Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Häfte 44. 31 okt. 1942 Röntgenstrålarna och deras användning - Om röntgenrör, av S. H. Ledin
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Teknisk Tidskrift
mansmältningen med glaset först till viss grad
oxideras, varefter detta tunna oxidskikt upplöses i
glaset och på så sätt bildar ett mellanglas, som utgör
övergången mellan glaset och metallen. Vid
tillgång till lämpliga material uppstå numera inga
svårigheter vid sådana hopsmältningar. Det är däremot
ofta svårare att vakuumtätt sammanfoga olika för
vakuumändamål lämpliga metaller med varandra,
då i skarvställena lätt bildas grovkristalliniska
legeringar, längs vilkas kristallytor gasen med tämligen
stor lätthet kan diffundera.
De i vakuumtekniken vanligast använda
metallerna äro järn, nickel, koppar, aluminium, beryllium,
volfram, molybden, tantal och kol samt på senare
tid för speciella ändamål även niob, cer, thorium
och zirkon. För att dessa metaller eller deras
legeringar skola kunna erhållas i tillräckligt ren, dvs.
gasfri och smidbar form, har för varje metall
särskilda framställningsmetoder utarbetats. Härvid
halden s. k. metallkeramiska metoden, vilken utvecklats
särskilt i detta sammanhang, kommit till stor
användning, speciellt då för volfram och molybden
men även för järn och nickel samt legeringar.
Anmärkningsvärda äro de stora svårigheter som
uppstå vid framställningen av ett vakuumtätt och
gas-fritt järn. Det är nämligen mycket svårt att
framställa ett tillräckligt oxidfritt och kolfritt järn. Vid
elektronbestrålning med höga elektronhastigheter
eller vid hög temperatur reagera nämligen kolet och
syret, varvid relativt stora mängder koloxid kunna
bildas och frigöras från järnet. Ett rör kan därför
vid avsmältning från pumpen ha ett fullgott vakuum,
vilket emellertid sedan kan fortgående försämras
därhän, att röret måste kasseras.
För att ett högt vakuum skall kunna upprätthållas
trots att under rörens drift gasrester så småningom
kunna frigöras använder man sig ofta av
sorptions-företeelser hos gaser med fasta eller kondenserande
ämnen. Sådana ämnen äro fosfor, tantal, zirkon, i
viss grad volfram samt framförallt
jordalkalimetal-lerna. Gasabsorptionen eller gettringen kan bero på
flera orsaker, dels genom att gasen kemiskt reagerar
med den ångformiga eller fasta eventuellt
finfördelade gettermetallen eller genom reaktion med heta
elektroddelar, dels genom adsorptionsprocesser vid
förut urgasade elektroder eller metalldelar. I det
första fallet är en förutsättning att gettermetallen
kemiskt angripes av förefintliga gasrester, syre, väte,
kväve, koloxid osv. Som mått på denna affinitet
kan man i allmänhet anse bildningsvärmet för resp.
metallförening. Givetvis måste även
reaktionsprodukterna mellan gettermetallen och gaserna vara så
stabila, att dessa icke åter avgivas vid måttligt
förhöjd temperatur. Som gettermetall användes
numera i stor utsträckning jordalkalimetallerna barium,
strontium, kalcium och magnesium. Den mest
aktiva av dessa metaller är barium, vilket dock ofta
legeras med såväl strontium som kalcium och
magnesium. Då i synnerhet barium lätt angripes av
syre, vatten och kolsyra ur luften måste det vid
insättningen i vakuumrören skyddas, vilket sker genom
inneslutning i koppar-, nickel- eller
aluminiumkaps-lar. Vid upphettning till hög temperatur i
vakuumröret blir metallens ångtryck så högt, att
metallkapseln sprängs och bariumångan kondenseras på
närmaste kallare vägg. Reaktionen mellan gettret
och gasresterna är under den korta tid, som detta
befinner sig i ångform, ytterst intensiv men
fortsätter även sedan metallen kondenserats på
rörväggen. De små mängder gas, som fortlöpande kunna
frigöras från rörelektroderna eller från glaset, kunna
då undan för undan adsorperas i getterskiktet.
Som nämnts användes till getter även tantal och
zirkon. Både tantal och zirkon äro vid låg
temperatur ytterst beständiga mot de flesta gaser. Vid
högre temperatur inträffar emellertid, att det mycket
tunna skyddande skiktet av reaktionsprodukter,
främst oxider, löser sig i underliggande metall,
varigenom en fortlöpande absorptionsprocess blir
möjlig. På så sätt kan t. e. zirkon lösa ända till 40
atomprocent syre och fortfarande bestå av en enda
fas, vilket kunnat visas genom röntgenografiska
undersökningar. Denna upplösning av gaser i zirkon
och tantal måste ske genom gasernas diffusion i
metallerna, och då diffusionshastigheten vid låg
temperatur är ytterst liten, måste dessa gettermetaller
upphettas till relativt hög temperatur, 400—800°, för
att metallerna skola kunna verka som effektiva
getter. I zirkon upptagna gaser kvarhållas synnerligen
starkt av metallen. Inte ens vid upphettning i
vakuum till mycket höga temperaturer över 1 200°
kunna gaserna helt utdrivas ur metallen. Vid
använ-ning av tantal och zirkon placeras sådana
metallstycken i omedelbar närhet av en het elektrod, t. e.
en glödande anod eller en glödkatod. Förr
användes t. e. ofta tantal som anod i sändarrör, vilket
numera på grund av tantalens höga pris inte längre
är så vanligt. All slags getterverkan understödjes
mycket kraftigt genom att gaserna utsättas för ett
starkt elektriskt fält. Detta måste förklaras så, att
gasen joniserar i fältet, varigenom antingen
reaktionsförmågan med gettret eller också
diffusionshastigheten ökas starkt genom denna jonisation. I
själva verket verka alla fasta kroppar som getter
gentemot joniserade gaser. Genom att i ett
vakuumrör under längre stunder genom tillräckligt hög
spänning upprätthålla en glimurladdning kan man uppnå
kraftig trycksänkning, s. k. clean-up-effekt. Om ett
gettermetallskikt däremot utsättes för hög
temperatur eller häftigt elektronbombardemang, t. e. genom
sekundärelektroner, avgivas åter adsorberande gaser.
Man måste därför tillse, att getterskiktet är så
placerat, att det icke upphettas för starkt eller utsättes
för elektronbestrålning. Vidare får givetvis icke
gettermetallen kondensera vid
elektrogenomföringar-na, då därigenom isolationsfel kunna uppstå.
Då röntgenstrålningen uppstår genom
bombardemang av atomer med hastiga elektroner, måste varje
röntgenrör vara försett med en katod, som förser
röret med den nödvändiga elektronströmmen. Då en
metall består av ett atomgitter. där jonerna sväva
i en tät elektrongas, kunna genom lämplig påverkan
elektronerna från denna gas bringas att utträda ur
metallen. De attraktionseffekter, som kvarhålla
elektrongasen i gittret, äro olika stora för olika metaller
och den energi, som måste tillföras för att
elektronerna skola utträda är således även olika. Vid
temperaturstegring uppnår en stor del av elektronerna en
så stor kinetisk energi, att de förmå övervinna
motståndet vid utträde ur metallen. Sambandet mellan
temperatur och elektronemission har klarlagts av
Richardson.
496
31 okt. 1942
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
