Stefans Lichtparade

Zwischen Kathode und Anode wird eine Spannung zwischen 30 und 150 kV angelegt. Damit die für die Beschleunigung notwendigen freien Elektronen an der Kathode zur Verfügung stehen, wird diese erhitzt. Damit die Elektronen auf einen Punkt (= Brennfleck, Fokus) gebündelt werden, werden die beschleunigten Elektronen durch einen negativ geladenen Zylinder (= Wehnelt-Zylinder) geschickt, der sie zu einem punktförmigen Strahl bündelt. Um die erhebliche Wärme von 2700°C am Brennpunkt möglichst gleichmäßig auf der Anode zu verteilen, werden in den heutigen Röhren Drehanodenteller verwendet. Sowohl die Röhrenleistung, als auch ihre Haltbarkeit wird dadurch deutlich erhöht. Mittels Strahlungskühlung erfolgt die Wärmeabgabe der Anode an das Röhrengehäuse. Die Strahlungskühlung wird durch Schwärzung der Anodenoberflächen und des Röhreninnengehäuses erzielt (bessere Wärmeabstrahlung/Wärmeaufnahme von schwarzen Körpern). Hier kann die Wärme mittels Öl-, Wasser- oder Luftkühlern abgeführt werden.

An dieser Stelle nun eine Bildauswahl verschiedener Röntgenröhren aus den Jahren 1895, 1907, 1915, 1933, 1941, 1962, 1986, 1990 und 1995.

Der aus Thüringen stammende "Glaskünstler" und Fabrikant Carl Heinrich Florenz Müller (1845-1912) ließ sich Anfang 1896 von der Röntgentechnik so begeistern, dass er seine Firma C.H.F. Müller vollständig auf die Herstellung von Röntgenröhren spezialisierte.
1901 zeichnete die "Roentgen Society" in London eine seiner Röhren mit der Goldmedaille aus. Eine Fachjury überprüfte alle 28 zur Bewertung vorliegenden Konkurrenzmodelle in erster Linie auf die Zeichenschärfe. Müllers Röhre setzte sich durch und das Original befindet sich heute im Science Museum in London. Abgebildet (Abb. unten) ist ein Nachfolgermodell dieses Prototyps, das zwischen 1901 und 1905 gefertigt wurde. In der folgenden Bildergalerie befindet sich eine Drehanodenröntgenröhre der Firma CHF Müller, Hamburg aus den 60er Jahren.


Hier geht es zur Bildergalerie meiner Röntgenröhren.

Röntgenröhren

Im Jahre 1895 untersuchte Wilhelm Conrad Röntgen die Eigenschaften von Gasentladungsröhren. Dabei bemerkte er, dass bei jeder Gasentladung außerhalb der Röhre auf einem Leuchtschirm Fluoreszenzerscheinungen auftraten. Er erkannte, dass die Ursache dafür eine neue Art von Strahlung sein musste, deren Existenz bis dahin unentdeckt blieb. Der Tag der Entdeckung wurde von ihm auf den 08.11.1895 datiert. In der englischsprachigen Literatur hat sich die vom Entdecker selbst vorgeschlagene Bezeichnung X-Strahlen durchgesetzt. Im deutschsprachigen Raum wird die Strahlung aber meist nach ihrem Entdecker benannt: Röntgenstrahlung. Röntgen selbst führte erste Untersuchungen zur Bestimmung der Eigenschaften der neuen Strahlung durch und erkannte, dass sie optisch opake Materialien zu durchdringen vermag. Den Nachweis des elektromagnetischen Wellencharakters der Strahlung erbrachten aber erst von Laue, Friedrich und Knipping 1912 durch Beugungsversuche an Kristallen. Schon vor Wilhelm Conrad Röntgens sensationeller Entdeckung fanden sich in physikalischen Laboratorien die Apparate, mit denen der Würzburger Physikprofessor die X-Strahlen erzeugte und beschrieb : mit Vakuum untersuchten seine Zeitgenossen die Vorgänge beim Durchgang elektrischen Stromes durch verdünnte Gase.

Die relativ zum sichtbaren Licht große Energie der Röntgenstrahlung bewirkt eine gute Durchdringungsfähigkeit materieller Körper. Zusammen mit der Eigenschaft, Stoffe zur Fluoreszenz anzuregen und fotografische Platten zu schwärzen, kam es recht schnell zu einer verbreiteten Anwendung der nach seinem Entdecker benannten Technik des Röntgens in Medizin und Technik.

Röntgenstrahlung entsteht u.a. bei der Abbremsung energiereicher (also schneller) Elektronen im elektromagnetischen Feld von Atomkernen und Elektronen. Praktisch wird dazu meist eine Hochvakuumröhre eingesetzt. Wie alle elektrotechnischen Röhren besteht die Röntgenröhre aus einem evakuierten Glaszylinder mit Glühkathode und Anode.