Regenerier-Vorrichtungen  für Ionen-Röntgenröhren

 

©  Tube Collection Udo Radtke,
Germany
  2017-10-08

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Regenerierung

Warum musste der Druck in den Ionen-Röntgenröhren von Zeit zu Zeit reguliert werden?

Die Röntgenstrahlen entstehen, wenn die Elektronen auf ihrem Weg von der Kathode zur Anode auf die Antikathode treffen. Wie stark die Strahlung ist, hängt unter anderem vom Material der Antikathode ab. Außerdem wird diese beim Betrieb warm oder sogar sehr heiß. Wird die Betriebsspannung der Röhre von einem Induktor erzeugt, so wird von der aus aus Aluminium bestehenden Kathode Metall verdampft, das Gasionen bindet. (Getterprinzip) Das bewirkt aber auch, dass sich im Laufe des Betriebes das Vakuum ändert, es wird härter. Dies wiederum verringert die Erzeugung der Röntgenstrahlen. Es werden immer höhere Spannungen erforderlich. Um die Röhre wieder weicher zu bekommen braucht man die Regeneratoren. Man führt also der Röhre über solche Einrichtungen winzige Mengen Luft oder ein Gas zu.

Regeneriereinrichtung sind meistens außen an der Röhre angebrachte zusätzliche kleine Glasgefäße. Sie stehen über eine kleine Öffnung mit dem Inneren der Röhre in Verbindung. Im Inneren dieser Glasgefäße befinden sich Substanzen, die von außen angeregt, Gase abgeben und somit die Röhre wieder "weicher" machen.

Hier gibt es unterschiedliche Verfahren

  • Erwärmung eingelagerter Substanzen durch Flamme
  • Erwärmung eines durch das Glas hindurchführen Stabes aus Paladium. (Osmose- oder Villard-Regenaratoren)
  • Kondensatormethode. Gasabspaltung durch elektrische Einwirkung.
  • Hirschmann-Gegenerator
  • Bauer-Regenerator

Erwärmung von Substanzen

In einem angebauten Glasröhrchen befindet sich eine Substanzen, z.B. Amalgam, Asbest oder Aktivkohle, das von außen mit einer Flamme erwärmt werden und dann eine geringe Menge Gas freisetzen, das in die Röhre strömt und diese somit wieder "weicher" macht

In der Kesselring-Röhre von Wandner & Son wird durch einen selbsttätig überschlagenden Funken vom Kathodenanschluss die Masse im Regulator zur Gasabspaltung angeregt.

Osmo-Regenerierung (Villard-System)

Gundelach Patent D.R.P.103100

Es besteht aus einer in einem angebauten Glasröhrchen eingeschmolzene Elektrode aus Platin oder Palladium, die sowohl nach innen als auch nach außen übersteht. Wird das Metall durch eine Flamme erhitzt, so wandern Wasserstoffatome aus der Luft von außen durch die Metallelektrode hindurch nach innen.

Eine über die Elektrode gesteckte Kappe aus Glas dient dem Schutz der empfindlichen Elektrode.

In einem Gundelach-Katalog von 1905 heisst es, dass Röhren mit Villard-Regeneration nicht nach Frankreich verkauft werden dürfen. Der Grund wird gewesen sein, dass Villard für dieses Verfahren sowohl in Deutschland DRP103100 as auch in Frankreich ein Schutzrecht besaß. Die Tatsache, dass Gundelach dieses Patent nutzte, deutet wohl auf einen "Deal" hin.

Das Zehnder-Patent von 1896

Offensichtlich ist dieses Patent, das erste, das den strombetriebenen Regenerator erwähnt!







Gundelach-Regenerierung

DRGM 346 585 Gundelach

In einem angebauten Röhrchen befindet sich eine Art gewickelter Kondensator, bestehend aus einem Material, das Gas abzugeben vermag. Wird Spannung angelegt, so wird eine kleine Menge dieses Gases freigesetzt, das nun in die Röntgenröhre einströmen kann. Dieser Regulator stammt von Gundelach.

Diese Regulierung erfolgt automatisch über angeschlossene Elektroden, die in passendem Abstand zur Kathode und Antikathode angebracht sind. Wird die Röhre "härter", so muss die Betriebsspannung erhöht werden. Dann aber springen Funken auf die Elektroden über und leiten Spannung an den Regulator, der etwas Gas an die Röhre abgibt und somit wieder die Betriebsspannung absenkt.

Man muss sich die Frage stellen, warum Gundelach nur ein Gebrauchsmuster und kein Patent beantragte. Es wird wohl damit zusammenhängen, dass die Art bereits durch Zehnder als "vorweg genommen" galt.

Der Schilling Regenerator

Es liegen mehrere Röntgenröhren aus unterschiedlichen Länder vor, die alle mit dem gleichen Regenerator ausgestattet sind und wo DRGM 293 815 eingeätzt ist. Die Recherche brachte einen Eintrag in der "Deutschen Mechaniker Zeitung", Heft 3 aus dem Jahre 1907.



Schilling arbeitete mit Gundelach in Gehlberg. Zunächst in der alten Dorfhütte, bis diese 1897 abbrannte. Dann bauten beide eigene Betriebe. Aufgrund der Nähe zueinander und möglicher Abwanderung von Beschäftigten, könnte Schilling das Gebrauchsmuster von Gundelach zum Anlass genommen haben, einen eigenen Regenerator zu entwickeln.

Auffällig ist die bereits im Regenerator eingebaute, belüftete Funkenstrecke.

Es existiert ein Katalog von Schilling, angeblich aus dem Jahre 1904.

Darin sind Röntgenröhren abgebildet, an denen der vorstehend beschriebene Regenerator verbaut ist. Wenn also Röhren aus dem Ausland unter anderen Namen auftauchen, stellt sich die Frage, ob Schilling diese Röhren dort hin lieferte oder lediglich seine Regeneratoren, die dann bei anderen Herstellern Verwendung fanden.

Ein Beispiel ist eine Röhre, die angeblich eine Radiguett, Frankreich, sein soll. So, wie es aussieht, könnte bei dieser Röhre tatsächlich der Regenerator von Schilling später angeglast worden sein.

Der Schilling Regenerator wird ferner im Export-Katalog CII, Ausgabe 1922, S. 49 und 50, von Otto Pressler, Leipzig und Cursdorf, aber auch in der Deutschen Liste CII, in Verbindung mit Pressler-Röhren gezeigt.

Es bleibt also offen, ob Schilling seine Röntgenröhren an Pressler und andere lieferte oder ob Pressler der lieferant für andere war und nur die Schilling Regeneratoren verbaute.

 

Cuthbert Andrews, England

Regulator mit 2 auf Abstand angeordneten 2 Teller-Elektroden mit jeweils einer Substanz aus Glimmerscheiben, die bei Anliegen einer ausreichend hohen Spannung, Gas abspalten.

Es st mir nicht bekannt, ob hier die volle Betriebsspannung zwischen beiden Elektroden anliegen muss, oder nur der negative Pol an einer der Elektroden. Dann wäre die zweite Elektrode gewissermaßen eine weitere zusätzliche Gas abgebende Quelle, um den Regenerierprozess zu beschleunigen.

Ähnliche Regulatoren mit 2 Elektroden sind ja bekannt. Auf einer Seite mit einem Paket aus Glimmerscheiben, auf der anderen Seite mit Aktivkohle. Hier gibt auch nur jeweils eine der Elektroden, bei Anschluss an den negative Pol, Gas ab. Es wird beschrieben, dass die Gasabgabe der Aktivkohle deutlich höher ist als die der Glimmerscheiben.

Man empfiehlt, zunächst die Elektrode mit dem Glimmerpaket zur Regulierung zu verwenden und mit zunehmendem Alter der Röntgenröhre auf die Aktivkohle überzugehen.

Ein weiterer Regulator wurde an anderen Röhre von Andrews entdeckt.

Dieser Regulator besteht aus einem mittig liegenden Glasstab. Dieser ist umgeben von einem Glasrohr. Dazwischen befindet sich eine Masse, vermutlich Asbest. Auch das zweite Rohr ist wiederum von einem weiteren Glasrohr umgeben. Zwischen beiden Glasrohren ist auch hier wieder vermutlich Asbest eingebaut. Die äußeren Anschlüsse sind mit jeweils einer der Asbestschichten verbunden.

 

Gaiffe-Gallot & Pilon

Hier fällt auf, dass die Rändelschrauben der Anschlüsse wechselseitig angeordnet sind.

Unbekannter Regulator

Könnte im Zusammenhang Leybold-Pressler stehen.

Duplex Regulator

Dieser an Müller-Röhren zu findende Regulator hat an einer Seite einen Teller aus geschichtetem  Glimmer, auf der anderen Seite einen Glasstab, auf dem ein Platindraht gewickelt ist. D.G. 148 106

Damit lässt sich die Röhre sowohl "härten" als auch "weich" machen.

Bei einer weiteren Variante von Müller befindet sich anstelle von Glimmer dort Aktivkohle

Dann gibt es noch einen Friedlander "Universal-Regulator", fast identisch mit dem "Duplex" von Müller. Allerdings ist hier noch eine Leitplatte aus Glas eingebaut.

R. Friedlander, Chicago, USA,  / 23.06.1902 / 14.04.1903
https://depatisnet.dpma.de/DepatisNet/depatisnet?action=pdf&docid=US000000725331A

 

Intensiv-Regenerator der Radiologie

Nach Dr. Fürstenau. Hier befindet sich im Regenerator links ein kleiner Hohlspiegel wie die Kathode in einer Röntgenröhre.

Liegt Hochspannung an trifft ein Elektronenstrahl auf die rechte Elektrode mit der gasabgebenden Substanz.

Hirschmann Regulator

Hier wird durch wechselweises Öffnen und Schließen zweier Ventile immer nur eine winzige Luftmenge zugeführt.

Der Bauer-Regulator, ca.1908

Hier existiert eine horizontal liegende, mit Quecksilber gefüllte, Kapillare. Das Quecksilber versperrt den Weg in einen etwa rechwinklig angelegten Abzweig, an dessen Eingang ein für Gase poröses Material eingebaut ist. Dieses Material bewirkt einerseits eine Filterung der eingeleiteten Luft, anderseits stellt es sicher, dass nur eine geringe Menge Luft einströmt. Der Ausgang dieses Abzweiges steht mit dem Inneren der Röntgenröhre in Verbindung.

Nun wird von außen über einen Gummischlauch und einen kleinen Blasebalg Luft in den Regulator gedrückt (1). Diese schiebt die Quecksilber-Säule beiseite (2)und öffnet den Weg über den rechtwinkligen Abzweig (3), so dass jetzt Luft über die Strecke (4)in die Röhre gelangen kann (5).

Wird der Blasebalg abgezogen, fließt das Quecksilber wieder in die Ausgangslage in den Düker zurück und verschließt den Weg (3) zum Abzweig.

Eine weitere Konstruktion , ein "Spiralventil" von Philips stammt aus dem Jahre 1913

Auch hier dient Quecksilber als Verschluss zur Luft hin und auch hier sitzt eine winzige poröse Keramiksubstanz auf der Glaswindung. Wird von außen Druck aufgebaut, so wandert das Quecksilber nach rechts und gibt die Keramiksubstanz frei. Hier hindurch kann nun eine winzige Luftmenge in  das Innere der Röntgenröhre gelangen.


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