CN1949450A - 旋转灯管 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种带有壳体(1)的旋转灯管，该壳体具有对于X射线基本上透明的X射线出射窗(7)。为提高机械强度，建议所述X射线出射窗(7)在其内部具有一种可供冷却流体流通的结构(8)。

Description

旋转灯管
技术领域
本发明涉及一种旋转灯管(Drehkolbenrhre)。
背景技术
这种旋转灯管例如由DE 10335664B3公开。在这种旋转灯管中，壳体的外壳具有环形的X射线出射窗，后者由一种对于X射线透明的材料制成。在外壳和与该外壳牢固连接的内壳之间构成的中间腔内循环有冷却流体。尤其是在高转数情况下，冷却流体由于离心力将高压力施加到X射线出射窗上。此外，最大转数以及由此旋转灯管的性能受到X射线出射窗的强度的限制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种具有进一步改进的性能的旋转灯管。
根据本发明这样地设置，使得X射线出射窗在其内部具有一个可供冷却流体流通的结构。因此，可以将X射线出射窗构造得较厚。此外，根据本发明所建议的可供冷却流体流通的结构实现了X射线出射窗的有效冷却。因此，所述X射线出射窗的强度可以在总体上显著地提高。这又可以实现旋转灯管在进一步提高的转数下的运行，并从而实现了旋转灯管的承载能力。
根据一种优选的实施方式，壳体具有内壳和与该内壳牢固地相连的外壳，其中，在内壳和外壳之间构造有供冷却流体流过的中间腔。在这种情况下，冷却流体因此以与壳体相同的转数转动。这实现了冷却流体的精确的强制输送，并由此实现了特别有效的冷却。同其中内壳并没有与外壳以固定成一起转动的方式连接的旋转灯管相比，避免了其中产生的冷却流体和内壳之间的不希望的摩擦。所建议的旋转灯管可以以相对较低的驱动功率转动。
根据另一种实施方式，X射线出射窗在壳体的由外壳构成的外侧上具有冷却流体不能渗透过的壁。这实现了一种由外壳限定的流体密封的构造。在这种情况下，不要求设置用于接收通过该X射线出射窗流出的冷却流体的另一壳体的外壳。
X射线出射窗从外壳适当地沿径向延伸向中间腔的内部。根据一种特别优选的实施方式，X射线出射窗从外壳延伸经过中间腔直至内壳，并以施力接合的方式与所述内壳相连接。由此可以获得一种机械上特别稳定的X射线出射窗的结构。所建议的结构实现了旋转灯管的一种特别高的承载能力。
中间腔与可供冷却流体流通的结构适当地连接。由此，中间腔中流动的冷却流体可以容易地流过该结构。并不必一定要有用于向可供冷却流体流通的结构供给冷却流体的特定装置。该可供冷却流体流通的结构可以直接地从中间腔中供给冷却流体，并且从该可供冷却流体流通的结构流出的冷却流体可以再次被送入中间腔。
根据另一种实施方式，所述结构可以由固定的结构元件以及位于它们之间的空腔构成。该固定的结构元件对于X射辐射基本上是透明的。不过，同位于其间的空腔相比，它们具有略低一些的透明度。所述结构元件中的每一个延伸经过X射线出射窗的一个预定的径向部分。在此，所述结构元件在壳体的圆周方向上适当地规则布置。在这种情况下，结构元件由一个在圆周方向上重复的几何形状给出，该几何形状尤其是通过所述空腔的布置而形成。通过结构元件和空腔在圆周方向上的规则布置，可以避免从X射线出射窗发出的X射线的干扰成像的调制。尤其优选的是，适当选择吸收元件的数目N而使得下述关系成立：
T/N＜＜1/f，
其中，T是旋转灯的旋转的转动持续时间，
N是每个回转的结构元件的数目，而
f是图像数据读出速率。
在结构元件的一种规则的或者说是周期性的布置下，在遵守上述关系的情况下，可以确保所述结构不干扰成像。
根据一种特别简单的实施方式，所述结构由具有相互连通的气孔的多孔或泡沫材料构成。其中，尤其是选择对X射线基本上透明的材料。所建议的由多孔或泡沫材料制成的结构十分牢固，并同时可以实现X射线出射窗出色的冷却。这种材料可以是金属(例如铝、镁、钛)、陶瓷或玻璃。
根据另一种实施方式，所述结构包括多个通道。其中，所述通道可以基本上平行于壳体的一条转动轴线设置。所建议的通道的设置使得由金属制成的X射线出射窗可以相对简单地实现。
X射线出射窗优选地构成壳体的环形部分。由此可以降低生产成本。
X射线出射窗可以由下述材料中的一种制成：SiSiC、SSiC、LP:SiC、Al、Mg、Ti、SiC、Al2O3、AlN、Si3N4。
附图说明
下面，结合附图进一步阐释本发明的实施例。在图中：
图1是旋转灯管的示意局部截面视图，
图2是穿过第一X射线出射窗的垂直于旋转灯管的轴线延伸的局部截面，而
图3是穿过第二X射线出射窗的垂直于旋转灯管的轴线延伸的局部截面。
具体实施方式
在图1所示旋转灯管中，壳体1包括真空密封的内壳2和通过中间腔3的构造环绕该内壳2的外壳4。以在所述中间腔3中示出的箭头表示出容纳于中间腔3内的冷却流体的流动方向。所述内壳2和外壳4借助于(在此未示出的)连接装置牢固地彼此连接，使得在外壳4转动时内壳2和容纳于中间腔3中的冷却流体以相同的速度转动。以附图标记5示出一个与所述内壳2牢固连接或作为该内壳的组成部分的阳极。从阳极5发出的X射线束6在X射线出射窗7的区域内透过壳体1。以附图标记A表示旋转灯管的轴线。
图2示出了在X射线出射窗7的区域内垂直于轴线A的局部截面。一个例如由铝制成的结构8从所述外壳4延伸经过中间腔3直至内壳2。该结构8具有平行于轴线A延伸的若干通道9，它们规则地布置。在所示实施例中，每个通道9具有四个相邻的通道9。这些通道9分别具有半径r。优选地这样选择通道9之间的距离Ab，使其为半径r的1.4至2倍，优选的是半径r的1.5至1.8倍。
结构8以施力接合的方式与外壳4和内壳2相连接。例如，结构8可以构成在X射线出射窗7的轴向长度上延伸的环，该环与外壳4和内壳2的一部分一体地构成。然而，结构8也可以插入到外壳4和内壳2之间构成的中间腔3内，并且例如通过熔接、焊接或类似的手段与外壳4和内壳2以施力接合的方式相连接。
图3再次示出了一种垂直于轴线A延伸的穿过X射线出射窗7的局部截面视图。在这种情况下，结构8由具有相互连通的气孔的烧结金属构成。“相互连通的气孔”表示一种其中可以流通冷却流体的气孔。替代烧结金属的是，也可以使用开气孔(offenporige)陶瓷、金属泡沫或者类似物。
结构8适当地由结构元件和空腔9构成规则的图案。这种规则的图案例如图2所示。其中，结构元件分别对应于以附图标记10示出的结构8的径向部分。所述结构元件10的数目N或者其大小优选地由上面已经解释的关系给出，它们尤其是与旋转灯的旋动的转动持续时间T以及图像数据读出速率f有关。
如由图2可见的是，设置有一系列在径向上位于内侧的和一系列在径向上位于外侧的通道9，它们分别以两个彼此相邻的孔之间的半距离Ab相对错开。由此对于透过X射线出射窗7的X射线产生一种仅以较小的尺度决定的周期性衰减。
利用所建议的X射线出射窗7以一种简单的方式实现了对于在X射线出射窗7内由于快速旋转而形成的挤压力的补偿。其中已经被证明是适当的是，通道9或者空腔的体积大致与围绕通道9或者空腔的结构元件10的体积相同。

Claims (12)

1.一种带有壳体(1)的旋转灯管，该壳体具有对于X射线辐射基本上透明的X射线出射窗(7)，其中，所述壳体(1)具有内壳(2)和与该内壳牢固连接的外壳(4)，在所述内壳(2)和所述外壳(4)之间构造有可供冷却流体流通的中间腔(3)，
其特征在于，
所述X射线出射窗(7)在其内部具有可供冷却流体流通的结构(8)，该结构与所述中间腔(3)相连接。
2.根据权利要求1所述的旋转灯管，其中，所述X射线出射管(7)在所述壳体(1)的由所述外壳(4)构成的外侧具有所述冷却流体不能透过的壁。
3.根据权利要求1或2所述的旋转灯管，其中，所述X射线出射窗(7)从所述外壳(4)沿径向向内地向所述中间腔(3)延伸。
4.根据上述权利要求中任何一项所述的旋转灯管，其中，所述X射线出射窗(7)从所述外壳(4)延伸经过所述中间腔(3)直至所述内壳(2)，并与所述内壳(2)以施力接合的方式相连接。
5.根据上述权利要求中任何一项所述的旋转灯管，其中，所述结构(8)由固定的结构元件(10)以及位于所述固定的结构元件之间的空腔(9)构成。
6.根据上述权利要求中任何一项所述的旋转灯管，其中，所述结构元件(10)在所述壳体(1)的圆周方向上规则地设置。
7.根据上述权利要求中任何一项所述的旋转灯管，其中，这样选择所述结构元件(10)的数目(N)，使得下述关系成立：
T/N＜＜1/f，
其中，T是所述旋转灯的旋转的转动持续时间，
N是每个回转的所述结构元件的数目，而
f是图像数据读出速率。
8.根据上述权利要求中任何一项所述的旋转灯管，其中，所述结构(8)由一种具有彼此连通的气孔的多孔或泡沫状材料构成。
9.根据上述权利要求中任何一项所述的旋转灯管，其中，所述中空腔是通道(9)。
10.根据上述权利要求中任何一项所述的旋转灯管，其中，所述通道(9)设置成基本上平行于所述壳体(1)的转动轴线(A)。
11.根据上述权利要求中任何一项所述的旋转灯管，其中，所述X射线出射窗(7)构成所述壳体(1)的一个环形部分。
12.根据上述权利要求中任何一项所述的旋转灯管，其中，所述X射线出射窗(7)由下述材料中的一种制成：SiSiC，SSiC，LP:SiC，Al，Mg，Ti，SiC，Al2O3，AlN，Si3N4。
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