Spannungssicheres Röntgengerät. Röntgengeräte, wie sie beispielsweise zur Diagnostik des menschlichen oder tierischen Körpers verwendet werden, erfordern bei grösster Beweglichkeit weitgehende Span- nungs- und Strahlensicherheit. Bei einigen der bekannten Geräte sind daher die Röntgen röhre und der Hochspannungstransformator unter Öl in einem gemeinsamen Gehäuse an geordnet; infolge erheblicher Abmessungen sind diese Geräte jedoch schwer und in der allseitigen Beweglichkeit gehemmt.
Andere Bauarten, bei denen Transformator und Röhre getrennt sind und die Röhre von einer grossen Metallhaube umgeben ist, weisen als Hochspannungszuführungen biegsame Kabel auf, die bei der Verstellung des Gerätes stö ren und einen hohen Verschleiss haben.
Die Beweglichkeit dieser, noch dazu meist un symmetrischen Anordnungen wird nament lich dann noch stärker beeinträchtigt, wenn hohe Leistungen der Geräte eine besondere Abführung der Anodenwärme erforderlich =chen. Die Erfindung hat sich die Aufgabe ge stellt, diese Nachteile zu beseitigen und ein spannungssicheres Gerät auch für höchste Leistungen zu schaffen, das mit möglichst wenigen Bestandteilen einen gedrängten Zu sammenbau und damit allseitige Beweglich keit ergibt.
Eine Lösung dieser Aufgabe wurde darin gefunden, dass zwei unverrückbar zusammen gehaltene Transformatoren unmittelbar an den Enden einer zweipoligen Röntgenröhre angeordnet und mit Hochspannungsdurch führungen versehen sind. Diese umschliessen die Hälse der Röntgenröhre, wodurch die spannungsführenden Teile des Gerätes gegen Berührung vollkommen gesichert sind. Dabei wird zweckmässig -die innere Überschlags- länge der Hochspannungsdurchführung grö sser als die der Spannung jedes Transforma tors entsprechende Schlagweite gewählt.
Zur dauernden Aufrechterhaltung der Spannungssicherheit kann als zusätzliches Mittel eine die Hoehspannungsdurchführun- gen und die Röntgenröhre umgebende Hülle vorgesehen werden.- Diese Hülle verbindet dann gleichzeitig in bequemer Weise die bei denTransformatoren miteinander und schützt auch das Gerät gegen äussere Einflüsse. Sie gleitet beispielsweise in einer 1Jmschlussmuffe mittelpunktgleich zur Strahlenquelle. Da durch können Hiille und Muffe gemeinsam um die Längsachse des Gerätes gedreht wer den. Die Hülle kann gleichzeitig die Strom zuleitungen zu den Transformatoren auf nehmen, so dass keinerlei Leitungen - wie etwa Kabel - ausserhalb des Gerätes die Handhabung desselben erschweren.
Die erfindungsgemässe Anordnung hat den grossen Vorteil, dass eine erhebliche Raumersparnis erzielt, jede weitere Hoch spannungszuführung, wie Kabel oder der gleichen, überflüssig wird und dass durch die symmetrische Anordnung der Transformato ren in jeder Lage Gleichgewicht herrseht, sich also Mittel zum Gewichtsausgleich er übrigen. Sie gestattet gleichzeitig eine sehr gute Ableitung der Anodenwärme, ohne hier für zusätzliche Mittel zu verlangen, indem diese von der Anode zum Beispiel über einen Leiter der Hochspannungsdurchführung in das Innere des Transformators geführt wer den kann. Die Anordnung kann dann infolge dieser eigenartigen Kühlung in jeder Lage verwendet werden.
Das Gerät kann für die verschiedensten Leistungen und Spannungen gebaut werden. Den vorkommenden Höchstspannungen ent sprechend sind Röhrenhälse und Länge der Hochspannungsdurchführungen zu bemessen. Mit der Leistung des Gerätes wächst die Grösse der Transformatoren und die Wärme kapazität, so dass der Anodentransformator die auftretenden Wärmemengen ableiten kann.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt: Fig.1 einen Längsschnitt des Röntgen gerätes, Fig. 2 das Röntgengerät in Ansicht, Fig. 3 einen Schnitt .nach III-III der Fig. 1, Fig. 4 eine weitere Ausführungsform des Transformatorgehäuses.
Als Strahlungsquelle dient eine zwei polige Röntgenröhre 1, die der Nutzstrahl 2 durch das Fenster 3 der Röhre verlässt. An die Pole 4 und 5 sind die Transformatoren 6 und 7 angeschlossen, die nur je einen .durch die Hochspannungsdurchführungen 8 und 9 herausverlegten Hochspannungspol besitzen. Sind die Transformatoren 7 und 6 oder wenigstens der eine Transformator 6, der an die Anode 10 der Röhre 1 angeschlossen ist, ölisoliert, so erfolgt ihre Kühlung zweck mässigerweise dadurch, dass der Anodenstiel 11 mit einem die Durchführung 8 durch dringenden Metallstiick 12 wärmeleitend ver bunden ist.
Dadurch werden die insbesondere bei hohen Leistungen des Gerätes grossen Wärmemengen der Anode 10 über .den Ano denstiel 11 und das Metallstück 12 an das <B>01</B> 21 des Transformators 6, dessen Metall gehäuse 22 und die umgebende Luft ab geleitet. Im Bedarfsfalle kann .das Trans formatorgehäuse 22 aus Guss bestehen und mit Rippen 13 (Fig. 4) versehen sein, durch die die Wärmestrahlung gesteigert wird; auch andere Mittel, wie Gebläse- oder Wasserkühlung sind bei starker Erwärmung anwendbar.
Die Hülle 14 von vorzugsweise kreis förmigem Querschnitte aus Hartpapier- oder Metallrohr oder einem andern Material ge nügender mechanischer Festigkeit umschliesst die Hochspannungsdurchführungen 8 und 9, sowie die Röhre 1. Sie ist durch Schrauben 1.5 (Fig. 2) lösbar mit den Transformatoren verbunden, so .dass die Röhre 1 jederzeit leicht auszuwechseln ist. Die Hülle 14 kann strahlenabsorbierende Einlagen erhalten oder aus strahlensicherem Material ganz oder teil weise hergestellt sein. Erforderlichenfalls kann die Hülle 14 mit Luftlöchern versehen sein.
Andernfalls dient sie als gasdichter Abschluss, so dass etwa entstehende nitrose Gase nicht in den Behandlungsraum ent weichen können. Der Innenraum 23 der Hülle 14 kann, etwa bei Verwendung des Gerätes in den Tropen, zur Steigerung der Isolation beispielsweise mit Isolieröl gefüllt werden. Die Hülle 14 ist mit einer Muffe 16 verseben, die derart in einem Halter 17 (Fib. ?) gleitet, dass das gesamte Gerät um seine Längsachse drehbar ist.
Ausser etwa erforderlichen Verbindungen der Transformatoren 6 und 7 untereinander können die Speisestromzuleitungen innerhalb der Hülle 14 verlegt sein, etwa durch eine Mantelöffnung austreten und durch den Hal ter 17 zur Stromquelle geführt werden.
Der Anodentransformator 6, der die Wärme der Anode aufzunehmen hat, wird gegebenenfalls mit kleinen Ausdehnungs kammern für das Öl ausgerüstet. Diese be stehen aus dünnen Blechkapseln mit bieg samen Membranen, deren Hohlräume etwa mit der Aussenluft in Verbindung stehen und völlig öldicht sind.
Zweckmässig ist um die Sekundärspule des an die Kathode angeschlossenen Trans formators 7 in bekannter Weise die Wick- lun für die Heizung der Kathode gelegt. Die Heizung lässt sich leicht auf .die ge- iviinschte Höhe einregulieren, wenn jeder Transformator einzeln einstellbar geschaltet ist.
Hierdurch wird gleichzeitig ein Heiz- transformator und dadurch Raum erspart.
Voltage-safe X-ray machine. X-ray devices, such as those used for diagnosing the human or animal body, require extensive voltage and radiation safety while being extremely mobile. In some of the known devices, therefore, the X-ray tube and the high-voltage transformer are arranged under oil in a common housing; however, due to their considerable dimensions, these devices are heavy and their mobility in all directions is limited.
Other designs, in which the transformer and tube are separated and the tube is surrounded by a large metal hood, have flexible cables as high-voltage leads that interfere with the adjustment of the device and are subject to high wear.
The mobility of these, moreover, mostly asymmetrical arrangements is impaired even more if high performance of the devices requires special dissipation of the anode heat. The invention has the task of eliminating these disadvantages and creating a voltage-proof device for the highest performance, which results in a compact to assemble and thus mobility on all sides with as few components as possible.
A solution to this problem was found in that two transformers held immovably together are arranged directly at the ends of a two-pole X-ray tube and provided with high-voltage leadthroughs. These enclose the necks of the X-ray tube, which means that the live parts of the device are completely secured against contact. In this case, it is expedient for the internal flashover length of the high-voltage bushing to be selected to be larger than the pitch width corresponding to the voltage of each transformer.
In order to permanently maintain the voltage security, a cover surrounding the high voltage bushings and the X-ray tube can be provided as an additional means. This cover then conveniently connects the transformers with one another and also protects the device against external influences. For example, it slides in a connecting sleeve at the same point as the radiation source. Because the sleeve and sleeve can be rotated together around the longitudinal axis of the device. The shell can simultaneously accommodate the power lines to the transformers, so that no lines - such as cables - outside the device make it difficult to handle.
The arrangement according to the invention has the great advantage that a considerable saving of space is achieved, any additional high-voltage supply, such as cables or the like, is superfluous and that the symmetrical arrangement of the transformers ensures equilibrium in every position, so there are means for weight compensation. At the same time, it allows very good dissipation of the anode heat, without requiring additional funds, as this can be led from the anode, for example via a conductor of the high-voltage bushing, into the interior of the transformer. The arrangement can then be used in any position as a result of this peculiar cooling.
The device can be built for a wide variety of outputs and voltages. The tube necks and the length of the high-voltage bushings must be dimensioned according to the maximum voltages that occur. With the performance of the device, the size of the transformers and the heat capacity grow, so that the anode transformer can dissipate the amount of heat that occurs.
The drawing shows an exemplary embodiment of the invention, namely: FIG. 1 shows a longitudinal section of the X-ray device, FIG. 2 shows the X-ray device in a view, FIG. 3 shows a section according to III-III of FIGS. 1, 4 another embodiment of the transformer housing.
A two-pole X-ray tube 1, which the useful beam 2 leaves through the window 3 of the tube, serves as the radiation source. The transformers 6 and 7 are connected to the poles 4 and 5, each of which has only one high-voltage pole, which is laid out through the high-voltage bushings 8 and 9. If the transformers 7 and 6 or at least the one transformer 6 that is connected to the anode 10 of the tube 1 is oil-insulated, they are advantageously cooled in that the anode stem 11 is thermally conductive connected to a metal piece 12 penetrating through the passage 8 is.
As a result, the large amounts of heat from the anode 10, particularly when the device is performing at high levels, is conducted via the anode stem 11 and the metal piece 12 to the 01 21 of the transformer 6, its metal housing 22 and the surrounding air. If necessary, the transformer housing 22 can be made of cast iron and provided with ribs 13 (FIG. 4) through which the thermal radiation is increased; other means, such as fan or water cooling, can also be used in the case of strong heating.
The shell 14 of preferably circular cross-sections made of hard paper or metal pipe or other material ge sufficient mechanical strength encloses the high-voltage bushings 8 and 9, as well as the tube 1. It is detachably connected to the transformers by screws 1.5 (Fig. 2), so .that the tube 1 is easy to replace at any time. The shell 14 can receive radiation-absorbing inserts or be made entirely or partially from radiation-safe material. If necessary, the envelope 14 can be provided with air holes.
Otherwise, it serves as a gas-tight seal so that any nitrous gases that may develop cannot escape into the treatment room. The interior 23 of the cover 14 can, for example when using the device in the tropics, be filled with insulating oil to increase the insulation. The casing 14 is provided with a sleeve 16 which slides in a holder 17 (Fib.?) In such a way that the entire device can be rotated about its longitudinal axis.
In addition to any necessary connections between the transformers 6 and 7, the power supply lines can be routed within the shell 14, emerge for example through a jacket opening and are passed through the Hal ter 17 to the power source.
The anode transformer 6, which has to absorb the heat of the anode, is optionally equipped with small expansion chambers for the oil. These be made of thin sheet metal capsules with flexible membranes whose cavities are in contact with the outside air and are completely oil-tight.
The winding for heating the cathode is expediently placed around the secondary coil of the transformer 7 connected to the cathode in a known manner. The heating can easily be adjusted to the desired height if each transformer is individually adjustable.
This saves a heating transformer and space at the same time.