CN104939855B - Ct系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有静止部分(1)和可旋转部分(2)的CT系统，所述可旋转部分(2)可旋转地支承在静止部分(1)中，其中，在可旋转部分(2)中布置有至少一个通过冷却液体冷却的X射线发射器(3)、与所述X射线发射器(3)对置的X射线探测器(10)和通过冷却循环与X射线发射器(3)在流体技术上耦连的冷却装置(13)，并且其中，在静止部分(1)中布置有冷却空气通道(6)和排气通道(7)，通过所述冷却空气通道能够将冷却空气(100)引入可旋转部分(2)内，通过所述排气通道能够将被加热的废气(200)从可旋转部分(2)中排出。按照本发明，在冷却循环中布置有至少一个过压阀(8)，通过所述过压阀能够将冷却液体(9)排放到排气通道(7)中。这种CT系统具有紧凑且设计简单的结构。
Description
技术领域
本发明涉及一种CT系统。
背景技术
在DE 10 2005 041 538 B4中描述了这种CT系统(电子计算机断层扫描系统)。已知的CT系统包括静止部分和可旋转部分，所述可旋转部分可旋转地支承静止部分中。在可旋转部分中布置有至少一个通过冷却液体冷却的X射线发射器和与所述X射线发射器对置的X射线探测器以及通过冷却循环与X射线发射器在流体技术上耦连的冷却装置。在静止部分中布置有冷却空气通道，通过所述冷却空气通道能够将冷却空气引入可旋转部分内。在静止部分中还布置有排气通道，通过所述排气通道能够将被加热的废气从可旋转部分中排出。
X射线发射器具有发射器壳体，其中布置有X射线管。所述X射线管包括真空壳体，其中布置有阴极和阳极。在产生X射线时在X射线管内部产生的热主要由阳极吸收。因此X射线管必须在运行期间通过循环的冷却液体(如油或者水)冷却。如果真空壳体断裂，则冷却液体接触热的阳极并且可能在几秒内由过热的冷却液体产生大量蒸汽。为了应对这种故障情况，在空气冷却式CT系统中设置收集容器和补偿容器。由此需要较大的结构空间并且相应地提高了设计耗费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种具有紧凑而设计简单的结构的空气冷却式CT系统。
该技术问题按本发明通过一种CT系统解决。按照本发明的CT系统具有静止部分和可旋转部分，所述可旋转部分可旋转地支承在静止部分中，其中，在可旋转部分中布置有至少一个通过冷却液体冷却的X射线发射器、与所述X射线发射器对置的X射线探测器和通过冷却循环与X射线发射器在流体技术上耦连的冷却装置，并且其中，在静止部分中布置有冷却空气通道和排气通道，通过所述冷却空气通道能够将冷却空气引入可旋转部分内，通过所述排气通道能够将被加热的废气从可旋转部分中排出。按照本发明，在冷却循环中布置有至少一个过压阀，通过所述过压阀能够将冷却液体排放到排气通道中。
如果在按照本发明的电子计算机断层扫描系统(CT系统)运行期间，X射线管的真空壳体断裂，则在射线管壳体内循环的冷却液体接触热的阳极并且由过热的冷却液体在几秒内产生大量蒸汽。射线管壳体中和冷却循环中以及冷却装置中的压力状况导致过压阀响应并且过热的冷却液体的蒸汽从过压阀流出并且有针对性地转入将被加热的废气排出的排气通道中。
通过按照本发明的设计方案，蒸汽通过排气通道以设计简单的方式按规定地排放。在此，处于CT系统内的人(患者)或者CT系统旁边的人(操作人员)不会有危险。此外，CT系统的处于X射线管外部的部件，如X射线探测器、高压发电机和控制电子器件不会受损。同样不需要可能提高设计耗费和占据较大结构空间的收集容器或补偿容器。
因此，按照本发明的CT系统具有紧凑而设计简单的结构。
按照CT系统的一种特别优选的实施形式，至少一个过压阀布置在X射线发射器的阳极侧的部分上，也就是布置在当真空壳体断裂时流出的冷却液体的压力最大并且因此蒸汽的形成最强烈的区域中。
作为备选或补充也可能有利的是，至少一个过压阀布置在冷却装置上。
按照另一种有利的设计方案，至少一个过压阀布置在至少一个冷却液体管路中，所述冷却液体管路在X射线发射器与冷却装置之间延伸。这种设计方案也可以作为备选或补充实现。
通过实现至少一个上述实施形式，本领域技术人员可以根据相应的设计实际情况和相应提出的要求实现与相应应用情况的最佳适配。
如果例如由于设计原因不能将过压阀布置得足够靠近排气通道，则过压阀优选与蒸汽导管耦连。
按照本发明的解决方案特别适用于将水作为用于X射线发射器的冷却液体的CT系统。在此，所述冷却液体可以包含添加剂。当水作为冷却剂时，添加剂例如是防腐剂或者防冻剂。
按照一种优选设计方案，所述冷却空气是环境空气并且所述被加热的废气能够被排放到环境中。也就是说在此指的是开放的空气冷却系统，其中在运行期间通过直接的冷却对布置在可旋转部分中的部件进行冷却并且将被加热的废气排放到环境中。
代表基本上等价的备选方案的一种同样优选的实施形式的特征在于，所述冷却空气能够通过热交换器从所述被加热的废气中产生。在此指的是封闭的空气冷却系统，其中热交换器用于对热的废气进行再冷却。
附图说明
以下根据附图进一步阐述按照本发明的CT系统的两个示意性显示的实施例，但是本发明并不局限于所述实施例。在附图中：
图1示出按照图2和图3的剖切线I-I剖切CT系统得到的剖面；
图2示出CT系统的第一实施形式并且
图3示出CT系统的第二实施形式。
具体实施方式
图1所示的CT系统(电子计算机断层扫描系统)包括静止部分1和可旋转部分2，所述可旋转部分2通过旋转轴承22可旋转地支承在静止部分1中。在可旋转部分2中布置有X射线发射器3和发射器光阑4。所述X射线发射器3具有发射器壳体5，在所述发射器壳体内布置有X射线管，其在所选的视图中不可见。X射线管包括真空壳体，其中布置有阴极和阳极。由阴极产生的电子朝阳极的方向加速并且在到达阳极时产生X射线。图1中未示出的X射线从X射线发射器3射出并且穿过发射器光阑4。在离开发射器光阑4之后，X射线从可旋转部分2射出并且投射图1中同样未示出的待检物体(例如患者)。
在产生X射线时在X射线管内部产生的热主要由阳极吸收。因此，X射线管必须在运行期间通过循环的冷却液体冷却。在图1至图3所示的实施例中，冷却液体是水。
在CT系统的静止部分中布置有冷却空气通道6以及排气通道7。通过冷却空气通道6将冷却空气引入可旋转部分2内。冷却空气冷却X射线发射器3和发射器光阑4，即吸热，并且接着作为被加热的废气进入排气通道7内并且离开可旋转部分2。
如果在X射线发射器3运行期间，X射线管的真空壳体断裂，则水接触热的阳极。冷却液体(水)的很大一部分在几秒内蒸发并且在发射器壳体5内产生大量蒸汽。
为了在真空壳体断裂时有针对性地将蒸汽9导出发射器壳体5，CT系统按照本发明具有至少一个过压阀8。在所示的实施例中，唯一的过压阀8布置在X射线发射器3的阳极侧的部分上。通过过压阀8将蒸汽9有针对性地导入排气通道7内，通过排气通道7排出被加热的废气。
在图2和图3中分别示出了空气冷却式电子计算机断层扫描系统(CT系统)。图2所示的实施形式是具有开放的空气冷却装置的CT系统，而按照图3的实施例是具有封闭的空气冷却装置的CT系统。
在图2所示的CT系统中，静止部分也用附图标记1表示，可旋转地支承在静止部分1中的可旋转部分2用附图标记2表示。
在可旋转部分2中，除了已经在图1中描述的具有对应的发射器光阑4的X射线发射器3之外，还布置有与X射线发射器3对置的X射线探测器10、通过冷却剂引入管路11和冷却剂排出管路12与X射线发射器3在流体技术上耦连的冷却装置13(发射器冷却器)以及控制电子器件14和高压发电机15，它们在以下在其整体上也称为部件3和4以及10至15。
通过冷却剂引入管路11将冷却液体引入X射线发射器3内，并且通过冷却剂排出管路12将被加热的冷却液体回引至冷却装置13。
静止部分1摩擦配合地保持在支承体16中。在所述支承体16中布置有冷却模块17和引入通道18。
冷却模块17包含通风机19，其抽吸环境空气并且通过引入通道18将环境空气作为冷却空气吹入冷却空气通道6内。这种形式的空气冷却装置是开放的冷却系统，其中布置在可旋转部分2中的构件3和4以及10至15在运行期间直接通过环境空气冷却。
通过冷却空气通道6引入可旋转部分2内的冷却空气(环境空气)冷却布置在可旋转部分2中的构件3和4以及10至15，尤其是X射线发射器3和冷却装置13。在此，冷却空气吸热并且接着作为被加热的废气通过排气通道7离开可旋转部分2。由此将被加热的废气排放到环境中。
在可旋转部分2内部，在X射线发射器3与X射线探测器10之间的照射路径上布置有支承台21，图2中未示出的待检物体(例如患者、工件、包裹)可以支承在所述支承台上。
在按照图3的CT系统中，静止部分也用附图标记1表示，并且可旋转部分用附图标记2表示。所述可旋转部分2可旋转地支承在静止部分1中。
在可旋转部分2中，除了已经在图1中描述的具有对应的发射器光阑4的X射线发射器3之外，还布置有与X射线发射器3对置的X射线探测器10、通过冷却剂引入管路11和冷却剂排出管路12与X射线发射器3在流体技术上耦连的冷却装置13(发射器冷却器)以及控制电子器件14和高压发电机15，它们在以下在其整体上也称为部件3和4以及10至15。
通过冷却剂引入管路11将冷却液体引入X射线发射器3内，并且通过冷却剂排出管路12将被加热的冷却液体回引至冷却装置13。
静止部分1摩擦配合地保持在支承体16中。在所述支承体16中布置有冷却模块17和引入通道18。
在冷却模块17中布置有通风机19以及热交换器20。所述通风机19通过引入通道18将冷却空气吹入冷却空气通道6内。
通过冷却空气通道6引入可旋转部分2内的冷却空气冷却布置在可旋转部分2中的构件3和4以及10至15，尤其是X射线发射器3和冷却装置13。在此，冷却空气吸热并且接着作为被加热的废气通过排气通道7离开可旋转部分2并且被回引至冷却模块17。在冷却模块17中，在热交换器20内对被加热的废气进行再冷却。在对被加热的废气进行再冷却之后，其又可以作为冷却空气用于冷却布置在可旋转部分2中的构件3和4以及10至15。
与图2所示的实施例不同，这种形式的空气冷却装置是封闭的空气冷却系统，其中借助热交换器对热的废气进行再冷却。
在可旋转部分2内部，在X射线发射器3与X射线探测器10之间的照射路径上布置有支承台21，图3中未示出的待检物体(例如患者、工件、包裹)可以支承在所述支承台上。
尽管通过两个优选实施例进一步详细阐述了本发明，但本发明不局限于这两个在图1至图3中所示的实施例。本领域技术人员可以由此毫无问题地推导出按照本发明解决方案的其它变型方案，只要不超出本发明所基于的发明思想即可。
Claims (11)
1.一种具有静止部分(1)和可旋转部分(2)的CT系统，所述可旋转部分(2)可旋转地支承在静止部分(1)中，其中，在可旋转部分(2)中布置有通过冷却液体冷却的X射线发射器(3)、与所述X射线发射器(3)对置的X射线探测器(10)和通过冷却循环与X射线发射器(3)在流体技术上耦连的至少一个冷却装置(13)，并且其中，在静止部分(1)中布置有冷却空气通道(6)和排气通道(7)，通过所述冷却空气通道(6)能够将冷却空气(100)引入可旋转部分(2)内，通过所述排气通道(7)能够将被加热的废气(200)从可旋转部分(2)中排出，其特征在于，通过冷却空气通道(6)引入可旋转部分(2)内的冷却空气能够冷却布置在可旋转部分(2)中的冷却装置(13)，其中，在冷却循环中布置有至少一个过压阀(8)，通过所述过压阀能够将冷却液体(9)排放到排气通道(7)中。
2.按权利要求1所述的CT系统，其特征在于，至少一个过压阀(8)布置在X射线发射器(3)的阳极侧的部分上。
3.按权利要求1所述的CT系统，其特征在于，至少一个过压阀布置在冷却装置(13)上。
4.按权利要求1所述的CT系统，其特征在于，至少一个过压阀布置在至少一个冷却液体管路(11、12)内，所述冷却液体管路在X射线发射器(3)与冷却装置(13)之间延伸。
5.按权利要求1所述的CT系统，其特征在于，所述过压阀与蒸汽导管耦连。
6.按权利要求1所述的CT系统，其特征在于，所述冷却液体是水。
7.按权利要求1所述的CT系统，其特征在于，所述冷却液体包含添加剂。
8.按权利要求6所述的CT系统，其特征在于，水包含防腐剂作为添加剂。
9.按权利要求6所述的CT系统，其特征在于，水包含防冻剂作为添加剂。
10.按权利要求1所述的CT系统，其特征在于，所述冷却空气是环境空气(300)并且所述被加热的废气(200)能够被排放到环境中。
11.按权利要求1所述的CT系统，其特征在于，所述冷却空气能够通过热交换器(20)从所述被加热的废气(200)中产生。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220126 Address after: Erlangen Patentee after: Siemens Healthineers AG Address before: Munich, Germany Patentee before: SIEMENS AG |