DE19612698C1 - Röntgenstrahler mit zwangsgekühlter Drehröhre - Google Patents
Röntgenstrahler mit zwangsgekühlter DrehröhreInfo
- Publication number
- DE19612698C1 DE19612698C1 DE19612698A DE19612698A DE19612698C1 DE 19612698 C1 DE19612698 C1 DE 19612698C1 DE 19612698 A DE19612698 A DE 19612698A DE 19612698 A DE19612698 A DE 19612698A DE 19612698 C1 DE19612698 C1 DE 19612698C1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- ray tube
- cooling medium
- ray
- container
- housing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05G—X-RAY TECHNIQUE
- H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
- H05G1/02—Constructional details
- H05G1/04—Mounting the X-ray tube within a closed housing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
- H01J35/02—Details
- H01J35/04—Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
- H01J35/08—Anodes; Anti cathodes
- H01J35/10—Rotary anodes; Arrangements for rotating anodes; Cooling rotary anodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
- H01J35/24—Tubes wherein the point of impact of the cathode ray on the anode or anticathode is movable relative to the surface thereof
- H01J35/30—Tubes wherein the point of impact of the cathode ray on the anode or anticathode is movable relative to the surface thereof by deflection of the cathode ray
- H01J35/305—Tubes wherein the point of impact of the cathode ray on the anode or anticathode is movable relative to the surface thereof by deflection of the cathode ray by using a rotating X-ray tube in conjunction therewith
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05G—X-RAY TECHNIQUE
- H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
- H05G1/02—Constructional details
- H05G1/025—Means for cooling the X-ray tube or the generator
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2235/00—X-ray tubes
- H01J2235/12—Cooling
- H01J2235/1216—Cooling of the vessel
Landscapes
- X-Ray Techniques (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Röntgenstrahler mit einer Rönt
genröhre, welche eine mit ihrem Vakuumgehäuse fest verbundene
Anode und Kathode aufweist, welche Röntgenröhre von einem ru
henden Strahlenschutzgehäuse umgeben ist, wobei die Röntgen
röhre bezüglich des Strahlenschutzgehäuses drehbar gelagert
ist und ein stationäres Ablenksystem für den von der Kathode
ausgehenden Elektronenstrahl vorgesehen ist.
Gewöhnlich enthält ein Röntgenstrahler eine Drehanoden-Rönt
genröhre, deren Drehanode im Vakuumgehäuse der Röntgenröhre
aufgenommen und strahlungsgekühlt ist. Eine an sich er
wünschte direkte Kühlung der Anode durch ein Kühlmedium, die
eine deutliche Erhöhung der mittleren elektrischen Leistung
zuläßt, ist bisher weitgehend Festanoden vorbehalten und bei
Drehanoden nur unter sehr großen Schwierigkeiten oder über
haupt nicht zu erreichen. Eine Kühlung durch Wärmeleitung muß
im Falle von Drehanoden-Röntgenröhren über das zur drehbaren
Lagerung der Drehanode vorgesehene Lagersystem erfolgen und
führt auch bei Einsatz eines aufwendigen Flüssigmetallgleit
lagers zu nur geringen transportierten Wärmemengen. Auch die
im Vakuum laufenden Kugellager heutiger Drehanoden-Röntgen
röhren sind problematisch, da eine Naßschmierung der inner
halb des Vakuumgehäuses der Röntgenröhre befindlichen Kugel
lager praktisch ausscheidet. Sie neigen daher häufig zu Vi
brationen, die sich in starken Laufgeräuschen äußern, und be
grenzen infolge relativ hohen Verschleißes die Lebensdauer
heutiger Drehanoden-Röntgenröhren, was sich wirtschaftlich
nachteilig auswirkt.
Bisherige Lösungen zur Erhöhung der mittleren Leistung von
Röntgenstrahlern mit Drehanoden-Röntgenröhren zielen meist
darauf ab, Drehanoden durch eine Vergrößerung der Wärmekapa
zität und der Abstrahlleistung auch für höhere und mittlere
Leistungen tauglich zu machen. Die Grenze der hiermit erziel
baren mittleren elektrischen Leistung liegt etwa bei 10 kW.
Da die Röntgenröhren mit zunehmender mittlerer elektrischer
Leistung aber immer schwerer und voluminöser werden, sind sie
nur noch schwer zu handhaben.
Weitere Lösungen zielen darauf ab, die Röntgenröhre als soge
nannte Drehröhre auszubilden und in einem Isolations- bzw.
Kühlmedium rotieren zu lassen. Ein derartiger Röntgenstrahler
ist beispielsweise aus der DE 87 13 042 U1 bekannt. Diese
Röntgenröhre, deren Kathode und Anode fest mit dem Vakuumge
häuse der Röntgenröhre verbunden sind, ist von einem mit Iso
lieröl gefüllten Schutzgehäuse umgeben und darin um ihre Mit
telachse drehbar gelagert. Das Isolieröl, das zugleich als
Kühlmedium dient, zirkuliert durch das Schutzgehäuse und
sorgt somit für eine Abfuhr der im Betrieb des Röntgenstrah
lers auftretenden Verlustwärme. Um sicherzustellen, daß der
von der auf der Mittelachse der Röntgenröhre angeordneten Ka
thode ausgehende Elektronenstrahl in einem ortsfesten Brenn
fleck auf der Drehachse auftrifft, ist außerhalb des Vakuum
gehäuses der Röntgenröhre ein ortsfestes Ablenksystem für den
Elektronenstrahl angeordnet.
Aus der DE-PS 8 81 974 ist ein Röntgenstrahler mit einer
Drehröhre bekannt, bei der die Anode der Drehröhre als die
Kathode nicht umschließende aus dem Glaskörper des Vakuumge
häuses der Drehröhre herausragende Hohlanode ausgebildet ist,
wobei das Vakuumgehäuse der Drehröhre in einem Kühlmedium ro
tiert und insbesondere die Anode von dem Kühlmedium gekühlt
wird.
Des weiteren ist in der DE 44 25 021 A1 ein Röntgenstrahler
mit einer Röntgenröhre beschrieben, deren Vakuumgehäuse in
einem mit einem Kühlmedium gefüllten Gehäuse rotiert, wobei
ein zylindrischer Wandbereich des Vakuumgehäuses der Röntgen
röhre mit einer an der Wandung im Inneren des Gehäuses befe
stigten zylindrischen Hülle ein Achsenlager bildet.
Als äußerst problematisch erweisen sich bei derartigen Lösun
gen aber die im Betrieb des Röntgenstrahlers auftretenden ho
hen Reibungsverluste im Kühlmedium, die bisher ein in der
Praxis nahezu unüberwindbares Problem darstellen und der Ein
führung derartiger Röntgenstrahler entgegenstehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen eine
Drehröhre aufweisenden Röntgenstrahler so auszubilden, daß
seine mittlere elektrische Leistung durch direkte Kühlung der
Drehröhre gesteigert wird, ohne daß dies zu störenden Rei
bungsverlusten im Kühlmedium führt.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch einen
Röntgenstrahler mit einer Röntgenröhre, welche eine mit ihrem
Vakuumgehäuse fest verbundene Anode und Kathode aufweist,
welche Röntgenröhre von einem mit einem Kühlmedium gefüllten
Kühlmediumbehälter umgeben ist, welcher von einem bezüglich
der Röntgenröhre ruhenden Strahlenschutzgehäuse umgeben ist
und welchem mindestens ein Zufluß- und ein Abflußstutzen das
Kühlmedium zu- und abführt, welche Röntgenröhre und welcher
Kühlmediumbehälter bezüglich des Strahlenschutzgehäuses dreh
bar gelagert sind, mit Antriebsmitteln zum Drehen der Rönt
genröhre und/oder des Kühlmediumbehälters um eine Drehachse
und mit einem in bezug auf das Strahlenschutzgehäuse statio
nären Ablenksystem innerhalb des Strahlenschutzgehäuses, wel
ches den von der Kathode ausgehenden Elektronenstrahl im Be
trieb der Röntgenröhre derart ablenkt, daß er in einem orts
festen Brennfleck auf der Anode auftrifft. Gemäß der Erfin
dung ist somit eine direkte Beaufschlagung der Röntgenröhre
mit einem Kühlmedium möglich, wodurch die Wärmeabfuhr und so
mit die mittlere Leistung des Röntgenstrahlers deutlich ge
steigert werden kann. Dadurch, daß die Röntgenröhre und der
Kühlmediumbehälter drehbar gegen das Strahlenschutzgehäuse
des Röntgenstrahlers gelagert sind, genügt es entweder die
Röntgenröhre oder den Kühlmediumbehälter in Rotation zu ver
setzen, so daß reibungsbedingt nach einer Anlaufphase sowohl
die Röntgenröhre, der Kühlmediumbehälter als auch das Kühlme
dium mit wenigstens im wesentlichen gleicher Winkelgeschwin
digkeit gegenüber dem Strahlenschutzgehäuse rotieren. Die
Reibungsverluste im Kühlmedium werden dabei auf einen kleinen
Bereich innerhalb des Kühlmediumbehälters, z. B. Wälzlager
und/oder Dichtringe, beschränkt. Der erfindungsgemäße Rönt
genstrahler überwindet folglich die bisher bestehenden Pro
bleme der Reibungsverluste im Kühlmedium, die einer Realisie
rung von Röntgenstrahlern der eingangs genannten Art bisher
entgegenstanden.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Rönt
genstrahlers sind die Röntgenröhre und der Kühlmediumbehälter
fest miteinander verbunden. Auf diese Weise ist sicherge
stellt, daß Kühlmediumbehälter und Röntgenröhre im Betrieb
des Röntgenstrahlers innerhalb des ruhenden Strahlenschutzge
häuses tatsächlich mit gleicher Winkelgeschwindigkeit um die
Drehachse rotieren und relativ zueinander in Ruhe sind.
Eine Variante der Erfindung sieht vor, daß der im Bereich des
Ablenksystems liegende Abschnitt der Röntgenröhre und des sie
umgebenden Kühlmediumbehälters einen gegenüber der Anode ver
ringerten Durchmesser aufweisen und daß das Ablenksystem nahe
der äußeren Wand des Kühlmediumbehälters angeordnet ist. Da
bei kann der Durchmesser des Gehäuses der Röntgenröhre so
weit verringert werden, daß gerade noch ein unbehinderter
Durchtritt des Elektronenstrahles möglich ist. Dadurch, daß
das Ablenksystem nahe der äußeren Wand eines Gehäuseabschnit
tes des Kühlmediumbehälters und somit eines Gehäuseabschnit
tes der Röntgenröhre, der einen gegenüber der Anode verrin
gerten Durchmesser aufweist, angeordnet ist, ist sicherge
stellt, daß das Ablenksystem so dicht bei dem Elektronen
strahl angeordnet ist, daß dieser exakt ablenkbar ist und De
fokussierungserscheinungen vermieden sind. Der erfindungsge
mäße Röntgenstrahler gewährleistet somit eine hohe Abbil
dungsqualität.
Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung sind zur drehba
ren Lagerung der Röntgenröhre und des Kühlmediumbehälters ge
genüber dem Strahlenschutzgehäuse Wälzlager, insbesondere Ku
gellager, vorgesehen, die sich auf Seiten des Kühlmediumbe
hälters im Kühlmedium befinden. Auf diese Weise läßt sich
vorteilhaft eine Naßschmierung der Wälzlager erreichen, wo
durch sich Verschleiß sowie Vibrationen und damit Laufgeräu
sche stark reduzieren lassen. Diese konstruktive Maßnahme
trägt entscheidend zu einer Verlängerung der Lebensdauer des
Röntgenstrahlers bei. Als Kühlmedium ist hierbei vorzugsweise
eine Flüssigkeit, z. B. ein Isolieröl, vorgesehen.
Eine nochmalige Verbesserung der Wärmeabfuhr an der Röntgen
röhre läßt sich gemäß einer Variante der Erfindung dann er
zielen, wenn die Anode, die quasi die "Hauptwärmequelle" der
Röntgenröhre darstellt, einen Teil der mit dem Kühlmedium be
aufschlagten Wand des Vakuumgehäuses der Röntgenröhre bildet.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung erfolgt die Spannungsversorgung der Röntgen
röhre über Schleifringe im Kühlmedium. Die Spannungsversor
gung über Schleifringe gewährleistet, daß die Reibungsverlu
ste im Kühlmedium auf einen kleinen Bereich beschränkt blei
ben. Ist die Röntgenröhre anodenseitig mit einer Antriebs
welle versehen, so kann auch hierüber, wenn die Antriebswelle
z. B. als Hohlwelle ausgeführt ist, die Spannungsversorgung,
beispielsweise der Anode, vorgenommen werden.
Nach einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, daß das Ab
lenksystem mindestens einen Elektromagneten aufweist. Die Ab
lenkung des Elektronenstrahl es kann aber auch mittels Perma
nentmagneten oder elektrostatisch erfolgen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind als Antriebs
mittel ein Elektromotor oder ein pneumatischer Antrieb mit
oder ohne Getriebe vorgesehen. Da nach einer besonders bevor
zugten Ausführungsform der Erfindung der Kühlmediumbehälter
und die Röntgenröhre fest miteinander verbunden sind, genügt
es, entweder den Kühlmediumbehälter oder die Röntgenröhre an
zutreiben. Sind der Kühlmediumbehälter und die Röntgenröhre
nicht fest miteinander verbunden, so daß beide unabhängig
voneinander rotieren können, kann entweder der Kühlmediumbe
hälter oder die Röntgenröhre angetrieben werden. In Ausnahme
fällen können beide angetrieben werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beigefügten
Zeichnung schematisch dargestellt, die einen Längsschnitt
durch einen erfindungsgemäßen Röntgenstrahler zeigt.
Der in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Röntgenstrahler
besitzt eine Röntgenröhre 1, welche von einem Kühlmediumbe
hälter 2 umgeben ist, welcher wiederum von einem Strahlen
schutzgehäuse 3 umgeben ist. Der Kühlmediumbehälter 2 und das
Strahlenschutzgehäuse 3 setzen sich jeweils aus einem oberen
Gehäuseteil 18 bzw. 16 und einem unteren Gehäuseteil 19 bzw.
17 zusammen, welche jeweils miteinander verschraubt sind (es
sind nur die Mittellinien einiger Schrauben dargestellt). Zu
sätzlich sind mit dem Strahlenschutzgehäuse 3 zwei Träger
teile 10 und 11 verschraubt, welche zwei noch näher zu be
schreibende Elektromagneten 26 und 35 tragen. Der Kühlmedium
behälter 2 und das Vakuumgehäuse 4 der Röntgenröhre 1 sind
mit Wälzlagern, nämlich Kugellagern 5 bis 8, gegenüber dem
ruhenden Strahlenschutzgehäuses 3 drehbar gelagert. Der Kühl
mediumbehälter 2 ist hierbei mit den Kugellagern 5 und 6 ge
genüber dem Strahlenschutzgehäuse 3 drehbar gelagert. Dagegen
ist das Vakuumgehäuse 4 der Röntgenröhre 1, das an seinem ei
nen Ende mit einer Welle 34 drehfest verbunden ist, über die
Welle 34 mit den Kugellagern 7 und 8 gegenüber dem Strahlen
schutzgehäuse 3 drehbar gelagert. Während die Röntgenröhre 1
evakuiert ist, wird der Kühlmediumbehälter 2 von einem Kühl
medium 42 durchströmt. Das Kühlmedium 42 wird dem Kühlmedium
behälter 2, beispielsweise in in der Fig. 1 nicht dargestellt
mittels einer Pumpe und zwei Leitungen, über einen Zufluß
stutzen 20 zu- und über einen Abflußstutzen 21 abgeführt. Das
Innere des Strahlenschutzgehäuses 3 ist mit Luft gefüllt. Im
Inneren des Strahlenschutzgehäuses 3 kann u. U. auch ein Vor
vakuum herrschen.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind das Vakuumgehäuse 4
der Röntgenröhre 1 und der Kühlmediumbehälter 2 rotationssym
metrisch ausgebildet und über ringförmige Verbindungsteile 23
und 24 drehfest miteinander verbunden. Die ringförmigen Ver
bindungsteile 23 und 24 stellen hierbei eine Klemmverbindung
zwischen dem Kühlmediumbehälter 2 und dem Vakuumgehäuse 4 der
Röntgenröhre 1 her.
Das ringförmige Verbindungsteil 23 ist dabei als flacher Ring
mit axial verlaufenden Durchbrüchen ausgeführt, während das
ringförmige Verbindungsteil 24 rohrartig mit radial verlau
fenden Durchbrüchen ausgeführt ist. Die über den gesamten Um
fang der Verbindungsteile 23 und 24 in gleichmäßigen Abstän
den voneinander vorhandenen Durchbrüche ermöglichen eine un
gestörte Zirkulation des Kühlmediums 42 im Inneren des Kühl
mediumbehälters 2 und somit über die äußere Wand des Vakuum
gehäuses 4 der Röntgenröhre 1, wodurch eine gute Kühlung des
Vakuumgehäuses 4 der Röntgenröhre 1 erreicht wird.
Als Kühlmedium 42 kommt im vorliegenden Fall ein Isolieröl
zum Einsatz. Um zu verhindern, daß Isolieröl aus dem Kühlme
diumbehälter 2 in das Strahlenschutzgehäuse 3 austritt, sind
an den hierfür kritischen Stellen im Bereich der Kugellager 5
bis 8 Dichtringe 12 bis 15 vorhanden. Es versteht sich von
selbst, daß das die Röntgenröhre 1 umgebende Kühlmedium 42 in
das Vakuumgehäuse 4 der Röntgenröhre 1 nicht eintreten kann.
Als besonders vorteilhaft erweist sich, daß die Kugellager 5
bis 8 im Inneren des Kühlmediumbehälters 2 im Isolieröl 42
liegen, wodurch eine Naßschmierung der Kugellager 5 bis 8 ge
währleistet ist. Auf diese Weise wird die Neigung der Kugel
lager 5 bis 8 zu Vibrationen und damit zu Laufgeräuschen so
wie der Verschleiß der Kugellager 5 bis 8 stark reduziert und
eine größere Stabilität und längere Lebensdauer des Röntgen
strahlers erreicht.
An dem freien Ende der Welle 34 der Röntgenröhre 1 ist wie in
Fig. 1 dargestellt ein Elektromotor vorhanden, der einen
drehfest mit der Welle 34 verbundenen Rotor 31 und einen Sta
tor 32 aufweist. Mittels des Elektromotors kann die Röntgen
röhre 1 und der mit ihr verbundene Kühlmediumbehälter 2 um
eine Drehachse, die der Längsachse der Welle 34 und damit der
gemeinsamen Mittelachse von Röntgenröhre 1 und Kühlmediumbe
hälter 2 entspricht, in Drehung versetzt werden. Der Antrieb
kann im übrigen auch durch einen pneumatischen Antrieb erfol
gen, wobei eventuell, je nach Anwendungssituation, ein Ge
triebe vorgesehen sein kann.
Im Betrieb des Röntgenstrahlers rotieren die fest miteinander
verbundene Röntgenröhre 1 und der Kühlmediumbehälter 2 um die
Drehachse innerhalb des ruhenden Strahlenschutzgehäuses 3.
Das Isolieröl rotiert dabei mit gleicher Winkelgeschwindig
keit wie die Röntgenröhre 1 und der Kühlmediumbehälter 2, wo
durch im Unterschied zu Röntgenstrahlern bisheriger Bauart
die Reibung im Isolieröl auf kleine Bereiche, nämlich eines
noch zu beschreibenden Kathodensteckers 44, Zufluß- und Ab
flußstutzen 20, 21, Kugellager 5 bis 8 und Dichtringe 12 bis
15 beschränkt bleibt.
In Fig. 1 sind im Inneren der Röntgenröhre 1 eine Kathode 38
und eine Anode 33 schematisch angedeutet, die fest mit dem
Vakuumgehäuse 4 der Röntgenröhre 1 verbunden sind, so daß sie
gemeinsam mit dieser rotieren. Dabei ist die Anordnung so ge
troffen, daß die Drehachse durch die Kathode 38 verläuft. Die
Anode besitzt eine ringförmige Auftrefffläche 25 für einen
von der Kathode 38 ausgehenden Elektronenstrahl 39, der in
Fig. 1 strichpunktiert angedeutet ist. Um ein Auftreffen des
Elektronenstrahls 39 auf der Auftrefffläche 25, deren Mittel
achse der Drehachse entspricht, zu ermöglichen, ist ein zwei
einander gegenüberliegenden Elektromagneten 26 und 35 aufwei
sendes Ablenksystem für den Elektronenstrahl 39 vorgesehen,
das zwischen der Kathode 38 und der Anode 33 außerhalb des
Vakuumgehäuses 4 der Röntgenröhre 1 und des Kühlmediumbehäl
ters 2, aber im Inneren des Strahlenschutzgehäuses 3 ortsfest
an zwei Trägerteilen 10,11 angebracht ist. Unter der Wirkung
der mittels der Elektromagneten 26 und 35, deren dem Elektro
nenstrahl 39 zugewandte Pole von unterschiedlicher Polarität
sind, erzeugten Magnetfelder wird der Elektronenstrahl 39 so
abgelenkt, daß er auf die Auftrefffläche 25 der Anode 33 in
einem ortsfesten Brennfleck 40 auftrifft, von dem ein Rönt
genstrahlenbündel 41, das strichpunktiert angedeutet ist,
ausgeht.
Zum Zwecke des ungehinderten Austritts des Röntgenstrahlen
bündels 41 aus dem Röntgenstrahler verfügen der Kühlmediumbe
hälter 2 und das Strahlenschutzgehäuse 3 über Strahlen
austrittsfenster 36 und 37, wobei des Strahlenaustrittsfen
ster 36 des Kühlmediumbehälters 2 ringförmig ausgebildet ist.
Die Kathode 38 und die Heizwendel 27 der Röntgenröhre 1 wer
den nach außen über Schleifringe 28 bis 30, welche auf Kon
taktflächen angebracht sind, elektrisch kontaktiert, die im
Inneren des Kühlmediumbehälters 2 im Isolieröl liegen. Ein
Kathodenstecker 44, der eingesetzt in das Strahlenschutzge
häuse 3 in das Innere des Kühlmediumbehälters 2 reicht,
stellt den Kontakt zu den Schleifringen 28 bis 30 her, ver
sorgt die Heizwendel mit dem Heizstrom und legt an die Ka
thode eine negative Hochspannung. Die Anode 33 der Röntgen
röhre liegt auf Massepotential.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist die Anode 33 direkt wär
meleitend mit dem Boden 43 des Gehäuses der Röntgenröhre 1
verbunden, der wiederum direkt mit dem Isolieröl als Kühlme
dium 42 beaufschlagt ist. Es ist somit eine wirksame Ablei
tung der bei dem Auftreffen des Elektronenstrahls 39 auf die
Auftrefffläche 25 entstehenden Verlustwärme gewährleistet.
Das Vakuumgehäuse 4 der Röntgenröhre 1 und der Kühlmediumbe
hälter 2 weisen außerdem im Bereich des durch die Elektroma
gneten 26 und 36 gebildeten Ablenksystems einen im Falle des
beschriebenen Ausführungsbeispiels hohlzylindrischen Gehäuse
teil auf, der gegenüber der Anode 33 einen verringerten
Durchmesser aufweist. Nahe der Außenseite dieses Gehäuseab
schnittes des Kühlmediumbehälters 2 ist das Ablenksystem,
d. h. die Elektromagneten 26 und 35 an den Trägerteilen 10 und
11, angeordnet. Da somit die Elektromagneten 26 und 35 nahe
bei dem Elektronenstrahl 39 angeordnet sind, ist dieser exakt
ablenkbar. Zudem sind Defokussierungserscheinungen des Elek
tronenstrahls 39 durch das Ablenksystem vermieden.
Im übrigen muß zur Rotation der Röntgenröhre 1 und des Kühl
mediumbehälters 2 nicht notwendigerweise die Röntgenröhre 1
mit einer Antriebswelle 34 versehen sein. Auch der Kühlmedi
umbehälter 2 kann beispielsweise über einen Zahnrad- oder
Riemenantrieb verfügen und somit gemeinsam mit der Röntgen
röhre 1 in Rotation versetzt werden. Des weiteren muß die An
triebswelle 34 nicht unbedingt anodenseitig vorgesehen sein,
sondern könnte auch kathodenseitig angebracht sein. Dement
sprechend kann die elektrische Kontaktierung der Anode 33
ebenfalls über einen Schleifring erfolgen.
Sind die Röntgenröhre 1 und der Kühlmediumbehälter 2 nicht
fest miteinander verbunden, so kann entweder die Röntgenröhre
1 oder der Kühlmediumbehälter 2 über einen entsprechenden An
trieb in Rotation versetzt werden, wodurch reibungsbedingt
nach einer Anlaufphase Röntgenröhre 1, Kühlmediumbehälter 2
und Kühlmedium 42 mit zumindest annähernd gleicher Winkelge
schwindigkeit rotieren. Falls es zweckmäßig ist, können die
Röntgenröhre 1 und der Kühlmediumbehälter 2 aber auch ge
trennt voneinander durch einen entsprechenden Antrieb in Ro
tation versetzt werden.
Die Lagerung des Vakuumgehäuses 4 der Röntgenröhre 1 wie auch
des Kühlmediumbehälters 2 im Strahlenschutzgehäuse 3 kann
nicht nur durch Wälzlager, sondern falls dies zweckdienlich
ist, auch durch Gleitlager erfolgen.
Weiterhin ist auch die Anzahl der Zufluß- bzw. Abflußstutzen
des Kühlmediums 42 im Strahlenschutzgehäuse 3 nicht zwingend
auf jeweils einen beschränkt. Vielmehr kann durch eine grö
ßere Anzahl der Zufluß- bzw. Abflußstutzen in Verbindung mit
einem leistungsfähigen Pumpsystem die Zirkulation des Kühlme
diums und damit die Wärmeabfuhr noch verbessert werden.
Claims (10)
1. Röntgenstrahler mit einer Röntgenröhre (1), welche eine mit
ihrem Vakuumgehäuse (4) fest verbundene Anode (33) und Ka
thode (38) aufweist, welche Röntgenröhre (1) von einem mit
einem Kühlmedium (42) gefüllten Kühlmediumbehälter (2) umge
ben ist, welcher von einem Strahlenschutzgehäuse (3) umgeben
ist und welchem mindestens ein Zufluß- (20) und ein Abfluß
stutzen (21) das Kühlmedium (42) zu- und abführt, welche
Röntgenröhre (1) und welcher Kühlmediumbehälter (2) bezüglich
des Strahlenschutzgehäuses (3) drehbar gelagert sind, mit An
triebsmitteln zum Drehen der Röntgenröhre (1) und/oder des
Kühlmediumbehälters (2) um eine Drehachse, und mit einem in
bezug auf das Strahlenschutzgehäuse (3) stationären Ablenksy
stem innerhalb des Strahlenschutzgehäuses (3).
2. Röntgenstrahler nach Anspruch 1, bei dem die Röntgenröhre
(1) und der Kühlmediumbehälter (2) fest miteinander verbünden
sind.
3. Röntgenstrahler nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem
die im Bereich des Ablenksystems liegenden Abschnitte der
Röntgenröhre (1) und des sie umgebenden Kühlmediumbehälters
(2) einen gegenüber der Anode (33) verringerten Durchmesser
aufweisen und bei dem das Ablenksystem nahe der äußeren Wand
des Kühlmediumbehälters (2) angeordnet ist.
4. Röntgenstrahler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem
zur drehbaren Lagerung der Röntgenröhre (1) und des Kühlme
diumbehälters (2) gegenüber dem Strahlenschutzgehäuse (3)
Wälzlager (5, 6, 7, 8) vorgesehen sind.
5. Röntgenstrahler nach Anspruch 4, bei dem die Wälzlager
(5, 6, 7, 8) auf Seiten des Kühlmediumbehälters (2) im Kühlme
dium (42) liegen.
6. Röntgenstrahler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem
als Kühlmedium (42) eine Flüssigkeit, z. B. Isolieröl, vorge
sehen ist.
7. Röntgenstrahler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem
die Anode (33) einen Teil der mit dem Kühlmedium (42) beauf
schlagten Wand des Vakuumgehäuses (4) der Röntgenröhre (1)
bildet.
8. Röntgenstrahler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem
die Spannungsversorgung der Röntgenröhre (1) über Schleif
ringe (28, 29, 30) im Kühlmedium (42) erfolgt.
9. Röntgenstrahler nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem
das Ablenksystem mindestens einen Elektromagneten (26, 35)
aufweist.
10. Röntgenstrahler nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem
als Antriebsmittel ein Elektromotor oder ein pneumatischer
Antrieb mit oder ohne Getriebe ist.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19612698A DE19612698C1 (de) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | Röntgenstrahler mit zwangsgekühlter Drehröhre |
US08/821,440 US5703926A (en) | 1996-03-29 | 1997-03-21 | X-radiator with constraint-cooled rotating anode |
JP9074868A JPH1012169A (ja) | 1996-03-29 | 1997-03-27 | X線照射器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19612698A DE19612698C1 (de) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | Röntgenstrahler mit zwangsgekühlter Drehröhre |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19612698C1 true DE19612698C1 (de) | 1997-08-14 |
Family
ID=7789960
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19612698A Expired - Fee Related DE19612698C1 (de) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | Röntgenstrahler mit zwangsgekühlter Drehröhre |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5703926A (de) |
JP (1) | JPH1012169A (de) |
DE (1) | DE19612698C1 (de) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19820427A1 (de) * | 1998-05-07 | 1999-11-11 | Siemens Ag | Röntgenstrahlersystem |
DE19900467A1 (de) * | 1999-01-08 | 2000-04-20 | Siemens Ag | Röntgenröhre mit Elektronenfänger |
DE19854484C1 (de) * | 1998-11-25 | 2000-05-04 | Siemens Ag | Röntgenröhre |
DE19851853C1 (de) * | 1998-11-10 | 2000-06-08 | Siemens Ag | Drehkolbenstrahler |
DE19900468A1 (de) * | 1999-01-08 | 2000-07-20 | Siemens Ag | Röntgenröhre mit optimiertem Elektronenauftreffwinkel |
DE19945416C1 (de) * | 1999-09-22 | 2001-04-26 | Siemens Ag | Kühleinrichtung für einen Röntgenstrahler |
DE10320361B3 (de) * | 2003-05-07 | 2004-12-16 | Siemens Ag | Vorrichtung mit einem in einem Fluid eingetauchten Drehkörper, insbesondere Röntgenstrahler |
DE10335664B3 (de) * | 2003-08-04 | 2005-06-16 | Siemens Ag | Vorrichtung mit einem drehangetriebenen Drehkörper |
DE102005040856A1 (de) * | 2005-08-29 | 2007-03-29 | Siemens Ag | Drehkolbenstrahler |
DE102005049273A1 (de) * | 2005-10-14 | 2007-04-19 | Siemens Ag | Drehkolbenröhre |
DE19929655B4 (de) * | 1998-07-09 | 2012-02-16 | Siemens Ag | Röntgenstrahler |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19614222C1 (de) * | 1996-04-10 | 1997-08-21 | Siemens Ag | Röntgenröhre mit ringförmiger Anode |
DE19731985C1 (de) * | 1997-07-24 | 1998-12-10 | Siemens Ag | Röntgenröhre mit magnetischer Ablenkung des Elektronenstrahls |
DE19741750C2 (de) * | 1997-09-22 | 1999-11-11 | Siemens Ag | Röntgenstrahler mit zwangsgekühlter Drehanode |
DE19743163C2 (de) * | 1997-09-30 | 1999-11-11 | Siemens Ag | Röntgenröhre |
DE19843649C2 (de) | 1998-09-23 | 2000-08-24 | Siemens Ag | Low-cost-Röntgenstrahler |
DE19845756C2 (de) * | 1998-10-05 | 2003-02-20 | Siemens Ag | Computertomographie-Anlage mit gekühlter Gantry |
US6529579B1 (en) * | 2000-03-15 | 2003-03-04 | Varian Medical Systems, Inc. | Cooling system for high power x-ray tubes |
DE10331807A1 (de) * | 2003-07-14 | 2005-03-03 | Siemens Ag | Vorrichtung mit einem drehangetriebenen Drehkörper |
DE102004056110A1 (de) * | 2004-11-19 | 2006-06-01 | Siemens Ag | Drehkolben-Röntgenstrahler |
DE102005043372B4 (de) * | 2005-09-12 | 2012-04-26 | Siemens Ag | Röntgenstrahler |
DE102005049455B4 (de) * | 2005-10-15 | 2007-11-22 | Ziehm Imaging Gmbh | Wärmetauscher für einen Einkessel-Generator einer Röntgendiagnostikeinrichtung mit einer Drehanodenröhre mit Glasgehäuse |
US7520672B2 (en) * | 2006-03-31 | 2009-04-21 | General Electric Company | Cooling assembly for an X-ray tube |
CN100457044C (zh) * | 2006-04-28 | 2009-02-04 | 上海西门子医疗器械有限公司 | Ct设备的风冷散热方法及装置 |
EP2027593A1 (de) * | 2006-05-22 | 2009-02-25 | Philips Intellectual Property & Standards GmbH | Röntgenröhre mit synchron mit anodendrehbwegung manipuliertem elektronenstrahl |
JP4908341B2 (ja) * | 2006-09-29 | 2012-04-04 | 株式会社東芝 | 回転陽極型x線管装置 |
JP4967854B2 (ja) * | 2007-06-27 | 2012-07-04 | 株式会社島津製作所 | X線管装置 |
JP5315914B2 (ja) * | 2008-10-17 | 2013-10-16 | 株式会社島津製作所 | X線管装置 |
JP5267150B2 (ja) * | 2009-01-20 | 2013-08-21 | 株式会社島津製作所 | X線管装置 |
JP2011129430A (ja) * | 2009-12-18 | 2011-06-30 | Toshiba Corp | X線検査装置 |
KR101171060B1 (ko) | 2010-07-20 | 2012-08-06 | 한국전기연구원 | 회전 몸체형 엑스선 튜브 |
JP6026172B2 (ja) * | 2012-08-10 | 2016-11-16 | 東芝電子管デバイス株式会社 | X線管装置 |
US11282668B2 (en) * | 2016-03-31 | 2022-03-22 | Nano-X Imaging Ltd. | X-ray tube and a controller thereof |
JP7337312B1 (ja) | 2022-03-31 | 2023-09-01 | キヤノンアネルバ株式会社 | X線発生装置、x線撮像装置、および、x線発生装置の調整方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE881974C (de) * | 1941-10-16 | 1953-07-06 | Mueller C H F Ag | Drehbare Roentgenroehre mit magnetisch festgehaltenem Elektronenstrahlbuendel |
DE8713042U1 (de) * | 1987-09-28 | 1989-01-26 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Röntgenröhre |
DE4425021A1 (de) * | 1993-07-16 | 1995-02-09 | Picker Int Inc | Röntgenröhrenanordnung |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4993055A (en) * | 1988-11-23 | 1991-02-12 | Imatron, Inc. | Rotating X-ray tube with external bearings |
-
1996
- 1996-03-29 DE DE19612698A patent/DE19612698C1/de not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-03-21 US US08/821,440 patent/US5703926A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-03-27 JP JP9074868A patent/JPH1012169A/ja not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE881974C (de) * | 1941-10-16 | 1953-07-06 | Mueller C H F Ag | Drehbare Roentgenroehre mit magnetisch festgehaltenem Elektronenstrahlbuendel |
DE8713042U1 (de) * | 1987-09-28 | 1989-01-26 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Röntgenröhre |
DE4425021A1 (de) * | 1993-07-16 | 1995-02-09 | Picker Int Inc | Röntgenröhrenanordnung |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19820427A1 (de) * | 1998-05-07 | 1999-11-11 | Siemens Ag | Röntgenstrahlersystem |
DE19929655B4 (de) * | 1998-07-09 | 2012-02-16 | Siemens Ag | Röntgenstrahler |
DE19851853C1 (de) * | 1998-11-10 | 2000-06-08 | Siemens Ag | Drehkolbenstrahler |
DE19854484C1 (de) * | 1998-11-25 | 2000-05-04 | Siemens Ag | Röntgenröhre |
DE19900467A1 (de) * | 1999-01-08 | 2000-04-20 | Siemens Ag | Röntgenröhre mit Elektronenfänger |
DE19900468A1 (de) * | 1999-01-08 | 2000-07-20 | Siemens Ag | Röntgenröhre mit optimiertem Elektronenauftreffwinkel |
DE19945416C1 (de) * | 1999-09-22 | 2001-04-26 | Siemens Ag | Kühleinrichtung für einen Röntgenstrahler |
DE10320361B3 (de) * | 2003-05-07 | 2004-12-16 | Siemens Ag | Vorrichtung mit einem in einem Fluid eingetauchten Drehkörper, insbesondere Röntgenstrahler |
DE10335664B3 (de) * | 2003-08-04 | 2005-06-16 | Siemens Ag | Vorrichtung mit einem drehangetriebenen Drehkörper |
DE102005040856A1 (de) * | 2005-08-29 | 2007-03-29 | Siemens Ag | Drehkolbenstrahler |
DE102005040856B4 (de) * | 2005-08-29 | 2012-03-29 | Siemens Ag | Drehkolbenstrahler |
DE102005049273A1 (de) * | 2005-10-14 | 2007-04-19 | Siemens Ag | Drehkolbenröhre |
DE102005049273B4 (de) * | 2005-10-14 | 2011-06-01 | Siemens Ag | Drehkolbenröhre |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5703926A (en) | 1997-12-30 |
JPH1012169A (ja) | 1998-01-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19612698C1 (de) | Röntgenstrahler mit zwangsgekühlter Drehröhre | |
DE10318194A1 (de) | Röntgenröhre mit Flüssigmetall-Gleitlager | |
DE69521108T2 (de) | Anordnung von Röntgenröhren | |
DE69326496T2 (de) | Ringförmige Röntgenstrahlenquelle | |
DE69309587T2 (de) | Drehkatoden - Röntgenröhre | |
DE4425021B4 (de) | Röntgenröhrenanordnung mit einer stationären Hülse | |
WO2001039557A1 (de) | Röntgenstrahler mit zwangsgekühlter drehanode | |
CH690145A5 (de) | Hochspannungsstecker für eine Röntgenröhre. | |
DE69301932T2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Drehanoden-Röntgenröhre | |
EP0040733A2 (de) | Generatorläufer, insbesondere Turbogeneratorläufer, mit supraleitender Erregerwicklung | |
DE68914307T2 (de) | Röntgenquelle hoher Intensität unter Verwendung eines Balgs. | |
DE19851853C1 (de) | Drehkolbenstrahler | |
DE19929655B4 (de) | Röntgenstrahler | |
DE102009044587A1 (de) | Röntgenröhre mit flüssigkeitsgekühlten Lagern und flüssigkeitsgekühlten Targets | |
EP0328951B1 (de) | Röntgenröhre | |
DE8713042U1 (de) | Röntgenröhre | |
DE69404422T2 (de) | Drehanodenröntgenröhre | |
DE10320361B3 (de) | Vorrichtung mit einem in einem Fluid eingetauchten Drehkörper, insbesondere Röntgenstrahler | |
DE69105610T2 (de) | Röntgenröhre für Computertomographievorrichtung. | |
DE738508C (de) | Roentgenroehre mit Glaswandung und elektromagnetisch angetriebener Drehanode | |
EP0460421A1 (de) | Röntgenröhre | |
DE19745998A1 (de) | Verwendung einer Röntgenröhre und für diese Verwendung vorgesehene Röntgenröhre | |
DE695292C (de) | Drehanodenroentgenroehre mit Hochspannungsschutzmantel | |
DE102013215673A1 (de) | Einpoliger Röntgenstrahler | |
DE3644719C1 (en) | Liquid-cooled X-ray rotating anode |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20121002 |