DE10139032C2 - Method for cooling a linear accelerator and cooling system for a linear accelerator - Google Patents

Method for cooling a linear accelerator and cooling system for a linear accelerator

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kühlen eines Linearbeschleunigers, bei dem der Linearbeschleuniger in Betriebsphasen über eine Kühleinrichtung mit einem ersten Kühlmittel gekühlt wird, wobei eine Temperatur des Linearbeschleunigers oder des ersten Kühlmittels geregelt wird, indem die Temperatur gemessen und das Kühlmittel in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur befördert wird. Sie betrifft außerdem ein Kühlsystem für einen Linearbeschleuniger mit einer Kühleinrichtung zur Kühlung des Linearbeschleunigers in Betriebsphasen, mit einem ersten Kühlmittelkreislauf, in dem in den Betriebsphasen ein erstes Kühlmittel förderbar ist, und ein Temperaturfühler zum Messen der Temperatur des Linearbeschleunigers oder des ersten Kühlmittels und eine Regeleinrichtung zum Regeln der gemessenen Temperatur durch Befördern des ersten Kühlmittels vorgesehen ist,The invention relates to a method for cooling a linear accelerator which the linear accelerator in operating phases with a cooling device a first coolant is cooled, a temperature of Linear accelerator or the first coolant is regulated by the Temperature measured and the coolant depending on the measured Temperature is conveyed. It also concerns a cooling system for one Linear accelerator with a cooling device for cooling the Linear accelerator in operating phases, with a first coolant circuit, in which a first coolant can be conveyed in the operating phases, and a Temperature sensor for measuring the temperature of the linear accelerator or of the first coolant and a control device for controlling the measured Temperature is provided by conveying the first coolant,

Linearbeschleuniger werden zunehmend in der Krebstherapie eingesetzt, um Patienten gezielt zu bestrahlen, Tumore zu bekämpfen und so weiter. Bei ihrem Betrieb entstehen neben den sinnvoll zu nutzenden Strahlenaktivitäten auch große Wärmemengen, die Probleme verursachen. Diese Wärmemengen ent­ stehen nämlich in sehr kurzen Zeiträumen und können in praktischen Fällen durchaus Spitzen von 45 kW übersteigen.Linear accelerators are increasingly being used in cancer therapy Targeting patients, fighting tumors, and so on. By your In addition to the radiation activities to be used sensibly, operations also arise large amounts of heat that cause problems. These amounts of heat ent stand in very short periods of time and can in practical cases exceed peaks of 45 kW.

Diese Wärmemengen fallen sehr unregelmäßig und kaum vorhersehbar an. Sie müssen auch sehr schnell abgeführt werden. Die Linearbeschleuniger müssen umgekehrt in einem möglichst eng umgrenzten Temperaturspektrum von bei­ spielsweise 16°C bis 19°C arbeiten, da die Strahlendosierung von der Tempe­ ratur abhängt und schon aus medizinischen Gründen sehr exakt vorherbestimmt und reproduzierbar sein muss. Das bedeutet, dass die Kühlung zum einen sehr rasch erfolgen muss und zum anderen auch nicht etwa aufgrund von Über­ schwingungen zu einer zu starken Kühlung des Gerätes führen darf. These amounts of heat occur very irregularly and are hardly predictable. she must also be removed very quickly. The linear accelerators must vice versa in the narrowest possible temperature range of For example, work at 16 ° C to 19 ° C, because the radiation dosage from the tempe depends on the rature and is predetermined very precisely for medical reasons and must be reproducible. That means that cooling is very good must be done quickly and, secondly, not because of over vibrations may lead to excessive cooling of the device.  

Herkömmlich werden hierfür sogenannte Kältesetzer verwendet. Es handelt sich dabei um Anlagen, die außerhalb des Klinikgebäudes im Freien aufgestellt wer­ den und mittels entsprechender Rohrleitungen mit der Anlage des Linearbe­ schleunigers im Inneren der Klinik in Verbindung stehen. Durch Wärmetauscher wird die in der Anlage des Linearbeschleunigers entstehende Wärme durch die Rohrleitungen zu diesen Kältesetzern geführt, dort an die Umluft abgegeben oder in Erdsonden mit der Wärme des Grundwassers ausgetauscht, und ent­ sprechend kalte Flüssigkeit wird über andere Rohrleitungen wieder der Anlage des Linearbeschleunigers zugeführt.So-called chillers are conventionally used for this. It is about plants that are set up outside the clinic building outdoors the and by means of appropriate pipelines with the system of the Linearbe accelerator inside the clinic. Through heat exchangers is the heat generated in the system of the linear accelerator by the Pipelines led to these chillers, there given off to the circulating air or exchanged in geothermal probes with the heat of the groundwater, and ent speaking cold liquid is returned to the system via other pipes of the linear accelerator.

Temperaturregelungen für derartige Anlagen sind beispielsweise aus der JP 06- 283 300 A und der JP 08-316 000 A bekannt. Die US-PS 5 299 249 beschreibt eine Technik zum Überführen der im Linearbeschleuniger anfallenden Wärme nach außen. Aus der DE 43 07 061 A1 ist eine andere Vorrichtung zum Abführen von Wärmeverlusten bekannt, die allerdings hier in Geräten der Nachrichten- und Regeltechnik anfallen.Temperature controls for such systems are for example from JP 06- 283 300 A and JP 08-316 000 A are known. U.S. Patent 5,299,249 describes a technique for transferring the heat generated in the linear accelerator outward. Another device for discharging is known from DE 43 07 061 A1 heat losses known, which, however, here in devices of the news and control technology.

Die bekannten Anlagen für die Kühlung von Linearbeschleunigern sind außerordentlich kostspielig, gleichwohl aber sehr verbreitet, da sie bei praktisch jeder Krebstherapieanlage verwendet werden müssen. Sie sind in der Lage, extrem große Wassermengen kurzfristig von dem Kältesatz zu dem Linearbeschleuniger zuzuführen, um die dort ebenso kurzfristig entstehenden Wärmemengen zu bewältigen und abzuführen.The known systems for cooling linear accelerators are extraordinarily expensive, but nevertheless very widespread as it is practical every cancer therapy system must be used. You are able extremely large amounts of water in the short term from the chiller to the Feed linear accelerators in order to create the short-term Manage and dissipate heat.

Problematisch ist bei diesen Anlagen der relativ hohe Druckanfall aufgrund der langen Rohrverbindungen. Dies führt gelegentlich zu Problemen beim Anlaufen solcher Anlagen und zusätzlich dazu, dass schon aus Sicherheitsgründen eine weitere Überdimensionierung oder auch das Vorsehen von teueren Ausfallregel­ kreisen berücksichtigt werden muss.The problem with these systems is the relatively high pressure build-up due to the long pipe connections. This sometimes leads to problems when starting up such systems and in addition to that for safety reasons alone further oversizing or the provision of expensive failure rules circles must be taken into account.

Aufgabe der Erfindung ist es, Verbesserungen gegenüber dem Stand der Technik zu schaffen, und insbesondere ein Verfahren zum Kühlen eines Linearbeschleunigers sowie ein Kühlsystem für einen Linearbeschleuniger zu schaffen, die konstruktiv wenig aufwendig und dennoch zuverlässig sind.The object of the invention is to improve over the prior art To create technology, and in particular a method for cooling a linear accelerator  and to create a cooling system for a linear accelerator, which are structurally inexpensive and yet reliable.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren gelöst, indem in den Betriebsphasen das erste Kühlmittel, vorzugsweise entionisiertes Wasser, von der Kühleinrichtung zu einem Speicherpuffer geführt, in diesem gespeichert und wieder zu der Kühleinrichtung geführt wird und damit Wärmeenergie von dem Linearbeschleuniger zu dem Speicherpuffer abgeführt und in diesem aufgenommen wird, und die Wärmeenergie von dem Speicherpuffer über eine Wärmetauschereinrichtung in Kühlphasen abgeführt wird, die zumindest teilweise außerhalb der Betriebsphasen liegen.This object is achieved in the method mentioned at the outset in that Operating phases of the first coolant, preferably deionized water the cooling device to a storage buffer, stored in this and is led back to the cooling device and thus thermal energy from the Linear accelerator discharged to and in the memory buffer is recorded, and the thermal energy from the storage buffer via a Heat exchanger device is removed in cooling phases, at least are partly outside the operating phases.

Weiterhin wird diese Aufgabe bei dem eingangs genannten Kühlsystem gelöst durch einen Speicherpuffer, zu dem das erste Kühlmittel, vorzugsweise entionisiertes Wasser, von der Kühleinrichtung führbar, in dem Speicherpuffer speicherbar und von dem Speicherpuffer wieder zu der Kühleinrichtung führbar ist, zur Aufnahme von Wärmeenergie von der Kühleinrichtung, und eine Wärmetauschereinrichtung zum Aufnehmen und Abführen der Wärmeenergie von dem Speicherpuffer in Kühlphasen, die zumindest teilweise außerhalb der Betriebsphasen liegen.Furthermore, this problem is solved in the cooling system mentioned at the beginning through a storage buffer to which the first coolant, preferably deionized water, which can be guided by the cooling device, in the storage buffer can be stored and can be guided from the storage buffer back to the cooling device is to absorb thermal energy from the cooling device, and a heat exchanger device for receiving and removing the Thermal energy from the storage buffer in cooling phases, which is at least partially are outside the operating phases.

Erfindungsgemäß wird die Wärmeenergie somit während der direkten Kühlung des Linearbeschleunigers über die Kühleinrichtung zunächst zu einem Speicher­ puffer abgeführt und in diesem Speicherpuffer gespeichert.According to the invention, the thermal energy is thus during the direct cooling of the linear accelerator via the cooling device first to a memory buffer removed and stored in this memory buffer.

Der Speicherpuffer kann nunmehr unabhängig von den Betriebsphasen des Linearbeschleunigers gekühlt werden.The memory buffer  can now be independent of the operating phases of the linear accelerator be cooled.

Mit dieser Maßnahme wird überraschend das Problem gelöst. Das gesamte Kühlsystem kann nunmehr im Inneren des Klinikgebäudes in unmittelbarer Nachbarschaft des Linearbeschleunigers untergebracht werden. Es ist darüber hinaus auch räumlich wesentlich kleiner.This measure surprisingly solves the problem. The entire Cooling system can now be found inside the clinic building in the immediate vicinity Neighborhood of the linear accelerator. It's about it also much smaller in space.

Dadurch, dass keinerlei Kontakt mehr mit der Umluft oder dem Grundwasser erfolgen muss, entfallen auch sämtliche kostspieligen und darüber hinaus anfäl­ ligen Rohrleitungen.Because there is no longer any contact with the circulating air or the groundwater must be done, all costly and beyond that are also eliminated pipelines.

Die Erfindung macht von der Erkenntnis gebrauch, dass zwar die Linear­ beschleuniger sehr kurzfristig enorm große Wärmemengen produzieren, die abgeführt werden müssen, dass es sich aber tatsächlich nur um außerordentlich kurzfristige Belastungen handelt. Eine Behandlung, die solche Wärmemengen freisetzt, überschreitet nicht die Zeitdauer von etwa 5 Minuten, während danach längere Zeiten eines reinen Standby-Betriebes folgen, in denen ein anderer Patient in den Raum mit dem Linearbeschleuniger geführt und dort behandelt wird.The invention makes use of the knowledge that the linear accelerators produce extremely large amounts of heat at very short notice have to be dissipated, but it is actually only extraordinary short-term charges. A treatment that such amounts of heat releases, does not exceed the time period of about 5 minutes while after longer periods of pure standby operation follow, in which another Guided patient into the room with the linear accelerator and treated there becomes.

Erfindungsgemäß wird nun in einem Speicherbehälter eine definierte Menge des ersten Kühlmittels, zum Beispiel gekühlten Wassers bereitgehalten, beispiels­ weise 300 Liter bei einer Temperatur um etwa 16°C. Diese Menge steht kurz­ fristig und praktisch sofort dem Linearbeschleuniger bei Bedarf zur Verfügung und kann abgerufen werden. Da sie sofort zur Verfügung steht, kann der Wär­ metausch im Linearbeschleuniger auch sofort beginnen. Durch die Geschwindig­ keit, mit der das Wasser abgerufen wird, lässt sich durch einen Regelkreis eine definierte Temperatur im Linearbeschleuniger sicherstellen. Das entsprechend erwärmte Wasser wird vom Linearbeschleuniger auf ebenfalls sehr kurzem Weg wieder direkt in den Speicherbehälter zurückgegeben. According to the invention, a defined amount of the first coolant, for example cooled water, for example wise 300 liters at a temperature around 16 ° C. This amount is short timely and practically immediately available to the linear accelerator when needed and can be accessed. Since it is immediately available, the heat Start exchanging in the linear accelerator immediately. Through the speed speed with which the water is retrieved can be controlled by a control loop Ensure the defined temperature in the linear accelerator. The correspondingly The linear accelerator also warms up water in a very short way returned directly to the storage container.  

Dabei kann bevorzugt von dem unterschiedlichen Dichteverhältnis des Wassers verschiedener Temperatur Gebrauch gemacht werden. Das kalte Kühlwasser wird unten aus dem Speicherbehälter abgezogen, das erwärmte Wasser vom Linearbeschleuniger weiter oben in den Speicherbehälter wieder zurückgeführt. Dadurch kann über den gesamten kurzen Zeitraum des Bedarfs optimal gekühl­ tes Wasser abgezogen werden.The different density ratio of the water is preferred different temperatures can be used. The cold cooling water is withdrawn from the bottom of the storage tank, the heated water from the Linear accelerator further back into the storage tank. This allows optimal cooling over the entire short period of need t be withdrawn water.

Weiterhin ist es möglich, das Kühlwasser im Speicherpuffer durch eine Umwälzeinrichtung umzuwälzen, um eine gleichmäßige Temperaturverteilung zu erhalten.It is also possible to use a cooling water in the storage buffer Circulating device to circulate to a uniform temperature distribution receive.

Die Kühlphasen können beispielsweise vollständig außerhalb der Betriebs­ phasen liegen, oder sie können vorteilhafterweise unabhängig von den Betriebs­ phasen in Abhängigkeit der gemessenen Temperatur des ersten Kühlmittels erfolgen.The cooling phases can, for example, be completely out of operation phases lie, or they can advantageously be independent of the operation phases depending on the measured temperature of the first coolant respectively.

Es steht somit der Zeitraum außerhalb der Betriebsphasen, d. h. insbesondere der Zeitraum des Patientenwechsels und weiterer Vorbereitungen zur Verfügung, um das erwärmte Wasser im Speicherbehälter wieder auf den gewünschten Wert herabzukühlen. Dies ist möglich durch einen Wärmetausch mit einem zwei­ ten Kühlmittel beziehungsweise Kältemittel. Da hier eine insgesamt ja begrenzte und überschaubare Menge an Kühlwasser um einige Grade abgekühlt werden muss, und zwar in einem praktikablen Zeitraum, kann dies mit Wärmetauschern und entsprechenden Kühlschlangen leicht erfolgen. Die vom Kältemittel dabei aufgenommene Wärme steht darüber hinaus auch noch im Klinikgebäude am anderen Ausgang des Kältemittelgerätes zur Verfügung und kann von dort bei­ spielsweise für eine Klimaanlage oder die Heizung zur Verfügung gestellt wer­ den, muss also nicht wie im Stand der Technik energetisch ungünstig an die Umluft oder das Grundwasser abgegeben werden.The period is therefore outside the operating phases, i.e. H. in particular the period of changing patients and other preparations available, to return the heated water in the storage tank to the desired one Value to cool down. This is possible by exchanging heat with a two coolant or refrigerant. Because here a limited overall and manageable amount of cooling water can be cooled down by a few degrees must, and in a practical period, this can be done with heat exchangers and appropriate cooling coils can be done easily. The refrigerant included The heat absorbed is also in the clinic building other outlet of the refrigerant unit is available and can be used from there for example for air conditioning or heating that does not have to be energetically unfavorable to the as in the prior art Circulating air or groundwater can be released.

Als zweiter Kühlmittelkreislauf zur Kühlung des Kühlwassers im Speicherpuffer kann insbesondere eine Wärmepumpeneinrichtung verwendet werden, bei der das zweite Kühlmittel in einer Verdampfereinrichtung in oder an dem Speicherpuffer verdampft und nachfolgend verdichtet, insbesondere adiabatisch verdich­ tet wird. Dem hierdurch erwärmten Kältemittel wird in einem nachfolgenden Wärmetauscher die Abwärme entnommen; nachfolgend wird das Kühlmittel in einem Entspannungsventil entspannt, woraufhin es wieder der Verdampferein­ richtung zur Kühlung des Speicherpuffers zugeführt wird.As a second coolant circuit for cooling the cooling water in the storage buffer In particular, a heat pump device can be used in which the second coolant in an evaporator device in or on the storage buffer  evaporated and subsequently compressed, in particular adiabatically compressed is tested. The refrigerant heated in this way is subsequently removed Heat exchanger removed the waste heat; subsequently the coolant is in an expansion valve relaxes, whereupon it again the evaporator direction for cooling the storage buffer is supplied.

Erfindungsgemäß kann auch eine Heizeinrichtung zum Aufheizen des ersten Kühlmittels beziehungsweise Kühlwassers vorgesehen sein, um eine ge­ wünschte Temperierung des Linearbeschleunigers zu ermöglichen.According to the invention, a heating device can also be used to heat the first Coolant or cooling water may be provided to a ge to enable the desired temperature control of the linear accelerator.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung an einigen Ausführungsformen näher erläutert. Die Zeichnung (Fig. 1) zeigt ein Blockdiagramm des erfindungsgemäßen Kühlungssystems.The invention is explained in more detail below with the aid of the accompanying drawing in some embodiments. The drawing ( Fig. 1) shows a block diagram of the cooling system according to the invention.

Eine Kühleinrichtung 1 ist in oder an einem Linearbeschleuniger für zum Beispiel eine Krebstherapie vorgesehen. Die Kühleinrichtung muss hierbei während der Betriebsphasen des Linearbeschleunigers die entstehende Wärmeenergie mit Leistungen von bis zu 45 kW aufnehmen. Hierbei ist in dem Linearbeschleuniger oder in der Kühleinrichtung ein Temperaturfühler vorgesehen, der die Tempera­ tur des Linearbeschleunigers, die in dem Bereich von 16°C bis 19°C liegen soll, misst. Die Kühleinrichtung wird in an sich bekannter Weise direkt beim Betrieb des Linearbeschleunigers oder bei Überschreiten des oberen Grenzwertes von zum Beispiel 19°C betätigt.A cooling device 1 is provided in or on a linear accelerator for, for example, cancer therapy. The cooling device must absorb the thermal energy generated with outputs of up to 45 kW during the operating phases of the linear accelerator. Here, a temperature sensor is provided in the linear accelerator or in the cooling device, which measures the temperature of the linear accelerator, which should be in the range from 16 ° C to 19 ° C. The cooling device is actuated in a manner known per se directly when the linear accelerator is operating or when the upper limit value of, for example, 19 ° C. is exceeded.

In der Kühleinrichtung 1 sind ein oder mehrere Kühlschlangen vorgesehen, die mit Kühlwasser 2 gespeist werden.In the cooling device 1 , one or more cooling coils are provided, which are fed with cooling water 2 .

Erfindungsgemäß wird das Kühlwasser 2 von der Kühleinrichtung 1 zu einem Speicherpuffer 3 geführt. Der Speicherpuffer kann eine definierte Menge Was­ sers, zum Beispiel 300 Liter Wasser bei einer Temperatur um etwa 16°C spei­ chern. Hierbei wird das Kühlwasser vorteilhafter Weise dem Speicherpuffer in einem unteren Bereich entnommen und in einem oberen Bereich zugeführt, so dass jeweils dichteres, kühles Wasser entnommen werden kann. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann eine Umwälzeinrichtung zum Umwälzen des Kühlwassers im Speicherpuffer vorgesehen sein.According to the invention, the cooling water 2 is led from the cooling device 1 to a storage buffer 3 . The storage buffer can store a defined amount of water, for example 300 liters of water at a temperature of around 16 ° C. In this case, the cooling water is advantageously removed from the storage buffer in a lower area and supplied in an upper area, so that denser, cooler water can be removed in each case. As an alternative or in addition to this, a circulating device can be provided for circulating the cooling water in the storage buffer.

Die Kühlung des Speicherpuffers erfolgt durch ein Wärmepumpensystem, in dem ein Kältemittel 4 als zweites Kühlmittel verwendet wird. Das Kältemittel wird in einer Verdampfereinrichtung 8, die in oder an dem Speicherpuffer 3 vorgese­ hen ist, verdampft, wodurch eine Kühlung des Speicherpuffers 3 erreicht wird. Das Kältemittel wird anschließend in einem Verdichter 5 verdichtet. Dies kann insbesondere eine adiabatische Verdichtung sein. Das hierdurch erwärmte Kälte­ mittel wird anschließend einem Wärmetauscher 6 zugeführt, in dem die Wärme­ menge als Abwärme 9 abgegeben werden kann. Diese Abwärme kann wiederum einer Klimaanlage beziehungsweise einem Heizsystem in dem betreffenden Ge­ bäude - im Allgemeinen in einem Krankenhaus - zugeführt werden.The storage buffer is cooled by a heat pump system in which a refrigerant 4 is used as the second coolant. The refrigerant is evaporated in an evaporator device 8 , which is hen in or on the storage buffer 3 , whereby cooling of the storage buffer 3 is achieved. The refrigerant is then compressed in a compressor 5 . In particular, this can be an adiabatic compression. The thus heated cold medium is then fed to a heat exchanger 6 , in which the amount of heat can be given off as waste heat 9 . This waste heat can in turn be supplied to an air conditioning system or a heating system in the building in question - generally in a hospital.

Das hierdurch abgekühlte Kältemittel 4 wird anschließend in einem Entspannungsventil 7 entspannt, so dass es wiederum der Verdampfereinrich­ tung 8 zugeführt werden kann.The refrigerant 4 thus cooled is then expanded in a relief valve 7 , so that it can in turn be fed to the evaporator device 8 .

Das Kühlwasser wird erfindungsgemäß mittels einer in der Figur nicht gezeigten Pumpe zu dem Speicherpuffer 3 befördert.According to the invention, the cooling water is conveyed to the storage buffer 3 by means of a pump, not shown in the figure.

Die Förderung des Kältemittels 4 kann ebenfalls durch eine nicht gezeigte Pumpe erfolgen. Die Einstellung der Kühlwirkung des Kühlwassers sowie des Kältemittels kann insbesondere durch die Fördermenge der jeweiligen Pumpen erfolgen.The refrigerant 4 can also be delivered by a pump, not shown. The cooling effect of the cooling water and the refrigerant can be adjusted in particular by the delivery rate of the respective pumps.

Vorteilhafterweise ist eine zum Beispiel mit Stadtwasser gespeiste Notkühlung in einem weiteren Wärmetauscher in dem Speicherpuffer 3 vorgesehen.An emergency cooling system, for example fed with city water, is advantageously provided in a further heat exchanger in the storage buffer 3 .

Claims (13)

1. Verfahren zum Kühlen eines Linearbeschleunigers, bei dem der Linearbeschleuniger in Betriebsphasen über eine Kühleinrichtung (1) mit einem ersten Kühlmittel (2) gekühlt wird, wobei eine Temperatur des Linearbeschleunigers oder des ersten Kühlmittels geregelt wird, indem die Temperatur gemessen und das Kühlmittel in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur befördert wird, dadurch gekennzeichnet,
dass in den Betriebsphasen das erste Kühlmittel (2), vorzugsweise entionisiertes Wasser, von der Kühleinrichtung (1) zu einem Speicherpuffer (3) geführt, in diesem gespeichert und wieder zu der Kühleinrichtung (1) geführt wird und damit Wärmeenergie von dem Linearbeschleuniger zu dem Speicherpuffer (3) abgeführt und in diesem aufgenommen wird, und
dass die Wärmeenergie von dem Speicherpuffer über eine Wärmetauscher­ einrichtung (2, 3, 4, 5) in Kühlphasen abgeführt wird, die zumindest teilweise außerhalb der Betriebsphasen liegen.
1. A method for cooling a linear accelerator, in which the linear accelerator is cooled in operating phases via a cooling device ( 1 ) with a first coolant ( 2 ), wherein a temperature of the linear accelerator or the first coolant is regulated by measuring the temperature and the coolant in Dependence on the measured temperature is conveyed, characterized in
that in the operating phases, the first coolant ( 2 ), preferably deionized water, is led from the cooling device ( 1 ) to a storage buffer ( 3 ), stored in it and fed back to the cooling device ( 1 ) and thus thermal energy from the linear accelerator to the Memory buffer ( 3 ) is removed and recorded in this, and
that the thermal energy from the storage buffer via a heat exchanger device ( 2 , 3 , 4 , 5 ) is dissipated in cooling phases which are at least partially outside the operating phases.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kühlmittel (2) dem Speicherpuffer in einem oberen Bereich zugeführt und in einem unteren Bereich entnommen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the first coolant ( 2 ) is supplied to the storage buffer in an upper region and is removed in a lower region. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kühlmittel (2) in dem Speicherpuffer (3) umgewälzt wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the first coolant ( 2 ) is circulated in the storage buffer ( 3 ). 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Wärmetauschereinrichtung ein zweites Kühlmittel (4) vorgesehen ist, das in einer Verdampfeinrichtung in oder an dem Speicherpuffer verdampft, nachfolgend verdichtet, vorzugsweise adiabatisch verdichtet wird, nachfolgend über einen Wärmetauscher (6) abgekühlt wird, nachfolgend entspannt und wieder der Verdampfeinrichtung in oder an dem Speicherpuffer zugeführt wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a second coolant ( 4 ) is provided in the heat exchanger device, which evaporates in an evaporation device in or on the storage buffer, subsequently compressed, preferably adiabatically compressed, subsequently via a heat exchanger ( 6 ) is cooled, subsequently expanded and fed back to the evaporator in or on the storage buffer. 5. Kühlsystem für einen Linearbeschleuniger, insbesondere zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit
einer Kühleinrichtung (1) zur Kühlung des Linearbeschleunigers in Betriebsphasen, mit einem ersten Kühlmittelkreislauf, in dem in den Betriebsphasen ein erstes Kühlmittel (2) förderbar ist, und ein Temperaturfühler zum Messen der Temperatur des Linearbeschleunigers oder des ersten Kühlmittels und eine Regeleinrichtung zum Regeln der gemessenen Temperatur durch Befördern des ersten Kühlmittels (2) vorgesehen ist,
gekennzeichnet durch
einen Speicherpuffer (3), zu dem das erste Kühlmittel, vorzugsweise entionisiertes Wasser, von der Kühleinrichtung (1) führbar, in dem Speicherpuffer speicherbar und von dem Speicherpuffer wieder zu der Kühleinrichtung (1) führbar ist, zur Aufnahme von Wärmeenergie von der Kühleinrichtung (1), und
eine Wärmetauschereinrichtung (4, 5, 6, 7) zum Aufnehmen und Abführen der Wärmeenergie von dem Speicherpuffer in Kühlphasen, die zumindest teilweise außerhalb der Betriebsphasen liegen.
5. Cooling system for a linear accelerator, in particular for carrying out a method according to one of claims 1 to 4, with
a cooling device ( 1 ) for cooling the linear accelerator in operating phases, with a first coolant circuit in which a first coolant ( 2 ) can be conveyed in the operating phases, and a temperature sensor for measuring the temperature of the linear accelerator or the first coolant and a control device for regulating the measured temperature is provided by conveying the first coolant ( 2 ),
marked by
a storage buffer ( 3 ), to which the first coolant, preferably deionized water, can be guided by the cooling device ( 1 ), can be stored in the storage buffer and can be returned from the storage buffer to the cooling device ( 1 ), for absorbing thermal energy from the cooling device ( 1 ), and
a heat exchanger device ( 4 , 5 , 6 , 7 ) for receiving and dissipating the thermal energy from the storage buffer in cooling phases which are at least partially outside the operating phases.
6. Kühlsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kühlmittelzulauf für das erste Kühlmittel in einem oberen Bereich des Speicherpuffers und eine Kühlmittelentnahme für das erste Kühlmittel in einem unteren Bereich des Speicherpuffers vorgesehen sind.6. Cooling system according to claim 5, characterized, that a coolant inlet for the first coolant in an upper area of the storage buffer and a coolant extraction for the first coolant in a lower area of the memory buffer are provided. 7. Kühlsystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscheinrichtung einen zweiten Kühlmittelkreislauf mit einem zweiten Kühlmittel (4) zum Abführen der Wärmeenergie von dem Speicherpuffer (3) aufweist.7. Cooling system according to claim 5 or 6, characterized in that the heat exchange device has a second coolant circuit with a second coolant ( 4 ) for dissipating the thermal energy from the storage buffer ( 3 ). 8. Kühlsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscheinrichtung eine Wärmepumpeneinrichtung ist, die aufweist eine in oder an dem Speicherpuffer (3) angeordnete Verdampfeinrichtung zum Verdampfen des zweiten Kühlmittels, einen nachfolgend angeordneten Verdichter (5) zum Verdichten des zweiten Kühlmittels, einen Wärmetauscher (6) zum Abführen der Wärmeenergie als Abwärme und ein nachfolgend angeordnetes Entspannungsventil (7) zum Entspannen des Kühlmittels und Weiterleiten des entspannten Kühlmittels an die Verdampfeinrichtung.8. Cooling system according to claim 7, characterized in that the heat exchange device is a heat pump device which has an evaporator device arranged in or on the storage buffer ( 3 ) for evaporating the second coolant, a compressor ( 5 ) arranged downstream for compressing the second coolant Heat exchanger ( 6 ) for dissipating the heat energy as waste heat and a relaxation valve ( 7 ) arranged downstream for relaxing the coolant and passing the relaxed coolant to the evaporator. 9. Kühlsystem nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Notkühleinrichtung für eine Notkühlung des Speicherpuffers bei Ausfall der Wärmetauschereinrichtung vorgesehen ist. 9. Cooling system according to one of claims 5 to 8, characterized, that an emergency cooling device for an emergency cooling of the storage buffer Failure of the heat exchanger device is provided.   10. Kühlsystem nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in den Speicherpuffer (3) eine Heizeinrichtung zum Heizen des ersten Kühlmittels vorgesehen ist.10. Cooling system according to one of claims 5 to 9, characterized in that a heating device for heating the first coolant is provided in the storage buffer ( 3 ). 11. Kühlsystem nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Speicherpuffer eine Umwälzpumpe zum Umwälzen des ersten Kühlmittels vorgesehen ist.11. Cooling system according to one of claims 5 to 10, characterized, that in the storage buffer a circulation pump for circulating the first Coolant is provided. 12. Kühlmittel nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperaturmesseinrichtung zur Messung der Temperatur des ersten Kühlmittels im Speicherpuffer (3) und eine Regeleinrichtung zum Einstellen des zweiten Kühlmittelkreislaufes in Abhängigkeit der gemessenen Temperatur des ersten Kühlmittels vorgesehen ist.12. Coolant according to one of claims 5 to 11, characterized in that a temperature measuring device for measuring the temperature of the first coolant in the storage buffer ( 3 ) and a control device for adjusting the second coolant circuit depending on the measured temperature of the first coolant is provided. 13. Kühlsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung eine Pumpe zum Pumpen des zweiten Kühlmittels steuert.13. Cooling system according to claim 12, characterized, that the control device is a pump for pumping the second coolant controls.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4307061A1 (en) * 1993-03-06 1993-10-28 Martin Gabler Heat removal system for communications and control equipment - contains heat exchangers located on either side of insulating wall, connected by flow lines and forced cooled by fans which respectively directing air into and out of housing.
US5299249A (en) * 1992-11-27 1994-03-29 Picker International, Inc. Heat transfer techniques for moving thermal energy from high power X-ray tubes on rotating CT gantries to a remote location
JPH06283300A (en) * 1993-03-30 1994-10-07 Mitsubishi Electric Corp Charged particle linear accelerator
JPH08316000A (en) * 1995-05-12 1996-11-29 Toshiba Corp High frequency accelerating system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5299249A (en) * 1992-11-27 1994-03-29 Picker International, Inc. Heat transfer techniques for moving thermal energy from high power X-ray tubes on rotating CT gantries to a remote location
DE4307061A1 (en) * 1993-03-06 1993-10-28 Martin Gabler Heat removal system for communications and control equipment - contains heat exchangers located on either side of insulating wall, connected by flow lines and forced cooled by fans which respectively directing air into and out of housing.
JPH06283300A (en) * 1993-03-30 1994-10-07 Mitsubishi Electric Corp Charged particle linear accelerator
JPH08316000A (en) * 1995-05-12 1996-11-29 Toshiba Corp High frequency accelerating system

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