[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überführen eines Bauteils von einer Ausgangs-Röntgenröhre
in eine Ziel-Röntgenröhre.
[0002] Ein Verfahren zum Wiederverwerten von Bauteilen aus Röntgenröhren in Form von Beryllium-Fenstern
ist aus der
JP 2002 367 550 A bekannt.
[0003] Gemäß der Lehre der
JP 2002 367 550 A ist ein Fensterrahmen, in dem das Beryllium-Fenster einer Röntgenröhre befestigt
ist, an einen Flansch der Röntgenröhre angeschweißt, sodass der Fensterrahmen mit
dem Flansch durch eine Schweißnaht verbunden ist. Der Fensterrahmen mit dem Beryllium-Fenster
kann durch ein Aufschmelzen der Schweißnaht von der Röntgenröhre gelöst werden und
unter einem Kürzen der Schweißnaht in einer anderen Röntgenröhre wiederverwendet werden.
[0004] Die
DE 19 16 497 C3 (auch veröffentlicht als
US 3 549 931A) betrifft eine Röntgenröhre mit einem auswechselbaren Strahlenaustrittsfenster. Ein
rohrförmiges Teil umschließt eine Öffnung eines Röhrenkolbens, wobei das rohrförmige
Teil mit einem Ende fest mit dem Röhrenkolben verbunden ist. Ein rohrförmiges Teil
des Strahlenaustrittsfensters ist in das rohrförmige Teil des Röhrenkolbens eingesetzt.
Die rohrförmigen Teile sind an den nach außen vorstehenden Enden miteinander verschweißt.
Zum Auswechseln des Strahlenaustrittsfensters wird vorgeschlagen, die Schweißstelle
durchzuschneiden. Das Strahlenaustrittsfenster kann dann zur Wiederverwendung herausgenommen
werden.
[0005] Ein weiteres Verfahren zur Wiederverwertung von Beryllium-Fenstern aus Röntgenröhren
ist aus der
US 5 515 412 A bekannt.
[0006] Die
US 5 515 412 A offenbart Röntgenröhren, bei denen metallische Komponenten der Röntgenröhren, z.B.
Beryllium-Fenster, durch spezielle Schmelzmaterialien mit Glaskörpern der Röntgenröhren
verbunden sind. Es wird insbesondere vorgeschlagen, Glaskörper schadhafter Röntgenröhren
zu zerstören, einen Rand abzuschleifen, um anhaftende Glasstücke zu entfernen, und
anschließend Beryllium-Fenster dieser Röntgenröhren durch ein Verschweißen unter Verwendung
der vorgenannten Schmelzmaterialien an neuen Röntgenröhren anzubringen. Dadurch können
die Beryllium-Fenster wiederverwendet werden.
[0007] Aus der
JP 2003 142 000 A ist ein Verfahren bekannt, das dem Erneuern einer Targetanode einer Röntgenröhre
dient. Dabei wird eine durch Bestrahlung mit Elektronenstrahlen schadhafte Oberflächenschicht
der Targetanode abgetragen und anschließend eine neue Oberflächenschicht durch Plasma-Sprühen
auf die Targetanode aufgetragen.
[0008] Die vorbekannten Verfahren sind recht schwierig und aufwendig durchzuführen, und
eignen sich nur für spezielle Systeme von Röntgenröhren und Bauteilen.
[0009] Die
JP H05 159 729 A2 offenbart eine Struktur für ein Strahlungsfenster. Dazu ist in dem Strahlfenster
zwischen einem zentralen Bereich aus Beryllium und einem äußeren Bereich aus einer
Eisenlegierung ein Übergangsbereich angeordnet, in dem die Materialien allmählich
ineinander übergehen. Der äußere Bereich ist in einem Trägerring angeordnet, und die
äußeren Enden des äußeren Bereichs und des Trägerrings sind miteinander verschweißt.
Durch diese Anordnung soll das Entstehen von Rissen in dem Strahlfenster vermieden
werden, wie sie bei einem Anlöten eines Strahlfensters an einen Trägerring oder im
Betrieb des Strahlfensters entstehen können.
[0010] In der
US 5 515 412 ist auch ein Röntgenfenster beschrieben, das in einem Kovar-Rahmen gehalten ist und
auf einem Kovar-Verbindungsring aufliegt, der direkt mit dem Kolben der Röntgenröhre
verschweißt ist. Der Kovar-Rahmen und der Kovar-Verbindungsring weisen eine radial
außen liegende Pressverschweißung auf.
Aufgabe der Erfindung
[0012] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem auf einfache
Weise eine Wiederverwendung von Bauteilen von Röntgenröhren, und ggf. auch eine Wiederverwendung
der übrigen Röntgenröhren, erfolgen kann.
Kurze Beschreibung der Erfindung
[0013] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Überführen eines
Bauteils von einer Ausgangs-Röntgenröhre in eine Ziel-Röntgenröhre,
wobei die Ausgangs-Röntgenröhre einen ersten Funktionsbereich aufweist, der an einen
kragenförmigen ersten Opferbereich angrenzt,
wobei der kragenförmige erste Opferbereich von einer Oberfläche des ersten Funktionsbereichs
hervorsteht und ein äußeres Ende aufweist,
wobei die Ziel-Röntgenröhre einen zweiten Funktionsbereich aufweist, der an einen
kragenförmigen zweiten Opferbereich angrenzt,
wobei der kragenförmige zweite Opferbereich von einer Oberfläche des zweiten Funktionsbereichs
hervorsteht und ein äußeres Ende aufweist,
wobei das Bauteil einen Bauteil-Funktionsbereich aufweist, der an einen kragenförmigen
Bauteil-Opferbereich angrenzt,
wobei der Bauteil-Opferbereich von einer Oberfläche des Bauteil-Funktionsbereichs
hervorsteht und ein äußeres Ende aufweist,
wobei der Bauteil-Opferbereich eine Bauteil-Kontaktfläche, der erste Opferbereich
eine erste Kontaktfläche, und der zweite Opferbereich eine zweite Kontaktfläche aufweisen,
wobei, solange das Bauteil noch in die Ausgangs-Röntgenröhre verbaut ist, die Bauteil-Kontaktfläche
parallel zur ersten Kontaktfläche des kragenförmigen ersten Opferbereichs verläuft
und an der ersten Kontaktfläche anliegt,
und die äußeren Enden des ersten Opferbereichs und des Bauteil-Opferbereichs miteinander
materialschlüssig verbunden sind, mit folgenden Schritten:
- a) Abtragen eines äußeren Teils des ersten Opferbereichs, der das bisherige äußere
Ende des ersten Opferbereichs umfasst, und eines äußeren Teils des Bauteil-Opferbereichs,
der das bisherige äußere Ende des Bauteil-Opferbereichs umfasst, um das Bauteil von
dem ersten Opferbereich zu lösen, wobei ein neues äußeres Ende des ersten Opferbereichs
und ein erstes neues äußeres Ende des Bauteil-Opferbereichs erzeugt werden;
- b) Entfernen des Bauteils von der Ausgangs-Röntgenröhre;
- c) Anordnen des Bauteils an der Ziel-Röntgenröhre, wobei die Bauteil-Kontaktfläche
an die zweite Kontaktfläche angelegt wird, und wobei die Bauteil-Kontaktfläche des
Bauteil-Opferbereichs parallel zur zweiten Kontaktfläche des zweiten Opferbereichs
verläuft;
- d) Materialschlüssiges Verbinden des äußeren Endes des Bauteil-Opferbereichs und des
äußeren Endes des zweiten Opferbereichs.
[0014] Die Erfindung sieht vor, ein Bauteil und eine Ausgangs-Röntgenröhre sowie eine Ziel-Röntgenröhre
auf besondere Weise auszubilden, so dass eine Auftrennung von Bauteil und Ausgangs-Röntgenröhre
und ein Verbinden von Bauteil und Ziel-Röntgenröhre besonders einfach möglich ist.
Dazu werden an den Röntgenröhren und dem Bauteil Opferbereiche eingerichtet, die von
jeweiligen Funktionsbereichen kragenförmig abstehen. Die Opferbereiche liegen mit
Kontaktflächen aneinander an, und an den Enden der Opferbereiche kann ein verbindender
Materialschluss eingerichtet werden.
[0015] Zum Auftrennen der Verbindung zwischen der Ausgangs-Röntgenröhre und dem Bauteil
können äußere Teile der Opferbereiche abgetragen werden, wodurch auch die Verbindung
aufgehoben wird. Das Abtragen des entsprechenden Materials kann dabei in sicherer
Entfernung von den Funktionsbereichen erfolgen, die für die technische Funktion der
Röntgenröhre bzw. des Bauteils erforderlich sind.
[0016] Gleichermaßen kann das Verbinden der Ziel-Röntgenröhre mit dem Bauteil in sicherer
Entfernung von den Funktionsbereichen erfolgen, beispielsweise ohne dass es bei einem
Schweißen oder Löten zu einer merklichen Erwärmung oder Verformung der Funktionsbereiche
kommt.
[0017] Durch das kragenförmige Abstehen der Opferbereiche von den Funktionsbereichen sind
die äußeren Enden der Opferbereiche zudem leicht zugänglich.
[0018] Die Opferbereiche dienen im Rahmen der Erfindung im Wesentlichen zur Verbindung der
jeweiligen Röntgenröhre mit dem Bauteil, ohne dass es für die Verbindung von Röntgenröhre
und Bauteil (oder für die Funktion der Röntgenröhre im übrigen) auf die Länge der
Opferbereiche ankommen würde. Entsprechend ist ein Abtrag eines äußeren Teils eines
jeweiligen Opferbereichs in einem jeweiligen Regenerationszyklus problemlos möglich.
Typischerweise sind die Opferbereiche von einer ursprünglichen Länge (Höhe), die mehrere
Regenerationszyklen (meist wenigstens drei, oft wenigstens fünf) gestatten, und in
einem jeweiligen Regenerationszyklus wird lediglich ein geringer Teil des jeweiligen
Opferbereichs abgetragen. Dazu im Einzelnen:
Der jeweilige Opferbereich kragt von dem zugehörigen Funktionsbereich aus. Ein Loslösen
des Bauteils von der jeweiligen Ausgangs-Röntgenröhre erfolgt durch ein Entfernen
des Materialschlusses unter einem einfachen Kürzen des Opferbereichs, wobei die für
das Kürzen verwendeten Werkzeuge und Mittel leicht an die Opferbereiche bzw. deren
äußeren Teilen herangeführt werden können. Das Loslösen des jeweiligen Bauteils von
der Ausgangs-Röntgenröhre erfolgt mit einem derartigen Sicherheitsabstand von den
Funktionsbereichen des Bauteils und der Ausgangs-Röntgenröhre, dass empfindliche elektrische
und/oder mechanischen Komponenten der Ausgangs-Röntgenröhre und des Bauteils funktionsfähig
bleiben. Die Funktionsbereiche des Bauteils und der Ausgangs-Röntgenröhre bleiben
strukturell unverändert.
[0019] Sollen die Opferbereiche verbunden werden, um das Bauteil an einer Ziel-Röntgenröhre
zu befestigen, kann die Verbindung der Opferbereiche an einer leicht zugänglichen
Stelle an deren (ggf. neuen) äußeren Enden erfolgen. Dies vereinfacht das Verbinden
der jeweiligen Ziel-Röntgenröhre mit dem entsprechenden Bauteil. Die Opferbereiche
ermöglichen es, die Verbindung des Bauteils mit der Ziel-Röntgenröhre vorteilhaft
in einem Sicherheitsabstand zu den Funktionsbereichen des Bauteils und der Ziel-Röntgenröhre
auszubilden, um eine Beschädigung dieser Funktionsbereiche zu vermeiden, insbesondere
sodass empfindliche elektrische und/oder mechanischen Komponenten der Ziel-Röntgenröhre
und des Bauteils funktionsfähig bleiben. Die Funktionsbereiche des Bauteils und der
Ziel-Röntgenröhre bleiben strukturell unverändert.
[0020] Die Verbindung des Bauteils mit der Ziel-Röntgenröhre findet an einer Stelle in einem
jeweiligen Opferbereich statt, der für die Funktionsfähigkeit des Bauteils und der
Ziel-Röntgenröhre nicht relevant ist. Damit ist die Funktionsfähigkeit des Bauteils
und der Ziel-Röntgenröhre nach dem Verbinden der Opferbereiche gemäß Schritt d) gewährleistet.
[0021] Durch die Opferbereiche kann das Verbinden des Bauteils mit Röntgenröhren und das
Loslösen des Bauteils von Röntgenröhren an Stellen vermieden werden, an denen sich
schädliche oder giftige Materialien befinden.
[0022] Bauteile grundsätzlich aller Art der jeweiligen Röntgenröhre und die entsprechenden
Einbaustellen der Röntgenröhre können mit Opferbereichen ausgestattet werden, sodass
das Verfahren hinsichtlich der Auswahl der Bauteile eine große Flexibilität aufweist.
[0023] Das Verfahren vereinfacht somit die Wiederverwendung von Bauteilen aus Röntgenröhren.
Insbesondere kann ein Bauteil in derselben Röntgenröhre, aus der es entnommen wurde,
oder in einer anderen Röntgenröhre wieder verbaut werden.
[0024] Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens können beim Recycling des Bauteils oder
auch einer Ausgangs-Röntgenröhre oder Ziel-Röntgenröhre Beschädigungen minimiert und
ansonsten oft nötige aufwändige Ausbesserungs- und Reparaturmaßnahmen nach einem Loslösen
des betreffenden Bauteils von einer Ausgangs-Röntgenröhre oder einem Verbinden des
Bauteils mit einer Ziel-Röntgenröhre vermieden werden. Insgesamt kann die Wiederverwendung
von Bauteilen in Röntgenröhren besonders kostengünstig gestaltet werden.
[0025] Falls gewünscht, können an einer Ausgangs-Röntgenröhre auch mehrere Bauteile entsprechend
den Schritten a) und b) gelöst und entfernt werden, und an einer Ziel-Röntgenröhre
mehrere Bauteile entsprechend den Schritten c) und d) angeordnet und verbunden werden,
wobei die Bauteile von einer oder mehreren Ausgangs-Röntgenröhren stammen können.
[0026] Man beachte, dass die äußeren Enden von erstem/zweitem Opferbereich und Bauteil-Opferbereich
insbesondere durch Verschweißen oder Verlöten materialschlüssig, und bevorzugt vakuumdicht,
verbunden worden sein können/verbunden werden können.
[0027] Die Opferbereiche sind typischerweise geschlossen umlaufend, beispielsweise kreisringförmig,
ausgebildet, insbesondere wenn eine vakuumdichte Verbindung gewünscht ist (z.B. für
Röntgenfenster).
[0028] Funktionsbereiche des Bauteils sind insbesondere Teilbereiche des Bauteils, deren
struktureller Erhalt für das bestimmungsgemäße Funktionieren des Bauteils notwendig
ist. Entsprechendes gilt für Funktionsbereiche der vorgenannten Röntgenröhren und
deren Bestandteile.
[0029] Falls gewünscht oder erforderlich, kann zwischen Schritt b) und c) eine Ausbesserung
oder Regeneration des Bauteils erfolgen, beispielsweise eine Ausbesserung einer Abdichtung
oder ein Auftrag von Targetmaterial.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
[0030] Eine bevorzugte Variante des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste
Opferbereich, der zweite Opferbereich und der Bauteil-Opferbereich zumindest im Bereich
der ersten Kontaktfläche, der zweiten Kontaktfläche und der Bauteil-Kontaktfläche
zylindrisch oder kegelstumpfförmig ausgebildet sind. Derart ausgestaltete erste Opferbereiche,
zweite Opferbereich und Bauteil-Opferbereiche zeichnen sich vorteilhaft durch glatte,
stufenlose Kontaktflächen aus. Dies vereinfacht das Anlegen der Kontaktfläche aneinander
(siehe Schritt c). Außerdem kann auf vergleichsweise einfache Weise ein paralleler
Verlauf der Bauteil-Kontaktfläche und der zweiten Kontaktfläche sichergestellt oder
überprüft werden, z.B. über eine Bestimmung oder Festlegung der Neigungswinkel der
betreffenden Kontaktflächen.
[0031] Eine vorteilhafte Variante des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Innenwand
des zweiten Opferbereichs eine Einführ-Ausnehmung umgrenzt, in welche in Schritt c)
das Bauteil eingeschoben wird, wobei eine Seitenwand des Bauteils die Bauteil-Kontaktfläche
des Bauteil-Opferbereichs ausbildet, die Innenwand des zweiten Opferbereichs die zweite
Kontaktfläche ausbildet, und wobei die Seitenwand parallel zu der Innenwand des zweiten
Opferbereichs verläuft und an dieser Innenwand anliegt. Der zweite Opferbereich umgreift
das Bauteil wenigstens teilweise, wodurch das Bauteil vorteilhaft in seiner Position
und Ausrichtung stabilisiert wird. Außerdem schützt der zweite Opferbereich die umgriffenen
Abschnitte des Bauteils. Zusätzlich bewirkt das Einführen des Bauteils in die Einführ-Ausnehmung
eine kompakte Ausbildung der Anordnung von Bauteil und zweitem Opferbereich.
[0032] Von Vorteil ist eine Variante des Verfahrens, die dadurch gekennzeichnet ist, dass
die zweite Kontaktfläche parallel zu einer Fügerichtung verläuft, wobei in Schritt
c) die Bauteil-Kontaktfläche durch ein Bewegen des Bauteils in der Fügerichtung an
die zweite Kontaktfläche angelegt wird.
[0033] Die Kontaktflächen parallel zur Fügerichtung erleichtern die Verwendung von unterem
Ausgleichselement und (standardisiertem) oberem Ausgleichselement zur Angleichung
der Höhen der äußeren Enden von zweitem Opferbereich und Bauteil-Opferbereich (siehe
unten). Ferner wird das Bauteil nach dem ersten Kontakt der Kontaktflächen aneinander
durch die zweite Kontaktfläche in Fügerichtung geführt. Dies erleichtert ein präzises
Verschieben des Bauteils in Fügerichtung.
[0034] Bevorzugt ist eine Variante des Verfahrens, die dadurch gekennzeichnet ist, dass
die zweite Kontaktfläche des zweiten Opferbereichs nicht-parallel zu einer Fügerichtung
verläuft, wobei in Schritt c) die Bauteil-Kontaktfläche durch ein Bewegen des Bauteils
in der Fügerichtung an die zweite Kontaktfläche angelegt wird,
insbesondere wobei die zweite Kontaktfläche senkrecht oder in einem Winkel zwischen
60° und 120° zur Fügerichtung verläuft.
[0035] Durch einen nicht-parallelen Verlauf der Kontaktflächen zur Fügerichtung ist automatisch
ein gegenseitiger Anschlag von Bauteil und Röntgenröhre gegeben. Mit schräg zur Fügerichtung
orientierten zweiten Kontaktflächen kann eine Selbstzentrierung des Bauteils beim
Anlegen der Kontaktflächen bewirkt werden, insbesondere bei Ausgestaltungen des Verfahrens,
bei denen Innenwände von Einführöffnungen die zweite Kontaktfläche ausbilden.
[0036] Bei einer weiteren Variante des Verfahrens bildet die Ziel-Röntgenröhre, insbesondere
im Bereich des zweiten Opferbereichs, einen Anschlag aus, an den das Bauteil in Schritt
c) angelegt wird. Dadurch wird eine gewünschte angelegte Position auf einfache Weise
definiert. Durch den Anschlag kann insbesondere vorteilhaft die Tiefe festgelegt werden,
mit der das Bauteil in die Ziel-Röntgenröhre eingeschoben werden kann. Vorteilhaft
wird dadurch ein unerwünscht tiefes Einschieben des Bauteils in die Ziel-Röntgenröhre
verhindert. Der Anschlag verhindert insbesondere ein unerwünschtes Verschieben des
Bauteils während des Verbindens des Bauteils mit der Ziel-Röntgenröhre gemäß Schritt
d).
[0037] Bevorzugt ist eine Variante des Verfahrens, die dadurch gekennzeichnet ist, dass
das Abtragen in Schritt a) durch Abfräsen oder Abdrehen der äußeren Teile der kragenförmigen
Opferbereiche erfolgt, insbesondere um eine Länge von 100µm bis 300µm. Das Abfräsen
erlaubt vorteilhaft eine große Flexibilität in der Form der Opferbereiche, die durch
das Abfräsen zeitsparend und präzise abgetragen werden können. Das Abdrehen eignet
sich insbesondere, um rotationssymmetrische, radial außen liegende, kreisförmige Abschnitte
der Opferbereiche an im Wesentlichen rotationssymmetrischen Röntgenröhrenkörpern schnell
und kostengünstig abzutragen.
[0038] Eine vorteilhafte Variante des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass solange
das Bauteil noch in der Ausgangs-Röntgenröhre verbaut ist, die äußeren Enden des ersten
Opferbereichs und des Bauteil-Opferbereichs miteinander vakuumdicht verbunden sind,
und dass in Schritt d) ein vakuumdichtes Verbinden des äußeren Endes des Bauteil-Opferbereichs
und des äußeren Endes des zweiten Opferbereichs erfolgt. Entsprechend kann das erfindungsgemäße
Verfahren mit Bauteilen genutzt werden, die an der Begrenzung des Röhrenvakuums beteiligt
sind, das für die Propagation eines Elektronenstrahls zur Anode nötig ist.
[0039] Bevorzugt ist eine Variante des Verfahrens, die dadurch gekennzeichnet ist, dass
das materialschlüssige Verbinden in Schritt d) durch Verschweißen der äußeren Enden
des zweiten Opferbereichs und des Bauteil-Opferbereichs erfolgt, insbesondere durch
Verschweißen mit einem Laserstrahl, bevorzugt wobei eine dabei entstehende Schweißnaht
eine Tiefe von 100µm bis 300µm aufweist. Schweißverbindungen zeichnen sich vorteilhaft
durch hohe mechanische Belastbarkeit und geringe Materialkosten aus. Insbesondere
kann durch Laserschweißen die von der Verschweißung betroffene Schweißzone des jeweiligen
Opferbereichs klein gehalten werden. Entsprechend kann eine hohe Zahl von Recycling-Zyklen
erreicht werden. Laserschweißen erreicht zudem eine hohe Fertigungsgeschwindigkeit.
Im Rahmen der Erfindung kommt sowohl Wärmeleitschweißen als auch Tiefschweißen in
Betracht. Das Laserschweißen kann im Rahmen der Erfindung automatisiert ablaufen,
insbesondere mit einem programmierten Laserscanner (etwa einem piezo-angetriebenen
Spiegel), oder auch manuell vorgenommen werden.
[0040] Eine weitere Variante des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass das Bauteil
einen Röhrenkopf, einen Röhrengrundkörper, einen Pumpstutzen, ein Röntgenfenster mit
einem Fensterrahmen, eine Festkörperanode und/oder ein Target ist. Diese Bauteile
sind für das erfindungsgemäße Verfahren besonders gut geeignet; zudem handelt es sich
um vergleichsweise teure Komponenten von Röntgenröhren, sodass ein Ausbau und Einbau
dieser Bauteile nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Herstellungs- ,Wartungs-
und Betriebskosten von Röntgenröhren erheblich senken kann.
[0041] Bevorzugt ist eine Variante des Verfahrens, die dadurch gekennzeichnet ist, dass
die Ausgangs-Röntgenröhre dieselbe Röntgenröhre ist wie die Ziel-Röntgenröhre, und
insbesondere wobei der erste Opferbereich derselbe Opferbereich ist wie der zweite
Opferbereich. Durch das erfindungsgemäße Verfahren können die Kosten der Wiederverwendung
von Röntgenröhren vorteilhaft erheblich dadurch gesenkt werden, dass gezielt einzelne
schadhafte/verbrauchte Bauteile von einer Röntgenröhre gelöst und (nach einer Ausbesserung/Regenerierung)
wieder in diese Röntgenröhre eingefügt werden können. Dabei wird vermieden, dass die
übrige Röntgenröhre beschädigt wird. Das Loslösen und Wiedereinfügen eines Bauteils
kann mit dem Verfahren einmalig oder auch mehrmalig auf sichere Weise durchgeführt
werden. Im Falle, dass der erste und zweite Opferbereich identisch sind, befindet
sich der erste Opferbereich an der derselben Position in der Röntgenröhre wie der
zweite Opferbereich.
[0042] Eine Alternative zu der vorgenannten Variante des Verfahrens zeichnet sich dadurch
aus, dass die Ausgangs-Röntgenröhre und die Ziel-Röntgenröhre verschieden sind. Das
erfindungsgemäße Verfahren kann die Wiederverwendung von Röntgenröhren vorteilhaft
erheblich kostengünstiger ausgestalten, dadurch dass funktionstüchtige Bauteile aus
einer schadhaften Röntgenröhre gelöst werden, ohne die Bauteile dabei derart zu beschädigen,
dass ihre Funktionsfähigkeit verloren geht. Die Bauteile können dann auf sichere Weise
in andere Röntgenröhren eingefügt werden, beispielsweise wenn deren entsprechende
Bauteile beschädigt sind.
[0043] Eine weitere Variante des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass zu Beginn von
Schritt d) der zweite Opferbereich und der Bauteil-Opferbereich unterschiedliche Höhen
aufweisen, insbesondere wobei ein Höhenunterschied dH der Höhen von zweitem Opferbereich
und Bauteil-Opferbereich wenigstens 300 µm beträgt, bevorzugt mit 300 µm ≤ dH ≤ 600
µm. Der Höhenunterschied kann als Unterschied der Position der äußeren Enden von zweitem
Opferbereich und Bauteil-Opferbereich in Richtung entlang ihrer (gemeinsamen) Erstreckungsrichtung
von dem jeweiligen Funktionsbereich weg bzw. senkrecht zur angrenzenden Oberfläche
des zweiten Funktionsbereichs (im angebrachten Zustand des Bauteils an der Ziel-Röntgenröhre)
bestimmt werden. Die (einzelne absolute) Höhe des jeweiligen Opferbereichs kann (im
angebrachten Zustand des Bauteils an der Ziel-Röntgenröhre) als Abstand des zugehörigen
äußeren Endes zu einer Geraden, die im Querschnitt des zweiten Funktionsbereichs,
des zweiten Opferbereichs und des Bauteils tangential an der an den zweiten Opferbereich
angrenzenden Oberfläche des zweiten Funktionsbereichs verläuft, gemessen werden. Unter
dem Querschnitt wird ein Schnitt in einer Schnittebene verstanden, die sich durch
den zweiten Funktionsbereich und den zweiten Opferbereich und das Bauteil erstreckt,
bevorzugt in Richtung einer Normalen der an den zweiten Opferbereich angrenzenden
Oberfläche des zweiten Funktionsbereichs. Wenn auf einen Ausgleich der Höhen verzichtet
wird (und entsprechend ein ggf. größerer Höhenunterschied akzeptiert wird), ist das
Verfahren bis einschließlich Schritt c) besonders einfach. Allerdings müssen auch
ggf. größere Höhenunterschiede in Schritt d) überwunden werden. Dafür kann beispielsweise
Löten verwendet werden, oder beim Schweißen eine schräge Laserführung eingerichtet
werden. Unterschiedliche Höhen der Opferbereiche können z.B. dadurch auftreten, dass
Bauteile und Röntgenröhren verwendet werden, deren Opferbereiche im Rahmen des erfindungsgemäßen
Verfahrens unterschiedlich oft abgetragen wurden, etwa bei einer unterschiedlich häufigen
Wiederverwendung, oder wenn die Schweißnähte der Komponenten eine unterschiedliche
Tiefe aufgewiesen haben, bevor sie abgetrennt wurden, also unterschiedliche Längen
abgetragen wurden.
[0044] Eine alternative Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zu der vorgenannte Variante
des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass zu Beginn von Schritt d) der zweite
Opferbereich und der Bauteil-Opferbereich näherungsweise gleiche Höhen aufweisen,
insbesondere wobei ein Höhenunterschied dH der Höhen von zweitem Opferbereich und
Bauteilopferbereich weniger als 300 µm beträgt, bevorzugt mit dH ≤ 100 µm. Bei näherungsweise
gleichen Höhen ist das materialschlüssige Verbinden in Schritt d) besonders einfach,
und insbesondere mittels Laserschweißen von senkrecht oben auf einfache Weise möglich.
Bei typischen Schweißtiefen des Laserschweißens von 200-300 µm kann bei geringen Höhenunterschieden,
insbesondere mit dH ≤100 µm, die materialschlüssige Verbindung leicht hergestellt
werden. Mit Schweißtiefen von ca. 400 µm, die beispielsweise durch etwas kleinere
Vorschubgeschwindigkeiten oder etwas längere Verweildauern des Laserstrahl erreicht
werden können, kann auch ein Höhenunterschied von 300 µm noch leicht überbrückt werden.
Insbesondere kann dann auch leicht eine Vakuumdichtheit erreicht werden. Ein kleiner
oder vernachlässigbarer Höhenunterschied zu Beginn von Schritt d) wird meist durch
vorausgehende Ausgleichsmaßnahmen erreicht (siehe unten).
[0045] Eine Weiterbildung der vorgenannten Variante des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet,
dass zur Verringerung eines zu Beginn von Schritt d) vorliegenden Höhenunterschieds
von zweitem Opferbereich und Bauteil-Opferbereich in einem Schritt c'), der vor oder
zusammen mit Schritt c) und vor Schritt d) erfolgt, ein unteres Ausgleichselement
an der Ziel-Röntgenröhre im Bereich des zweiten Opferbereichs angeordnet wird, und
das im Rahmen von Schritt c) an der Ziel-Röntgenröhre angeordnete Bauteil nach Schritt
c) auf dem unteren Ausgleichselement aufsitzt, insbesondere wobei das untere Ausgleichselement
an einen Anschlag angelegt wird, den die Ziel-Röntgenröhre ausbildet, bevorzugt im
Bereich des zweiten Opferbereichs. Die Gesamtheit von unterem Ausgleichselement und
Bauteil-Opferbereich ergeben dann effektiv eine größere Höhe des äußeren Endes des
Bauteil-Opferbereichs im an der Ziel-Röntgenröhre angeordnetem Zustand. Für diese
Ausgleichsmaßnahme verlaufen die Kontaktflächen typischerweise parallel zur Fügerichtung.
Vorteilhaft kann durch das Verwenden des unteren Ausgleichselements auf einfache,
zeitsparende und kostengünstige Weise das äußere Ende des Bauteil-Opferbereichs an
das äußere Ende des zweiten Opferbereichs herangeführt werden. Typischerweise werden
unterschiedlich hohe, untere Ausgleichselemente in einer Recyclingstation vorgehalten.
[0046] Eine alternative Weiterbildung der vorgenannten Variante ist dadurch gekennzeichnet,
dass zur Verringerung eines zu Beginn von Schritt d) vorliegenden Höhenunterschieds
von zweitem Opferbereich und Bauteil-Opferbereich in einem Schritt c"), der vor oder
nach Schritt c) und vor Schritt d) erfolgt, ein oberes Ausgleichselement mit dem Bauteil-Opferbereich
oder dem zweiten Opferbereich an dessen Oberseite materialschlüssig verbunden wird,
insbesondere vakuumdicht verbunden wird, sodass der betroffene Opferbereich danach
ein neues äußeres Ende ausbildet, das gegenüber dem bisherigen äußeren Ende eine größere
Höhe aufweist. Das obere Ausgleichselement kann insbesondere auf dem Bauteil-Opferbereich
oder dem zweiten Opferbereich aufgeschweißt werden. Auch hierdurch ist es möglich,
einen Höhenunterschied der Opferbereiche zu schaffen. Insbesondere ist es auch möglich,
die Opferbereiche wieder zu verlängern, sodass im Grundsatz beliebig viele Recyclingzyklen
ermöglicht werden. Darüber hinaus gewährleistet der Materialschluss von oberem Ausgleichselement
und dem jeweiligen Opferbereich eine relativ zu dem betreffenden Opferbereich unveränderliche
Position des neuen äußeren Endes des betreffenden Opferbereichs. Dies vereinfacht
zum Beispiel ein anschließendes Verbinden der Enden der Opferbereiche gemäß Schritt
d). Typischerweise werden unterschiedlich hohe, obere Ausgleichselemente in einer
Recyclingstation vorgehalten.
[0047] Eine weitere alternative Weiterbildung der vorgenannten Variante ist dadurch gekennzeichnet,
dass zur Verringerung eines zu Beginn von Schritt d) vorliegenden Höhenunterschieds
von zweitem Opferbereich und Bauteil-Opferbereich in einem Schritt c‴), der vor oder
nach dem Schritt c) und vor Schritt d) erfolgt, ein Endabschnitt des zweiten Opferbereichs
und/oder des Bauteil-Opferbereichs abgetragen wird, sodass der betroffene Opferbereich
danach ein neues äußeren Ende ausbildet, das gegenüber dem bisherigen äußeren Ende
eine geringere Höhe aufweist. Durch das Abtragen des Endabschnitts wird das überstehende
äußere Ende auf einfache Weise an das andere äußere Ende (zumindest näherungsweise)
angeglichen. Das Abtragen ermöglicht vorteilhaft eine zu einem jeweiligen Zeitpunkt
während des Abtragens nur lokal ausgeprägte und gut kontrollierbare Veränderung der
Höhe des jeweiligen Opferbereichs. Dies betrifft insbesondere ein Abtragen durch Abfräsen
oder Abdrehen.
[0048] Eine vorteilhafte Variante des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Höhe
des ersten Opferbereichs und/oder eine Höhe des Bauteil-Opferbereichs vor Schritt
a) wenigstens 1 mm beträgt, insbesondere 1 mm bis 5 mm beträgt,
und dass eine Höhe des zweiten Opferbereichs und/oder eine Höhe des Bauteil-Opferbereichs
zu Beginn von Schritt d) wenigstens 0,7 mm beträgt, insbesondere 0,7 mm bis 4,7 mm
beträgt. Die angegebenen Mindesthöhen stellen sicher, dass bei Durchführung des Verfahrens
die Funktionsbereiche der Röntgenröhren und des Bauteils mit großer Sicherheit nicht
beschädigt werden. Bei größeren Höhen kann zudem eine größere Anzahl von Wiederverwendungen
der Röntgenröhren und/oder Bauteile erfolgen.
[0049] Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird das Verfahren mit demselben
Bauteil wiederholt durchgeführt, wobei jeweils die Ziel-Röntgenröhre eines vorhergehenden
Verfahrensdurchgangs dieselbe Röntgenröhre ist wie die Ausgangs-Röntgenröhre eines
nachfolgenden Verfahrensdurchgangs. Durch mehrfaches Recycling des Bauteils kann eine
besonders große Kosteneinsparung erzielt werden.
[0050] In den Rahmen der vorliegenden Erfindung fällt auch eine Röntgenröhren-Anordnung,
umfassend eine Ziel-Röntgenröhre mit einem Bauteil, wobei die Ziel-Röntgenröhre einen
zweiten Funktionsbereich aufweist, der an einen kragenförmigen zweiten Opferbereich
angrenzt, wobei der kragenförmige zweite Opferbereich von einer Oberfläche des zweiten
Funktionsbereichs hervorsteht und ein äußeres Ende aufweist, wobei das Bauteil einen
Bauteil-Funktionsbereich aufweist, der an einen kragenförmigen Bauteil-Opferbereich
angrenzt, wobei der Bauteil-Opferbereich von einer Oberfläche des Bauteil-Funktionsbereichs
hervorsteht und ein äußeres Ende aufweist, wobei der Bauteil-Opferbereich eine Bauteil-Kontaktfläche
und der zweite Opferbereich eine zweite Kontaktfläche aufweisen, wobei die Bauteil-Kontaktfläche
parallel zur zweiten Kontaktfläche des kragenförmigen zweiten Opferbereichs an dem
zweiten Opferbereich verläuft und an der zweiten Kontaktfläche anliegt, und die äußeren
Enden des zweiten Opferbereichs und des Bauteil-Opferbereichs miteinander materialschlüssig
verbunden sind, ist dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Opferbereich und der Bauteil-Opferbereich
unterschiedliche Höhen aufweisen,
insbesondere wobei ein Höhenunterschied dH der Höhen von zweitem Opferbereich und
Bauteil-Opferbereich wenigstens 300 µm beträgt, bevorzugt mit 300 µm ≤ dH ≤ 600 µm,
insbesondere wobei die Röntgenröhren-Anordnung hergestellt wurde gemäß der vorgenannten
Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der ein Höhenunterschied dH der Höhen
von zweitem Opferbereich und Bauteil-Opferbereich wenigstens 300 µm beträgt.
[0051] Die Höhen bzw. der Höhenunterschied werden bestimmt ohne einen Schweißwulst (oder
ähnliche Verbindungsstrukturen) an den äußeren Enden der Opferbereiche. Durch Inkaufnahme
eines merklichen Höhenunterschieds können Ausgleichsmaßnahmen für die Höhen der Opferbereiche
vermieden werden, und eine entsprechende recycelte Röntgenröhre/Ziel-Röntgenröhre
kann besonders einfach und kostengünstig erhalten werden.
[0052] Ebenso fällt in dem Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Röntgenröhren-Anordnung,
umfassend eine Ziel-Röntgenröhre mit einem Bauteil,
wobei die Ziel-Röntgenröhre einen zweiten Funktionsbereich aufweist, der an einen
kragenförmigen zweiten Opferbereich angrenzt, wobei der kragenförmige zweite Opferbereich
von einer Oberfläche des zweiten Funktionsbereichs hervorsteht und ein äußeres Ende
aufweist, wobei das Bauteil einen Bauteil-Funktionsbereich aufweist, der an einen
kragenförmigen Bauteil-Opferbereich angrenzt, wobei der Bauteil-Opferbereich von einer
Oberfläche des Bauteil-Funktionsbereichs hervorsteht und ein äußeres Ende aufweist,
wobei der Bauteil-Opferbereich eine Bauteil-Kontaktfläche und der zweite Opferbereich
eine zweite Kontaktfläche aufweisen, wobei die Bauteil-Kontaktfläche parallel zur
zweiten Kontaktfläche des kragenförmigen zweiten Opferbereichs an dem zweiten Opferbereich
verläuft und an der zweiten Kontaktfläche anliegt, und die äußeren Enden des zweiten
Opferbereichs und des Bauteil-Opferbereichs miteinander materialschlüssig verbunden
sind, wobei der zweite Opferbereich und der Bauteil-Opferbereich näherungsweise gleiche
Höhen aufweisen,
insbesondere wobei ein Höhenunterschied dH der Höhen von zweitem Opferbereich und
Bauteil-Opferbereich weniger als 300 µm beträgt,
bevorzugt mit dH ≤ 100 µm, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil auf einem unteren
Ausgleichselement aufgesetzt ist, welches im Bereich des zweiten Opferbereichs an
der Ziel-Röntgenröhre angeordnet ist,
insbesondere wobei die Röntgenröhren-Anordnung hergestellt wurde gemäß der vorgenannten
Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der ein unteres Ausgleichselement an
der Ziel-Röntgenröhre im Bereich des zweiten Opferbereichs angeordnet wird. Vorteilhaft
ist bei einer solchen Röntgenröhren-Anordnung durch das Verwenden des unteren Ausgleichselements
auf einfache, zeitsparende und kostengünstige Weise das äußere Ende des Bauteil-Opferbereichs
an das äußere Ende des zweiten Opferbereichs herangeführt worden. Das materialschlüssige
Verbinden der äußeren Enden ist entsprechend einfach möglich, insbesondere auch vakuumdicht.
[0053] Zudem fällt in den Rahmen der vorliegenden Erfindung eine weitere Röntgenröhren-Anordnung,
umfassend eine Ziel-Röntgenröhre mit einem Bauteil,
wobei die Ziel-Röntgenröhre einen zweiten Funktionsbereich aufweist, der an einen
kragenförmigen zweiten Opferbereich angrenzt, wobei der kragenförmige zweite Opferbereich
von einer Oberfläche des zweiten Funktionsbereichs hervorsteht und ein äußeres Ende
aufweist, wobei das Bauteil einen Bauteil-Funktionsbereich aufweist, der an einen
kragenförmigen Bauteil-Opferbereich angrenzt, wobei der Bauteil-Opferbereich von einer
Oberfläche des Bauteil-Funktionsbereichs hervorsteht und ein äußeres Ende aufweist,
wobei der Bauteil-Opferbereich eine Bauteil-Kontaktfläche und der zweite Opferbereich
eine zweite Kontaktfläche aufweisen, wobei die Bauteil-Kontaktfläche parallel zur
zweiten Kontaktfläche des kragenförmigen zweiten Opferbereichs an dem zweiten Opferbereich
verläuft und an der zweiten Kontaktfläche anliegt, und die äußeren Enden des zweiten
Opferbereichs und des Bauteil-Opferbereichs miteinander materialschlüssig verbunden
sind, wobei der zweite Opferbereich und der Bauteil-Opferbereich näherungsweise gleiche
Höhen aufweisen, insbesondere wobei ein Höhenunterschied dH der Höhen von zweitem
Opferbereich und Bauteil-Opferbereich weniger als 300 µm beträgt, bevorzugt mit dH
≤ 100 µm, dadurch gekennzeichnet, dass der Bauteil-Opferbereich oder der zweite Opferbereich
ein aufgeschweißtes oberes Ausgleichselement aufweist, durch welches das äußere Ende
des betroffenen Opferbereichs ausgebildet ist, insbesondere wobei die Röntgenröhren-Anordnung
hergestellt wurde gemäß der vorgenannten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens,
bei der ein oberes Ausgleichselement mit dem Bauteil-Opferbereich oder dem zweiten
Opferbereich an dessen Oberseite materialschlüssig verbunden wird. Mit dem oberen
Ausgleichselement kann ein Höhenausgleich vergleichsweise einfach erfolgen, wobei
zudem nötigenfalls die Opferbereiche für weitere Recyclingzyklen verlängert werden
können. Bei einer solchen Röntgenröhren-Anordnung ist zudem das äußere Ende an dem
aufgeschweißten Ausgleichselement vorteilhaft unverschieblich an dem betreffenden
Opferbereich befestigt. Dies erleichtert z.B. das Verbinden der äußeren Enden der
Opferbereiche.
[0054] Eine vorteilhafte Ausführungsform der vorgenannten Röntgenröhren-Anordnungen ist
dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Enden des zweiten Opferbereichs und des Bauteil-Opferbereichs
miteinander vakuumdicht verbunden sind. Dadurch kann das Bauteil zur Begrenzung des
evakuierten Bereichs der Röntgenröhre, in welchem ein Elektronenstrahl verläuft, mit
eingesetzt werden.
[0055] Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung.
Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß
jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden.
Die gezeigten und beschriebenen Varianten und Ausführungsformen sind nicht als abschließende
Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung
der Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung und Zeichnung
[0056]
- Fig. 1
- zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Ausgangs-Röntgenröhre für die Erfindung;
- Fig. 2
- zeigt schematisch einen vergrößerten Ausschnitt des Querschnitt durch die Ausgangs-Röntgenröhre
von Fig. 1 im Bereich eines Röntgenfensters der Röntgenröhre;
- Fig. 3
- zeigt für die Ausgangs-Röntgenröhre von Fig. 2 schematisch das Abtragen eines äußeren
Endes des ersten Opferbereichs der Ausgangs-Röntgenröhre und eines äußeren Endes des
Bauteil-Opferbereichs des Röntgenfensters;
- Fig. 4
- zeigt schematisch einen Querschnitt durch die Ausgangs-Röntgenröhre von Fig. 3 im
Bereich des Röntgenfensters, wobei das Bauteil in Form des Röntgenfensters nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren von dem ersten Opferbereich der Ausgangs-Röntgenröhre
gelöst wurde;
- Fig. 5
- zeigt das Entfernen des Bauteils von der Ausgangs-Röntgenröhre von Fig. 4;
- Fig. 6
- zeigt schematisch einen Querschnitt durch eine Ziel-Röntgenröhre, wobei das Bauteil
von Fig. 5 in eine Einführ-Ausnehmung der Ziel-Röntgenröhre eingeschoben wird;
- Fig. 7
- zeigt schematisch einen Querschnitt durch die Ziel-Röntgenröhre und das Bauteil von
Fig. 6 nachdem das Bauteil bis zum Anschlag eingeschoben ist;
- Fig. 8
- zeigt für die Ziel-Röntgenröhre von Fig. 7 schematisch ein Verschweißen des zweiten
Opferbereichs und des Bauteil-Opferbereichs;
- Fig. 9
- zeigt schematisch einen Querschnitt durch die Ziel-Röntgenröhre und das Bauteil von
Fig. 8, wobei die Opferbereiche der Ziel-Röntgenröhre und des Bauteils miteinander
verschweißt sind;
- Fig. 10
- zeigt schematisch einen Querschnitt durch eine Ziel-Röntgenröhre und das Bauteil,
wobei Opferbereiche der Ziel-Röntgenröhre und des Bauteils einen vergleichsweise kleinen
Höhenunterschied aufweisen;
- Fig. 11
- zeigt schematisch einen Querschnitt durch eine Ziel-Röntgenröhre und das Bauteil,
wobei Opferbereiche der Ziel-Röntgenröhre und des Bauteils einen vergleichsweise großen
Höhenunterschied aufweisen;
- Fig. 12
- zeigt schematisch einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform einer Röntgenröhren-Anordnung,
wobei Opferbereiche der Röntgenröhren-Anordnung einen vergleichsweise großen Höhenunterschied
aufweisen;
- Fig. 13
- zeigt schematisch einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform der Röntgenröhren-Anordnung
mit einem unteren Ausgleichselement;
- Fig. 14
- zeigt schematisch einen Querschnitt durch eine dritte Ausführungsform der Röntgenröhren-Anordnung
mit einem oberen Ausgleichselement;
- Fig. 15
- zeigt schematisch einen Querschnitt durch eine Ziel-Röntgenröhre und das Bauteil,
wobei ein Endabschnitt des zweiten Opferbereichs abgetragen wird;
- Fig. 16
- zeigt schematisch einen Querschnitt durch eine Ziel-Röntgenröhre und ein Bauteil,
mit jeweils geneigten Kontaktflächen;
- Fig. 17
- zeigt schematisch einen Querschnitt durch eine Anode und einen Anodenrahmen einer
Ziel-Röntgenröhre in einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung;
- Fig. 18
- zeigt eine schematische Seitenansicht eines Röntgenkopfes und eines Röhrengrundkörpers.
[0057] Fig. 1 zeigt beispielhaft einen Querschnitt durch eine Ausgangs-Röntgenröhre
20 für die Erfindung, ausgehend von der in den Figuren 1 bis 9 eine beispielhafte Variante
des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Überführen eines Bauteils
12c von einer Ausgangsröntgenröhre 20 in eine Ziel-Röntgenröhre 37
I , also ein Recycling des Bauteils 12c im Rahmen eines Recyclingzyklus, illustriert
wird.
[0058] Zunächst wird für die Ausgangs-Röntgenröhre 20 deren normale Funktion erläutert;
entsprechendes gilt auch für die Ziel-Röntgenröhre (siehe weiter unten).
[0059] Zur Erzeugung und Emission von Röntgenstrahlen (nicht gezeigt) weist die Ausgangs-Röntgenröhre
20 einen Röhrenkopf
2I mit einem Kathodengehäuse
3 und einer Anode
4 auf, wobei der Röhrenkopf 2
I an einem Grundkörper
5I der Ausgangs-Röntgenröhre 20 vakuumdicht befestigt ist. In einem evakuierten Raum
des Röhrenkopfs 2
I befindet sich eine Glühkathode
6, wobei bei Erhitzen der Glühkathode 6 aus der Glühkathode 6 Elektronen (nicht gezeigt)
austreten. Die Elektronen werden unter Einfluss einer hier auf Masse liegenden Schirmung
7 auf eine Oberseite der Anode, das Target
8, hin beschleunigt. Beim Auftreffen auf die Anode 4 werden die Elektronen abgebremst,
wodurch Röntgenstrahlung erzeugt wird (Bremsstrahlung sowie für das Targetmaterial
charakteristische Röntgenstrahlung). Die Röntgenstrahlung tritt durch ein Bauteil
12c in Form eines Röntgenfensters
9II, hier ein Berylliumfenster, aus der Ausgangs-Röntgenröhre 20 aus, sodass mit der Röntgenstrahlung
Messungen oder Bildaufnahmen durchgeführt werden können.
[0060] Bei dem Auftreffen auf die Anode 4 erhitzen die Elektronen die Anode 4. Um ein zu
starkes Erwärmen oder gar Aufschmelzen der Anode 4 zu verhindern, wird der Anode 4
durch eine Zulaufleitung
67 und eine Ablaufleitung
68 mit einem Kühlmittel (nicht gezeigt) beaufschlagt.
[0061] Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das das Bauteil 12c, also das Röntgenfenster
9
II, von der Ausgangs-Röntgenröhre 20 in eine Ziel-Röntgenröhre 37
I überführt und dadurch wiederverwendet, etwa wenn die Ausgangs-Röntgenröhre 20 einen
Defekt hat. Dafür sind die Ausgangs-Röntgenröhre 20 und das Bauteil 12c gemäß der
Erfindung besonders ausgebildet.
[0062] Die Ausgangs-Röntgenröhre 20 ist nahe dem Röntgenfenster 9
II mit einem ersten Funktionsbereich
21 und einem ersten Opferbereich
23 ausgebildet. Der erste Funktionsbereich 21 umfasst hier einen stirnseitigen Teil
des Kathodengehäuses 3. Der erste Opferbereich steht von dem angrenzenden ersten Funktionsbereich
23 kragenförmig nach außen ab, und hat hier die Form eines Zylinderrohrs.
[0063] Das Bauteil 12c in Form des Röntgenfensters 9
II weist einen Bauteil-Funktionsbereich 25 auf, in welchem eine Fensterplatte 14 aus
Beryllium gehalten ist. Ein Bauteil-Opferbereich 26 steht von dem angrenzenden Bauteil-Funktionsbereich
25 nach außen hin ab.
[0064] Zum Halten des Röntgenfensters 9
II an der Ausgangs-Röntgenröhre 20 sind der erste Opferbereich 23 und der Bauteil-Opferbereich
26 an ihren äußeren Enden durch einen Materialschluss
10 miteinander verbunden. Der Materialschluss 10 wird hier durch eine Schweißnaht
11 ausgebildet. Alternativ können der erste Opferbereich 23 und der Bauteil-Opferbereich
26 beispielsweise auch durch Löten miteinander verbunden sein.
[0065] Fig. 2 zeigt schematisch einen vergrößerten Ausschnitt des Querschnitt durch die Ausgangs-Röntgenröhre
20 im Bereich des Röntgenfensters 9
II.
[0066] Das Röntgenfenster 9
II umfasst die Fensterplatte
14 aus Beryllium und einen Fensterrahmen
15, der die Fensterplatte 14 hält; der Fensterrahmen wird im Wesentlichen durch den Bauteil-Funktionsbereich
25 und den Bauteil-Opferbereich 26 ausgebildet, wobei die eigentliche Haltefunktion
für die Fensterplatte im Bereich des Bauteil-Funktionsbereichs 25 liegt. Der Fensterrahmen
15 ist in einer Fensterzarge
16 der Ausgangs-Röntgenröhre 20 angeordnet und befestigt ist. Die Fensterzarge 16 wird
im Wesentlichen durch den ersten Opferbereich 23 und einen inneren, dem Röntgenfenster
9
II zugewandten Teil des ersten Funktionsbereichs 21 ausgebildet. Zur Positionierung
des Röntgenfensters 9
II ist der Fensterrahmen 15 auf einem Anschlag
19 angeordnet, der mit der Fensterzarge 16 fest verbunden ist, insbesondere materialschlüssig.
[0067] Die Ausgangs-Röntgenröhre 20 ist mit dem ersten Funktionsbereich 21 ausgebildet,
an dem auch der Anschlag 19 befestigt ist. Der erste Funktionsbereich 21 grenzt mit
einer (hier virtuellen) ersten Zwischenfläche
22 an den ersten Opferbereich 23 der Ausgangs-Röntgenröhre 20 an. Von einer Oberfläche
24 des ersten Funktionsbereichs 21 erstreckt sich der erste Opferbereich 23 hier in
einer Richtung einer Normalen
NO1 der Oberfläche 24 des ersten Funktionsbereichs 21 weg. Der erste Opferbereich 23
bildet einen Teil der Fensterzarge 16, wobei von dem ersten Opferbereich 23 Material
entfernt werden kann, ohne dass die Fensterzarge 16 in ihrer Funktionsfähigkeit eingeschränkt
wird. Der erste Opferbereich 23 ist kragenförmig insbesondere mit der Form eines Zylinderrohrs
ausgebildet.
[0068] Das Bauteil 12c in Form des Röntgenfensters 9
II weist entsprechend den Bauteil-Funktionsbereich 25 auf. Der Bauteil-Funktionsbereich
25 umfasst Teilbereiche des Bauteils 12c in Form des Röntgenfensters 9
II, die für das Funktionieren des Röntgenfensters 9
II notwendig sind, hier den Fensterrahmen 15, der für das Halten des Röntgenfensters
9
II an der Fensterzarge 16 erforderlich ist. An den Bauteil-Funktionsbereich 25 grenzt
der Bauteil-Opferbereich 26 mit einer (hier virtuellen) Bauteil-Zwischenfläche
27 an. Der Bauteil-Opferbereich 26 erstreckt sich hier in einer Richtung einer Normalen
NOB einer Oberfläche
28 des Bauteil-Funktionsbereichs 25 von der Oberfläche 28 weg. Der Bauteil-Opferbereich
26 kann ähnlich dem ersten Opferbereich 23 ganz oder teilweise entfernt werden, ohne
die Funktionsfähigkeit des Bauteils 12c in Form des Röntgenfensters 9
II einzuschränken. In dem in Fig. 2 gezeigten Fall bildet eine radial außen liegende
Seitenwand
29 des Bauteils 12c eine Bauteil-Kontaktfläche
30 des Bauteil-Opferbereichs 26 aus.
[0069] Um das Röntgenfenster 9
II fest mit der Fensterzarge 16 zu verbinden, hier vakuumdicht zu verbinden, sind in
dem illustrierten Beispiel ein äußeres Ende
31 des ersten Opferbereichs 23 und ein äußeres Ende
32 des Bauteil-Opferbereichs 26 miteinander verschweißt. Dabei ist das äußere Ende 31
des ersten Opferbereichs 23 ein von dem ersten Funktionsbereich 21 abgewandtes Ende
des ersten Opferbereichs 23. Entsprechend ist das äußere Ende 32 des Bauteil-Opferbereichs
26 ein von dem Bauteil-Funktionsbereich 25 abgewandtes Ende des Bauteil-Opferbereichs
26. Die Schweißnaht 11 ist in äußeren Teilen
33, 34 des jeweiligen Opferbereichs 23, 26 ausgebildet, wobei sich die äußeren Teile 33,
34 von den äußeren Enden 31, 32 in Richtung des jeweiligen Funktionsbereichs 21, 25
bis zu einer gestrichelt dargestellten Schneidlinie
SL erstrecken (mehr dazu unten).
[0070] Unterhalb der Schweißnaht 11 in Richtung des jeweiligen Funktionsbereichs 21, 25
weist der erste Opferbereich 23 eine radial innen liegende erste Kontaktfläche
65 und der Bauteil-Opferbereich 26 die Bauteil-Kontaktfläche 30 auf. Die Kontaktflächen
30, 65 verlaufen parallel zueinander und liegen aneinander an.
[0071] Der Ausgangs-Röntgenröhre 20 soll nun das Bauteil 12c in Form des Röntgenfensters
9
II entnommen werden. Die Entnahme des Röntgenfensters 9
II kann zum Beispiel dadurch veranlasst sein, dass die Ausgangs-Röntgenröhre 20 defekt
ist, das Röntgenfenster 9
II aber noch funktionsfähig, sodass das Röntgenfenster 9
II wiederverwendet werden kann.
[0072] Die Fig. 2 zeigt die Ausgangssituation vor Beginn des Schrittes a) des erfindungsgemäßen
Verfahrens.
[0073] Fig. 3 zeigt schematisch einen Querschnitt durch die Ausgangs-Röntgenröhre 20 im Bereich
des Bauteils 12c, wobei nun im Rahmen von Schritt a) des Verfahrens an die Opferbereiche
23, 26 ein Fräskopf
69 herangeführt wird, mit dem die äußeren Teile 33, 34 einschließlich der Schweißnaht
11 abgefräst werden; die Fräsung erfolgt entlang bzw. bis zur der Schneidlinie SL.
Dadurch können die Opferbereiche 23, 26 voneinander gelöst werden, um das Bauteil
12c von der Ausgangsröntgenröhre 20 zu entfernen.
[0074] Fig. 4 zeigt schematisch einen Querschnitt durch die Ausgangs-Röntgenröhre 20 im Bereich
des Bauteils 12c in Form des Röntgenfensters 9
II nach Schritt a), also wobei die äußeren Teile 33, 34 (siehe Fig. 2) des ersten Opferbereichs
23 und des Bauteil-Opferbereichs 26 abgetragen wurden, im gezeigten Beispiel durch
Abfräsen (vgl. Fig. 3) oder alternativ auch Abdrehen (nicht näher dargestellt). Die
Opferbereiche 23, 26 sind daher um eine den äußeren Teilen 33, 34 (siehe Fig. 2) entsprechende
Strecke gekürzt. Durch das Abtragen der äußeren Teile 33, 34 wurde daher ein neues
äußeres Ende
35a des ersten Opferbereichs 23 und ein erstes neues äußeres Ende
36a des Bauteil-Opferbereichs 26 erzeugt. Mit den äußeren Teilen 33, 34 der Opferbereiche
23, 26 wurde zugleich die Schweißnaht 11 abgetragen, sodass die Opferbereiche 23,
26 voneinander gelöst sind, und nunmehr gegeneinander bewegt werden können. Damit
ist auch das Röntgenfenster 9
II von dem ersten Opferbereich 23 gelöst und kann der Fensterzarge 16 entnommen werden.
[0075] Fig. 5 zeigt schematisch einen Querschnitt durch die Ausgangs-Röntgenröhre 20, wobei nun
im Rahmen von Schritt b) des Verfahrens das Bauteil 12c in Form des Röntgenfensters
9
II der Ausgangs-Röntgenröhre 20 in einer Entnahmerichtung
ER entnommen wird.
[0076] Nach der Entnahme steht das Bauteil 12c (unbeschadet einer etwaigen Reparatur oder
Regeneration) dafür bereit, anderweitig wiederverwendet zu werden; ggf. kann auch
die Ausgangs-Röntgenröhre 20 wiederverwertet werden. Im Rahmen seiner Wiederverwendung
wird das Bauteil 12c dann in einer Ziel-Röntgenröhre 37
I verbaut, wie nachfolgend erläutert wird.
[0077] Fig. 6 zeigt schematisch einen Querschnitt durch eine Ausführungsform einer Ziel-Röntgenröhre
37I, wobei das Bauteil 12c in Form des Röntgenfensters 9
II im Rahmen eines Schrittes c) in einer Fügerichtung
FR in eine Fensterzarge
38 der Ziel-Röntgenröhre 37
I eingeschoben wird. Die Ziel-Röntgenröhre 37
I hat zumindest im Bereich der Fensterzarge 38 im Wesentlichen die gleiche Gestalt
wie die Ausgangs-Röntgenröhre 20 im Bereich der dortigen Fensterzarge 16 (vgl. Fig.
1 oder 2). Man beachte, dass die Ziel-Röntgenröhre 37
I dieselbe Röntgenröhre wie die Ausgangs-Röntgenröhre 20 sein kann (wobei typischerweise
nach Schritt b) und vor Schritt c) eine Reparatur oder Regeneration der Röntgenröhre
erfolgte, die ein Herauslösen des Röntgenfensters 9
II erforderte, oder eine Reparatur oder Regeneration des Röntgenfensters 9
II erfolgte, die ein Herauslösen des Röntgenfensters 9
II erforderte), oder eine andere Röntgenröhre sein kann.
[0078] Die Ziel-Röntgenröhre 37
I ist mit einem zweiten Funktionsbereich
39 ausgebildet, der einen stirnseitigen Teil der Außenwand
40 der Ziel-Röntgenröhre 37, hier des Kathodengehäuses, ausbildet. Der zweite Funktionsbereich
39 grenzt mit einer (hier virtuellen) zweiten Zwischenfläche
41 an einen zweiten Opferbereich
42I der Ziel-Röntgenröhre 37
I an. Der zweite Opferbereich 42
I erstreckt sich hier in einer Richtung einer Normalen
NO2 einer Oberfläche
43 des zweiten Funktionsbereichs 39 von der Oberfläche 43 weg. Der zweite Opferbereich
42
I bildet zusammen mit einem radial innen liegenden Teil des zweiten Funktionsbereichs
die Fensterzarge 38 aus, wobei von dem zweiten Opferbereich 42
I Material entfernt werden kann, ohne dass die Fensterzarge 38 in ihrer Funktionsfähigkeit
eingeschränkt wird. Der zweite Opferbereich 42
I ist kragenförmig insbesondere mit der Form eines Zylinderrohrs ausgebildet. Der zweite
Opferbereich 42
I weist ein äußeres Ende
44 auf, wobei dieses äußere Ende 44 ein von dem zweiten Funktionsbereich 39 abgewandtes
Ende des zweiten Opferbereichs 42
I ist.
[0079] Eine Innenwand
45 des zweiten Opferbereichs 42
I umgrenzt eine Einführ-Ausnehmung
46, in welche das Bauteil 12c in Form des Röntgenfensters 9
II in der Fügerichtung FR eingeschoben wird. Die Innenwand 45 des zweiten Opferbereichs
42
I bildet eine zweite Kontaktfläche
47 aus, wobei die Seitenwand 29 des Bauteils 12c parallel zu der Innenwand 45 des zweiten
Opferbereichs 42 verläuft und beim Einschieben an dieser Innenwand 45 angelegt wird.
Die zweite Kontaktfläche 47 verläuft auch parallel zu der Fügerichtung FR. In der
Einführ-Ausnehmung 46 ist ein Anschlag
48 ausgebildet, der die richtige Positionierung des Bauteils 12c unterstützt.
[0080] Fig. 7 zeigt schematisch einen Querschnitt durch die Ziel-Röntgenröhre 37
I, wobei das Bauteil 12c in Form des Röntgenfenster 9
II in den zweiten Opferbereich 42
I und den zweiten Funktionsbereich 39 der Ziel-Röntgenröhre 37
I nunmehr eingeschoben ist und an dem Anschlag 48 aufliegt, entsprechend der Situation
nach Schritt c) des Verfahrens.
[0081] Man beachte, dass im illustrierten Beispiel eine Höhe H2 des zweiten Opferbereichs
42
I und eine Höhe HB des Bauteil-Opferbereichs 26 gleich groß sind; die Höhen werden
hier jeweils gemessen über einer Geraden HG, die im Querschnitt entlang der Oberfläche
43 des zweiten Funktionsbereichs 39 liegt. Mit anderen Worten, ein zugehöriger Höhenunterschied
dH beträgt hier Null. Diese Situation ist für eine nachfolgende Verbindung des zweiten
Opferbereich 42
I und der Bauteil-Opferbereich 26 besonders günstig. Man beachte, dass im Falle von
größeren Höhenunterschieden, die beispielsweise bei einer zunächst testweisen Anordnung
des Bauteils an der Ziel-Röntgenröhre 37
I erkannt werden können, auch Ausgleichsmaßnahmen getroffen werden können. Die Ausgleichsmaßnahmen
werden meist vor oder zusammen mit dem (endgültigen, der materialschlüssigen Verbindung
vorausgehenden) Schritt c) getroffen, seltener nach dem (endgültigen, der materialschlüssigen
Verbindung vorausgehenden) Schritt c) (siehe weiter unten).
[0082] Fig. 8 zeigt schematisch einen Querschnitt durch die Ziel-Röntgenröhre 37
I, mit dem Bauteil 12c in Form des Röntgenfensters 9
II, wobei im Rahmen von Schritt d) der zweite Opferbereich 42
I der Ziel-Röntgenröhre 37
I und der Bauteil-Opferbereich 26 in dem gezeigten Beispiel miteinander durch einen
Laserstrahl
70 aus einem Laserkopf
71 durch Verschweißen verbunden werden. Der Laserstrahl 70 wird hier näherungsweise
senkrecht von oben auf die äußeren Enden 32, 44 der Opferbereiche 26, 42
I gerichtet. Typische Materialien der Opferbereiche 26, 42
I, die auch für eine Verschweißung gut geeignet sind, sind Edelstahl, Kupfer oder Aluminium,
wobei bevorzugt beide Opferbereiche 26, 42
I aus dem gleichen Material gefertigt sind.
[0083] Fig. 9 zeigt schematisch einen Querschnitt durch die Ziel-Röntgenröhre 37
I und das Bauteil 12c in Form des Röntgenfensters 9
II nach Ende des Schrittes d) des Verfahrens. Die äußeren Enden 32, 44 des zweiten Opferbereichs
42
I und des Bauteil-Opferbereichs 26 sind materialschlüssig verbunden, hier durch eine
Schweißnaht 11, wodurch das Bauteil 12c an dem zweiten Opferbereich 42
I befestigt ist. Dabei weisen die äußeren Enden 32, 44 des zweiten Opferbereichs 42
I und des Bauteil-Opferbereichs 26 die gleichen Höhen H2, HB auf. Die Höhen H2, Hb
können dabei jeweils als Abstand des jeweiligen äußeren Endes 32, 44 zu einer Geraden
HG, die im Querschnitt des zweiten Funktionsbereichs 39, des zweiten Opferbereichs 42
I und des Bauteils 12c tangential an der an den zweiten Opferbereich 42
I angrenzenden Oberfläche 43 des zweiten Funktionsbereichs 39 verläuft, gemessen werden.
[0084] Damit ist der illustrierte Recyclingzyklus für das Bauteil 12c abgeschlossen. Man
beachte, dass sich weitere Recyclingzyklen für das Bauteil 12c anschließen können,
wobei die bisherige Ziel-Röntgenröhre 37
I zur Ausgangs-Röntgenröhre eines nächsten Recyclingzyklus wird. Eine Ziel-Röntgenröhre
zusammen mit einem recycelten Bauteil wird hier auch als Röntgenröhren-Anordnung 49
II bezeichnet.
[0085] In dem oben erläuterten Recyclingzyklus wurde nach dem Einsetzen des Bauteils in
die Ziel-Röntgenröhre, also unmittelbar vor Beginn von Schritt d), ein Höhenunterschied
dH von Null erhalten, was ohne weitere Maßnahmen in der Regel nur dann gelingt, wenn
die Ausgangs-Röntgenröhre und die Ziel-Röntgenröhre eine identische Zahl von Recyclingzyklen
absolviert haben, die zudem mit einer identischen Strecke von abgetragenen Längen
der Opferbereiche vorgenommen wurden. Letzteres wird vor allem dann erreicht, wenn
die Ausgangs-Röntgenröhre jeweils dieselbe Röntgenröhre ist wie die Ziel-Röntgenröhre.
Im allgemeinen Fall liegen jedoch meist merkliche Höhenunterschiede dH vor.
[0086] Fig. 10 zeigt einen Querschnitt durch eine Ziel-Röntgenröhre
37II und ein Bauteil 12c in Form des Röntgenfensters 9
II, ähnlich wie in Fig. 7 dargestellt. Dabei weist das äußere Ende 32 des Bauteil-Opferbereichs
26 eine Höhe HB auf, die geringer ist als die Höhe H2 des äußeren Ende 44 eines zweiten
Opferbereichs
42". Der Höhenunterschied dH des Bauteil-Opferbereichs 26 und des zweiten Opferbereichs
42
II sind hier jedoch vergleichsweise gering, und beträgt beispielsweise weniger als 300
µm, bevorzugt dH ≤ 100 µm. In diesem Fall wird typischerweise von weiteren Höhenausgleichsmaßnahmen
abgesehen, und die materialschlüssige Verbindung von Bauteil 12c und Ziel-Röntgenröhre
37
II wird mit diesem Höhenunterschied dH ohne Nachteile vorgenommen.
[0087] Fig. 11 zeigt einen Querschnitt durch eine Ziel-Röntgenröhre 37
III und dem Bauteil 12c in Form des Röntgenfensters 9
II. Dabei weist das äußere Ende 32 des Bauteil-Opferbereichs 26 wiederum eine Höhe HB
auf, die geringer ist als eine Höhe H2 des äußeren Endes 44 eines zweiten Opferbereichs
42III. Der Höhenunterschied dH ist hier jedoch vergleichsweise groß, und beträgt beispielsweise
wenigstens 300 µm, bevorzugt 300 µm ≤ dH ≤ 600 µm.
[0088] Falls gewünscht, kann auch mit dem vergleichsweise großen Höhenunterschied dH der
Schritt d) erfolgen, wofür in der Regel besonders geeignete Werkzeuge und Geräte eingesetzt
werden, beispielsweise ein Laser mit weit verschwenkbarer Strahlrichtung.
[0089] Fig. 12 zeigt entsprechend einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform einer Röntgenröhren-Anordnung
49
I mit einer Ziel-Röntgenröhre 37
III und dem Bauteil 12c in Form des Röntgenfensters 9
II. Der Höhenunterschied dH des Bauteil-Opferbereichs 26 und des zweiten Opferbereichs
42
III beträgt wenigstens 300 µm, bevorzugt 300 µm ≤ dH ≤ 600 µm. Die Schweißnaht 11 verbindet
die äußeren Enden 32, 44 der Opferbereiche 26, 42
III trotz des vergleichsweise großen Höhenunterschieds dH.
[0090] Alternativ ist es möglich, gemäß der Erfindung zur Vorbereitung des materialschlüssigen
Verbindens von Schritt d) vorbereitende Ausgleichsmaßnahmen zu treffen, die nachfolgend
erläutert werden.
[0091] Fig. 13 zeigt einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Röntgenröhren-Anordnung
49IV mit einer Ziel-Röntgenröhre
37IV und dem Bauteil 12c in Form des Röntgenfensters 9
II. In der Einführ-Ausnehmung 46 der Ziel-Röntgenröhre 37
IV wurde auf dem Anschlag 48 in der Einführ-Ausnehmung 46 ein unteres Ausgleichselement
52 angeordnet. Das Bauteil 12c liegt auf dem unteren Ausgleichselement 52 auf. Dadurch
weist das äußere Ende 32 des Bauteil-Opferbereichs 26 eine Höhe HB auf, die gleich
ist einer Höhe H2 des äußeren Ende 44 eines zweiten Opferbereichs
42IV. Dies hat das materialschlüssige Verbinden der beiden äußeren Enden 32, 44, hier durch
eine Schweißnaht 11, erleichtert.
[0092] Fig. 14 zeigt einen Querschnitt durch eine dritte Ausführungsform der Röntgenröhren-Anordnung
49V mit einer Ziel-Röntgenröhre
37V und dem Bauteil 12c in Form des Röntgenfensters 9
II. Mit dem vormaligen äußeren Ende 44 an einer Oberseite
66 eines zweiten Opferbereichs
42V ist ein oberes Ausgleichselement
53 materialschlüssig, insbesondere vakuumdicht, verbunden. Der Materialschluss 10a erfolgt
insbesondere durch ein Verschweißen, sodass zwischen dem oberen Ausgleichselement
53 und dem zweiten Opferbereich 42
V eine Schweißnaht 11a ausgebildet ist. Durch das obere Ausgleichselement 53 bildet
der zweite Opferbereich 42
V ein neues äußeres Ende
51b aus, das höher liegt als das bisherige äußere Ende 44 des zweiten Opferbereichs 42
V. Dadurch können die Höhen HB, H2 der äußeren Enden 32, 51b der Opferbereiche 26,
42
V angeglichen werden, um das materialschlüssige Verbinden dieser äußeren Enden 32,
51b zu erleichtern.
[0093] Zudem ist es möglich, im Falle eines merklichen Höhenunterschieds des Bauteil-Opferbereichs
und des zweiten Opferbereichs den längeren Opferbereiche auf die Höhe des kürzeren
Opferbereichs einzukürzen. Ein entsprechendes Beispiel illustriert
Fig. 15. Ein überstehender Endabschnitt
50 des zweiten Opferbereichs 42
III wird durch den Fräskopf 69 abgetragen, sodass der zweite Opferbereich 42
III ein neues äußeres Ende
51a ausbildet, dessen Höhe H2 mit der Höhe HB des Bauteil-Opferbereichs 26 näherungsweise
übereinstimmt. Dadurch wird ein Verschweißen der äußeren Enden 51a, 32 vereinfacht.
[0094] Fig. 16 zeigt schematisch einen Querschnitt durch eine Ziel-Röntgenröhre
37VI und ein Bauteil
12d in Form eines Röntgenfensters
9III. Eine zweite Kontaktfläche
54 eines zweiten Opferbereichs
42VI und eine Bauteil-Kontaktfläche
55 eines Bauteil-Opferbereichs
56 sind in einem Neigungswinkel
NW zur Fügerichtung FR ausgerichtet; der Neigungswinkel beträgt hier ca. 20°. Dadurch
haben die zweite Kontaktfläche 54 und die Bauteil-Kontaktfläche 55 jeweils die Form
einer Mantelfläche eines Kegelstumpfs. Die zweite Kontaktfläche 54 bildet durch die
relativ zur Fügerichtung FR geneigte Orientierung einen inhärenten Anschlag
58 für das Bauteil 12d in Form des Röntgenfensters 9
III aus, an den die Bauteil-Kontaktfläche 55 angelegt wird. Der inhärente Anschlag 58
hat zudem eine selbstzentrierenden Wirkung auf das Bauteil 12d.
[0095] Fig. 17 zeigt einen Querschnitt durch ein weiteres Bauteil
12e und eine Ausgangs-Röntgenröhre 20, bei denen das erfindungsgemäße Verfahren angewendet
werden kann. Das Bauteil 12e ist in Form einer Anode
4a ausgebildet. Die Anode 4a hat eine hier blockartige Anodenbasis
4b (hier gefertigt aus Kupfer), auf deren Oberseite als Target
8a eine Beschichtung (hier aus Wolfram) ausgebildet ist (In anderen Bauformen kann eine
Anodenbasis aus Kupfer auch gleichzeitig mittels einer Oberfläche ein Kupfer-Target
zur Verfügung stellen, ohne dass es einer gesonderten Beschichtung bedarf, nicht näher
dargestellt). Die Anodenbasis 4b ist an einer Anodenhalterung
59 der Anode 4a befestigt. Die Anodenhalterung 59 ist mit einem Anodenrahmen
60 der Ausgangs-Röntgenröhre 20 materialschlüssig, insbesondere vakuumdicht, verbunden.
Um ein Loslösen des Bauteils 12e in Form der Anode 4a von dem Anodenrahmen 60 unter
Erhaltung der Funktionsfähigkeit der Anode 4a zu ermöglichen, weist die Anodenhalterung
59 einen Bauteil-Funktionsbereich
61 und in einen Bauteil-Opferbereich
62, der vom Bauteil-Funktionsbereich 61 absteht, auf. Der Bauteil-Funktionsbereich 61
ist hier ein Teilbereich der Anodenhalterung 59, der für die bestimmungsgemäße Funktionsfähigkeit
der Anodenhalterung 59 wesentlich ist, und hier den Anodenblock 4b untergreift. Zudem
ist der Bauteil-Opferbereich 62 ein Teilbereich der Anodenhalterung 59, der entfernt
werden kann, ohne die bestimmungsgemäße Funktionsfähigkeit der Anodenhalterung 59
einzuschränken oder zu zerstören.
[0096] Entsprechend weist auch der Anodenrahmen 60 einen ersten Funktionsbereich
63 und einen ersten Opferbereich
64, der vom ersten Funktionsbereich absteht, auf. Die Opferbereiche 62, 64 sind dabei
durch eine Schweißnaht 11 verbunden, um die Anodenhalterung 59 an dem Anodenrahmen
60 zu befestigen. Um die Anode 4a von dem Anodenrahmen 60 zu lösen, können die Opferbereiche
62, 64 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren (vgl. Fign. 2 - 9) im Bereich von äußeren
Teilen, einschließlich der Schweißnaht 11, abgetragen werden. Die Opferbereiche 62,
64 sind dann voneinander gelöst, sodass die Anode 4a einschließlich der Anodenhalterung
59 aus dem Anodenrahmen 60 entnommen werden kann. Die Funktionsbereiche 61, 63 bleiben
dabei unverändert, sodass die Anode 4a und der Anodenrahmen 60 wiederverwendbar sind.
Falls notwendig und/oder gewünscht, kann im ausgebauten Zustand des Bauteils 12e/der
Anode 4a die Anode 4a regeneriert werden, beispielsweise indem die Beschichtung des
Targets 8a neu aufgebracht wird oder das Target 8a aufbereitet/aufpoliert wird. In
manchen Fällen kann eine Regeneration des Targets 8a auch dadurch erfolgen, dass die
Anode 4a zwischen Ausbau und erneutem Einbau verdreht oder versetzt wird, und dadurch
eine neue Stelle der Beschichtung zum Aufpunkt des Elektronenstrahls wird, und so
anschließend effektiv ein neues Target 8a genutzt wird. Man beachte weiterhin, dass
im Falle einer Anode 4a als Bauteil 12e bei der Verbindung der Opferbereiche von Bauteil
und (übriger) Röntgenröhre eine vakuumdichte Verbindung in der Regel nicht benötigt
wird, und auch die Opferbereiche nicht umlaufend geschlossen zu sein brauchen.
[0097] In
Fig. 18 ist für die Erfindung eine Seitenansicht einer Ziel-Röntgenröhre
37VII gezeigt, wobei die Ziel-Röntgenröhre 37
VII ein Bauteil
12b in Form eines Röhrenkopfes
2II und einen Röhrengrundkörper
5II aufweist. Ein weiteres Bauteil
12a in Form des Röntgenfensters 9
II der Ziel-Röntgenröhre 37
VII ist in einer umlaufenden Röhrenkopfwand 13 des Röhrenkopfes 2
II angeordnet. Beide Bauteile 12b, 12a können im Rahmen der Erfindung entnommen und
wiederverwendet werden.
[0098] Das Röntgenfenster 9
II weist eine zum Austritt von Röntgenstrahlung ausgebildete Fensterplatte 14 und einen
nach außen hervorspringenden Bauteil-Opferbereich 26 auf. Der Bauteil-Opferbereich
26 ist in einem aus der Röhrenkopfwand 13 herausragenden ersten Opferbereich 23 durch
eine nicht näher dargestellte Schweißnaht an den ringförmigen, äußeren Enden der Opferbereiche
23, 26 vakuumdicht miteinander verbunden. Der erste Opferbereich 23 und der Bauteil-Opferbereich
26 sind kragenförmig umlaufend geschlossen und mit der Form eines Zylinderrohrs ausgebildet.
[0099] Der Röhrenkopf 2
II bzw. das Bauteil 12b weist einen Flansch 17 auf, und der Röhrengrundkörper 5
II als (übrige) Ausgangs-Röntgenröhre 20 weist einen Flansch 18 auf, die mit ringscheibenförmigen
Flanschflächen aneinander anliegen. Diese Flanschflächen stellen gleichzeitig die
erste Kontaktfläche 65 und die Bauteil-Kontaktfläche 30 dar (in Fig. 18 ist von den
Kontaktflächen 65, 30 nur die umlaufende radial äußere Begrenzung zu sehen). Die sich
nach radial außen erstreckenden Flansche bilden einen Bauteil-Opferbereich 26 und
einen ersten Opferbereich 23 aus, die jeweils nach radial außen gerichtet sind und
von zugehörigen, angrenzenden Funktionsbereichen (nicht näher dargestellt) abstehen.
Die Verbindung von Bauteil-Opferbereich 26 mit dem ersten Opferbereich 23 der Flansche
17, 18 aneinander erfolgt typischerweise durch eine radial außen liegende, umlaufende
Schweißnaht (nicht näher dargestellt). Die Kontaktflächen 65, 30 der Flansche 17,
18 verlaufen senkrecht zu der Fügerichtung FR, in der die Flansche 17, 18 bzw. die
Kontaktflächen 65, 30 aneinander geführt werden.
[0100] Zusammenfassend betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Überführen eines Bauteils
(12a -12e) von einer Ausgangs-Röntgenröhre (20) in eine Ziel-Röntgenröhre (37
I-VII), wobei die Ausgangs-Röntgenröhre einen ersten Opferbereich (23, 64), die Ziel-Röntgenröhre
(37
I-VII) einen zweiten Opferbereich (42
I-VI) und das Bauteil einen Bauteil-Opferbereich (26, 56, 62) aufweist, wobei jeder Opferbereich
von einer Oberfläche (24, 28, 43) eines jeweils zugehörigen Funktionsbereichs (21,
25, 39, 61, 63) hervorsteht, wobei der Bauteil-Opferbereich (26, 56, 62) eine Bauteil-Kontaktfläche
(30, 55), der erste Opferbereich (23, 64) eine erste Kontaktfläche (65), und der zweite
Opferbereich (42
I-VI) eine zweite Kontaktfläche (47) aufweisen, wobei, solange das Bauteil noch in die
Ausgangs-Röntgenröhre verbaut ist, äußere Enden (31, 32) der zugehörigen Opferbereiche
materialschlüssig verbunden sind und die zugehörigen Kontaktflächen parallel aneinander
anliegen, mit folgenden Schritten:
- a) Abtragen eines das bisherige äußere Ende (31, 32) des jeweiligen Opferbereichs
umfassenden jeweiligen äußeren Teils (33, 34) des ersten Opferbereichs (23, 64) und
des Bauteil-Opferbereichs (26, 56, 62);
- b) Entfernen des Bauteils von der Ausgangs-Röntgenröhre (20);
- c) Anordnen des Bauteils an der Ziel-Röntgenröhre (37I-VII), wobei die Bauteil-Kontaktfläche (30) unter paralleler Ausrichtung zu der zweiten
Kontaktfläche (47, 54) an die zweite Kontaktfläche (47, 54) angelegt wird;
- d) Materialschlüssiges Verbinden des äußeren Endes (36a) des Bauteil-Opferbereichs
(26, 56, 62) und des äußeren Endes (44) des zweiten Opferbereichs (42I-VI).
[0101] Durch das erfindungsgemäße Verfahren können Bauteile von Röntgenröhren auf einfache
Weise wiederverwendet werden.
Bezugszeichenliste
[0102]
- 2I-II
- Röhrenkopf
- 3
- Kathodengehäuse
- 4,4a
- Anode
- 4b
- Anodenbasis
- 5I-II
- Grundkörper
- 6
- Glühkathode
- 7
- Schirmung
- 8, 8a
- Target
- 9II-III
- Röntgenfenster
- 10
- Materialschluss
- 11
- Schweißnaht
- 12a-12e
- Bauteile
- 13
- Röhrenkopfwand des Röhrenkopfes
- 14
- Fensterplatte
- 15
- Fensterrahmen
- 16
- Fensterzarge
- 17
- Flansch des Röhrenkopfes
- 18
- Flansch des Grundkörpers
- 19
- Anschlag
- 20
- Ausgangs-Röntgenröhre
- 21
- erster Funktionsbereich
- 22
- Zwischenfläche von erstem Funktionsbereich
- 23
- erster Opferbereich
- 24
- Oberfläche des ersten Funktionsbereichs
- 25
- Bauteil-Funktionsbereich
- 26
- Bauteil-Opferbereich
- 27
- Bauteil-Zwischenfläche
- 28
- Oberfläche des Bauteil-Funktionsbereichs
- 29
- Seitenwand des Bauteils
- 30
- Bauteil-Kontaktfläche
- 31
- äußeres Ende des ersten Opferbereichs
- 32
- äußeres Ende des Bauteil-Opferbereichs
- 33
- äußerer Teil des ersten Opferbereichs
- 34
- äußerer Teil des Bauteil-Opferbereichs
- 35a
- neues äußeres Ende des ersten Opferbereichs
- 36a
- erstes neues äußeres Ende des Bauteil-Opferbereichs
- 37I-VII
- Ziel-Röntgenröhre
- 38
- Fensterzarge der Ziel-Röntgenröhre
- 39
- zweiter Funktionsbereich
- 40
- Außenwand der Ziel-Röntgenröhre
- 41
- zweite Zwischenfläche
- 42I-VI
- zweiter Opferbereich
- 43
- Oberfläche des zweiten Funktionsbereichs
- 44
- äußeres Ende des zweiten Opferbereichs
- 45
- Innenwand des zweiten Opferbereichs
- 46
- Einführ-Ausnehmung
- 47
- zweite Kontaktfläche
- 48
- Anschlag in der Einführ-Ausnehmung
- 49I, 49IV, 49V
- Röntgenröhren-Anordnung
- 49II
- Röntgenröhren-Anordnung (mit geringem Höhenunterschied und ohne Ausgleichsmaßnahmen)
- 50
- Endabschnitt des zweiten Opferbereichs
- 51a, 51b
- neues äußeres Ende des zweiten Opferbereichs
- 52
- unteres Ausgleichselement
- 53
- oberes Ausgleichselement
- 54
- geneigte zweite Kontaktfläche
- 55
- geneigte Bauteil-Kontaktfläche
- 56
- Bauteil-Opferbereich mit geneigter Kontaktfläche
- 58
- Anschlag bei geneigten Kontaktflächen
- 59
- Anodenhalterung
- 60
- Anodenrahmen
- 61
- Bauteil-Funktionsbereich (Anodenhalterung)
- 62
- Bauteil-Opferbereich (Anodenhalterung)
- 63
- erster Funktionsbereich (Anodenrahmen)
- 64
- erster Opferbereich (Anodenrahmen)
- 65
- erste Kontaktfläche
- 66
- Oberseite des zweiten Opferbereichs
- 67
- Zulaufleitung
- 68
- Ablaufleitung
- 69
- Fräskopf
- 70
- Laserstrahl
- 71
- Laserkopf
- ER
- Entnahmerichtung
- FR
- Fügerichtung
- HG
- Höhenmessgerade
- NO1
- Normale der der Oberfläche des ersten Funktionsbereichs
- NO2
- Normale der der Oberfläche des zweiten Funktionsbereichs
- NOB
- Normale der der Oberfläche des Bauteil-Funktionsbereichs
- NW
- Neigungswinkel der Kontaktflächen
- SL
- Schneidlinie
1. Verfahren zum Überführen eines Bauteils (12a - 12e) von einer Ausgangs-Röntgenröhre
(20) in eine Ziel-Röntgenröhre (37
I-VII),
wobei die Ausgangs-Röntgenröhre (20) einen ersten Funktionsbereich (21, 63) aufweist,
der an einen kragenförmigen ersten Opferbereich (23, 64) angrenzt,
wobei der kragenförmige erste Opferbereich (23, 64) von einer Oberfläche (24) des
ersten Funktionsbereichs (21, 63) hervorsteht und ein äußeres Ende (31) aufweist,
wobei die Ziel-Röntgenröhre (37I-VII) einen zweiten Funktionsbereich (39) aufweist, der an einen kragenförmigen zweiten
Opferbereich (42I-VI) angrenzt,
wobei der kragenförmige zweite Opferbereich (42I-VI) von einer Oberfläche (43) des zweiten Funktionsbereichs (39) hervorsteht und ein
äußeres Ende (44) aufweist,
wobei das Bauteil (12a - 12e) einen Bauteil-Funktionsbereich (25, 61) aufweist, der
an einen kragenförmigen Bauteil-Opferbereich (26, 56, 62) angrenzt,
wobei der Bauteil-Opferbereich (26, 56, 62)von einer Oberfläche (28) des Bauteil-Funktionsbereichs
(25, 61) hervorsteht und ein äußeres Ende (32) aufweist,
wobei der Bauteil-Opferbereich (26, 56, 62) eine Bauteil-Kontaktfläche (30, 55), der
erste Opferbereich (23, 64) eine erste Kontaktfläche (65), und der zweite Opferbereich
(42I-VI) eine zweite Kontaktfläche (47) aufweisen,
wobei, solange das Bauteil (12a - 12e) noch in die Ausgangs-Röntgenröhre (20) verbaut
ist, die Bauteil-Kontaktfläche (30, 55) parallel zur ersten Kontaktfläche (65) des
kragenförmigen ersten Opferbereichs (23) verläuft und an der ersten Kontaktfläche
(65) anliegt,
und die äußeren Enden (31, 32) des ersten Opferbereichs (23, 64) und des Bauteil-Opferbereichs
(26, 56, 62) miteinander materialschlüssig verbunden sind, mit folgenden Schritten:
a) Abtragen eines äußeren Teils (33) des ersten Opferbereichs (23, 64), der das bisherige
äußere Ende (31) des ersten Opferbereichs (23, 64) umfasst, und eines äußeren Teils
(34) des Bauteil-Opferbereichs (26, 56, 62), der das bisherige äußere Ende (32) des
Bauteil-Opferbereichs (26, 56, 62) umfasst, um das Bauteil (12a - 12e) von dem ersten
Opferbereich (23, 64) zu lösen, wobei ein neues äußeres Ende (35a) des ersten Opferbereichs
(23, 64) und ein erstes neues äußeres Ende (36a) des Bauteil-Opferbereichs (26, 56,
62) erzeugt werden;
b) Entfernen des Bauteils (12a - 12e) von der Ausgangs-Röntgenröhre (20);
c) Anordnen des Bauteils (12a - 12e) an der Ziel-Röntgenröhre (37I-VII), wobei die Bauteil-Kontaktfläche (30) an die zweite Kontaktfläche (47, 54) angelegt
wird, und wobei die Bauteil-Kontaktfläche (30) des Bauteil-Opferbereichs (26, 56,
62) parallel zur zweiten Kontaktfläche (47, 54) des zweiten Opferbereichs (42I-VI) verläuft;
d) Materialschlüssiges Verbinden des äußeren Endes (36a) des Bauteil-Opferbereichs
(26, 56, 62) und des äußeren Endes (44) des zweiten Opferbereichs (42I-VI),
wobei zu Beginn von Schritt d) der zweite Opferbereich (42I-VI) und der Bauteil-Opferbereich (26, 56, 62) näherungsweise gleiche Höhen aufweisen,
wobei die näherungsweise gleichen Höhen zu Beginn von Schritt d) durch eine vorausgehende
Ausgleichsmaßnahme erreicht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Ausgleichsmaßnahme zur Verringerung eines zu Beginn von Schritt d) vorliegenden
Höhenunterschieds von zweitem Opferbereich (42I-VI) und Bauteil-Opferbereich (26, 56, 62) in einem Schritt c'), der vor oder zusammen
mit Schritt c) und vor Schritt d) erfolgt, ein unteres Ausgleichselement (52) an der
Ziel-Röntgenröhre (37I-VII) im Bereich des zweiten Opferbereichs (42I-VI) angeordnet wird, und das im Rahmen von Schritt c) an der Ziel-Röntgenröhre (37I-VI) angeordnete Bauteil (12a - 12e) nach Schritt c) auf dem unteren Ausgleichselement
(52) aufsitzt,
insbesondere wobei das untere Ausgleichselement (52) an einen Anschlag (19, 48, 58)
angelegt wird, den die Ziel-Röntgenröhre (37I-VII) ausbildet, bevorzugt im Bereich des zweiten Opferbereichs (42I-VI).
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Ausgleichsmaßnahme zur Verringerung eines zu Beginn von Schritt d) vorliegenden
Höhenunterschieds von zweitem Opferbereich (42I-VI) und Bauteil-Opferbereich (26, 56, 62) in einem Schritt c"), der vor oder nach Schritt
c) und vor Schritt d) erfolgt, ein oberes Ausgleichselement (53) mit dem Bauteil-Opferbereich
(26, 56, 62) oder dem zweiten Opferbereich (42I-VI) an dessen Oberseite (66) materialschlüssig verbunden wird, insbesondere vakuumdicht
verbunden wird, sodass der betroffene Opferbereich (26, 56, 62, 42I-VI) danach ein neues äußeres Ende ausbildet (51a, 51b), das gegenüber dem bisherigen
äußeren Ende (32, 44) eine größere Höhe aufweist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Ausgleichsmaßnahme zur Verringerung eines zu Beginn von Schritt d) vorliegenden
Höhenunterschieds von zweitem Opferbereich (42I-VI) und Bauteil-Opferbereich (26, 56, 62) in einem Schritt c‴), der vor oder nach dem
Schritt c) und vor Schritt d) erfolgt, ein Endabschnitt (50) des zweiten Opferbereichs
(42I-VI) und/oder des Bauteil-Opferbereichs (26, 56, 62) abgetragen wird, sodass der betroffene
Opferbereich (26, 56, 62, 42I-VI) danach ein neues äußeren Ende (51a, 51b) ausbildet, das gegenüber dem bisherigen
äußeren Ende (32, 44) eine geringere Höhe aufweist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Höhenunterschied dH der Höhen von zweitem Opferbereich (42I-VI) und Bauteilopferbereich (26, 56) weniger als 300 µm beträgt,
bevorzugt mit dH ≤ 100 µm.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Opferbereich (23, 64), der zweite Opferbereich (42I-VI) und der Bauteil-Opferbereich (26, 56, 62) zumindest im Bereich der ersten Kontaktfläche
(65), der zweiten Kontaktfläche (47, 54) und der Bauteil-Kontaktfläche (30, 55) zylindrisch
oder kegelstumpfförmig ausgebildet sind.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Innenwand (45) des zweiten Opferbereichs (42I-VI) eine Einführ-Ausnehmung (46) umgrenzt, in welche in Schritt c) das Bauteil (12a
- 12e) eingeschoben wird,
wobei eine Seitenwand (29) des Bauteils (12a - 12e) die Bauteil-Kontaktfläche (30,
55) des Bauteil-Opferbereichs (26, 56, 62) ausbildet, die Innenwand (45) des zweiten
Opferbereichs (42I-VI) die zweite Kontaktfläche (47) ausbildet, und wobei die Seitenwand (29) parallel
zu der Innenwand (45) des zweiten Opferbereichs (42I-VI) verläuft und an dieser Innenwand (45) anliegt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kontaktfläche (47) parallel zu einer Fügerichtung (FR) verläuft, wobei
in Schritt c) die Bauteil-Kontaktfläche (30, 55) durch ein Bewegen des Bauteils (12a
-12e) in der Fügerichtung (FR) an die zweite Kontaktfläche (47, 54) angelegt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kontaktfläche (47, 54) des zweiten Opferbereichs (42I-VI) nicht-parallel zu einer Fügerichtung (FR) verläuft, wobei in Schritt c) die Bauteil-Kontaktfläche
(30, 55) durch ein Bewegen des Bauteils (12a - 12e) in der Fügerichtung (FR) an die
zweite Kontaktfläche (47, 54) angelegt wird,
insbesondere wobei die zweite Kontaktfläche (47, 54) senkrecht oder in einem Winkel
(NW) zwischen 60° und 120° zur Fügerichtung (FR) verläuft.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ziel-Röntgenröhre (37I-VII), insbesondere im Bereich des zweiten Opferbereichs (42I-VI), einen Anschlag (19, 48, 58) ausbildet, an den das Bauteil (12a -12e) in Schritt
c) angelegt wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtragen in Schritt a) durch Abfräsen oder Abdrehen der äußeren Teile (33, 34)
der kragenförmigen Opferbereiche (26, 42I-VI) erfolgt, insbesondere um eine Länge von 100µm bis 300µm.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass solange das Bauteil (12a - 12e) noch in der Ausgangs-Röntgenröhre (20) verbaut ist,
die äußeren Enden (31, 32) des ersten Opferbereichs (23) und des Bauteil-Opferbereichs
(26, 56, 62) miteinander vakuumdicht verbunden sind, und dass in Schritt d) ein vakuumdichtes
Verbinden des äußeren Endes (32) des Bauteil-Opferbereichs (26, 56, 62) und des äußeren
Endes (31) des zweiten Opferbereichs (42I-VI) erfolgt.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das materialschlüssige Verbinden in Schritt d) durch Verschweißen der äußeren Enden
(31, 32) des zweiten Opferbereichs (42I-VI) und des Bauteil-Opferbereichs (26, 56, 62) erfolgt,
insbesondere durch Verschweißen mit einem Laserstrahl, bevorzugt wobei eine dabei
entstehende Schweißnaht (11) eine Tiefe von 100µm bis 300µm aufweist.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil einen Röhrenkopf (2I-II), einen Röhrengrundkörper (5I-II), einen Pumpstutzen, ein Röntgenfenster (9II-III) mit einem Fensterrahmen (15), eine Festkörperanode (4, 4a) und/oder ein Target (8,
8a) ist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangs-Röntgenröhre (20) dieselbe Röntgenröhre ist wie die Ziel-Röntgenröhre
(37I-VII), und insbesondere wobei der erste Opferbereich (23, 64) derselbe Opferbereich ist
wie der zweite Opferbereich (42I-VI).
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangs-Röntgenröhre (20) und die Ziel-Röntgenröhre (37I-VII) verschieden sind.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass eine Höhe des ersten Opferbereichs (23, 64) und/oder eine Höhe des Bauteil-Opferbereichs
(26, 56, 62) vor Schritt a) wenigstens 1 mm beträgt, insbesondere 1 mm bis 5 mm beträgt,
und dass eine Höhe des zweiten Opferbereichs (42I-VI) und/oder eine Höhe des Bauteil-Opferbereichs (26, 56, 62) zu Beginn von Schritt
d) wenigstens 0,7 mm beträgt, insbesondere 0,7 mm bis 4,7 mm beträgt.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das Verfahren mit demselben Bauteil
(12a - 12e) wiederholt durchgeführt wird, wobei jeweils die Ziel-Röntgenröhre (37I-VII) eines vorhergehenden Verfahrensdurchgangs dieselbe Röntgenröhre ist wie die Ausgangs-Röntgenröhre
(20) eines nachfolgenden Verfahrensdurchgangs.
19. Röntgenröhren-Anordnung (49
IV), umfassend eine Ziel-Röntgenröhre (37
I-VII) mit einem Bauteil (12a - 12e),
wobei die Ziel-Röntgenröhre (37I-VII) einen zweiten Funktionsbereich (39) aufweist, der an einen kragenförmigen zweiten
Opferbereich (42I-VI) angrenzt,
wobei der kragenförmige zweite Opferbereich (42I-VI) von einer Oberfläche (43) des zweiten Funktionsbereichs (39) hervorsteht und ein
äußeres Ende (44) aufweist,
wobei das Bauteil (12a - 12e) einen Bauteil-Funktionsbereich (25, 61) aufweist, der
an einen kragenförmigen Bauteil-Opferbereich (26, 56, 62) angrenzt,
wobei der Bauteil-Opferbereich (26, 56, 62) von einer Oberfläche (28) des Bauteil-Funktionsbereichs
(25, 61) hervorsteht und ein äußeres Ende (32) aufweist,
wobei der Bauteil-Opferbereich (26, 56, 62) eine Bauteil-Kontaktfläche (30, 55) und
der zweite Opferbereich (42I-VI) eine zweite Kontaktfläche (47, 54) aufweisen,
wobei die Bauteil-Kontaktfläche (30, 55) parallel zur zweiten Kontaktfläche (47, 54)
des kragenförmigen zweiten Opferbereichs (42I-VI) an dem zweiten Opferbereich (42I-VI) verläuft und an der zweiten Kontaktfläche (42I-VI) anliegt, und die äußeren Enden (32, 44) des zweiten Opferbereichs (42I-VI) und des Bauteil-Opferbereichs (26, 56, 62) miteinander materialschlüssig verbunden
sind,
wobei der zweite Opferbereich (42I-VI) und der Bauteil-Opferbereich (26, 56, 62) näherungsweise gleiche Höhen aufweisen,
insbesondere wobei ein Höhenunterschied dH der Höhen von zweitem Opferbereich (42I-VI) und Bauteil-Opferbereich (26, 56, 62) weniger als 300 µm beträgt,
bevorzugt mit dH ≤ 100 µm,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Bauteil (12a - 12e) auf einem unteren Ausgleichselement (52) aufgesetzt ist,
welches im Bereich des zweiten Opferbereichs (42I-VI) an der Ziel-Röntgenröhre (37I-VII) angeordnet ist, insbesondere wobei die Röntgenröhren-Anordnung (49IV) hergestellt wurde durch ein Verfahren nach Anspruch 2.
20. Röntgenröhren-Anordnung (49
V), umfassend eine Ziel-Röntgenröhre (37
I-VII) mit einem Bauteil (12a - 12e),
wobei die Ziel-Röntgenröhre (37I-VII) einen zweiten Funktionsbereich (39) aufweist, der an einen kragenförmigen zweiten
Opferbereich (42I-VI) angrenzt,
wobei der kragenförmige zweite Opferbereich (42I-VI) von einer Oberfläche (43) des zweiten Funktionsbereichs (39) hervorsteht und ein
äußeres Ende (44) aufweist,
wobei das Bauteil (12a - 12e) einen Bauteil-Funktionsbereich (25, 61) aufweist, der
an einen kragenförmigen Bauteil-Opferbereich (26, 56, 62) angrenzt,
wobei der Bauteil-Opferbereich (26, 56, 62) von einer Oberfläche (28) des Bauteil-Funktionsbereichs
(25, 61) hervorsteht und ein äußeres Ende (32) aufweist,
wobei der Bauteil-Opferbereich (26, 56, 62) eine Bauteil-Kontaktfläche (30, 55) und
der zweite Opferbereich (42I-VI) eine zweite Kontaktfläche (47, 54) aufweisen,
wobei die Bauteil-Kontaktfläche (30, 55) parallel zur zweiten Kontaktfläche (47, 54)
des kragenförmigen zweiten Opferbereichs (42I-VI) an dem zweiten Opferbereich (42I-VI) verläuft und an der zweiten Kontaktfläche (47, 54) anliegt, und die äußeren Enden
(32, 44) des zweiten Opferbereichs (42I-VI) und des Bauteil-Opferbereichs (26, 56, 62) miteinander materialschlüssig verbunden
sind,
wobei der zweite Opferbereich (42I-VI) und der Bauteil-Opferbereich (26, 56, 62) näherungsweise gleiche Höhen aufweisen,
insbesondere wobei ein Höhenunterschied dH der Höhen von zweitem Opferbereich (42I-VI) und Bauteil-Opferbereich (26, 56, 62) weniger als 300 µm beträgt,
bevorzugt mit dH ≤ 100 µm,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Bauteil-Opferbereich (26, 56, 62) oder der zweite Opferbereich (42I-VI) ein aufgeschweißtes oberes Ausgleichselement (53) aufweist, durch welches das äußere
Ende (32, 44) des betroffenen Opferbereichs (26, 42I-VI) ausgebildet ist, insbesondere wobei die Röntgenröhren-Anordnung (49V) hergestellt wurde durch ein Verfahren nach Anspruch 3.
21. Röntgenröhren-Anordnung (49I; 49IV; 49V) nach einem der Ansprüche 19 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Enden (32, 44) des zweiten Opferbereichs (42I-VI) und des Bauteil-Opferbereichs (26, 56, 62) miteinander vakuumdicht verbunden sind.