DE905293C

DE905293C - Einrichtung zum Betriebe von Hochspannungsentladungsroehren, insbesondere Roentgenroehren fuer hohe Spannungen

Info

Publication number: DE905293C
Application number: DES5878D
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Theodor Zimmer
Original assignee: Siemens Reiniger Werke AG
Current assignee: Siemens Reiniger Werke AG
Priority date: 1938-12-23
Filing date: 1938-12-23
Publication date: 1954-03-01

Description

Überschreitet man bei Hochspännungsentladungsröhren, insbesondere Röntgenröhren, eine Betriebsspannung von etwa 6oo bis Soo kV, so läßt mani aus Gründen der Betriebssicherheit die Entladung nicht mehr in einer, sondern in mehreren Stufen erfolgen. Zu diesem Zweck wird die 'Entladungsbahn der Röhre zwischen dien beiden Hauptelektroden (Anode und Kathode) durch metallische Zwischenelektroden unterteilt; wobei an die einzelnen Zwischenelektroden eine solche elektrische Spannung angelegt wird, daß der Spannungsabfall zwichen Anode und Kathode über die Gieamtlänge der Eintladungsröhre gleichmäßig verteilt ist. Um dies -zu erreichen, ist es bekannt, parallel zu derEntladungsröhre einen sehr hohen -Widerstand zu schalten und in soviel gleiche Abschnitte zu unterteilen, wie Stufen in der Ehtladungsröhne vorhan.deni sind. -Die einzelnen Abgriffe auf dem hochohmigen Widerstand werden mit den Haupt= bzw. Zwischenelektroden leitend verbunden.
Es hat sich gezeigt, daß es bei Unterteilung des Steuerungswiderstandes in gleiche Abschnitte nicht möglich ist, die höchste Spannungsbelastbarkeit der Röntgenröhre auszunutzen. Es gilt -bekanntlich bei den Mehrstufenröhren die Regel, daß die Spannung, die der Röhre insgesamt zugemutet werden kann,, gleich ist der Summe der Spannungen, die die einzelnen Stufen für sich aushalten. Unterteilt man aber den Steuerungswiderstand in gleiche Abschnitte, so ist dlie iGesamtspannung, die die Röhre vertragen kann, nur ein Vielfaches der Spannung. die die spannungsmäßig am wenigsten belastbare Stufe im Höchstfall aushalten kann. Dieses Produkt ist aber naturgemäß immer kleinerals die Summe der einzelnen höchsten Stufenspanrnungen. Die Stufen mit höher Spannungsbelastbarkeit werden also bei dem bisher angewandten Verfahren der Steuerung nicht voll ausgenutzt.
In der Praxis ist es aus Gründen der Fabrikation unvermeidlich, daß die einzelnen Stufen in ihrer Spannungsbelastbarkeit etwas voneinander äb-%veichen. Diese Abweichungen sind durch kleine Unterschiede in der Elektrödenform und den E'lektrodenabständen, außerdem durch den Ehtgasungszustand und die Sauberkeit der Elektroden bedingt. Um nun, trotzdem die höchste Spannungsbelastbarkeit der gesamten Röhre zu erreichen, das heißt, jede Stufe im Betriebe tatsächlich bis an die Grenzspannung belasten zu können, werden gemäß der Erfindung dieAbschnitte auf dem Steuerungswiderstand so gewählt, d'aß dieSpannungsabfällezwischen den einzelnen Abgriffen sich verhalten wie die Spantnungen, die die zugehörigen Stufen der Entladungsröhre höchstens aushalten können. Wird der Steuerungswiderstand in dieser Weise unterteilt; so ist es möglich, die gesamteRöntgeniröhre mit der höchsten überhaupt zulässigen Spannung zü betreiben, wobei die einzelnen Stufen ebenfalls voll aushel.astet sind.
,Eine beispielsweise aus fünf Stufen bestehende Röntgenröhre für eine höchste Betriebsspannung von Millionen Volt weise für die einzelnen Stufen folgende höchstzulässigen Spannungen auf: 42o kV. 36o kV, 40o kV, 39o kV, 43o kV. Werden die Abgriffe auf dem Steuerungswiderstand gleichmäßig verteilt, so daß also parallel zu jeder Stufe gleich große Widerstände liegen, so ist die Röntgenröhre mit höchstens 5 X 36o = i8oo kV belastbar. Werden aber die Abgriffe gemäß der Erfindung so gelegt, daß das Verhältnis dier Wider-. stände zwischen den Abgriffen dem Verhältnis der höchstzulässigen Spannungen der zugehörigen Stufen entspricht, dann ist dieselbe Röntgenröhre spannungsgemäß mit 2ooo kV, das heißt, mehr als io°fo höher belastbar.
Die Abbildung zeigt eine vierstufige Rüntgenröhre, deren Steuerung nach dem VL-rfahren gemäß der Erfindung erfolgt. Die Röntgenröhre i weist die drei Zwischenelektroden 2 auf, die zusammen mit den Hauptelektroden 3 (Anode und Kathode) die vier Stufen 4 bilden. Parallel zu der Röntgenröhre liegt der hochohmige Widerstand 5. Die Zwischenelektroden sind .durch Leitungen mit einizelneni Punkten des Widerstandes verbunden, derart, daß die einzelnen Widerstandsstücke 6, 7, 8 und 9 sich verhalten wie die höchstzulässigen Spannungen der zugehörigen Entladungsstufen. Im vorliegenden Fäll verhalten sich .die höchstzulässigen Spannungen .der E:ntladungsstufien wie 7 : 6 : 5 : 6. Dementsprechend sind- auch- die Abgriffe auf dem Widerstand gewählt.

Claims

-PATENTANSPRUCH: Einrichtung zum Betriebe von Hochspannungsentladungsrönren, insbesondere Röntgenröhren, deren Entladungsbahn durch mehrere leitende Zwischenelektroden unterteilt ist (Mehrstufenröhre), die außerhalb der Entladungsröhre über Steuerungswiderstände miteinander bzw. mit dien Hauptelektrodeni verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Steuerungswiderstände auf die höchstzulässige Spannung der zugehörigen Entladungsstufen abgestimmt sind. -Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 193 522, 6o7o8i, 634 292, 637 93:2; österreichische Patentschrifteni Nr. i 15 8o4, 1.a:2 104; schweizerische Patentschrift Nr. 171 15q.; britische Patentschriften Nr. 401737, 4o6017.