DE19824008C2 - Röntgenstrahler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Röntgenstrahler mit einer Röntgenröhre nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie er beispielsweise aus EP 04 26 897 A1 bekannt ist.

Derartige Röntgenstrahler dienen insbesondere als Einkesselgeneratoren zur Aufnahme sämtlicher für die Röntgenstrahlenerzeugung notwendigen Bauelemente und werden vorzugsweise in mobilen Röntgendiagnostikeinrichtungen mit einem C-Bogen eingesetzt.

Durch Fertigungstoleranzen beim C-Bogen-Profil und beim Röntgenstrahler ist es notwendig, in einer Röntgendiagnostikeinrichtung den Zentralstrahl der Röntgenröhre derart zu justieren, daß er auf dem Mittelpunkt des Strahleneintrittsfensters eines am gegenüberliegenden Schenkel des C-Bogens angeordneten Röntgenbildverstärkers trifft. Dazu müssen Verstellmittel für die Röntgenröhre im Gehäuse oder Verstellmittel für das Gehäuse bezüglich des C-Bogens vorgesehen werden.

Eine verstellbare Halterung einer Röntgenröhre in einem Gehäuse ist aus der europäischen Patentanmeldung EP 426 897 A1 bekannt. Die Röntgenröhre wird dabei von einem Röhrenträger gehalten, der durch Haltemittel verstellbar mit einem Montagekopf verbunden ist, der einen Teil eines flüssigkeitsdichten, starren Gehäuses aus einem Montagekopf und einer Wanne bildet. Die Lage der Röntgenröhre wird hierbei durch Verstellung der Haltemittel bezüglich des Montageflansches, der Wanne und des Strahlenaustrittsfensters verstellt. Zwischen den verstellbaren Haltemitteln und dem Gehäuse sind Dichtungen vorgesehen, die einen Austritt des Kühlmittels aus dem Gehäuse verhindern.

Aus dem Gebrauchsmuster DE 90 14 937 U1 ist ein Röntgenstrahler bekannt, bei dem ein Montagekopf in eine Wanne eingreift und zwischen Montagekopf und Wanne Dichtmittel eingepreßt werden, die eine öldichte Verbindung zwischen dem Montagekopf und der Wanne sicherstellen.

Aus der Offenlegungsschrift DE 42 07 173 A1 ist eine Halterung für einen Röntgenstrahler bekannt, wobei die Halterung im Bereich der Achse des Zentralstrahles der Röntgenröhre angreift und so ausgebildet ist, daß sich eine temperaturbedingte Ausdehnung allenfalls in Richtung des Zentralstrahles auswirkt.

Ferner ist aus der Offenlegungsschrift DE 42 07 174 A1 ein Röntgenstrahler mit einer Befestigungsvorrichtung bekannt, bei dem die Befestigungsvorrichtung an der Röntgenröhre angebracht ist und durch ein ölgefülltes, zweiteiliges Schutzgehäuse nach außen tritt, wobei die beiden Teile des Schutzgehäuses in der Trennungsebene durch einen Dichtungs-o-Ring gegeneinander abgedichtet werden.

Ferner sind auf dem Markt verstellbare Halterungen für Röntgenstrahler bekannt, bei denen die Wanne des Röntgenstrahlers mit verstellbaren Haltemitteln an einem Schenkel des C- Bogens angebracht ist.

Nachteil der bekannten Lösungen ist, daß bei der Verstellung der Röntgenröhre gegenüber dem Montagekopf der Zentrahlstrahl gegenüber dem Strahlenaustrittsfenster und dem Montagekopf verstellt wird. Wird eine Blendenanordnung am Montageflansch angebracht, so muß diese nach Einstellung der Röntgenröhre bezüglich des Zentrahlstrahles mit Einstellmitteln eigens justiert werden. Im Fall, daß die Wanne am C-Bogen verstellbar gehalten wird, ist in der Praxis ein guter Wärmekontakt zwischen C-Bogen und Wanne nicht gewährleistet. Dieser ist jedoch wünschenswert, um einen Teil der Verlustwärme der Röntgenröhre durch Wärmeleitung in den C-Bogen abzuführen und diesen als Kühlkörper zu verwenden.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen preisgünstig herstellbaren Röntgenstrahler der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem eine Einstellung der Ausrichtung der Röntgenröhre und damit des Zentralstrahles bei zusammengebautem Gehäuse erfolgen kann, ohne daß der Zentralstrahl bezüglich des Strahlenaustrittsfensters und des Montageflansches verstellt wird. Ferner soffen die oben erwähnten Nachteile der bekannten Lösungen vermieden werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Montageflansch durch verstellbare Haltemittel verstellbar mit dem Deckel des Gehäuses verbunden ist, wobei die Dichtung längs ihres Umfanges eine durch die Haltemittel einstellbare Dicke aufweist.

Die Erfindung wird anhand der Abbildungen näher erläutert. In Fig. 1 ist der erfindungsgemäße Röntgenstrahler im Schnitt dargestellt. An einem Ende des C-Bogens (14) ist die mit einem Kühlmittel (13) gefüllte Wanne (10) des Röntgenstrahlers starr angeordnet und wird mit Haltemitteln (15, 15') gehalten. Zur Verbesserung des Wärmeüberganges zwischen Wanne (10) und C-Bogen (14) ist vorgesehen, den durch Fertigungstoleranzen entstehenden Flächenspalt mit einer wärmeleitfähigen Masse auszufüllen. Die Wanne (10) weist im Bereich des C-Bogens (14) eine Kabeldurchführung (11) auf, durch die im Inneren des C-Bogens (14) verlegten Kabel (12) flüssigkeitsdicht in die Wanne (10) eingeführt werden. Die Wanne (10) trägt an der Oberseite eine Dichtung (21), mit der ein Deckel (20) flüssigkeitsdicht mit der Wanne verbunden ist. Bei der schematischen Darstellung in Fig. 1 wurde auf die Darstellung der notwendigen Haltemittel, wie beispielsweise Schrauben, verzichtet. Am Deckel (20) ist im Bereich einer Öffnung ein Montageflansch (30) angeordnet, der durch eine Dichtung (31) flüssigkeitsdicht mit dem Deckel (20) verbunden ist und durch verstellbare Haltemittel (32) und durch Sicherungsschrauben (33) gehalten wird. Der Montageflansch (30) weist seinerseits eine Öffnung auf, in der ein nahe an die Röntgenröhre (50) heranreichendes Strahlenaustrittsfenster (40) flüssigkeitsdicht am Montageflansch (30) angeordnet ist. Im Beispiel der Darstellung ist zwischen Strahlenaustrittsfenster (40) und dem Montageflansch (30) eine Dichtung (41) angeordnet und das Strahlenaustrittsfenster (40) wird durch einen lediglich schematisch, ohne Haltemittel dargestellten Flansch (42) gehalten. Am Montageflansch (30) ist ein Röhrenträger (51) angeordnet, durch den die Röntgenröhre (50) starr mit dem Montageflansch (30) verbunden ist. Es ist für die Erfindung unerheblich, wenn der Röhrenträger verstellbar ausgeführt ist, um bei der Vormontage des Röntgenstrahlers eine bequeme Vorjustierung der Röntgenröhre vornehmen zu können.

In Fig. 2 ist ein erfindungsgemäßer Röntgenstrahler schematisch dargestellt, bei dem der Montageflansch auf der der Kühlflüssigkeit (13) zugewandten Seite des Deckels (20) angeordnet ist. Fig. 2a.) zeigt den Montageflansch (30) in der Ansicht. Auf einem Lochkreis, der außerhalb einer kreisförmigen Öffnung liegt, sind 6 Gewindebolzen (34, 34', ...) im Abstand von 60° angeordnet. Die Gewindebolzen sind im Ausführungsbeispiel alle identisch; sie werden jedoch bei der Montage des Montageflansches jeweils abwechselnd als verstellbare Haltemittel (32) beziehungsweise als Sicherungsschrauben (33) festgelegt. Durch die Anordnung von drei verstellbaren Haltemitteln (32) im Winkelabstand von 180° kann der Montageflansch taumelnd gegenüber dem Deckel (20) verstellbar gehalten werden. Außerhalb des Lochkreises ist eine ringförmige Nut (39) zur Aufnahme der Dichtung (31) vorgesehen. In Fig. 2b.) ist der Röntgenstrahler im Schnitt längs der Linie AA' aus Fig. 2a.) dargestellt. Der Deckel (20) weist außerhalb der Öffnung, durch die das Röntgenstrahlbündel hindurchtritt, einen Lochkreis mit Bohrungen auf, deren Durchmesser wenigstens 2,5 mm größer ist als der Durchmesser der Gewindebolzen (34). In diesen Bohrungen sind die Gewindebolzen (34, 34') angeordnet, die mit dem Montageflansch starr verbunden sind. Es ist unerheblich, ob die Gewindebolzen (34, 34') in den Montageflansch (30) eingelötet, eingegossen oder aufgeschweißt sind. Zwischen dem Deckel (20) und dem Montageflansch (30) ist außerhalb des Kreises der Gewindebolzen (34, 34') eine über einen Bereich von einigen Millimetern komprimierbare Dichtung (31) in der Nut (39) angeordnet. Die Dichtung dichtet den Bereich der verstellbaren Haltemittel (32) und der Sicherungsschrauben (33) gegenüber dem Kühlmittel (13) in der Wanne ab. Dadurch ist sichergestellt, daß sowohl die verstellbaren Haltemittel (32) als auch die Sicherungsschrauben (33) vollständig an Luft angeordnet sind und keine Abdichtung der verstellbaren Haltemittel (32) gegenüber dem Kühlmittel (13) erforderlich ist. Der Montageflansch (30) weist in seinem Zentrum eine Öffnung auf, in dem ein Strahlenaustrittsfenster (40) flüssigkeitsdicht angeordnet ist. Im Ausführungsbeispiel ist das Strahlenaustrittsfenster (40) mit einer Vergußmasse (43) in den Montageflansch flüssigkeitsdicht eingeklebt. Das Strahlenaustrittsfenster (40) reicht nahe an die Röntgenröhre (50) heran, um den Weg der Röntgenstrahlung durch das Kühlmittel (13) möglichst klein zu halten. Die Röntgenröhre (50) ist starr am Montageflansch (30) angeordnet und wird durch einen schematisch 3 dargestellten Röhrenträger (51) gehalten. Die dargestellte Sicherungsschraube (33) verhindert, daß bei Verstellen des verstellbaren Haltemittels (32) über die zulässige, maximale Dichtungsdicke d_max hinaus, der Abstand zwischen Montageflansch (30) und Deckel (20) durch die Sicherungsschraube (33) derart begrenzt wird, daß die maximale Dichtungsdicke d_max gerade nicht überschritten wird. Im Ausführungsbeispiel ist zur Begrenzung des Abstandes jeweils eine Abstandshülse (36) vorgesehen, die durch eine Mutter (35) gehalten wird. Zwischen Mutter (35) und der Abstandshülse (36) ist schematisch die Grundplatte (37) der Blendenhalterung dargestellt, die durch die dargestellte Anordnung stets parallel zum Montageflansch angeordnet ist, unabhängig davon, wie die Röntgenröhre (50) gegenüber dem Deckel (20) verstellt wird. Der Zentralstrahl (53) liegt bei dieser Anordnung stets zentral in der Mitte des Montageflansches (30) und ein Nachjustieren der Blende nach dem Justieren der Röntgenröhre ist nicht erforderlich.

Die Verstellung der Lage des Montageflansches gegenüber dem Deckel wird mit Hilfe von verstellbaren Haltemitteln (32) bewirkt, die es erlauben, die Dicke "d" der Dichtung (31) zu verändern. Es sind auf dem Montageflansch drei verstellbare Haltemittel (32) vorgesehen, die unabhängig voneinander so einstellbar sind, daß die Abstände d_i jeweils im Bereich d_min < d_i < d_max liegen, wobei i = 1-3 und d_min der kleinste einstellbare Abstand und d_max der größte einstellbare Abstand bedeuten, bei denen die Dichtung ihre Dichtfunktion erfüllt. Beispielhaft wird die Dimensionierung für eine Dichtung (31), die als o-Ring ausgebildet ist, angegeben. Der Durchmesser des torusförmigen o-Ringes wird mit 16 mm angenommen; der Torusdurchmesser mit 120 mm. Das Material des o-Ringes sei so gewählt, daß d_min = 7,77 mm und d_max = 13 mm betragen. Der maximale Kippwinkel des Montageflansches gegenüber dem Deckel berechnet sich aus arctan ((13-7, 77)/120) zu 2,5°. Bei einem angenommenen Abstand zwischen dem Fokus der Röntgenröhre und dem Eingangsfenster des Röntgenbildverstärkers von 800 mm ergibt sich am Eingangsfenster des Bildverstärkers ein kreisförmiger Bereich von 68 mm Durchmesser, innerhalb dessen die Lage des Zentralstrahles einstellbar ist. Es ist unerheblich für die Erfindung, welche Querschnittsform die Dichtung (31) aufweist. Es sind neben einem runden Querschnitt beispielsweise auch rechteckige oder ellipsenförmige Querschnitte denkbar. Vorzugsweise wird jedoch die Dichtung (31) kreisförmig, beispielsweise in eine Nut (39) eingelegt. Es ist jedoch auch vorgesehen, auf der dem Kühlmittel (13) abgewandten Seite der Dichtung (31) einen kreisförmigen Stützring anzubringen. Ein solcher Stützring kann auch die Funktion übernehmen, die minimale Dicke der Dichtung (31) zu begrenzen.

Es ist für die Erfindung unerheblich, ob der Montageflansch von der Röntgenröhre aus gesehen hinter dem Deckel des Gehäuses angeordnet ist oder davor. In der Praxis ist es häufig von Vorteil, den Montageflansch mit den Röhrenträgern, der Röntgenröhre, und dem Stahlenaustrittsfenster als eine Einheit vorzumontieren, die Lage des Zentralstrahles bezüglich des Zentrums des Montageflansches zu überprüfen und die vorgeprüfte Einheit auf der Innenseite des Deckels anzubringen. Ferner ist es für die Erfindung unerheblich, ob der Montageflansch auf einem weitgehend ebenen Deckel (20) oder an der Wanne (10) angeordnet ist. Es kann in der Praxis von Vorteil sein, das als Deckel (20) in Fig. 1 und 2 bezeichnete Gehäuseteil wannenförmig auszuführen und das Gehäuse auf der dem Strahlenaustrittsfenster (40) der Röntgenröhre (50) abgewandten Seite mit einem Deckel flüssigkeitsdicht zu verschließen. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn elektronische Schaltungen innerhalb des Gehäuses angeordnet sind.

Verzeichnis der Abbildungen:

Fig. 1: Schnitt durch den erfindungsgemäßen Röntgenstrahler

Fig. 2: a.) Ansicht des Montageflansches

b.) Darstellung des Schnittes AA' aus Fig. 2a)

Bezugszeichenliste

10

Wanne

11

Kabeldurchführung

12

Kabel

13

Kühlmittel

14

C-Bogen

15

,

15

' Haltemittel für Wanne

20

Deckel

21

Deckeldichtung

30

Montageflansch

31

Dichtung

32

verstellbares Haltemittel

33

Sicherungsschraube

34

,

34

' Gewindebolzen

35

,

35

' Mutter

36

Abstandshülse

37

Grundplatte der Blendenhalterung

38

Scheibe

39

Nut

40

Strahlenaustrittsfenster

41

Dichtung des Strahlenaustrittsfensters

42

Flansch

43

Vergußmasse

50

Röntgenröhre

51

Röhrenträger

53

Zentralstrahl der Röntgenröhre

Claims (4)

1. Röntgenstrahler mit einer Röntgenröhre (50), die in einem mit Kühlmittel (13) gefüllten, flüssigkeitsdichten Gehäuse angeordnet ist, wobei das flüssigkeitsdichte Gehäuse aus einer Wanne (10), einem Deckel (20) und einem mehrfach verstellbaren Montageflansch (30) mit einem Strahlenaustrittsfenster (40) und einer Dichtung (31) zwischen dem Montageflansch (30) und dem Deckel (20) besteht, wobei die Röntgenröhre (50) von einem Röhrenträger (51) gehalten wird, der starr mit dem Montageflansch (30) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Montageflansch (30) durch verstellbare Haltemittel (32) verstellbar mit dem Deckel (20) verbunden ist, wobei die Dichtung (31) längs ihres Umfanges eine durch die Haltemittel (32) einstellbare Dicke aufweist.

2. Röntgenstrahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (31) ein torusförmiger o-Ring aus einem elastischem Material ist, und zwischen dem Montageflansch (30) und dem Deckel (20) durch die verstellbaren Haltemittel (32) längs ihres Umfanges unterschiedlich stark komprimierbar ist.

3. Röntgenstrahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (31) aus einem elastischem Material mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt besteht und zwischen dem Montageflansch (30) und dem Deckel (20) durch die verstellbaren Haltemittel (32) längs ihres Umfanges unterschiedlich stark komprimierbar ist.

4. Röntgenstrahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (31) aus einem elastischen Material mit im wesentlichen ellipsenförmigen Querschnitt besteht und zwischen dem Montageflansch (30) und dem Deckel (20) durch die verstellbaren Haltemittel (32) längs ihres Umfanges unterschiedlich stark komprimierbar ist.