Strukturierte Komponentendaten · 2026

Kathodenbaugruppe (Glühwendel)

Präzisionsgefertigte Kathodenbaugruppe mit Wolfram-Glühwendel in einer Fokussierkappe zur Elektronenemission durch thermionische Emission bei hohen Temperaturen (typisch 2000-2500°C).

Technische Definition und Einsatzkontext
Ein typisches Kathodenbaugruppe (Glühwendel) wird in Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen nach Material, Toleranz, Montage- und Anwendungskompatibilität sowie Ausfallrisiko bewertet.

Eine präzisionsgefertigte Kathodenbaugruppe, bestehend aus einer Wolfram-Glühwendel, die in einer Fokussierkappe montiert ist und dazu dient, durch thermionische Emission Elektronen zu emittieren, wenn sie auf hohe Temperaturen (typischerweise 2000-2500°C) erhitzt wird. Diese Komponente dient als Elektronenquelle in Röntgenröhren, wo die emittierten Elektronen zur Anode hin beschleunigt werden, um durch Bremsstrahlung und charakteristische Strahlungsprozesse Röntgenstrahlen zu erzeugen. Funktioniert nach dem Prinzip der thermionischen Emission: Wenn elektrischer Strom durch die Wolfram-Glühwendel fließt, erhitzt sie sich bis zur Glut, wodurch Elektronen die Austrittsarbeit des Materials überwinden und in das Vakuum emittiert werden. Die Fokussierkappe formt das elektrische Feld, um die Elektronen auf das Anodenziel zu richten. Die Elektronenemission folgt der Richardson-Dushman-Gleichung: J = A·T²·exp(-W/kT), wobei J die Stromdichte, A die Richardson-Konstante, T die Temperatur, W die Austrittsarbeit und k die Boltzmann-Konstante ist.

Komponentenspezifikationen

Definition
Eine präzisionsgefertigte Kathodenbaugruppe, bestehend aus einer Wolfram-Glühwendel, die in einer Fokussierkappe montiert ist und dazu dient, durch thermionische Emission Elektronen zu emittieren, wenn sie auf hohe Temperaturen (typischerweise 2000-2500°C) erhitzt wird. Diese Komponente dient als Elektronenquelle in Röntgenröhren, wo die emittierten Elektronen zur Anode hin beschleunigt werden, um durch Bremsstrahlung und charakteristische Strahlungsprozesse Röntgenstrahlen zu erzeugen.

Funktioniert nach dem Prinzip der thermionischen Emission: Wenn elektrischer Strom durch die Wolfram-Glühwendel fließt, erhitzt sie sich bis zur Glut, wodurch Elektronen die Austrittsarbeit des Materials überwinden und in das Vakuum emittiert werden. Die Fokussierkappe formt das elektrische Feld, um die Elektronen auf das Anodenziel zu richten. Die Elektronenemission folgt der Richardson-Dushman-Gleichung: J = A·T²·exp(-W/kT), wobei J die Stromdichte, A die Richardson-Konstante, T die Temperatur, W die Austrittsarbeit und k die Boltzmann-Konstante ist.
Funktionsprinzip
Operates on thermionic emission principle: when electrical current passes through the tungsten filament, it heats to incandescence, causing electrons to overcome the material's work function and be emitted into the vacuum. The focusing cup shapes the electric field to direct electrons toward the anode target. Electron emission follows Richardson-Dushman equation: J = A·T²·exp(-W/kT), where J is current density, A is Richardson constant, T is temperature, W is work function, and k is Boltzmann constant.
Materialien
Wolfram-Glühwendel (9995% reines Wolframdotiert mit 1-2% Thoriumoxid für verbesserte Elektronenemission)Molybdän-Fokussierkappe (für thermische Stabilität und elektrische Isolierung)Nickel- oder Edelstahl-TrägerstrukturKeramikisolatoren (Aluminiumoxid oder Steatit)
Lifetime
500-2000 hours
Filament Length
5-20 mm
Emission Current
10-1000 mA
Filament Diameter
0.1-0.3 mm
Vacuum Requirement
<10^-6 mbar
Focusing Cup Voltage
0-5 kV
Einsatztemperatur
2000-2500°C
Thermal Expansion Coefficient
4.5×10^-6/K (tungsten)
Normen
ISO 16526IEC 60522DIN 6847ASTM E1165

Branchentaxonomie & Aliasse

Gebräuchliche Handelsnamen, technische Kennungen und Suchbegriffe für Kathodenbaugruppe (Glühwendel).

Uebergeordnete Produkte

Diese Komponente wird in den folgenden Industrieprodukten eingesetzt.

FMEA · Fehleranalyse

Ursache → Fehlermodus → Engineering-Massnahme

Excessive operating temperature->Accelerated tungsten evaporation leading to filament thinning and breakage->Implement temperature monitoring with feedback control, use thorium-doped tungsten for lower operating temperatures, maintain optimal vacuum pressure
Thermal cycling stress->Fatigue cracking at filament support points->Design gradual heating/cooling profiles, use compliant mounting structures, implement predictive maintenance based on cycle counting
Vacuum degradation->Increased gas pressure causing electrical arcing and filament oxidation->Regular vacuum system maintenance, use getter materials, implement pressure monitoring with automatic shutdown

Industrielles Ökosystem und technische Bewertung

0
Thermal stress failure
1
Tungsten evaporation and thinning
2
Electrical arcing in vacuum
3
Contamination from outgassing
4
Mechanical vibration damage
5
Overheating due to poor vacuum

Konformität und Prüfung

tolerance
Filament diameter ±0.01 mm, positioning accuracy ±0.1 mm relative to anode target, emission current stability ±2% over specified lifetime
test method
Emission characteristics tested per IEC 60522 using standardized anode configurations, thermal cycling tested per ISO 16526, vacuum compatibility tested with residual gas analysis, lifetime testing under simulated operating conditions

Hersteller für diese Komponente

Relevante Herstellerprofile aus der CNFX-Komponentenfähigkeitstabelle.

Die Herstellerliste dient der Vorrecherche und Einordnung von Fertigungskapazitäten. Sie ist keine Zertifizierung, kein Ranking und keine Transaktionsgarantie.

Beispielhafte Bewertungskriterien aus Einkaufsprozessen

Keine Kundenbewertung und keine Echtzeitdaten. Die Werte zeigen typische Prüfkriterien in RFQ- und Lieferantenbewertungsprozessen.

Technische Dokumentation
4/5
Fertigungsfähigkeit
4/5
Prüfbarkeit
5/5
Lieferantentransparenz
3/5

Die Kriterien dienen als Orientierung für technische Einkaufsprüfungen. Konkrete Kunden, Länder, Bewertungsdaten oder Live-Nachfragen werden nur angezeigt, wenn entsprechende belastbare Daten vorliegen.

Verwandte Komponenten

Haeufige Fragen

Why is tungsten used for X-ray tube filaments?

Tungsten has the highest melting point of all metals (3422°C), excellent high-temperature strength, low vapor pressure at operating temperatures, and suitable work function (4.5 eV) for efficient electron emission. Its high atomic number also provides some radiation shielding benefits.

What causes cathode filament failure?

Primary failure modes include: tungsten evaporation and thinning over time, thermal stress cracking from repeated heating cycles, contamination from tube outgassing, and mechanical vibration damage. Proper vacuum maintenance and controlled heating cycles extend filament life.

How does the focusing cup improve X-ray tube performance?

The focusing cup creates an electrostatic field that concentrates emitted electrons into a focused beam, reducing spot size on the anode target. This improves spatial resolution in imaging applications and increases X-ray intensity by concentrating electron energy on a smaller area.

Kann ich Hersteller direkt kontaktieren?

CNFX ist ein offenes Verzeichnis, keine Handelsplattform und kein Beschaffungsagent. Herstellerprofile und Formulare helfen bei der Vorbereitung des direkten Kontakts.

CNFX Industrial Component Index · Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen

Datenbasis

CNFX-Herstellerprofile, technische Klassifikation, öffentlich verfügbare Produktinformationen und fortlaufende Plausibilitätsprüfung.

Vorläufige technische Einordnung
Diese Seite dient der strukturierten Vorbereitung von Recherche, RFQ und Lieferantenbewertung. Sie ersetzt keine Lieferantenqualifizierung, keine Normenprüfung und keine technische Freigabe durch den Käufer.

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URN:CNFX:ME:UNIT:CATHODE_ASSEMBLY_FILAMENT_