Elektronenreflexion in Metallröntgenröhren mit Hohlanode und Hohlkathode

Zusammenfassung

Die bisher bekannten Messungen des Elektronenstromes in Röntgenröhren sind in Glasröntgenröhren gemacht worden, deren Feldverteilung infolge der unberechenbaren Aufladung und Strömung auf der Glaswand inkonstant ist und sich der Berechnung und Messung entzieht. In Metall-Röntgenröhren, sowohl den meistgebräuchlichen mit Hohlanode als auch denen mit Hohlkathode, bei denen der gesamte Entladungsraum ausschließlich von Metallwänden umgeben ist, bilden sich dagegen genau definierte elektrische Felder aus, die zuverlässige Schlüsse auf die Bahnen der reflektierten Elektronen zulassen. Die Stromverteilung in diesen Röhren verschiedener Ausführung und Schaltung wurde unter Benutzung von platten-, ring- und zylinderförmigen Sonden zum Gegenstand der Messungen gemacht. Es ergab sich, daß in den Röhren mit Hohlanode über 50%, also etwa derselbe Betrag von reflektierten Elektronen aus dem Brennfleck heraus reflektiert wird, wie bei den Glasröntgenröhren, sei es, daß es sich um regulär reflektierte Primärelektronen oder um sekundäre Photoelektronen handelt. Da die Höchstgeschwindigkeit dieser reflektierten Elektronen nach den Spektralmessungen von Lorenz um 8% niedriger ist als die Primärgeschwindigkeit und die mittlere Geschwindigkeit der langsameren reflektierten Elektronen gleichfalls merklich niedriger ist als die dem primären Röntgenspektrum entsprechenden, so wird die Gesamtenergie der reflektierten Elektronen auf etwa 40% der einfallenden Energie geschätzt. Ganz anders war das Resultat bei Metallröntgenröhren mit Hohlkathode. Hier gelang es nicht, mehr als 30% der reflektierten Strahlung experimentell zu erfassen. Der Grund dürfte darin zu suchen sein, daß das Feld in Hohlkathoden-Röntgenröhren der Reflexionsrichtung der Elektronen an allen Stellen ihrer Bahn entgegengerichtet ist und derart wirkt, daß die unter spitzen Winkem gegen die Einfallsrichtung reflektierten Elektronen stark zusammengedrängt werden und entweder ganz in den Brennfleck zurückfallen oder doch in so großer Nähe, daß sie von den benutzten Sonden nicht aufgefangen werden konnten. Mit einer Anzahl Lochkameraaufnahmen von Brennflecken der verschiedensten Art und auch vom gesamten Innern einer Metallröntgenröhre, das im Lichte der primären und sekundären Röntgenstrahlenerregung leuchtet, werden die gewonnenen Resultate illustriert.