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ST: Fachverband Strahlen- und Medizinphysik

ST 4: Neuartige Röntgenröhren

ST 4.1: Vortrag

Montag, 26. März 2007, 16:45–17:00, Ch 12.0.16

Entwicklung neuartiger Röntgenröhren mit Hilfe von Monte-Carlo-Simulationen — •Frank Sukowski¹, Gisela Anton¹, Thilo Michel¹, Anja Loehr¹, Peter Schardt², Jörg Freudenberger² und Peter Röhrer² — ¹Physikalisches Institut IV, Universität Erlangen-Nürnberg — ²Siemens AG, Vacuum Technology / RVV

Bei der Entwicklung von Röntgenröhren legt man in fast allen Anwendungsbereichen großen Wert darauf, einen möglichst hohen Fluss von Röntgenphotonen zu erreichen. Der limitierende Faktor ist meist die starke Erhitzung der Anode beim Auftreffen der primären Elektronen, was eine Begrenzung des Röhrenstroms notwendig macht. Die bisherigen Entwicklungen gingen vor allem dahin, bessere Methoden zu entwickeln, um die im Brennfleck eingetragene Wärmeleistung effizienter abzuführen. Das Prinzip der Erzeugung von Röntgenquanten ist jedoch seit vielen Jahren nahezu unverändert geblieben.

Mit immer höher werdender Rechenleistung ist es nun möglich, teilchenphysikalische Prozesse in komplexen Röhrengeometrien zu simulieren und alle relevanten Einflüsse, wie Elektronenstrahlgeometrie, Aufbau der Anode und des Strahlenaustritts auf die erzeugten Röntgenquanten und den Wärmeeintrag in der Anode gleichzeitig und sehr detailliert zu untersuchen.

In diesem Projekt werden besonders die Vorgänge im Brennfleck, wie die Strahlungserzeugung selbst und die Wärmeentwicklung mit Hilfe des Monte-Carlo-Simulationsprogramms ROSI untersucht und ein neues, effizientes Röntgenröhrenkonzept vorgestellt.