DE1564340C3

DE1564340C3 - Eintank-Röntgenstrahlengenerator

Info

Publication number: DE1564340C3
Application number: DE19661564340
Authority: DE
Inventors: Alfred 2000 Hamburg Kuntke
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1966-07-30
Filing date: 1966-07-30
Publication date: 1975-11-06
Also published as: DE1564340B2; DE1564340A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Eintank-Röntgenstrahlengenerator mit einer mehrere Beschleunigungsstufen aufweisenden, anodenseitig geerdeten Röntgenröhre und mit einem Hochspannungstransformator, dessen Sekundärwicklung einseitig geerdet ist und aus mehreren einen Eisenkern umgebenden Wicklungsäbschnitten besteht, wobei der die Röntgenröhre umschließende Eisenkern aus voneinander isolierten, ringförmigen Kernabschnitten aufgebaut ist, von denen jeder mit dem jweiligen ihn umgebenden Wicklungsabschnitt der Sekundärwicklung verbunden ist, und wobei der magnetische Kreis sich über einen kugelkaiottenförmigen Kernteil, einen der Gehäuseform angepaßten, kegelförmigen Rückschlußteil und einen magnetisch leitenden Belag auf der Innenseite des Gehäuses schließt.

Eine derart aufgebaute Vorrichtung zum Beschleunigen geladener Teilchen mit einem um die Beschleunigungsröhre angeordneten Transformator ist bereits Gegenstand des älteren deutschen Patents 15 14 036. Die einzelnen Abschnitte der Sekundärwicklung sind dabei nicht mit den einzelnen Stufen der Beschleunigungsröhre verbunden, und außerdem besteht der Eisenkern aus flachen zylindrischen Kernabschnitten, die einen relativ großen magnetischen Widerstand ergeben, weil der Querschnitt des Luftspalts zwischen den einzelnen Kernabschnitten verhältnismäßig klein ist.

Außerdem ist aus der DT-PS 9 76 500 bereits ein Eintank-Röntgengenerator bekannt mit einer mehrere Beschleunigungsstufen aufweisenden, anodenseitig geerdeten Röntgenröhre und mit einem Hochspannungstransformator, dessen Sekundärwicklung einseitig geerdet ist und aus mehreren, die Röntgenröhre umgebenden Wicklungsabschnitten besteht, und der einen aus voneinander isolierten, ringförmigen, die Röntgenröhre umgebenden Kernabschnitten aufgebauten Eisenkern aufweist, wobei jeder der Kernabschnitte mit den jeweiligen ihn umgebenden Wicklungsabschnitt der Sekundärwicklung und mit jeweils einer Beschleunigungsstufe der Röntgenröhre verbunden ist. Dabei ist allerdings nicht ein einziger Transformator vorhanden, sondern mehrere, von denen jeder eine Primär- und eine Sekundärwicklung aufweist, sowie einen Eisenkern, dessen magnetischer Fluß unabhängig von dem Fluß in den anderen Eisenkernen ist. Die mit den einzelnen in Serie geschalteten Sekundärwicklungen verbundenen Eisenkerne befinden sich auf unterschiedliehern Potential, so daß die Primärwicklungen der auf höherem Potential befindlichen Eisenkerne nicht direkt an Netzspannung gelegt werden können, sondern über eine Schubwicklung, die auf dem Eisenkern mit dem nächstniedrigen Potential angeordnet ist, gespeist werden müssen. Das bedingt eine sehr voluminöse Bauweise, die außerdem ein beträchtliches Gewicht aufweist und verhältnismäßig teuer ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Eintank-Röntgenstrahlengenerator so auszubilden, daß sich ein gedrängter, leichter Aufbau des Transformators und damit des ganzen Eintank-Generators ergibt.

Ausgehend von einem Eintank-Röntgenstrahlengenerator der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kernabschnitte kegelmantelförmig ausgebildet und sich teilweise überlappend ineinandergeschoben sind, und daß jeder der Kernabschnitte mit jeweils einer Beschleunigungsstufe der Röntgenröhre verbunden ist.

Um zu einem gedrängten, leichten Aufbau zu gelan-

gen, ist es vorteilhaft, den Verlauf der Äquipotentiallinien so zu gestalten, daß die Stärke des Isoliermaterials zwischen den Transformatorblechen minimal werden kann, ohne daß die elektrische Durchschlagssicherheit abnimmt.

Die Erfindung wird an Hand der Beschreibung des in den F i g. 1, 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

F i g. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Einkesselgenerator;

F i g. 2 zeigt den Verlauf der Äquipotentiallinien;

F i g. 3 zeigt den Verlauf der Wicklungsisolation in Richtung der Äquipotentialflächen.

Nach F i g. 1 sind Beschleunigungsstufen 1 in einer Röntgenröhre 2 geradlinig hintereinander angebracht.

Sekundärspulen 4 umschließen einzelne, trichterförmige Kernabschnitte 3 eines Transformators. Die einzelnen Teile des Transformatorkerns sind voneinander isoliert und kegelförrrig geschnitten, um bei den unver-

meidlichen Luftspalten den magnetischen Widerstand so klein wie möglich zu halten. Die Verbindung der einzelnen Sekundärspulen 4 mit den dazugehörigen Beschleunigungsstufen 1 erfolgt über die einzelnen Kernabschnitte 3 derart, daß die Kernabschnitte auf den entsprechenden Potentialen liegen.

Der Kernabschnitt am kathodenseitigen Ende der Röntgenröhre ist zu einer Kugelkalotte 5 ausgebildet. Zur Vermeidung von elektrischen Durchschlägen, besonders in der Nähe der ersten Beschleunigungsstufe 1, sind zur Isolation hier mit Öl oder chlorierten Biphenylen getränkte Papierbahnen 6 vorgesehen, die elektrisch leitende Oberflächen besitzen oder zwischen denen leitende Schichten eingelegt sind. Die mit den entsprechenden Anschlüssen der Sekundärspulen 4 verbundenen Papierbahnen 6 sind derart geformt, daß sie in Richtung der Äquipotentialflächen verlaufen. Eine Primärwicklung besteht aus zwei parallelgeschalteten Hälften 7a und 7b, die zwecks besserer Verteilung des Magnetflusses nebeneinanderliegen. Den magnetischen Rückschluß bewirkt ein Belag 8, der am kathodenseitigen Ende kegelförmig verengt ist, wobei ein verhältnismäßig großer Luftspalt zwischen dem kegelförmigen Teil 9 des Belages und der Kugelkalotte 5 des Kerns wegen der hier herrschenden hohen Spannung unvermeidbar ist. Die Röntgenröhre 2, die sich aus Isolationsgründen in einem Rohr 10 befindet, und der sie umschließende Transformator sind in einem Gehäuse 11 untergebracht, das an beiden Seiten mit zwei Flanschen 12 und 13 verschlossen ist.

Der Raum zwischen der Sekundärwicklung 4, der Kugelkalotte 5 und dem Gehäuse 11 wird zur Kompensation der magnetischen Blindleistung durch einen Stoff ausgefüllt, der neben einer hohen elektrischen Durchschlagsfestigkeit eine Dielektrizitätskonstante von 4 bis 6 besitzt.

Der die Röntgenröhre axial durchlaufende Elektronenstrahl trifft unter einem Winkel von 10 bis 20° auf eine Röntgenstrahlen-Auslösefläche 14, damit im Nutzstrahlenbündel 15 der Anteil der kurzwelligen Strahlung des Brems-Spektrums möglichst groß ist.

Die Heizung der auf hohem Potential befindlichen Kathode erfolgt über einen Abgriff der Hochspannungswicklung. Damit der Heizstrom unabhängig von der angelegten Hochspannung eingestellt werden kann, ist in Serie zum nicht dargestellten Heizfaden ein Regelwiderstand 17 eingeschaltet, der etwa durch Drehen der Röhre oder durch ein Gestänge von außen her eingestellt werden'kann.

Die F i g. 2 zeigt den Verlauf der Äquipotentiallinie zwischen den einzelnen Wicklungen der Sekundärspulen 4. Um eine größere Sicherheit gegen Spannungs-Überschläge in den Sekundärspulen 4 zu erzielen, werden die einzelnen Isolationslagen an der Stirnseite der Wicklungen in Richtung der Äquipotentialflächen verlegt, wie aus F i g. 3 hervorgeht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Eintank-Röntgenstrahlengenerator mit einer mehrere Beschleunigungsstufen aufweisenden, anodenseitig geerdeten Röntgenröhre und mit einem Hochspannungstransformator, dessen Sekundärwicklung einseitig geerdet ist und aus mehreren einen Eisenkern umgebenden Wicklungsabschnitten besteht, wobei der die Röntgenröhre umschließende Eisenkern aus voneinander isolierten, ringförmigen Kernabschnitten aufgebaut ist, von denen.jeder mit dem jeweiligen ihn umgebenden Wicklungsabschnitt der Sekundärwicklung verbunden ist, und wobei der magnetische Kreis sich über einen kugelkalottenförmigen Kernteil, einen der Gehäuseform angepaßten, kegelförmigen Rückschlußteil und einen magnetisch leitenden Belag auf der Innenseite des Gehäuses schließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernabschnitte (3) kegelmantelförmig ausgebildet und sich teilweise überlappend ineinandergeschoben sind, und daß jeder der Kernabschnitte mit jeweils einer Beschleunigungsstufe (1) der Röntgenröhre (2) verbunden ist.

2. Eintank-Röntgenstrahlengenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den Wicklungsabschnitten (4) der Sekundärwicklung, dem kugelkaiottenförmigen Kernteil (5) und dem Gehäuse (11) befindliche Raum zur Kompensation der magnetischen Blindleistung durch einen Stoff ausgefüllt ist, der neben einer hohen elektrischen Durchschlagsfestigkeit eine Dielektrizitätskonstante von 4 bis 6 besitzt.

3. Eintank-Röntgenstrahlengenerator nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Isolierstoff Bahnen (6) aus mit Öl oder chlorierten Biphenylen imprägniertem Papier vorgesehen sind, die zur Steuerung der Potentialverteilung elektrisch leitende Oberflächen besitzen oder zwischen denen leitende Schichten eingelegt sind, die mit den entsprechenden Wicklungsabschnitten (4) der Sekundärwicklung des Hochspannungstransformators verbunden sind.

4. Eintank-Röntgenstrahlengenerator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnen (6) in Richtung von Äquipotentialflächen verlaufen.