querschnittsfläche ist, um so stärker werden die Elektronenbahnen 38 und 39 zum Steg 16 hin abgelenkt. Dabei kann die Ablenkung u.U. so stark werden, daß sich die Elektronenbahnen 38 und 39 vor der Anode schneiden und somit auf der Anode nicht mehr auf dem gleichen Bereich auftreffen. In diesem Fall kann entweder die Blendenöffnung noch enger gemacht oder die Neigung der Katodentöpfe 31 und 32 verringert werden. Die Querschnittsfläche darf allerdings auch nicht zu groß gemacht werden, weil sonst die Elektronen nicht nur zum Steg 16 hin abgelenkt werden, sondern mehr oder weniger auf den Steg auftreffen. Bei den angegebenen Werten ergab sich für die Abmessungen des kreisförmigen Steges ein guter Kompromiß bei einem Durchmesser von etwa 2,8 mm. - Ein anderer Grund, weshalb der Steg 16 einen möglichst großen Querschnitt haben sollte, liegt darin, daß im Betrieb über diesen Steg ein Strom in der Größenordnung von etwa 10 % des Anodenstroms fließt. Dieser wird allerdings nicht durch die direkt auftreffenden Elektronen verursacht, die zum Beispiel von dem Heizfaden 35 ausgehend auf die Anode auftreffen und dort gestreut werden oder Sekundärelektronen auslösen, die dann im wesentlichen in Richtung des Heiz- fadens 36 reflektiert werden, im Gesenk 32 gespiegelt werden und dann auf den Steg 16 treffen. Ein geeignetes Material für den Steg ist Molybdän.The cross-sectional area of the web 16 should be as large as possible. The larger the cross-sectional area, the stronger the electron orbits become 38 and 39 deflected towards the web 16. The distraction can be so strong that that the electron paths 38 and 39 intersect in front of the anode and thus on the Do not hit the anode on the same area. In this case either the aperture made even narrower or the inclination of the cathode pots 31 and 32 be reduced. However, the cross-sectional area must not be made too large because otherwise the electrons are not only deflected towards the web 16, but more or less hit the bridge. The values given resulted in a good compromise for a diameter for the dimensions of the circular web of about 2.8 mm. Another reason why the web 16 is as large as possible Should have a cross-section, lies in the fact that in operation a current over this web flows in the order of about 10% of the anode current. However, this one will not caused by the directly hitting electrons, for example from the filament 35 starting to strike the anode and be scattered there or Trigger secondary electrons, which then essentially move in the direction of the heating thread 36 are reflected, are mirrored in the die 32 and then hit the web 16. A suitable material for the bar is molybdenum.

Bei einem größeren Abstand zwischen der Abschirmblende und der Anode 2 genügt schon das Vorhandensein des Steges, um die Elektronenbahnen 38 und 39 auf denselben Bereich der Anode 2 auftreffen zu lassen, so daß eine Neigung der Katodentöpfe 31 und 32 nicht erforderlich ist. Es ist jedoch auch in diesem Fall wichtig, daß die Äquipotentialfläche mit dem Potential des Steges und der Abschirmblende (O V) in der Mitte zur Katode hin ausgebeult ist; auch in diesem Fall ist es also günstig, wenn die der Katode zugewandte Stirnfläche des Steges 16 gegenüber der entsprechenden Stirnfläche der Abschirmblende zur Katode hin versetzt ist.With a greater distance between the shielding screen and the anode 2, the presence of the ridge is sufficient for the electron paths 38 and 39 to let the same area of the anode 2 impinge, so that an inclination of the cathode pots 31 and 32 is not required. However, in this case too, it is important that the equipotential area with the potential of the web and the shielding screen (O V) is bulged in the middle towards the cathode; in this case too it is favorable when the end face of the web 16 facing the cathode is opposite the corresponding The end face of the shielding diaphragm is offset towards the cathode.

Fig. 4 zeigt (von der Katode aus gesehen) die Kombination Abschirmblende 15 - Steg 16. Die Abschirmblende besteht aus einem runden. Metallkörper, dessen Außendurchmesser etwa 40 mm beträgt. Der Metallkörper besitzt eine etwa 2 mm starke Bodenplatte, die an ihrem äußeren Rand mit einer ebenso starken zylindrischen Wand 151 von 3mm Höhe versehen ist. Im Zentrum des Blechkörpers befindet sich eine quadratische Öffnung mit einer Seitenlänge von 20 mm.Fig. 4 shows (seen from the cathode) the combination shielding screen 15 - web 16. The shielding screen consists of a round one. Metal body, whose Outside diameter is about 40 mm. The metal body is about 2 mm thick Base plate, which on its outer edge with an equally strong cylindrical wall 151 of 3mm height is provided. In the center of the sheet metal body there is a square one Opening with a side length of 20 mm.

Diese Öffnung wird durch den Steg 16 in der Mitte unterteilt. Zur Aufnahme des Steges 16 ist die Abschirmblende 15 mit Bohrungen an gegenüberliegenden Stellen der Wand 151 sowie mit einer etwa halbkreisförmigen Nut in dem 2 mm starken ebenen Teil versehen, in die der Steg 16 eingelegt wird. Der Steg 16 wird mit seinem einen Ende mit dem Außenrand der Wand 151 verschweißt, während das andere Ende frei innerhalb der Bohrung 152 in der Wand 151 gleitet und sich somit bei Temperaturänderung innerhalb der Bohrung verschieben kann.This opening is divided in the middle by the web 16. To the Receiving the web 16 is the shield 15 with holes on opposite sides Place the wall 151 as well as with an approximately semicircular groove in the 2 mm thick provided flat part into which the web 16 is inserted. The web 16 is with his one end is welded to the outer edge of the wall 151, while the other end is free slides within the bore 152 in the wall 151 and thus when the temperature changes can move within the hole.

Obwohl bei der dargestellten Ausführungsform der Steg einen Kreis-Querschnitt hat, sind auch andere Querschnittsformen möglich, z.B. ovale oder dreieckige (wobei zwei Seiten etwa parallel zu den Elektronenbahnen verlaufen) Querschnitte.Although in the illustrated embodiment, the web a Has a circular cross-section, other cross-sectional shapes are also possible, e.g. oval or triangular (with two sides running roughly parallel to the electron trajectories) cross-sections.

Claims

PATENT CLAIMS: X-ray tube with two parallel side by side Heating filaments (35, 36) which can be inserted together or individually, with a screen (15) between anode (2) and cathode (3), which has an opening for the passage of electrons from the cathode to the anode and connected to a potential during operation is that approximately midway between the anode potential and the cathode potential is, characterized in that the opening is through an electrically conductive Web (16) is divided, which leads to the potential of the shield (15) whose Cross-section is dimensioned and which has such a position that the filaments (35, 36) each emitted electrons on approximately the same area of the anode meet.

2. X-ray tube according to claim 1, the piston (1) of which is made of metal and -earthed, characterized in that the shielding screen (15) and the web (16) are earthed.

3. X-ray tube according to one of the preceding claims, wherein the two heating filaments each in a cup-shaped recess (31, 32) of the cathode head (30) are arranged, characterized in that the cup-shaped recesses are inclined to one another, so that their lines of symmetry are on the anode side cut.