Historisches

Widmung einer Röhre und ihrem Schöpfer (Teil 1)

Ende Dezember 2020, die Gänge der MTA-Schule liegen still und ausgestorben da, fast geisterhaft. Der Corona-Lockdown macht Präsenzunterricht nicht möglich. Mehrere Lehrerkollegen sind zu Hause und vermitteln ihr Wissen online an die Schüler. Ruhe. Ich mache meinen Büroschrank auf. Ganz unten in einem Schuhkarton, gut eingebettet in weichem Vliesstoff, liegt ein besonderes Stück, eine Röntgenröhre. Ein Glasteil nur circa 30 Zentimeter lang, mit circa neun Zentimeter Kugeldurchmesser und den drei Elektroden: Kathode, Anode und Antikathode, eine Ionen-Röntgenröhre eben.

Widmung einer Röhre und ihrem Schöpfer

Abb. 1: Ionen-Röntgenröhre | © E. Flom

Es handelt sich um kein besonderes Sammlerstück von monetärem Wert oder um ein Museumsexponat, das unter einer Glasvitrine stehen soll. Es ist eine Röntgenröhre der Firma Rudolf Pressler aus Cursdorf (Thüringen). Die Stadt Cursdorf war Firmensitz der 1897 gegründeten „Otto Pressler Vakuumröhrenfabrik und Fabrik wissenschaftlicher Apparate“. Diese Firma war auch Produzent von ersten Glühkathoden-Röntgenröhren, konstruiert vom Leipziger Physiker Julius Edgar Lilienfeld. Rudolf Pressler ist der Sohn und Nachfolger von Otto Pressler. Hunderte solcher Röhren wie meine wurden in den 50er- und 60er-Jahren des 20. Jahrhunderts für Lehrzwecke produziert. Und dennoch kann ich mich dem Besonderen daran nicht entziehen, der Verbindung zu den Anfängen der Radiologie vor 125 Jahren.

Obwohl die Röhre so klein und alt ist, erzeugt sie die von Wilhelm Conrad Röntgen 1895 entdeckte Strahlung genauso wie moderne Röhren, einzig im Zusammenspiel zwischen Funkeninduktor und Fluoreszenzleuchtschirm. Das habe ich, selbstverständlich unter Strahlenschutzbedingungen, geprüft.

Die Firma Otto Pressler, wie viele andere der größten Ionenröhren produzierenden Firmen Ende des 19. und Anfang des 20. Jahrhunderts, kommt aus Thüringen, wo die Glasproduktion, von wissenschaftlichen Instrumenten bis zum Weihnachtsschmuck, historische Tradition ist.

Schon im Frühjahr 1896 (Röntgens vorläufige Mitteilung „Über eine neue Art von Strahlen“ kam im Dezember 1895) haben ortsansässige Glasproduzenten mit dem Bau der ersten Röntgenröhren angefangen.

Innerhalb von vier bis fünf Jahren explodierten die Produktionskapazitäten solcher Ionenröhren. Allein bis Frühjahr 1905 wurden von der Firma Emil Gundelach aus Gehlberg/Thüringen um die 40.000 Stück produziert. Auch die Firma C. H. F. Müller mit Sitz in Hamburg, gegründet von dem auch aus Thüringen stammenden Glasbläser Carl Heinrich Florenz Müller, hatte im selben Zeitraum 50.000 Röhren gebaut.

Abb. 2: Udo Radtke. Aufstellung einer Gedenktafel zur Erinnerung an W. C. Röntgen und die Herstellung der weltweit ersten Röntgenröhren durch die Firma Emil Gundelach 1896 in Gehlberg. Darüber ist eine übergroße Röntgenröhre mit einem Kugeldurchmesser 60 cm und einer Spannweite von 1,70 m installiert, die nachts leuchtet. | © E. Flom

Warum so viele? Die Radiologie als neue, innovative medizinische Fachrichtung, wenngleich noch in den Kinderschuhen, brauchte Unmengen an Röntgeninstrumentarien (Röntgenröhre, Funken-induktor, Unterbrecher . . .) für die Krankheitsdiagnostik und für die therapeutische Behandlung von Patienten. Jedes größere Klinikum, jedes Röntgenkabinett benötigte Dutzende von neuen Röntgenröhren in unterschiedlicher Härte je nach Anwendungsbereich und Indikationsstellung bis hin zu besonderen Röntgenröhren speziell für Durchleuchtung und Therapie.

Abb. 3–5: Briefe von C. H. F. Müller | © Universitätsarchiv in Düsseldorf

Die damaligen Ionenröhren hatten einen gravierenden Nachteil: ihre kurze Haltbarkeit und Anfälligkeit gegenüber Einflüssen von außen. Transport, Temperaturveränderungen, unvorsichtige Handhabung, fehlerhafter Einbau (unter anderem beim Betrieb mit dem Induktor), überproportional starke Abnutzung der Antikathode, die Liste an Mängeln ist lang. Und dennoch, der intensive Briefverkehr zwischen Kliniken und Herstellern von Röntgentechnik zeigt den enormen Bedarf an Röntgenröhren in der damaligen Zeit. Hier sind nur ein Paar kuriose Beispiele aus dem Universitätsarchiv in Düsseldorf (Abbildungen 3 und 4).

Die „Röntgenpioniere“ – Ingenieure und Ärzte der ersten Stunde – haben im Zeitgeist der Erfinder immer neue, verbesserte Röhrenkonstruktionen entwickelt. Neue Materialien, Druckregulierung und Kühleinrichtungen, Hunderte solcher Erfindungen im Bereich Röntgentechnik finden sich als Eintragungen im Patentamt wieder. Registriert als Patent D.R.P. („Deutsches Reichspatent“) oder mit der Kennzeichnung D.R.G.M. („Deutsches Reichs-Gebrauchsmuster“) geschützt, sind sie ein Denkmal deutscher Industriekultur und stille Zeitzeugen dieser rasanten Entwicklung.

Waren Ionen-Röntgenröhren noch bis zur Mitte der 1920er-Jahre die wichtigsten „Waffen“ des Radiologen, wurden sie dann mehr und mehr von Glühkathoden-Röntgenröhren (Elektronenröhren, gasfreie Röhren) abgelöst. Und eine solche kleine, zierliche, aber auch starke Ionenröhre wie die unsere wurde nur zweckmäßig für Schulversuche gebaut. Trotzdem, auch diese Röhre ist ein Kunstwerk, mühsam in echter Handarbeit gefertigt. Erwachsen aus großen Tropfen Glas der Schmelze, vollendet mit drei Metallelektroden.

Ich habe Udo Radtke, Inhaber der Röhrensammlung (Röhren-Museum) mit sehr informativer Internetseite (https://www.tubecollection.de/), gebeten, mir die Herstellung einer Ionenröhre Schritt für Schritt zu beschreiben. Radtke ist seit vielen Jahren engagiert im Thüringer Museumspark Gehlberg – die Erinnerungsstätte der Firma Emil Gundelach. Die Beschreibung des Herstellungsprozesses von Radtke umfasst zwei volle Schriftseiten! Dabei ist wichtig zu verstehen, dass die Oberfläche einer Ionen-Röntgenröhre möglichst klein, ihr Volumen dagegen groß sein muss. Je kleiner das Volumen, desto schneller wird der in der Röhre befindliche geringe Luftanteil durch Zerstäubung der Metallteile beim Stromdurchgang gebunden. Dadurch erhöht sich das Vakuum in der Röhre – die Röhre wird „härter“, bis sie schließlich unbrauchbar wird. Nach vielen Versuchen, ein möglichst vorteilhaftes Volumen-Oberflächen-Verhältnis zu erhalten, gab man den Röntgenröhren die Gestalt einer Kugel. Dazu kam der zylinderförmige Hals, in den die Kathode eingeführt wird – der Kathodenhals. Oft ist er der zerbrechlichste Teil der Ionen-Röntgenröhre (Beispiel im Brief von Firma C. H. F. Müller aus dem Universitätsarchiv Düsseldorf, Abbildung 5).

 

Entnommen aus MTA Dialog 5/2021