DE2432704A1 - Roentgenstrahlen-emissionsvorrichtung sowie verfahren zur herstellung einer kaltkathoden-emittereinrichtung fuer eine roentgenstrahlenroehre - Google Patents

Description

Int. Cl. ²:

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

H 05 G 1-22

ischrift	24 32 704
Aktenzeichen:	P 24 32 704.6-33
Anmeldetag:	8. 7.74
Offenlegungstag:	30. 1.75

Unionspriorität: (§2) (53). (§ΐ)

9. 7.73 USA 377741

Bezeichnung:

Röntgenstrahlen-Emissionsvorrichtung sowie Verfahren zur Herstellung
einer Kaltkathoden-Emittereinrichtung für eine Röntgenstrahlenröhre

Anmelder:

Golden, John P., Ann Arbor, Mich. (V.St.A.)

Vertreter:

Erfinder:

Dahlke, W., Dipl.-Ing.; Lippert, H.-J., Dipl.-Ing.; Pat.-Anwälte,
5060 Bensberg-Refrath

gleich Anmelder

©1.75 409 885/458

Dipl.-lng. W. DaHike

DipUng. Η.-]· Lippert 5. JuIi 1974

Patentanwälte Da./K

506 Refroth bei Köln
Frankenforster Straße 137

John P. Golden Ann Arbor, Michigan, USA

Röntgenstrahlen-Emissionsvorrichtung sowie Verfahren zur Herstellung

see κ a:sx = sx2 vs s s at acxsiK iss=: x=:c sis c = = = c== = = ccii = = i: = = e:s:i:c== = =:s=: ==:s; = = = = s=si=sex=XESK:c=s

einer Kaltkathoden-Emittereinrichtnng für eine Röhtgenstrahlenröhre

Die Erfindung "betrifft eine Röntgenstrahlen-Emissionsvorrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Kaltkkathoden-Emittereinrichtung für eine Röntgenstrahlenröhre. Insbesondere betrifft sie eine Röntgenstrahlenvorrichtung mit Impulsausgang verbesserter Konstruktion und Funktion. Die Erfindung betrifft ferner Verbesserungen in bestimmten Bauteilen für Röntgenstrahlen-Emissionsvorrichtungen, zu denen Umformer, Triggervorrichtungen und Röntgenstrahlenröhren gehören.

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Die Röntgenstrahlenvorrichtung, mit der die Erfindung befaßt ist, ist eine relativ kleine und häufig transportable Ausführung und muß hinsichtlich Größe, Leistungsausgang und impulsartigern Ausgang im Gegensatz ZTi einem Dauerwellenausgang von den größten strahlungstechnischen Anlagen unterschieden werden, wie sie üblicherweise in Krankenhäusern für die diagnostische Untersuchung des menschlichen Körpers verwendet werden. Die Röntgenstrahlenvorrichtung, mit der die Erfindung befaßt ist, ist beispielsweise und besonders gut brauchbar in Verbindung mit der veterinärmedizinischen Diagnose, der verdeckten Verpackungsprüfung, mit Bomben- und Waffensuchsystemen in Flughafen und vielen anderen Anwendungsfällen, bei denen eine kleine, transportable und leicht zu bediende Torrichtung benötigt wird. Sie kann natürlich ebensogut auch für Untersuchungen am Menschen verwendet werden.

Bekannte Röntgenstrahlen-Emissionsvorrichtungen in relativ kleiner und transportabler Ausführung weisen üblicherweise eine Röntgenröhre in Kaltkathodenausführung auf, ferner einen Hochspannungsgenerator in der Form eines Spiralkondensators und eine Triggerschaltung, die bei Aktivierung einen Kurzζeitimpuls elektrischer Energie vom Generator zur Röntgenröhre schickt. Bestimmte bekannte Vorrichtungen weisen Mittel zum Wählen der Zahl von Ausgangsimpulsen auf, die während eines bestimmten Untersuchungsvorgangs erzeugt werden sollen, wobei die Zahl der Impulse, die gewählt wird, beispielsweise ein· Funktion der Tiefe und der Schwierigkeit der Röntgenstrahlen-Durchdringung in der zur Un-

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tersuchung anstehenden Vorrichtung sind. Eine voll transportable Vorrichtung hat üblicherweise alle vorstehend aufgeführten Bauteile, die in einem relativ kleinen Paket angeordnet sind, welches einen geeigneten Schutz vor Strahlung und Hochspannungsableitung hat, wobei darüber hinaus eine Stromversorgung vorgesehen ist, zu der eine Batterie und ein Gleichstrom/Wechselstrom-Wandler gehören, mit der der Hochspannungsgenerator mit Strom versorgt wird.

Wie bekannt, sind Röntgenstrahlen-Emissionsvorrichtungen in Verbindung mit den verschiedensten Arten von Bildsammelvorrichtungen brauchbar, unter anderem einfache photographische Platten, Fluoroskope usw.

Sie kleinen transportablen Röntgenstrahlenvorrichtungen des Standes der Technik haben eine bestimmte Zahl von Mängeln, besonders bezüglich der Gleichförmigkeit in dem Röntenstrahlenausgang, d.h. die Impulse elektromagnetischer Energie sind weder in der Energiehöhe noch in der Verteilung oder im Muster gleichförmig. Darüber hinaus haben die bekannnten Vorrichtungen eine kurze Röhrenlebensdauer, einen geringen Wirkungsgrad, einenmühseligen Verpackungsaufwand und eine Tendenz zur inneren Zerstsörung auf Grund von Hochspannungsableitung und Korona-Effekten. Es besteht also eine Notwendigkeit für eine bessere Rönfeenstrahlen-Emissionsvorrichtung in kleiner transportabler Ausführung, damit die lahlreichen ausgeprägten Schwierigkeiten bekannter Vorrichtungen beseitigt werden.

Erfindungsgemäß ist eine Röntgenstrahlen-Emissionsvorrichtung in einer relativ kleinen transportablen Ausführung vorgesehen, die einen impuls-

förmigen Ausgang liefert und einen besseren Wirkungsgrad, eine wesentlich bessere Gleichförmigkeit in der Röntgenstrahlen-Energiehöhe und im Verteilungsmuster, eine lange Lebensdauer der Einzelteile und eine zweckmäßige und wirkungsvolle Verpackung hat. Allgemein werden die Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch die verbesserte Konstruktion der Gesamt-Röntgenstrahlen-Emissionsvorrichtung, die verbesserte Konstruktion und Auslegung einer Anzahl von Einzelbauteilen der Röntgenstrahlen-Emissionsvorrichtung und die Integrierung dieser Einzelbauteile in ein zweckmäßiges und mühelos einsetzbares Paket geschaffen.

Gemäß einem ersten speziellen Merkmal der Erfindung wird mit einem Umformer verbesserter Konstruktion und Anordnung für die Erzeugung einer Hochleistungs-Spannungsimpulsfolge wählbarer Zahl gearbeitet. Der erfindunsgemäße Umformer hat mehrere Wicklungen, die auf einer dielektrischen Spule bzw. Wickelschablone sitzen, und die Anordnung einer relativ großen Zahl von "äußeren", geschichteten Stahlkernen um die Wicklungen des Umformers herum, wobei die Kerne so angeordnet sind, daß sie die Umformerwicklungen an ihren speziellen Lagen umschließen oder umgeben. Ferner sind die mehreren Kerne auf dem Umfang um die Wicklungen herum im Abstand angeordnet, um ein Umformerpaket zu bilden, das eine hohle Mitte hat, durch die sich andere Bauteile der Röntgenstrahlen-Emissionsvorrichtung erstrecken können. Im speziellen Aueführungsbeispiel, das nachstehend noch im einzelnen zu beschreiben sein wird, handelt es sich bei den Kernen um silizium-orientierte Stahlkerne in C-Konstruktion, wobei solche "C"-Stücke Ende an Ende in Paaren mitein-

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ander verbunden sind und mit beschichteten Stahlbändern zusammengehalten sind. Darüber hinaus erleichtertdie Umformerkonstruktion nach dem Ausführungsbeispiel die Anordnung aller Ausgangsstufen-Bauteile, zu denen zum Beispiel Diodengleichrichter gehören, direkt an der Peripherie der Umformerwicklungen und zwischen deren auf dem Umfang im Abstand angeordneten Kernen, damit eine integrierte und einheitliche Ausgangseinheit geschaffen wird, die sowohl Primär- als auch Sekundär-Umformerwicklungen ,und anderen elektrische Bauteile aufweist, die diesen zugeordnet sind.

Wie vorstehend angedeutet, besteht ein weiteres Merkmal der Erfindung in der Lageanordnung der Umformerausgangseinheit innerhalb eines Gehäuses, wobei die Lage koaxial zu dem kapazitativen Spannungsgenerator vor diesem vorgesehen ist und die Mittelachse der beiden Bauteile* einen langgestreckten Raum bilden, der die Röntgenröhre aufnimmt.

Nach einem zweiten speziellen Merkmal der Erfindung ist ein Hochspannungsgenerator in der Form eines Spiralkondensators vorgesehen. Der Kondensator hat eine Kombination von zwei Kupferfolienplatten, die voneinander durch ein geeignetes dielektrisches Material wie Mylar und Papier getrennt sind und spiralförmig auf eine geeignete Form aufgewickelt sind, damit sie mit dem Umformer verbunden werden können und dadurch Hochspannungsimpulse an die Röntgenstrahlen-Emissionsröhre angelegt werden können. Erfindungsgemäß sind der Spiralkondensator und der genannte Umformer zusammen in koaxialer und im axialen Abstand liegender Weise in einem metallischen Kanister angeordet, der elektrisch auf Erd-

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spannung gehalten wird und der aus zwei offenen zylindrischen Abschnitten besteht, die durch eine Gewindeverbindung verbunden werden, so daß eine Trennung der beiden Metallabschnitte zu der elektrischen Trennung des Spiralkondensators vom Umformer führt.

Nach einem dritten speziellen Merkmal der Erfindung ist eine Röntgenstrahlen- Emissionsröhre in Kaltkathodenausführung vorgesehen. Sie Röntgenstrahlen-Emissionsröhre nach der Erfindung hat in der bevorzugten Form eine langgestreckte und mit einer scharfen Spitze versehene Wolfraumanode, die in einer leergepumpten Glashiille in zurückgeführter Ausführung sitzt, um einen Lichtbogen zwischen deren Elektroden zu vermeiden, und einen Kathodenemitter in ringförmiger Konstruktion. Der Emitter besteht aus einem oder mehreren im axialen Abstand angeordneten Ringen aus Hochwiderstands-Material in stoffartiger Form, der bzw. die am spitzen Ende der Volframanode sitzt bzw. sitzen, und zwar konzentrisch im Abstand dazu. In der dargestellten Form der Erfindung, die nachstehend noch im einzelnen zu beschreiben sein wird, besteht der Kathodenemitter aus zwei Ringen aus Graphittuchmaterial, die in einem Preßeitz in einem zweiteiligen Kathodengehäuse zusammengehalten sind und die Mittellöcher sich ändernden Durchmessers haben, die dem sich ändernden Durchmesser längs der Achse der spitzen Anode angepaßt sind, um damit für einen gleichmäßigen Abstand zwischen den Innendurchmessers der verschiedenen Emitterringe und der Anodenoberfläche zu sorgen.

Die Erfindung besteht ferner in einem Verfahren und in einer Vorrich-

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tung zur Herstellung der Kathode, wie sie vorstehend beschrieben worden ist. Die Vorrichtung besteht aus einem zweiteiligen Preßsitz-Kathodenmontagegehäuse, einem Stempel und einem Teflonblock oder dergleichen zur Verwendung während des Fressens. Im Ausführungsbeispiel, das nachstehend noch zu beschreiben sein wird, besteht die Gesamtkathode aus einem ersten Gehäuseteil im wesentlichen in zylindrischer Form mit einem Flansch größeren Durchmessers, damit ein innerer Absatz gebildet wird, und mit einem Haltering, der in den ersten Teil eingepreßt ist, um ein oder mehr Graphittuchplättchen einzufassen, die auf den Innendurchmesser des abgesetzten Teils des Kathodengehäuses vorgeschnitten worden sind. Ein Teflon-Gegenblock oder ein Block aus einem entsprechenden Material wird dann gegen eine Seite der nun peripher gesicherten Graphittuchplättchen gelegt, und ein Stempel mit einem kreisrunden Messer wird durch das Gehäuse der Kathode und das Graphittuchplättchen getrieben, um einen innenliegenden kreisrunden Bereich bestimmten Durchmessers zu entfernen.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung betrifft die Konstruktion und die Lage einer verbesserten Funkenstrecken-Triggervorrichtung zur automatischen Erzeugung der Spannungsimpulse durch Entladen des Spiralkondensators dann, wenn ein bestimmter Ladungswert erreicht ist. Während bei den bekannten Vorrichtungen die Funkenstrecken-Triggervorrichtung üblicherweise entfernt von dem Spiralkondensator sitzt und mit diesem durch Strömzuführungen verbunden ist, sitzt die Funkenstrecken-Triggervorrichtung nach der Erfindung an der Außenseite des genannten Metallkanisters, der den Spiralkondensator und den Umformer enthält. In dem

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bevorzugten Ausführungsbeispiel, das nachstehend beschrieben wird, ist eine Öffnung in den Kanister geschnitten oder sonstwie eingeformt, und zwar an einer Stelle, die außerhalb des Spiralkondensators liegt, und eine Folieplatte des Kondensators ist mit einer Wolframelektrode an der Innenseite der Funkenstrecken-Triggervorrichtung verbunden. Die gegenüberliegende Volframelektrode ist mittels einer Halterung und einer Kappe mit demKanister verbunden und steht damit unter Erdspannung. Um für Kompaktheit zu sorgen, sitzt die Funkenstrecken-Triggervorrichtung an der Außenseite des a/lindrischen Kanisters, und der Kanister sitzt in einem quadratischen oder rechteckigen Gehäuse in solcher Weise, daß die Triggervorrichtung in einen ansonsten leeren Eckraum des Gehäuses gesetzt wird. Die Triggervorrichtung gemäß der Erfindung ist vollständig selbstauslösend, spricht also allein auf eine bestimmte Spannung oder Ladung an, die im Kondensator erreicht worden ist, und sie erfordert nicht das Arbeiten mit aktiven Halbleitervorrichtungen wie SCR-Teilen oder Transistoren.

Die Erfindung ist durch eine Reihe anderer Merkmale und Vorteile gekennzeichnet, die zusammen mit jenen, die vorstehend kurz beschrieben sind, zu einem wesentlich besseren Produkt führen, das eine wesentlich verbesserte Leistung und eine wesentlich längere Lebensdauer hat. Die Merkmale und Vorteile werden nachstehend in speziellen Einzelheiten beschrieben, im Augenblick reicht es aber festzustellen, daß zu solchen Vorteilen unter anderem die Anordnung dee Spiralkondensators in dem Metallbehälter in solcher Weise gehören, daß die Möglichkeit

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einer Koronaentladung und die damit einhergehende Zerstörung von innen sitzenden Bauteilen beseitigt wird, ferner die Hebelbeziehung zwischen einem dielektrischen Spannungsschirm und die zylindrische Form, auf die der Spiralkondensator gewickelt ist, ein neues Unterbringungskonzept mit einem Spezialgehäuse und einer besonderen Handhabekonstruktion, eine herausschiebbare Batteriepatrone mit Anschlüssen in der Patrone und eine federbelastete Tür, die automatisch bei Herausnahme der Batteriepatrone geschlossen wird, sowie die Aufnahme des Merkmals einer variablen Impulseinleitverzögerung, damit der Bedienungsperson die Möglichkeit gegeben wird, sich von der Einheit wegzubegeben, ehe die Röntgenstrahlenimpulse erzeugt werden.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind:

Fig. 1 eine Seitenansicht mit weggebrochenen Teilen einer transportablen Röntgenstrahlen-Emissinnsvorrichtung mit den verschiedenen.Merkmalen und Vorteilen nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Seitenansicht, voll geschnitten, der innen sitzenden Bauteile und des metallischen Kanisters der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung,

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Endansicht der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung, in der die Einzelheiten der Funkenstrecken-Triggervorrichtung und deren Lage am Kanister gezeigt sind,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Basiselektrode der Triggervorrichtung, Fig. 5 ein Schaubild der Umformer- und Ausgangseinheit der in Fig. 1

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und 2 gezeigten Vorrichtung,

Fig. 6 eine Seitenansicht im Schnitt durch die Röntgenröhrenkathode, Fig. 7 ein Blockbild des elektrischen Systems der in Fig. 1 und 2 gezeigten Vorrichtung und
Fig. 8 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für eine Eingangsstufe für die in Fig. 1, 2 und 5 gezeigte Vorrichtung.

Gemäß der Darstellung in Fig. 1 ist erfindungsgemäß eine kleine, transportable Röntgenstrahlen-Emissionsvorrichtung 10 mit impulsförmigem Ausgang im niedrigen Energiebereich vorgesehen, die ein metallisches Gehäuse 12 mit einem im wesentlichen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt aufweist,und vorzugsweise ist das Gehäuse aus Aluminiumblech oder dergleichen angefertigt. Das Gehäuse 12 ist gemäß der Darstellung in Fig. 1 an seinem rechten Ende mit einer flachen Haube 14 ausgerüstet, in der eine Röntgenröhren-Gehäusekappe 16 sitzt, durch die die Röntgenstrahlen während eines Betriebs der Vorrichtung gerichtet werden. Das Gehäuse 12 hat im linken Ende eine Aufnahme 18, in der eine Batteriepatrone 20 sitzt, derart, daß die Röntgenstrahlen-Emissionsvorrichtung 10 mit Gleichstrom netzunabhängig betrieben werden kann. Das Gehäuse 12 ist mit einem stabilen Traggriff 22 versehen, der am Gehäuse befestigt ist und in dem im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Anzahl von elektronischen Bauteilen sitzen, die zur Zeitgabe und zur Steuerung der Röntgenstrahlen-Ausgangsimpulse benötigt werden.

Wie bei einem Blick auf die innen sitzenden Teile des Griffs 22 ersicht-

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lieh ist, die in dem weggekrochenen Teil der in Fig. 1 gezeigten Ansicht zu sehen sind, ist die Längspartie des Griffs hohl, um zwei langgestreckte Schaltungsplatten 24 und 26 aufzunehmen, die die Zeitgeberund Impulszähler-Elektronikbauteile tragen, zu denen Widerstände, Kondensatoren, Transistoren und dergleichen gehören. Darüber hinaus sitzt im Inneren des Griffs ein halbverdeckter Startschalter 28 mit einer inneren Anschlußpartie 29, die mit den Schaltungsplatten 24 und 26 durch nicht gezeigte Stromzuführungen verdrahtet ist. Der Griff 22 enthält ferner eine Belichtungssteuervorrichtung 30 mit zwei Daumenradschaltern und einem geeigneten Digitalanzeiger zur Wahl der Zahl der zu erzeugenden Impulse zwischen eins und neunundneunzig entsprechend der Tiefe und der Durchdringungsschwierigkeit des Teils oder Gegenstands, der zu untersuchen ist. Die Impulszählereteuerung ist eine bekannte Einrichtung und wird hier nicht im einzelnen beschrieben. Jedenfalls ist sie mit den Elektronikbauteilen der Schaltungsplatten 24 und 26 verbunden.

Darüber hinaus sitzt im Griff 22 ein Verzögerungswähler J>2 mit einer inneren Anschlußpartie 33, und er kann von der Bedienungsperson zur Wahl einer Verzögerungsdauer bis zu einer Minute zwischen dem Niederdrücken des Schalters 28 und der Röntgenstrahlen-Impulserzeugung eingestellt werden, um der Bedienungsperson die Möglichkeit zu geben, aus dein Röntgenetrahlenbereich herauszugehen, wenn solche Vorsichtsmaßnahmen als Folge der Vorrichtung oder des Gegenstands ratsam erscheinen, die oder der durchleuchtet wird. Insbesondere ist es bekannt, daß bestimmte Explosivteile so ausgelegt sein können, daß sie durch eine Röntgenstrahlenuntersuchung zur Detonation gebracht werden, und demge-

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maß ermöglicht zur Sicherheit der Personen, die die Untersuchung vornehmen, die Verzögerung 32, daß diese Personen sich in einen sicheren Abstand begeben, ehe die Ausgangsimpulse erzeugt werden. Schließlich ist eine Sicherheitslampe 34 oben im Griff 22 vorgesehen, um anzuzeigen, daß die Energie zur Vorrichtung eingeschaltet ist.

Im Inneren des Gehäuses 12 befindet sich ein zylindrischer Kanister 36, der nachstehend noch im einzelnen im Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben wird. Der Kanister 36 enthält die Hauptelektronikteile der Röntgenstrahlen-Emissionsvorrichtung, zu denen der Hochspannungsgenerator, der Hochspannungsumformer und die Röntgenröhre gehören, was noch zu beschreiben sein wird. Der Kanister 56 endet an seinem rechten Ende in der Röhrengehäusekappe 16 ist ist im Gehäuse 12 durch eine Halterung befestigt.

Eine elektrische Kupplung 38 sitzt am innenl-iegenden Ende der Batteriepatrone 20 und dient zur Herstellung eines Kontakts mit einer Niederspannungs-ITmformerkupplung 39» die den Gleichstrom von der Batteriepatrone 20 mit den Zeitgeber- und Zählerelektronik-Schaltungsplatten 24 und 26 über die Anschlußvorrichtung 40 und mit dem Hochspannungsumformer innerhalb des Kanisters 36 durch den Niederspannungsumformer und die anderen Schaltkreise verbindet, die nachstehend noch zu beschreiben sein werden.

Wie ebenfalls in Fig. 1 gezeigt ist, ist das Gehäuse 12 an seinem linken Ende mit einem Funktionswahlschalter 42 ausgerüstet, der bedient

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werden kann, tun entweder einen Wechselstrom- oder einen Gleichstrombetrieb der Vorrichtung 10 zu wählen. Wie an der unteren linken Seite in Fig. 1 gezeigt ist, ist außerdem eine Tür 43 schwenkbar in der Aufnahme 18 für die Batteriepatrone angeordnet, und sie wird durch Federkraft zum Schwenken um den Punkt 45 in eine geschlossene Lage gebracht, wenn die Patrone 20 aus der Aufnahme 18 herausgezogen wird. Wenn umgekehrt die Patrone 20 in die Aufnahme 18 geschoben wird, schwenkt die Tür 43 einfach in die in Fig. 1 gezeigte Lage, in der sie aus dem Bereich der Patrone 20 herauswandert.

Schließlich ist das Gehäuse 12 mit Füßen 47 versehen, die aus einem elastischen Material wie hochdichtem Gummi gefertigt sind, so daß die Vorrichtung bequem auf eine Stützfläche wie eine Tischplatte gesetzt werden kann, ohne daß entweder das Gehäuse 12 oder die Stützfläche geschädigt werden.

Im Zusammenhang mit Fig. 2 werden die inneren Details des Kanisters 36 und die inneren Bauteile der Röntngenstrahlen-Emissionsvorrichtung im einzelnen beschrieben. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist der Kanister 36 aus hohlen zylindrischen Abschnitten 44 und 46 zusammengesetzt, von denen der Abschnitt 46 mit einer inneren Gewindemuffe 48 versehen ist, die an der mit Innengewinde versehenen Partie des Abschnitts 44 angreift, so daß die beiden Abschnitte 44 und 46 nach Bedarf zusammen- und auseinandergeschraubt werden können. Eine 0-Ringdichtung 49 sitzt zwischen den beiden Abschnitten 44 und 46, derart, daß das gesamte Innere des Kanisters 36 leergepumpt und mit Öl gefüllt und versiegelt werden kann.

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Wie im einzelnen noch zu beschreiben sein wird, dient die Verbindung der Kanisterabschnitte 44 und 46 zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einer Hochspannungs-TJmformerausgangseiiieit 50 und einem Spiralkondensator 52, der als der Hochspannungsgenerator arbeitet. Sowohl die Ausgangseinheit 50 als auch der Spiralkondensator 52 sitzen im versiegelten Kanister 36, und die Ausgangseinheit 50 sitzt im zylindrischen Abschnitt, während der Spiralkondensator 52 im zylindrischen Abschnitt 44 sitzt. TIm die Hochspannungsverbindung zwischen den Einheiten 50 und 52 herzustellen, trägt die Ausgangseinheit 50 einen ringförmigen Hochspannungskontakt 51, der an einem Hing 53 am Spiralkondensator 52 angreift, wenn die Kanisterabschnitte 44 und 46 voll zusammengeschraubt sind. Der Ring 53 ist elektrisch mit der Hochspannungsplatte des Kondensators 52 zum Laden desselben verbunden.

Sie Ausgangseinheit 50 und der Spiralkondensator 52 sitzen im Kanister 36 in einer koaxialen Lage im axialen Abstand zueinander, und sie haben beide eine solche Form, daß ein durchgehender hohler Innenraum geschaffen wird, in dem sich eine langgestreckte zylindrische Röntgenröhre 54 befindet, die eine WMereintritts-Glashiille 55 hat. Die Röhre 54 nimmt an ihrem linken Ende einen Hochspannungskontakt 56 auf, der durch ein Korona-Unterdrückungsglied geht und mit der Hochspannungsplatte des Spiralkondensators 52 verbunden ist.

An der rechten Seite endet gemäß der Sarstellung in Fig. 2 der Kanisterabschnitt 46 in einer ringförmigen Endplatte 58, die im Gewindeeingriff mit der Röntgengehäusekappe 16 steht. Darüberhinaus sitzt ein 0-Ring 59

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zwischen den im Gewindeeingriff stehenden Teilen des Kanisterabschnitts 46 und der Endplatte 58, um die Öldichtung aufrechtzuerhalten, wie das vorstehend beschrieben worden ist. Am linken Ende ist der Kanister 36 mit einem außen sitzenden Haltering 60 versehen, der im Gewindeeingriff mit der Kanisterρ artie 36 und einer hinteren Deckplatte 62 steht, die zusammen mit einen Hochspannungs-Hebelstützglied 64 eine elastische Membrane 66 in der vorgesehenen Lage hält, um für ein Dehnen und Zusammenziehen des Öls im Kanister 36 mit eich ändernden Temperaturbedingungen einen Ausgleich zu schaffen. Die Wichtigkeit dieses letzten Aspekts ist daraus zu ersehen, daß es entscheidend ist, das Innere des Kanisters 36 vor dem Gebrauch leerzupumpen, so daß keine Luftblasen im Öl eingeschlossen bleiben, weil das Vorhandensein solcher Luftblasen zu einer Koronaentladung und zu einer allmählichen Zerstörung der Innenbauteile der Vorrichtung beitragen kann. Die Membrane 66 arbeitet also nach Art eines Faltenbalgs, um das sich ändernde Volumen des Öls bei Temperaturänderungen auffangen zu können.

Der Spiralkondensator 52 hat einen metallischen Haltezylinder 68, auf dem mehrere auf dem Umfang im Abstand angeordnete innere Ferritstreifen 70 und eine zylindrische Form aus Kunststoff oder einem anderen isolierenden Werkstoff sitzen, auf die in paralleler, ineinandergreifender Weise zwei gegenseitig isolierte Kupferfolienbänder gewickelt sind, die durch Lagen aus Mylar und Papier voneinander getrennt sind. Im besonderen Ausführungsbeispiel, das in Fig. 2 gezeigt ist, haben die Kupferfolienstreifen jeweils eine Breite von etwa 63,5 mm und eine Länge

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von 9 m, und sie sind aufeinandergewiekelt, um zwei im Abstand liegende parallele Kondensatorplatten mit einer großen Zahl von Windungen zu schaffen. Sie Verbindung zwischen der Hochspannungsfolie des Kondensators 52 und dem Kontakt 56 für die Eöhre 54 wird dadurch hergestellt, daß die Folie durch einen Schlitz in der Kunsstoffwiekelform 7² geführt wird und daß ein leitendes Kupferband zwischen die Form J2 und das Ferritband 70 zum Aluminiumring 80 gezogen wird. Dieser Ring steht mit dem Zylinder 68 und einer Bndplatte 86 in Terbindung, die beide leitend sind. Indem der Zylinder 68 unter der gleichen Spannung wie die Kondensatorfolie steht, wird eine Koronaentladung in diesem Bereich unterdrückt. Eine zweite Anzahl im Abstand liegender Ferritbänder 74 sitzt um die Außenseite des Kondensators 52 herum, und ein Haltezylinder 76 aus Kunststoff oder einem anderen isolierenden Werkstoff sitzt um diese herum, um das Ferritband in der vorgesehenen Lage zu halten. Sie Ferritbänder 70 und 74 erhöhnen den Ausgang eines bestimmten Spiralkondensators ganz erheblich. Ein Orientierungsring 78 sitzt zwischen einer Innenschulter am Kanisterabschnitt 44 und dem Kondensator 52, wie das dargestellt ist, um den Verband in der richtigen axialen Lage im Kanister 36 zu halten.

Zur Koronaunterdrückung sitzt ein metallischer Koronaschirmring 80, der die radial ausgeweitete Form hat, welche in Fig. 2 gezeigt ist, um das Innere des Kondensators 52 an dessen rechtem Ende herum, wie das in Fig. 2 gezeigt ist, und er wird, wie vorstehend erwähnt, auf einer Hochspannung durch Verbindung mit der Kondensatorfolie gehalten. Der Unterdrük-

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kungsring 80 legt sich gegen die Ferritbänder ?O am Innendurchmesser der Kondensatorplatten-Wickelanordnung und liegt an einem zylindrischen Bleischirm 82 an, der zwischen dem Kondensator 52 und der Röntgenröhre 54 sitzt. Der Bleischirm 82 erstreckt sich über die volle Länge der Röhre 54· wie das dargestellt ist, und endet am linken Ende an einer ringförmigen Schirmpartie 84* wie das dargestellt ist. Die Koronaunterdrückungseinrichtung weist ferner die metallische Endplatte 86 auf, die an der linken Seite das Kondensators 5² gemäß der Darstellung in Fig. 2 sitzt und die die ausgeweitete Form gemäß der Darstellung hat. Die Koronaunterdrückungsplatt© 86 st©ht in einem Gewindeeingriff mit dem hebeiförmigen Hochspannungsstütsring 64 gemäß der Darstellung.

Der Hochspannungskontakt 56 im Koronaimt©rdrück@r 86 in der Röntgenröhre 54 greift an einem Hochspanntmgskontektstab 88 an, dor in einem Kunststoff-Röhrengehäuse 90 sitst und ©inen Kontakt mit dem linken Ende einer Wolframanode 92 über ©inen Koataktstößel 94 und eine Kontaktfeder 96 in dem Wiedereintrittsteil der RöntganröhrannulIe 55 herstellt. Die Anode 92 ist langgestreckt und spitz gemäß d@r Darstellung und wirkt mit einer Kathodeneinrichtung 98 zv.Bamm.en, die nachstehend noch im einzelnen unter Bezugnahm© auf Fig» 6 zu b@8chreib@n sain wird, um Röntgenstrahlen-Ausgangsimpulse b@i Aal@g©n einer Hochspannungsimpulsfolge an die Anode über den Kontakt 56 zn erzeugen. Diese Röntgenstrahlenimpulse werden durch die Bleikollisaatoreoheib© 110 und das Faserglaefenster 102 zum zur Unterauchußg anstehenden Objekt durch die Röhrengehäusekappe 16 gerichtet.

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Das Röhrengehäuse 90 steht an. dem rechten Ende mit einer Haltemuffe 104 in» Gewindeeingriff, die ihrerseits am Endring 58 angebracht ist, damit der zylindrische Bleiumformerschirm 106 in einen Angriff damit gelangt« der im Innenraum der Umformerausgangseinheit 50 sitzt. Ein Bleischirmring 108 zylindrischer Form sitzt ebenfalls um den zylindrischen Weg herum, den der Röntgenstrahl durchläuft, während er auf dem Weg zum zur Untersuchung anstehenden Objekt ist, damit die Umformereinheit 50 geschützt wird. Hehrere Durchgangs-Anschlußstecker 107 sitzen im Endring 58, damit Stromauführungen von dsr Umforaiereinheit 50 zu den außen sitzenden Torrichtungen im Griff 22 geführt warden können.

Die Einzelheiten der Umformereinheit 50 gehen zum Teil aus der Querschnittsdarstellung in Fig. 2 und zum Teil auch aus dem Schaubild in Fig. 5 hervor, und die Detailbeschreibung der Umformerausgangseinheit 50 erfolgt nachstehend im Zusammenhang mit Fig. 5·

Im Zusammenhang mit Fig. 3 und 4 werden zunächst jedoch die Einzelheiten der Funkenstrecken-Triggervorrichtung beschreiben, die in Funktion

tritt, um die Hochspannungsimpulse vom Spiralkondensator 52 an die Röntgenröhre 54 anzulegen.

Wie in Fig. 3 dargestellt, sitzt di· Funkenstrecken-Triggervorrichtung 110 an der Außenseite des Kanisters 36, und der Kanister 56 befindet sich ia Gehäuse 12, das in Fig. 1 gezeigt ist, derart, daß die Funken-

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strecken-Triggervorrichtung einen Eckraum einnimmt, der ansonsten im Gehäuse verlorener Kaum wäre, und zwar wegen seiner im wesentlichen quadratischen oder rechteckigen Querschnittsform. Die Funkenstrecken-Triggervorrichtung weist eine langgestreckte rechteckige Halterung aus leitendem Material auf, beispielsweise aus Aluminium, eine Oberplatte 114, die an der langgestreckten Halterung 112 sitzt und durch Befestigungsmittel damit verbunden ist, beispielsweise durch Schrauben, eine innere Elektrodenträgerplatte 116, die in einer Öffnung in der Wand des Kanisters 36 durch isolierendes Material, wie beispielsweise Töpfermasse j, in der vorgesehenen Lage gehalten wird» Die Elektrodenplatte 116 trägt in ihrer Mitte eine langgestreckte streifenförmig© Wolframelektrode 120. Eine Hochspannungskondensatorfolie 122a ist an die Trägerplatte 116 angelötet und ist damit mit der Elektrode 120 verbunden. Die Niederspannungsfolie 122b des Kond©nsators 52 ist elektrisch mit einem Kontaktstab I23 verbunden, der sich gegen den Kanister 56 legt und damit elektrisch mit der Elektrode 124 über die Halterung 112 and die Oberplatte 114 verbunden ist ο Die Wolframelektrod© 124, die von der Oberplatte 114 getragen wird, liegt im parallelen, jedoch radialen Abstand zur Elaktrode 120. Die Elektroden 120 und 124 sind demgemäß elektrisch durch den dazwischenliegenden Luftspalt voneinander isolierend getrennt. Dieser Spalt ist so bemessen, daß ein Überschlagen und eine Funkenentladung über ihn hinweg immer dann bewirkt wird, wenn die Spannungsdifferenz an der Kondensatorfolie eine bestimmte Größe überschreitet. Zu beachten ist, daß ein Schlitz im Zylinder 76 vorgesehen ist, durch den die Folien zur Triggervorrichtung 110 geführt werden.

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Im Zusammenhang mit Pig. 5 und auch mit Fig. 2 werden die Einzelheiten der Umformerausgangseinheit nachstehend beschrieben. Diese Einheit hat feine und schwere TTmformerwicklungen 126 bzw. 127, die auf einer isolierenden Wickelform 128 sitzen und durch zehn Außenkerne 1JO umschlossen sind. Jeder der Kerne 130 besteht aus zwei C-fÖrmigen siliziumorientierten Stahlkernabschnitten, und jeder dieser Abschnitte besteht aus mehreren Schichten« um innen kreisende Ströme zu beseitigen. Jeder der C-förmigen Kernabschnitte ist mit seinem Gegenstück durch ein beschichtetes Stahlband 132 verbunden, damit eine geschlossene Kernkonstruktion entsteht, wobei damit die Mitte der Umformerausgangseinheit 50 hohl bleibt, um die Röntgenröhre 54 aufzunehmen. Eine Kunststoffscheibe 133 sitzt zwischen den Kernen I30 und dem linken Ende des Kanisterabschnitts 46, wie das in Fig. 2 gezeigt ist, um den Kontakt 51 zu halten, wie das vorstehend beschrieben worden ist. Sie Spuleform 128 ist vorzugsweise an ihrem rechten und linken Ende gemäß der Sarstellung in Pig. 2 durch leitende Verbindungsstücke 134 bzw. I36 begrenzt, damit die elektrische Verbindung zwischen mehreren Schaltkreisbauteilen 138a bis 138d zwischen den Umformerwicklungen, wie das nachstehend im einzelnen noch zu beschreiben sein wird, insbesondere im Zusammenhang mit Fig. 8,in solcher Weise aufgenommen wird, daß eine Anordnung der Bauteile 138 auf dem Umfang zwischen den Kernen 130 ermöglicht wird. Entsprechend kann die Umformerauegangseinkeit 50 im wesentlichen vorverdrahtet und vorgefertigt werden, damit sie anschließend in der Form eines Einschubs in den Kanisterabschnitt 46 eingesetzt werden kann. Diese Konstruktion trägt weiter zur Verbesserung des Gesamt-

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Wirkungsgrads bei, mit dem der Ratisn in der Vorrichtung 10 ausgenutzt wird.

Im Zusammenhang mit Fig. 6 folgt ©in© B©Schreibung der Einzelheiten der Kathodeneinrichtung 98, die einen Teil der Röntgenröhre 54 bildet. Darüber hinaus wird auch ein Verfahren sur Herstellung der Kathodeneinrichtung 98 nach Fig. 6 beschrieben»

Wie in Fig. 6 dargestellt ist, hat spits© V/olframelektrods 91 eine zulaufende Partie 14O₉ um di© herum im Abstand gewebt© Graphittuch-Kathodenring© 142, 144 angeordnet sind» Di© Ring© 142 und I44 werden durch ein© innen abgestuft© Kathod©aträg©rröhre I46 in der vorgesehenen Lage geahalten, di© ©ine radiale inner© Schulter hat, ferner durch einen im Preßsits sitz©ndsa Abstandshalter 148 und einen Kathodenklemm» ring 15O₅ dar ebenfalls im Proßsitz in d©r Röhr© I46 sitst. Ein Nickelfenster I52 wird asa rechten Endm der Einrichtung 9S swißehen dem Kathodenklemmring 150 und dem Endrisg· 154 ia der vorgesehenen Lage gehalten. Vie ersichtlich ist, sind dia gewebten Graphittuch-Kathodenringe 142 und 144 ait Innendurchmessern vorsehans, di© sich zwischen den Ringen ändern, damit ein im wesentlichen gleichmäßiger Abstand zwischen der Außenseite der zulaufenden Partie 140 as der Anode 92 und d@n Innendurchmessern der Eathodearinga aufrechterhalten wird.

Die Kathodeneinrichtung 98 wird vorsugawoise so hergestellt, daß zunächst zwei Platten aus Graphittuch ausgeschnitten werden, und diese

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beiden Platten haben gleiche Durchmesser, wie das in Fig. 6 angedeutet ist. Die Platte, die den Ring I42 bildet, wird zunächst in die Kathodeneinrichtungsröhre 146 gesetzt, und der Abstandshalter 148 wird in seine Lage gepreßt. Ein Werkzeug mit einem Außendurchmesser, der dem Innendurchmesser der Röhre I46 entspricht und ein kreisrundes Schneidmesser an seinem Ende trägt, wird dann durch die Röhre getrieben. Das Messer geht durch die Platte, die zwischen dem Abstandshalter 148 und der Röhre I46 festgehalten ist, u& deren kreisrunde Mittelpartie zu entfernen. Die Platte ist vorzugsweise durch einen Block aus Teflon oder einem entsprechenden Kunststoff rückseitig abgestützte um ein Reißen des zarten Materials derselben zu verhindern. Die zweite Platte und der Ring I50 werden dann in die vorgesehene Lage gebracht, und ein zweites Werkzeug mit einm kreisrunden Messer kleineren Durchmessers wird durch die Röhre I46 getrieben, um die Mitte des Graphitrings 144 zu entfernen. Auch hier wieder wird ein Stützblock verwendet. Das Loch großen Durchmessers im Ring I42 wird durch den zweiten Schneidvorgang nicht betroffen. Zusätzliche Ringe können durch eine Fortsetzung dieses Vorgangs hergestellt werden, wobei natürlich zusätzliche Abstandshalter benötigt werden.

Die Herstellung der Ring· 142 und 144 in der Einrichtung 93 reduziert das MaB der Handhabung des zarten Graphittuchs und stellt eine relativ präzise Form und einen relativ präzisen Innendurchmesser sicher. Das ist außerordentlich wichtig, weil die Lebensdauer der Röntgenröhre hauptsächlich eine Funktion der Dauerhaftigkeit der Kathodenkonstruk-

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tion ist. Bei bekannten Vorrichtungen, bei denen mehrere nadelartige Konstruktionen anstelle der gleichförmigeren und homogeneren Graphitringe 142 und 144 verwendet werden, tritt ein extrem ungleichförmiges Entladungsmuster zwischen der Anode 92 und den verschiedenen Kathodennadeln auf, was bewirkt, daß ein Teil der Nadeln recht schnell wegerodiert, so daß sich die Röhre effektiv in relativ kurzer Zeit verschleißt. Ferner ist das Röntgenstrahlenmuster, das aus einer solchen bekannten Röhre austritt, extrem ungleichförmig. Schließlich neigt der Energiewert des Röntgenstrahlenausgangs bei den bekannten Vorrichtungen dazu, sich von einem Impuls zum nächsten zu ändern, während die gleichförmige Kathodenringanordnung, die in Fig. 6 gezeigt ist, dazu neigt, ein extrem gleichförmiges Ausgangsmuster und einen entsprechenden Impulswert zu erzeugen.

In Fig. 7 ist ein Blockschema der elektrischen Anordnung der Bauteile in der Vorrichtung 10 gezeigt. Die Schaltimg weist eine Energieregeleinheit 200 auf, die im wesentlichen im Griff 22 nach Fig. 1 sitzt und die einen ersten Eingang vom Schalter 42 gemäß der Darstellung und einen zweiten Eingang vom Schalter 28 gemäß der Darstellung erhält. Wenn beide Schalter eingeschaltet werden, liefert die Energieregeleinheit 200 entweder Gleichstrom von der Batteriepatrone 20 oder Wechselstrom von einer Invertereinrichtung 202 an die Hochspannungs-TJmformerausgangseinheit 50. Die Energiβrege1einheit 200 arbeitet mit oder ohne Verzögerung entsprechend der Einstellung des Verzögerungszeitgebers 32. Die Hochspannungs-Umformerausgangseinheit 50 liefert dann eine Ladespannung zur

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Hochspanrmngsplatte des Spiralkondensators 52, der elektrisch parallel zu den Elektroden 120 und 124 der Funkenstrecken-Triggervorrichtung und der Anode und Kathode der Röntgenröhre 54 geschaltet ist. Immer dann, wenn die Spannung den Sollwert erreicht, erfolgt eine EriELadung bzw. ein Funkenübersprung zwischen den Elektroden 120 und 124, und damit wird ein Hochspannungsimpuls an die Röntgenröhre 54 angelegt. Die Kathode der Röntgenröhre 54f die Elektrode 124 und eine der Platten des Kondensators 52 sich, wie ersichtlich, alle mit der Systemerde 204 verbunden. Ein Rückkopplungssignal wird von der Terbindung zwischen Widerständen 206 und 208 abgeleitet und über die Leitung 21Q zur Zählereinrichtung 212 geleitet. Die Zählereinrichtung ist im wesentlichen ein Impulszähler und wird durch die Daumenradschalter eingestellt, die einen Teil der in Fig. 1 gezeigten Einheit 30 bilden.

Man kann also die Einheit oder Vorrichtung 10 auf jede beliebige Zahl von Röntgenstrahlen-Ausgangsimpulses zwischen eins und neunudneunzig einstellen, man kann weiter eine Verzögerungszeit bis zu einer Minute oder mehr durch den Verzögerungszeitgeber 32 einstellen, und anschließend kann der Handschalter 28 gedrückt werden, damit an den Spiralkondensator eine Hochspannung angelegt wird. Nachdem sich der Kondensator 52 einmal auf einen Sollwert aufgeladen hat, erfolgt der Funkenüberschlag bzw. die Entladung zwischen den Elektroden der Triggervorrichtung 110, und damit wird ein Stromstoß an die Röhre 54 angelegt, um die Röntgenstrahlen-Ausgangsimpulse zu erzeugen. Wenn die bestimmte Zahl von Impulsen erzeugt worden ist, bewirkt das Rückkopplungssignal an dar

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Leitung 210, das an die Zählereinrichtung 212 geschickt wird, die Leitung eines "Stop"-Signals an die Energieregeleinheit 200 durch die Leitung 214, um damit jede weitere Zuleitung des Hochspannungssignals zum Spiralkondensator 52 zu beenden. Die Zählereinrichtung 212 wird durch die Leitung 215 jedesmal dann zurückgestellt, wenn der Schalter 28 gedrückt wird.

In Fig. 8 sind die el©ktrischen Einzelheiten dar Invertereinrichtung 202 und die Ausführung der Wicklungen 126 und 127 iß &©£ tfraformerausgangseinheit und deren Wechselbeziehung su der HückkopplungslaitungB-Triggersehaltung und dem Spiralkondsasator gezeigt.

Funktionswahlschalter 42, 42^s und 42" können all© in jede der Wechselstrom - und GlaichstroiaposMonen gebracht werdea₉ um ein Arbeiten der Vorrichtung durch di© Batteriepatron® 20 odar direkt von einem Wechselstromnetz durch den Anschlußblock 301 zu eraöglichsn. Boim Arbeiten mit Gleichstrom wird der Ausgang von 28,8 Volt d©r Batteriepatrone 20 mit einer ersten Inverterstuf© 500 über Widerstände 334 und 336 verbunden. Die Inv©rterstufe 300 ist ain normaler Gegentaktkonverter, bestehend aua p-n-p-Transistoran 502 und 304s deren Kollektoren mit gegenüberliegenden End©n einer in dar Kitts abge^paftes. Primärwicklung . 306 verbunden sind. Di© Spanairngsstabilität wird dureh eine Zenerdiode 308 erbracht ₉ von dar ein© Elektrode g@ia©insam mit den Emittern der Transistoren 302 und 304 vorbundea ist, während die andere Elektrode über Dioden 3© und 312 mit den gegenüberliegenden Enden der Umformer-

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wicklung verbunden ist. Der Gegentaktbetrieb der Inverterstufe 300 wird durch die induktive Querkopplung bewirkt, die von der in der Mitte abgezapften Wicklung 307 herrührt, deren gegenüberliegende Enden mit der Steuerelektrode der Transistoren 302 und 304 verbunden sind.

Die Primärwicklung 306 treibt die Sekundärwicklungen 314 und 316, die einen Teil einer zweiten Inverterstufe 318 bilden, zu der Transistoren 320 und 322 gehören. Die zweite Stufe 318 ist ähnlich der ersten Stufe 300 und weist ferner eine Präeisions-Zenerdiod© 326 und die strombegrenzenden Dioden 328 und 33O auf. Die Transistoren 320 und 322 sind mit ihren Emissionselektroden über die Schalter 42' bzw. 42" Mit gegenüberliegenden Enden der in der Mitte abgezpaften Primärwicklung 324 verbunden. Wie ersichtlich, kehrt die Mittelabzapfung der Primärwicklung 324 zur Batteriepatrone 20 mit der 28,£ Volt starken Spannung durch den Handsehalter 26 sowie durch den Funktionswahlschalter 42 zurück. Die Wicklung 524 treibt die Sekundärwicklung 330, um das Hochspannungssignal zu bilden, das durch eine Diοdeninverterbrücke 332 an den Sondensator 52 und auch an die Elektroden 120 und 124 der Funkenstrecken-Triggervorrichtung 110 angelegt wird. Die Spannungsteilerwiderstände 206 und 208, die für das Rückkopplungssignal zum Zähler über die Leitung 210 sorgen, sind in Fig. θ ebenfalls gezeigt.

Wenn die in Fig. 8 gezeigte Schaltung in der Wechselstromfunktion arbeitet, werden die Schalter 42, 42' und 42" alle in die Wechselstrompositionen gebracht, um damit Wechselstrom durch den Handschalter 26 direkt nur zur oberen Hälfte der Primärwicklung 324 zu führen. Das

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Wechselstromsignal geht ferner durch die Leitung 340 zur Hilfswicklung 338, die effektiv an die Stelle der unteren Hälfte der Primärwicklung 324 in der Wechselstromfunktion tritt.

Die Wicklungen 306, 307, 314, 316, 324, 330 bilden alle einen Teil der Wicklungen, die durch die Bezugszahl 127 in der Darstellung in Fig. 2 bezeichnet sind. Die Wicklung 330 in Fig. 8 entspricht der Wicklung 126 in Fig. 2„ Ferner können die Diodenbrückenteile 332 sowie verschiedene andere Bauteile in der Inverterschaltung nach Fig. 8 in den Positionen vorgesehen sein, die durch die Lage der Bauteile 138 in Fig. 5 wiedergegeben sind.

In einem praktischen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die in Fig. 8 gezeigte Schaltung einen gleichgerichteten Ausgang von etwa 7 Kilovolt erzeugen, um damit den Spiralkondensator 52 aufzuladen., Die Transistoren in der sweitan Stuf© 3I8 der in Fig. 8 gezeigten Schaltung sind vorzugsweise Hochleistungstransistoren, die I5 Ampere oder mehr leiten können. Die Primärwicklung 338 besteht vorzugsweise aus 250 Windungen aus Draht der Normzahl Koο 27 (US-Horm), und die obere und untere Hälfte der Primärwicklung 24 besteht jeweils aus 65 Windungen jeweils aus Draht der lomnzahl No. 27 (US-Norm), während die Sekundärwicklung 330 aus 26.000 Windungen aus Draht der Normzahl No. 40 (US-Norm) besteht.

Zusätzliche Einzelheiten bezüglich der Funktionstheorie eines Hochspannungs-Spiralkondsnsators finden sich in den "Proceedings of the IEE,

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Band III, Ko. 4, April 1964, Seiten 849 bis 855 unter der Überschrift "Novel Principal Of Transient High Voltage Generation", von Fitch und Howell.

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Claims (22)

1. Patentansprüche

   ί 1.JRöntgenstrahlen-Emissionsvorrichtung, gekennzeichnet durch einen Wickelfolien-Spiralkondensator zylindrischer Form, eine Umformereinheit mit zylindrischen Wicklungen und mehreren auf dem Umfang im Abstand angeordneten Kernen, die die Wicklungen umschließen, wobei der Kondensator und die Umformereinheit koaxial im axialen Abstand angeordnet sind, einen zylindrischen metallischen Kanister, der den Kondensator und die Umf.ormereinheit enthält und elektrisch mit beiden verbunden ist, und eine Röntgenröhre, die koaxial zum Kondensator und zur Umformereinheit angeordnet und elektrisch mit dem Kondensator zum Empfang von Spannungsimpulsen von diesem verbunden ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichn e t , daß der Kanister eine erste und eine zweite Partie hat, die axial fluchten.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Partie im Gewindeeingriff zum komplementären Verbinden derselben stehen.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Funkenstrecken-Triggervorrichtung, die mit dem Kondensator zum Entladen desselben bei einem bestimmten Spannungewert elektrisch verbunden ist und an der Seitenwand des Kanisters sitzt.

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5. 5· Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein Gehäuse für den Kanister und die Röntgenröhre, wobei das Gehäuse eine im Querschnitt im wesentlichen rechteckige Form hat.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Funkenstrecken-Triggervorrichtung eine erste und eine zweite Elektrode im Abstand voneinander aufweist, von denen die erste Elektrode elektrisch gegen den Kanister isoliert und mit der Hochspannungsfolie des Kondensators elektrisch verbunden ist und die zweite Elektrode elektrisch mit der Niederspannungsfolie des Kondensators durch den Kanister verbunden ist.
7. 7· Torrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator ein zylindrisches Trägerglied aus leitendem Metall hat, das den gewickelten Folienkondensator trägt, und daß zwei ringförmige metallische Endplatten an dem Trägerglied befestigt sind und in elektrischem Kontakt damit stehen.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umformereinheit mindestens eine Primärwicklung und eine Sekundärwicklung aufweist und daß eine Gleichrichterbrücke elektrisch an die Sekundärwicklung angeschlossen ist, wobei die Bauteile der Brücke an der Umformereinheit zwischen den im Abstand angeordneten Kernen sitzen und von dieser getragen sind.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch

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   einen dielektrischen Koronaschirm, der an einer Endplatte des Trägerglieds hebelartig angebracht ist.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umformereinheit mindestens eine Primär- und eine Sekundärwicklung, eine Gleichstrom-Spannungsquelle und eine Konverterschaltung aufweist, die zwischen die Quelle und die Primärwicklung geschaltet ist.
11. 11. Röntgenstrahlen-Emissionsvorrichtung, gekennzeichnet durch eine Umformereinheit mit einer hohlen, zylindrischen, dielektrischen Spulenform, mindestens einer Primär- und einer Sekundärwicklung, die zur Bildung eines Rings auf der Form sitzen, mehreren einen geschlossenen Kreis bildenden Kernen, die um den Ring herum an auf dem Umfang im Abstand angeordneten Stellen sitzen, und mehreren elektrischen Schaltkreisbauteilen, die elektrisch an die beiden Enden der Sekundärwicklung angeschlossen sind und parallel zur Achse des Rings zwischen den'Kernen getragen sind.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Kerne zwei zusammenpassende C-förmige Kernstücke in Schichtbauweise und Mittel zum Halten der Stücke in zusammenpassender Lage um die Wicklungen herum afweist.
13. 13· Röntgenstrahlen-Emissionsvorrichtung, gekennzeichnet durch einen Spiralknndensator zur Erzeugung von Hochspannungsent-

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    ladungen zum Anlegen an eine Röntgenröhre, mit einem hohlen, zylindrischen Trägerteil aus leitendem Metall, zwei gegenseitig isolierten metallischen Folienplatten, die zusammen um das Trägerglied gewickelt sind, und zwei leitenden Metallendplatten, die an dem Trägerglied an
    dessen axial gegenüberliegenden Enden befestigt sind und sich von diesem radial nach außen erstrecken.
14. 14· Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Folienplatten eine Hochspannungsplatte und die andere eine ITiederspannungsplatte ist und ein Ende der Hochspannungsplatte durch das Trägerglied in dessen hohlen Innenraum zur Verbindung mit
    einer Röntgenröhre geht.
15. 15· Röntgenstrahlen-Emissionsvorrichtung, gekennzeichnet durch eine Röntgenstrahlen-Emissionsröhre mit einer Hülle, einer langgestreckten Anode in der Hülle mit einem Emissionsende im Abstand davon und einer Kathode, die im Abstand von der Anode angeordnet ist
    und durch eine ringförmige Scheibe aus Material hohen Widerstands gebildet ist, die koaxial und im gleichen Abstand von dem Emissionsende angeordnet ist.
16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß die Kathodenscheibe aus einem gewebten kohlenstoffhaltigen Material gebildet ist.
17. 17· Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekenn-

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    zeichnet, daß die Kathode eine zusätzliche Emitterscheibe koaxial zu der einen Scheibe im Abstand zu dieser aufweist.
18. 18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß das Emissionsende der Anode im wesentlichen bis zu einem Punkt zusammenläuft und daß sich die Innendurchmesser der Emitterscheiben entsprechend dem Durchmesser der Anode in der Ebene jeder Scheibe ändern, derart, daß für einen gleichmäßigen radialen Abstand zwischen der Anode und den Scheiben längs des Zusammenlaufs derselben gesorgt wird.
19. 19· Torrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß die Röhre eine Eathodenträgereinrichtung mit einem ersten hohlen, zylindrischen Trägerglied mit einer Endpartie größeren Durchmessers zur Bildung einer ringförmigen inneren Schulter und mit einem zweiten hohlen zylindrischen Trägerglied aufweist, wobei die Emitterscheibe in dem ersten Trägerteil sitzt und sich gegen die Schulter legt und das zweite Trägerglied stramm in die Endpartie eingesetzt ist und die Emitterscheibe in der vorgesehenen Lage hält.
20. 20. Verfahren zur Herstellung einer Kaltkathoden-Emissionseinrichtung für eine Röntgenröhre, dadurch gekennzeichnet, daß eine kreisrunde Platte aus einer kohlenstoffhaltigen Tuchlage geschnitten wird, die Platte in einen hohlen, zylindrischen Trägerteil mit einer inneren Schulter gesetzt wird, die eine Endpartie größeren

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    Durchmessers bildet, die Platte in der vorgesehenen Lage gegen die Schulter gesichert wird und anschließend ein Loch in die Platte konzentrisch zu dem Trägerteil geschnitten wird.
21. 21. Röntgenstrahlen-Emissionsvorrichtung, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, einen Spiralkondensator in dem Gehäuse, eine Umformereinheit mit mindestens einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung zylindrischer Form in dem Gehäuse koaxial zu dem Kondensator, eine Funkenstrecken-Triggervorrichtung in dem Gehäuse, eine Röntgenstrahlen-Emiesionsröhre, Mittel zur elektrischen Verbindung der Sekundärwicklung des Kondensators und der Triggervorrichtung mit der Röhre zur Lieferung von Hochspannungsimpulsen an diese, eine Batteriepatron mit einer Gleichstromquelle, eine Patronenaufnahme in dem Gehäuse, die von dessen Außenseite zugänglich ist, Mittel zur Ermöglichung eines Herausziehens der Patrone aus der Aufnahme, Mittel mit einer Verbindungseinrichtung zur Verbindung der Quelle mit der Primärwicklung, wobei die Verbindungseinrichtung eine erste in der Aufnahme fest angeordnete Partie und eine an der Patrone fest angeordnete Partie aufweisen, wobei die beiden Partien in einer Flucht mit der axialen Verschiebung der Patrone dem Gehäuse gegenüber zur elektrischen Verbindung und Trennung mit dem !Einschieben und Herausziehen der Patrone aus der Aufnahme bzw. in die Aufnahme liegen.
22. 22. Vorrichtung nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch eine die Aufnahme normalerweise abdeckende Tür, die eine Öffnungs- und

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    Schließlage hat und schwenkbar mit dem Gehäuse zur Bewegung zwischen den Lagen verbunden ist, wobei die geöffnete Lage ganz im Gehäuse liegt, und durch Mittel zum Spannen der Tür in die Schließlage.

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