DE102006011968A1 - Röntgenvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Es wird eine Röntgenvorrichtung (1) mit einer Röntgenquelle (3), mit einem die Röntgenröhre (3) speisenden Hochspannungserzeuger (4) und mit einem Inverter (6) zur ausgangsseitigen Erzeugung einer Eingangswechselspannung für den Hochspannungserzeuger (4) angegeben. Dabei ist vorgesehen, dass zwischen dem Inverter (6) und dem Hochspannungserzeuger (4) ein Resonanznetzwerk (9) gebildet ist. Hierdurch wird eine Übertragung der Eingangswechselspannung mit geringer Verlustleistung und geringer Abstrahlcharakteristik ermöglicht. Auch ist eine räumliche Trennung des Inverters (6) vom Hochspannungserzeuger (4) sowie der Röntgenquelle (3) ermöglicht.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Röntgenvorrichtung mit einer Röntgenquelle, mit einem die Röntgenröhre speisenden Hochspannungserzeuger und mit einem Inverter zur ausgangsseitigen Erzeugung einer Eingangswechselspannung für den Hochspannungserzeuger.
  • Bei einer derartigen Röntgenvorrichtung erzeugt der Inverter in der Regel aus einer Netzwechselspannung in einem Zwischenkreis eine Gleichspannung, die mittels eines Wechselrichters in eine hochfrequentere Eingangswechselspannung für den Hochspannungserzeuger umgerichtet wird. Der Hochspannungserzeuger erzeugt beispielsweise mittels eines Transformators und eines Gleichrichters dann die von der Röntgenröhre benötigte Hochspannung der Größenordnung von etwa 100 kV. Die Röntgenröhre der Röntgenvorrichtung wird beispielsweise zur Strahlungserzeugung für medizinische Anwendungen, insbesondere in einem Computertomographen, eingesetzt.
  • Insbesondere bei einem medizinischen Röntgengerät ist eine räumliche Trennung des Inverters von dem Hochspannungserzeuger bzw. von der Röntgenquelle wünschenswert, da ein großes Bauvolumen in der Nähe der Röntgenquelle die benötigte Zugänglichkeit, wie sie beispielsweise bei einer Angiographie erforderlich ist, einschränkt. Dies gilt in besonderem Maße auch bei einem Computertomographen, wo die Röntgenquelle um den Patienten rotiert und somit die Energie von einem stationären System zugeführt werden muss.
  • Wird in bekanntem Maße die vom Hochspannungserzeuger erzeugte Hochspannung über entsprechend lange Leitungen der Röntgenquelle zugeführt, so entstehen hierdurch große Kapazitäten im Hochspannungskreis, die sich bei einem Pulsbetrieb störend auswirken, weil große Energiemengen gespeichert werden. Dies führt nachteiligerweise zu einer unnötigen, weil nicht bild gebenden Strahlenbelastung des Patienten. Weiter führt die gespeicherte Energie im Falle einer Stoßionisation in einer Röntgenröhre zu einer großen Störbeeinflussung der in der Umgebung befindlichen Elektronik. Wird die Hochspannung mittels Schleifringen der rotierenden Gantry eines Computertomographen zugeführt, so ist hierbei der Aufwand für die Isolation der Hochspannung an Luft sehr groß, was mit einem deutlichen Kostennachteil verbunden ist.
  • Alternativ ist es bekannt, die Netzwechselspannung oder eine hierfür für den Zwischenkreis gewonnene Gleichspannung dem rotierenden System mittels Schleifringen zuzuführen. Doch besteht hierbei das bereits eingangs erwähnte Problem, dass die weiteren für die Erzeugung der Hochspannung benötigten Komponenten mit auf dem rotierenden System montiert werden müssen, was aufgrund der Massen und Volumina einen nicht unerheblichen Aufwand zur Beherrschung der mechanischen Stabilität insbesondere bei hohen Umdrehungsgeschwindigkeiten zur Folge hat.
  • Aus der US 4,969,171 ist eine Röntgenvorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei welcher die ausgangsseitige Eingangswechselspannung des Inverters von der stationären Seite über Schleifringe zu einem rotierenden Hochspannungserzeuger übertragen wird. Nachteiligerweise tritt bei einer derartigen Übertragung der Eingangswechselspannung eine nicht unerhebliche Abstrahlung von elektrischen und magnetischen Feldern durch die Leitungen vom Ausgang des Inverters zum Schleifring auf, die die umliegende Elektronik negativ beeinflussen kann. Weiter ist bei einer derartigen Übertragung nachteilig, dass durch die Frequenz der Eingangswechselspannung die übertragbare Leistung bzw. die Länge der zulässigen Übertragungsstrecke vom Inverter zum Hochspannungserzeuger begrenzt ist. Denn abhängig von der Frequenz treten aufgrund von in den Leitungen vorhandenen Induktivitäten und Verlustwiderständen Spannungsabfälle bzw. Übertragungsverluste auf.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Röntgenvorrichtung der eingangs genannten Art derart auszugestalten, dass eine Trennung von Inverter und Hochspannungserzeuger bei möglichst geringen Übertragungsverlusten ermöglicht ist.
  • Diese Aufgabe wird für eine Röntgenvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen dem Inverter und dem Hochspannungserzeuger ein Resonanznetzwerk gebildet ist.
  • Dabei wird unter einem Resonanznetzwerk ein solches Netzwerk aus verschiedenen elektrischen Komponenten verstanden, welches derart ausgebildet ist, dass es wenigstens eine resonante Übertragungsfrequenz aufweist. Bei einer resonanten Übertragungsfrequenz tritt entlang der Übertragungsstrecke die geringste Verlustleistung auf. So heben sich beispielsweise im Falle eines als Serienschwingkreis ausgestalteten Resonanznetzwerks im Falle der resonanten Übertragungsfrequenz theoretisch die kapazitiven und induktiven Blindwiderstände auf, so dass ein Übertragungsverlust lediglich infolge von ohmschen Widerständen auftritt. Somit lassen sich mittels eines Resonanznetzwerkes die Übertragungsverluste zwischen dem Inverter und dem Hochspannungserzeuger minimieren.
  • Weiter wird bei einer Übertragung der vom Inverter erzeugten Eingangswechselspannung über ein Resonanznetzwerk im Falle der resonanten Übertragungsfrequenz die Kurvenform des Ausgangsstromes des Inverters sinusförmig. Dies bietet einen niedrigstmöglichen Oberwellenanteil, so dass in der Folge die Abstrahlung von magnetischen Feldern minimiert ist.
  • Zur Ausbildung des Resonanznetzwerkes werden insbesondere die auftretenden Induktivitäten der zur Übertragung der Eingangswechselspannung eingesetzten elektrischen Komponenten (Verdrahtung, Übertragungsleitung, Streuinduktivität des Hochspannungserzeugers) verwendet. Unter Ausnutzung wenigstens einer vorhandenen oder zusätzlich eingesetzten Kapazität wird dann unter Einbeziehung der Induktivitäten das Resonanznetz werk gebildet. Dieses überträgt die Eingangswechselspannung des Inverters bei einer Resonanzfrequenz mit geringer Verlustleistung und mit einer geringen Abstrahlung von elektromagnetischen Feldern, so dass durch die Übertragung keine Störung der umliegenden elektronischen Komponenten auftritt.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Resonanznetzwerk ein Multiresonanznetzwerk. Dabei wird unter einem Multiresonanznetzwerk ein solches Resonanznetzwerk verstanden, welches mehrere resonante Übertragungsfrequenzen aufweist. Dies kann durch eine entsprechende Beschaltung mit Kapazitäten und/oder Induktivitäten unter Einbeziehung der Kapazitäten und Induktivitäten der zur Übertragung eingesetzten elektrischen Komponenten verwirklicht werden. Ein Multiresonanznetzwerk bietet den Vorteil, die Steuerbarkeit der Wechselrichter des Inverters zu verbessern.
  • Mit der Ausbildung eines Resonanznetzwerkes zwischen dem Inverter und dem Hochspannungserzeuger kann bei einer geringen Verlustleistung die Eingangswechselspannung des Inverters auf den Hochspannungserzeuger übertragen werden. Insbesondere kann der Inverter räumlich von dem Hochspannungserzeuger entkoppelt werden, wie dies insbesondere bei medizinischen Anwendungen der Röntgenquelle wünschenswert ist. Insbesondere kann der Hochspannungserzeuger und die Röntgenquelle auf der rotierenden Gantry eines Computertomographen angeordnet sein, während der Inverter stationär und räumlich entfernt vom Computertomographen aufgestellt ist.
  • Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn zwischen dem Inverter und dem Hochspannungserzeuger zur Potenzialtrennung ein Trenntransformator angeordnet ist. Ein solcher Trenntransformator dient der Potenzialtrennung der Übertragungsstrecke vom Wechselrichter auf den Hochspannungserzeuger. Eine solche Potenzialtrennung bewirkt eine Dämpfung von Wechselrichterstörungen in Richtung zur Übertragungsstrecke und gewährleistet eine höhere elektrische Sicherheit.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Trenntransformator einen erdsymmetrischen Ausgang auf. Hierdurch wird die Spannungsbelastung gegenüber dem Erdpotenzial auf die Hälfte der Ausgangsspannung reduziert. Weiter dient der erdsymmetrische Aufbau dazu, dass die Spannungen auf den Ausgangsleitungen stets ein exakt gegenläufiges Potenzial aufweisen, wodurch sich elektrische Felder in weiter Entfernung von der Übertragungsstrecke aufheben, wodurch eine hohe elektromagnetische Verträglichkeit der Röntgenvorrichtung auch bezüglich der elektrischen Felder sichergestellt wird.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Trenntransformator geerdete Potenzialbleche. Derartige geerdete Potenzialbleche befinden sich zwischen den Spulen des Trenntransformators, wodurch eine Hochfrequenz-Abschirmung des Einganges des Hochspannungserzeugers gegenüber dem Ausgang des Inverters gebildet ist. Die Potenzialbleche halten zusätzlich im Inverter entstandenen elektromagnetischen Störungen von der Eingangsseite des Hochspannungserzeugers und der Übertragungsstrecke fern.
  • Das Übersetzungsverhältnis der Spulen des Trenntransformators wird Idealerweise so gewählt, dass bei einer vertretbaren Spannungsbelastung der Übertragungsstrecke die Ströme zur Verringerung der Verluste in den Serienwiderständen der Übertragungsstrecke erniedrigt werden. Hierzu wird die Spannung durch den Trenntransformator entsprechend hoch transformiert. Dies dient maßgeblich dazu, auch bei hohen Arbeitsfrequenzen die gewünschten Leitungslängen bei geringen Verlusten zu ermöglichen.
  • Zur Bildung des Resonanznetzwerkes wird vorteilhafterweise eine eine Kapazität umfassende Vorsatzschaltung verwendet. Dabei wird die Kapazität der Vorsatzschaltung derart gewählt, dass sich mit den weiteren Induktivitäten der für die Übertragung verwendeten elektrischen Komponenten eine oder mehrere gewünschte resonante Übertragungsfrequenzen ergeben. Dabei ist die Vorsatzschaltung zweckmäßigerweise so anzuordnen, dass die wenigstens eine Kapazität mit den zwischen dem Inverter und dem Hochspannungserzeuger angeordneten weiteren elektrischen Komponenten einen Serienschwingkreis bildet. Ein derartiger Serienschwingkreis weist genau eine resonante Übertragungsfrequenz mit minimaler Verlustleistung auf. Die Blindwiderstände von Kapazitäten und Induktivitäten sind dabei theoretisch aufgehoben.
  • In einer Weiterführung der Röntgenvorrichtung umfasst die Vorsatzschaltung mehrere Kapazitäten sowie gegebenenfalls eine oder mehrere Induktivitäten. Durch eine entsprechende schaltungstechnische Anordnung der Kapazitäten und/oder Induktivitäten kann mit den weiteren elektrischen Komponenten der Übertragungsstrecke ein gewünschtes Resonanznetzwerk gebildet werden, welches insbesondere bei einer gewünschten resonanten Übertragungsfrequenz die geringste Verlustleistung zeigt.
  • Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Kapazitäten und/oder Induktivitäten der Vorsatzschaltung derart angeordnet und/oder ausgewählt sind, dass eine Resonanzfrequenz des Resonanznetzwerkes mit der Inverterausgangsfrequenz im Arbeitspunkt für maximale Leistung übereinstimmt. In diesem Fall zeigt das Gesamtsystem den geringsten Energieaufwand zur Erzeugung der für die Röntgenquelle benötigten Hochspannung.
  • Die Übertragung der Eingangswechselspannung kann in an sich bekannter Weise mit einer geschirmten Übertragungsleitung vorgesehen werden. Die Übertragungsleitung kann z.B. eine Zweidrahtleitung sein, oder als eine kreuzweise beschaltete vieradrige Leitung ausgebildet sein. Auch Koaxialleitungen sind verwendbar.
  • Wie bereits erwähnt kann, für den Fall des Einsatzes der Röntgenquelle für einen Computertomographen vorteilhafterweise vorgesehen sein, die Eingangswechselspannung dem Hochspannungserzeuger mittels Schleifringen zuzuführen. Problemlos kann dabei die Eingangswechselspannung von einem statio nären System auf den rotierenden Hochspannungserzeuger übertragen werden.
  • In einer alternativen Ausgestaltung der Röntgenvorrichtung erfolgt die Zuführung der Eingangswechselspannung an den Hochspannungserzeuger mittels einer induktiven Kopplung.
  • Die Erfindung bietet insbesondere den Vorteil einer möglichst verlustfreien Übertragung einer Eingangswechselspannung des Inverters auf einen Hochspannungserzeuger. Insbesondere erlaubt die Röntgenvorrichtung problemlos eine räumliche Trennung des Inverters vom Hochspannungserzeuger. Aufgrund der niedrigen Verlustleistung kann die Eingangswechselspannung insbesondere auch mit einer abgeschirmten Übertragungsleitung vorgesehen werden, die direkt in den Hochspannungserzeuger mündet. Vorteilhafterweise eignet sich die Röntgenvorrichtung jedoch für einen Computertomographen, bei dem der Hochspannungserzeuger und die Röntgenquelle auf einer rotierenden Gantry angeordnet sind. Die Eingangswechselspannung des Inverters kann unter Einsatz des Resonanznetzwerkes problemlos und insbesondere die schädliche Abstrahlung von elektrischen und/oder magnetischen Feldern mittels Schleifringen dem Hochspannungserzeuger zugeführt werden.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
  • 1 schematisch in einer Röntgenvorrichtung die Energieversorgung einer Röntgenquelle, wobei zwischen einem Inverter und einem Hochspannungserzeuger ein Resonanznetzwerk gebildet ist und
  • 2 ein Ersatzschaltbild für die in 1 gezeigte Röntgenvorrichtung.
  • In 1 ist schematisch eine Röntgenvorrichtung 1 dargestellt, die eine Röntgenquelle 3 umfasst, welche von einem Hochspannungserzeuger 4 mit der benötigten Hochspannung bzw. Energie versorgt wird. Zur Erzeugung der Hochspannung ist der Hochspannungserzeuger 4 eingangsseitig mit dem Ausgang eines Inverters 6 verbunden, welcher die vom Hochspannungserzeuger 4 benötigte Eingangswechselspannung ausgangsseitig erzeugt. Der Inverter 6 ist an eine übliche Netzversorgung, hier dargestellt durch die Wechselspannungsquelle 11, angeschlossen.
  • Die Übertragungsstrecke zwischen dem Inverter 6 und dem Hochspannungserzeuger 4 ist insgesamt als ein Resonanznetzwerk 9 ausgebildet, welches eine resonante Übertragungsfrequenz aufweist, die auf den Arbeitspunkt des Inverters 6 mit maximaler Leistung eingestellt ist. Bei einer Übertragung einer Eingangswechselspannung mit der resonanten Übertragungsfrequenz des Resonanznetzwerks 9 tritt eine geringe Verlustleistung sowie eine geringe Abstrahlung von magnetischen Feldern auf.
  • Zur Generierung der von der Röntgenquelle 3 benötigten Hochspannung umfasst der Inverter 6 zunächst einen Gleichrichter, hier symbolisch durch die eingezeichnete Diode dargestellt, der aus der Netzwechselspannung der Wechselspannungsquelle 11 eine Gleichspannung für einen Zwischenkreis 12 erzeugt. Die Gleichspannung wird kapazitiv geglättet, wozu symbolisch ein Kondensator eingezeichnet ist. Die geglättete Gleichspannung des Zwischenkreises 12 wird im Inverter 6 als Eingangsspannung für einen Wechselrichter 13 verwendet, der beispielsweise mittels getaktet angesteuerten Halbleiterbauelementen ausgangsseitig die von dem Hochspannungsgenerator 4 benötigte Eingangswechselspannung erzeugt.
  • Die von dem Inverter 6 mittels des Wechselrichters 13 erzeugte Eingangswechselspannung wird mittels des Resonanznetzwerks 9 auf einen Transformator 14 des Hochspannungserzeugers 4 übertragen. Der Transformator 14 transformiert die Eingangswechselspannung des Inverters 6 hoch in eine Wechselspannung, die mittels eines Gleichrichters 15, dargestellt durch eine Diode und eine Kapazität, in die von der Röntgenquelle 13 benötigte Hochspannung in der Größenordnung von 100 kV gleichgerichtet wird.
  • Das Resonanznetzwerk 9, über welches die Übertragung der Eingangswechselspannung von dem Inverter 6 auf den Hochspannungserzeuger 4 stattfindet, umfasst einen Trenntransformator 18, welcher zur Verringerung der Verluste die vom Wechselrichter 13 erzeugte Eingangswechselspannung hochtransformiert. Dabei sind zwischen den Spulen des Trenntransformators 18 geerdete Potenzialbleche 19 angeordnet. Diese Potenzialbleche 19 stellen eine Hochfrequenz-Abschirmung dar, wodurch die Abstrahlcharakteristik der Übertragungsstrecke insgesamt verbessert wird. Mittels einer Erdung 21 wird ein erdsymmetrischer Ausgangs des Trenntransformators 18 sichergestellt, so dass sich die Spannungen auf den Ausgangsleitungen stets auf exakt gegenläufigem Potenzial befinden. Damit heben sich elektrische Felder in weiterer Entfernung von der Übertragungsstrecke auf, wodurch Störeffekte auf umgebende elektronische Komponenten minimiert und somit die elektromagnetische Kompatibilität verbessert wird.
  • Die Übertragung zwischen dem Trenntransformator 18 und dem Hochspannungserzeuger 4 wird mittels einer Übertragungsleitung 23 vorgenommen, die als eine vieradrige kreuzweise beschaltete Leitung 24 mit einer geerdeten Schirmung 25 ausgeführt ist. Alternativ kann die Übertragungsleitung 23 auch aus Koaxialleitungen mit einer oder mehreren Leitungen gebildet werden.
  • Zur Ausbildung des Resonanznetzwerks 9 umfasst die Übertragungsstrecke weiter eine Vorsatzschaltung 30, die im einfachsten Fall durch eine in eine Übertragungsleitung eingeschaltete Kapazität 32 ausgebildet ist. Die Kapazität 32 bildet mit den Induktivitäten des Trenntransformators 18, der Übertragungsleitung 23 und der Streuinduktivität des Hochspannungserzeugers 4 einen Serienschwingkreis. Die Impedanz des Serienschwingkreises weist bei einer Abstimmung auf die resonante Übertragungsfrequenz ein Minimum auf, das nur durch die Summe der Serienwiderstände gebildet wird. Somit kann theoretisch die Auswirkung der Induktivitäten, die zu einer Verlustleistung führen, kompensiert werden. Die Kapazität 32 ist nun derart gewählt, dass die resonante Übertragungsfrequenz des das Resonanznetzwerk 9 bildenden Serienschwingkreises mit dem Arbeitspunkt der maximalen Leistung des Inverters 6 übereinstimmt. Somit wird insgesamt eine Übertragung der Eingangswechselspannung vom Inverter 6 auf den Hochspannungserzeuger 4 bewirkt, die eine minimierte Verlustleistung und eine minimierte Abstrahlcharakteristik aufweist. Umliegende elektronische Komponenten sind optimal vor Störungen durch elektromagnetische Felder bewahrt.
  • Für die dargestellte Röntgenvorrichtung 1 können verschiedene Vorsatzschaltungen 30 verwendet werden. Insgesamt sind drei Alternativen untereinander dargestellt. Die einfachste Alternative umfasst – wie beschrieben – eine in eine Ausgangsleitung eingeschaltete Kapazität 32. Ebenso gut ist es auch möglich, die Kapazitäten symmetrisch auszuführen, so dass neben der in einer Ausgangsleitung eingeschalteten Kapazität 32 eine weitere Kapazität 33 in der anderen Ausgangsleitung integriert wird. Dies hat den Vorteil, dass die Ausgangsspannungen symmetrisch zum Erdpotenzial werden.
  • In einer weiteren Alternative ist das Resonanznetzwerk 9 mittels der Vorsatzschaltung 30 zu einem Multiresonanznetzwerk erweitert. Hierzu umfasst die Vorsatzschaltung 30 beispielsweise eine in einer Ausgangsleitung eingeschaltete Kapazität 35, die von einer Induktivität 37 überbrückt wird, sowie eine Kapazität 34, die zwischen die Ausgangsleitungen geschaltet ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung weist das Resonanznetzwerk 9 mehrere resonante Übertragungsfrequenzen auf, so dass die Steuerbarkeit der Wechselrichter verbessert ist.
  • Die in 1 gezeigte Übertragungsleitung 23 in Form einer vieradrigen kreuzweise beschalteten Leitung 24 mit Schirmung 25 ermöglicht eine Übertragung der Eingangswechselspannung des Inverters 6 zu dem Hochspannungserzeuger 4 auch über größere Entfernungen, so dass eine räumliche Trennung des Inverters 1 von dem Hochspannungserzeuger 4 und der Röntgenquelle 3 vorgenommen werden kann. Das Ende der Übertragungs leitung 23 kann insbesondere, wie dargestellt, direkt mit dem Hochspannungserzeuger 4 verbunden sein, so dass eine räumlich vom Inverter 6 getrennte, stationäre Röntgenquelle 3 ermöglicht ist, wie sie beispielsweise für ein Angiosystem benötigt wird.
  • Im Falle eines Einsatzes der Röntgenquelle 3 in einem rotierenden System, wie beispielsweise in der Gantry eines Computertomographen, kann die Übertragung der Eingangswechselspannung aber ebenso gut mittels Schleifringen 27 vorgenommen werden. Ebenso gut ist eine Übertragung durch eine induktive Kopplung 28 möglich.
  • In 2 ist ein Ersatzschaltbild für die Röntgenvorrichtung 1 gemäß 1 dargestellt, wobei das Resonanznetzwerk 9 mittels einer in eine Ausgangsleitung eingeschaltete Kapazität 32 gebildet ist.
  • Man erkennt im Ersatzschaltbild die Wechselspannungsquelle 11 sowie den einen Zwischenkreis 12 und einen Wechselrichter 13 umfassenden Inverter 6. Weiter ist der Hochspannungserzeuger 4 mit dem Transformator 14 und dem Gleichrichter 15 sichtbar, der ausgangsseitig an die Röntgenquelle 3 angeschlossen ist.
  • Da die Kapazität 32 zusammen mit den Induktivitäten des Trenntransformators 18 und der Übertragungsleitung 23 sowie der Streuinduktivität des Hochspannungserzeugers einen Serienschwingkreis bildet, können die einzelnen Komponenten der Übertragungsstrecke vereinfacht als Induktivitäten und ohmsche Widerstände dargestellt werden. So wird der Trenntransformator 18 durch eine Induktivität 40 und einen ohmschen Widerstand 41 repräsentiert. Die Übertragungsleitung 23 und der Transformator 14 des Hochspannungserzeugers 4 werden jeweils durch die Induktivitäten 40' bzw. 40'' sowie durch die ohmschen Widerstände 41' bzw. 41'' repräsentiert.
  • Im Ersatzschaltbild gemäß 2 wird sofort der aus der Kapazität 32 und den Induktivitäten 40, 40' und 40'' der elektri schen Komponenten der Übertragungsstrecke gebildete Serienschwingkreis erkennbar. Bei der resonanten Übertragungsfrequenz sind die Blindwiderstände der Kapazität 32 sowie der Induktivitäten 40, 40' und 40'' entgegengesetzt gleich groß. Somit wird die Verlustleistung alleine durch die ohmschen Widerstände 41, 41' und 41'' verursacht. Die Verlustleistung der Übertragungsstrecke insgesamt ist minimiert. Ebenfalls wird durch den Serienschwingkreis sichergestellt, dass der Ausgangsstrom des Inverters 6 sinusförmig ist, wodurch die Abstrahlcharakteristik verringert wird. Oberflächenwellenanteile treten nicht auf.

Claims (15)

  1. Röntgenvorrichtung (1) mit einer Röntgenquelle (3), mit einem die Röntgenröhre (3) speisenden Hochspannungserzeuger (4) und mit einem Inverter (6) zur ausgangsseitigen Erzeugung einer Eingangswechselspannung für den Hochspannungserzeuger (4), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Inverter (6) und dem Hochspannungserzeuger (4) ein Resonanznetzwerk (9) gebildet ist.
  2. Röntgenvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Resonanznetzwerk (9) ein Multiresonanznetzwerk ist.
  3. Röntgenvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Inverter (6) und dem Hochspannungserzeuger (4) zur Potenzialtrennung ein Trenntransformator (18) angeordnet ist.
  4. Röntgenvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Trenntransformator (18) ein Übersetzungsverhältnis zur Minimierung der Übertragungsverluste aufweist.
  5. Röntgenvorrichtung (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Trenntransformator (18) einen erdsymmetrischen Ausgang aufweist.
  6. Röntgenvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Trenntransformator (18) geerdete Potenzialbleche (19) umfasst.
  7. Röntgenvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Resonanznetzwerk (9) mittels einer eine Kapazität (32) umfassenden Vorsatzschaltung (30) gebildet ist.
  8. Röntgenvorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Kapazität (32) mit den zwischen dem Inverter (6) und dem Hochspannungserzeuger (4) angeordneten weiteren elektrischen Komponenten einen Schwingkreis, insbesondere einen Serienschwingkreis bildet.
  9. Röntgenvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsatzschaltung mehrere Kapazitäten (32, 33, 34, 35) umfasst.
  10. Röntgenvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsatzschaltung (39) eine Induktivität (37) umfasst.
  11. Röntgenvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapazitäten (32, 33, 34, 35) und/oder Induktivitäten (37) der Vorsatzschaltung (30) derart angeordnet und/oder ausgewählt sind, dass eine Resonanzfrequenz des Resonanznetzwerkes (9) mit der Inverterausgangsfrequenz im Arbeitspunkt für maximale Leistung übereinstimmt.
  12. Röntgenvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übertragung der Eingangswechselspannung eine geschirmte Übertragungsleitung (23) vorgesehen ist.
  13. Röntgenvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangswechselspannung dem Hochspannungserzeuger (4) mittels Schleifringen (27) zugeführt ist.
  14. Röntgenvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangswechselspannung dem Hochspannungserzeuger (4) mittels einer induktiven Kopplung (28) zugeführt ist.
  15. Verwendung einer Röntgenvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einem Computertomographen.
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