DE3207681A1

DE3207681A1 - X-RAY RAY GENERATOR

Info

Publication number: DE3207681A1
Application number: DE19823207681
Authority: DE
Inventors: Jay W. Yonkers N.Y. Shepherd; Albert S. Stamford Conn. Zacarias
Original assignee: Machlett Laboratories Inc
Current assignee: Machlett Laboratories Inc
Priority date: 1981-03-03
Filing date: 1982-03-03
Publication date: 1982-09-30
Also published as: IT8247873A0; FR2501452A1; JPS57158938A; GB2094057A

Description

The Machlett Laboratories Inc., Stamford, Connecticut, Vereinigte Staaten von AmerikaThe Machlett Laboratories Inc., Stamford, Connecticut, United States of America

Röntgenstrahlen-GeneratorX-ray generator

Die Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf Röntgenstrahlen-Generatoranordnungen, insbesondere auf solche mit einer Röntgenröhre mit sich drehender Anode, die mit einer magnetischen Abschirmvorrichtung ausgestattet ist, um Verzerrungen bei Abbildungen in Röntgen-Tomographieeinrichtungen zu verringern und um das Auflösungsvermögen des Röntgenstrahlbündels bei den Röntgenbildern zu verbessern.The invention relates generally to x-ray generator assemblies, especially those with an X-ray tube with a rotating anode and equipped with a magnetic shielding device is to reduce distortions in images in X-ray tomography devices and to improve the resolution of the X-ray beam in the X-ray images.

Eine solche Röntgenstrahlen-Generatoranordnung kann eine Röntgenröhre mit sich drehender Anode enthalten, die aus einer röhrenförmigen Ummantelung besteht, in der die Elektronen aussendende Kathode so angeordnet ist, daß sie Elektronen auf eine ausgerichtete Brennpunktfläche einer drehbaren Auffanganode ausstrahlt. Die beim Betrieb der Kathode ausgestrahlten Elektronen treffen dabei mit ausreichender Geschwindigkeit auf die Brennpunktfläche auf, so daß Röntgenstrahlen erzeugt v/erden, die sich von dort in einem divergenten Strahlenbündel ausbreiten. Dieses divergente Bündel von Röntgenstrahlen, das durch ein Fenster der Röhrenummantelung hindurchgeht, kann durch eine Kollimatorvorrichtung der Anordnung und dann durch denSuch an X-ray generator arrangement may include an X-ray tube with a rotating anode made from consists of a tubular sheath in which the Electrons emitting cathode is arranged so that they electrons on an aligned focal surface of a rotatable collecting anode emits. The electrons emitted during operation of the cathode hit with sufficient force Velocity on the focal surface so that x-rays are generated v / earth moving from there propagate in a divergent bundle of rays. This divergent bundle of X-rays passing through a Window of the tube casing goes through, can through a Collimator device of the assembly and then through the

Körper eines Patienten geleitet werden. Die dabei erzeugten Änderungen der Strahlenintensität können dann von einem oder mehreren Detektoren ausgewertet werden,, um daraus entsprechende elektrische Signale zu erzeugen, die in.geeigneter Weise weiterverarbeitet werden können, z.B. im Rahmen der Computertomographie, um entsprechende Abbildungen zu erhalten. Die entstehenden Abbildungen können daher verbessert werden, wenn man die Lage der Brennpunktfläche gegenüber der Kollimatorvorrichtung so gut wie möglich fixiert hält.Body of a patient are guided. The generated Changes in radiation intensity can then be evaluated by one or more detectors, in order to generate corresponding electrical signals therefrom, which are further processed in a suitable manner can, e.g. in the context of computed tomography, in order to obtain corresponding images. The emerging Images can therefore be improved by considering the position of the focal surface with respect to the collimator device as firmly fixed as possible.

Um durch Überhitzen bedingte Zerstörungen zu vermeiden, wird das Auffangmaterial der auf den Elektronenstrahl ausgerichteten Brennpunktfläche fortlaufend· durch Drehen der Auffanganode gegenüber dem Elektronenstrahl ausgetauscht. Die Auffanganode ist daher normalerweise an einem Rotor oder Läufer befestigt, der in das eine Ende der Ummantelung hineinragt, das vom Ständer eines Induktionsmotors umschlossen ist. Bei Erregung des Stän-' ders mit Wechselstrom entsteht daher ein magnetisches Drehfeld, dessen Flußlinien das umschlossene Ende der Ummantelung diametral durchdringen. Das magnetische Drehfeld dreht demzufolge den Läufer in dem umschlossenen Ende der Ummantelung und damit auch die am Läufer befestigte Auffanganode.In order to avoid damage caused by overheating, the collecting material is applied to the electron beam aligned focal surface continuously · by rotating the collecting anode is exchanged for the electron beam. The collecting anode is therefore normally on attached to a rotor or runner, which protrudes into one end of the casing, that of the stator of an induction motor is enclosed. When the stator is excited with alternating current, a magnetic one is created Rotating field whose lines of flux penetrate the enclosed end of the casing diametrically. The magnetic one The rotating field therefore rotates the rotor in the enclosed end of the casing and thus also the one on the rotor attached collecting anode.

Dabei hat sich jedoch herausgestellt, daß das vom Läufer erzeugte Magnetfeld auch Streu- oder Randflußlinien aufweist, die den von der Kathode ausgehenden und auf die Brennpunktfläche der Auffanganode auftreffenden Elektronenstrahl quer durchlaufen. Der Elektronenstrahl wird daher aus seiner normalen Lage mit Bezug auf das Fenster in der Röhrenummantelung und der Kollimatorvorri.chtung der Anordnung seitlich abgelenkt. Außerdem bewegt sich der Elektronenstrahl, bedingt durch die DrehbewegungIt turned out, however, that this was from the runner The generated magnetic field also has stray or marginal flux lines that affect the emanating from the cathode and onto the The electron beam traverses the focal area of the collecting anode. The electron beam will hence from its normal position with respect to the window in the tube casing and the collimator device the arrangement deflected laterally. In addition, the electron beam moves due to the rotation

der Magnetflußlinien, ringförmig lam seine normale Lage. Die Brennpunktfläche wird folglich vergrößert und dementsprechend wird auch das Auflösungsvermögen des divergierenden Röntgenstrahlenbündels, das von der vergrößerten Brennpunktfläche ausgeht,' herabgesetzt. Weiterhin bewirken die Lageverschiebungen der Brennpunktfläche gegenüber dem Fenster in der Röhrenummantelung und der Kollimatorvorrichtung der Anordnung geringe Änderungen der Intensität im Röntgenstrahlenbündel, die bei manchen Röntgentechniken, wie z.B. bei der Computertomographie-Abtastung, bei der Änderungen unter einem Prozent erkannt werden, äußerst gravierend werden.of the magnetic flux lines, ring-shaped lam its normal position. The focal area is consequently increased and accordingly the resolving power of the divergent X-ray beam emanating from the enlarged focal area, 'reduced. Continue to effect the shifts in position of the focal surface with respect to the window in the tube casing and the collimator device the arrangement slight changes in the intensity in the X-ray beam, which in some X-ray techniques, such as in computed tomography scanning, in which changes of less than one percent are recognized can become extremely serious.

Man hat daher bereits versucht, den Elektronenstrahl gegenüber dem zum Drehen der Auffanganode erzeugten Magnetfeld abzuschirmen. Jedoch sind einige dieser Versuche an der Forderung gescheitert, daß das umschlossene Ende der Ummantelung aus unmagnetischem Material bestehen muß, damit die vom Ständer erzeugten magnetisehen Flußlinien das umschlossene Ende der Ummantelung auch diametral durchdringen. Andere Versuche haben zu magnetisch leitenden Vorrichtungen geführt, die so angeordnet sind, daß die vom Ständer erzeugten magnetischen Flußlinien direkt auf den ^Elektronenstrahlbereich gerichtet werden.Attempts have therefore already been made to shield the electron beam from the magnetic field generated for rotating the collecting anode. However, some of these attempts have failed due to the requirement that the enclosed end of the casing must consist of non-magnetic material so that the magnetic flux lines generated by the stator also penetrate the enclosed end of the casing diametrically. Other attempts have led to magnetically conductive devices which are arranged so that the lines of magnetic flux generated by the stator are directed directly onto the ^electron beam region.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, diese und andere Nachteile bekannter Lösungen zu vermeiden und eine Röntgenstrahlen- Generatoranordnung zu schaffen, bei der der Elektronenstrahlbereich durch die Flußlinien eines internen Magnetfeldes nicht beeinträchtigt wird. Diese Aufgabe wird bei einem Röntgenstrahlen-Generator mit Einrichtungen zur Erzeugung eines Elektronenstrahles und Einrichtungen im Abstand vom Elektronenstrahl zur Erzeugung eines magnetischen Feldes mit Flüßlinienan-It is therefore the object of the invention to avoid these and other disadvantages of known solutions and a To provide an X-ray generator arrangement in which the electron beam region is defined by the lines of flux an internal magnetic field is not affected. This task is done with an X-ray generator with devices for generating an electron beam and devices at a distance from the electron beam to Generation of a magnetic field with flow lines

teilen, die quer zum Elektronenstrahl verlaufen, in allgemeiner Form dadurch gelöst, daß sich Vorrichtungen räumlich quer zwischen den Einrichtungen zur Erzeugung des Elektronenstrahles und des Magnetfeldes erstrecken, um die Flußlinien des Magnetfeldes vom Elektronenstrahl wegzuleiten. parts, which run transversely to the electron beam, solved in general form in that devices spatially extend transversely between the devices for generating the electron beam and the magnetic field in order to guide the lines of flow of the magnetic field away from the electron beam.

Eine solche Generatoranordnung kann eine Röntgenröhre mit sich drehender Anode aufweisen, wobei ein Teil der Röhre von dem Ständer eines Induktionsmotors umschlossen wird und die magnetische Abschirmvorrichtung sich in radialer Richtung erstreckend zwischen dem Ständerende und dem Elektronenstrahlbereich der Röhre angeordnet ist.Such a generator assembly may include with rotating anode X-ray tube, wherein a portion of the tube is surrounded by the stator of an induction motor and the magnetic shielding apparatus is itself arranged in a radial direction extending between the stator end and the electron-emitting region of the tube.

Die Röntgenröhre mit drehender Anode weist eine röhrenförmige Ummantelung mit einer Kathode darin auf, die so angeordnet ist, daß ein Elektronenstrahl auf eine Brennpunktfläche auf der am Läufer befestigten und sich drehenden Auffanganode gerichtet ist. Der Läufer ist an einem Ende der Röhrenummantelung drehbar gelagert, das vom Ständer eines Induktionsmotors umschlossen ist, der durch Wechselstrom erregt wird, um ein magnetisches Drehfeld mit diametral verlaufenden Flußlinien zu erzeugen. Die magnetische Abschirmvorrichtung besteht aus einem Material mit hoher magnetischer Leitfähigkeit, zum Beispiel einer Permeabilität größer' als 10 000, und hat eine vorzugsweise ringförmige Gestalt,· um einen Teil der Röhre zu umschließen.The rotating anode x-ray tube has a tubular jacket with a cathode therein, the is arranged so that an electron beam is attached to a focal surface on the rotor and itself rotating collecting anode. The rotor is rotatably mounted at one end of the tube casing, which is enclosed by the stator of an induction motor, which is excited by alternating current to a magnetic Generate rotating field with diametrically extending lines of flux. The magnetic shielding device consists made of a material with high magnetic conductivity, for example a permeability greater than 10,000, and is preferably annular in shape to enclose part of the tube.

Dabei kann die magnetische Abschirmvorrichtung einen Teil der Röhre in der Weise umschließen, daß sie sich in' radialer Richtung zwischen dem benachbarten Ende des Ständers und dem von der Kathode zur Brennpunktfläche auf der Auffanganode verlaufenden ElektronenstrahlThe magnetic shielding device can enclose a part of the tube in such a way that it is in the radial direction between the adjacent end of the stator and that from the cathode to the focal surface electron beam traveling on the collecting anode

erstreckt. Vom benachbarten Ende des Ständers ausgehende Streu- oder Randflußlinien werden daher von dem magnetisch hochleitfähigen Material der Abschirmvorrichtung, die eine Ableitung mit niedrigem Widerstand bildet, von dem Elektronenstrahl weggelenkt. Die Elektronen des demzufolge nicht abgelenkten Strahles können also auf die vorgesehene,tatsächliche Brennpunktfläche der Aüffanganode auftreffen. Diese Brennpunktfläche kann daher so klein .wie möglich und auch in einer gegenüber dem Fenster der Röhrenummantelung und der Kollimatorvorrichtung der Anordnung fixierten Lage gehalten werden, so daß dadurch die Auflösungseigenschaften und die Gleichmäßigkeit der Strahlenintensität des von der Brennpunktfläche ausgehenden und durch das Fenster der Röhrenummantelung' hindurchtretenden Röntgenstrahlenbündels verbessert werden.extends. Stray or edge flux lines emanating from the adjacent end of the stator therefore become magnetic from the highly conductive material of the shielding device, which forms a drain with low resistance, of deflected away from the electron beam. The electrons of the consequently not deflected beam can so on the intended, actual focal area of the catching anode hit. This focal area can therefore as small as possible and also in one opposite the window of the tube casing and the collimator device the arrangement are held in a fixed position, so that the resolution properties and the uniformity of the radiation intensity emanating from the focal area and through the window the tube casing 'passing X-ray beam can be improved.

Weitere Einzelheiten der Erfindung seien nachfolgend· anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Im einzelnen zeigenFurther details of the invention are given below on the basis of an exemplary embodiment shown in the drawing explained in more detail. Show in detail

FIG 1 eine schematische Darstellung eines RÖntgenstrahlen-Generators gemäß der Erfindung,1 shows a schematic representation of an X-ray generator according to the invention,

FIG 2 einen teilweise geschnittenen Aufriß des Röntgenstrahlen-Generators gemäß FIG 1, aber mit weggelassener Außenwand,'FIG. 2 shows a partially sectioned elevation of the X-ray generator according to FIG. 1, but with the outer wall left out, '

FIG 3 einen teilweise geschnittenen Aufriß der Traghülse und der Abschirmvorrichtung gemäßFIG. 3 shows a partially sectioned elevation of the support sleeve and the shielding device according to FIG

FIG 2,FIG 2,

FIG 4 einen Grundriß der in FIG 3 gezeigten Abschirmvorrichtung ,
35FIG. 4 shows a plan view of the shielding device shown in FIG. 3,
35

FIG 5 einen schematischen Axialschnitt eines Teiles des in FIG 2 gezeigten Generators ohne die magnetische Abschirmvorrichtung,FIG. 5 shows a schematic axial section of part of the generator shown in FIG. 2 without the magnetic shielding device,

FIG 6 einen schematischen Axialschnitt gleich dem von FIG 5, aber mit Darstellung der magnetischen Abschirmvorrichtung zur Verdeutlichung des dadurch bewirkten Abschirmeffektes für das Magnetfeld und6 shows a schematic axial section similar to that of FIG. 5, but with a representation of the magnetic shielding device for clarification the resulting shielding effect for the magnetic field and

FIG 7 einen schematischen Grundriß der in FIG 6 gezeigten magnetischen Abschirmvorrichtung zur v/eiteren Verdeutlichung der auf das Magnetfeld ausgeübten Wirkung.FIG. 7 shows a schematic plan view of the magnetic shielding device shown in FIG to further clarify the effect exerted on the magnetic field.

Bei allen Figuren beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Teile.In all the figures, the same reference symbols relate to the same parts.

Die in FIG 1 gezeigte Röntgenstrahlen-Generatoranordnung 10 besteht in herkömmlicher Weise aus einem für Röntgenstrahlen undurchlässigen Gehäuse von im wesentlichen hohlzylinderförmiger Gestalt zur Aufnahme einer länglich gegliederten Röntgenröhre 14. Die Röhre 14 ist eine solche mit drehender-Anode, und der Elektronenstrahlbereich 16 ist in Ausrichtung auf eine übliche Öffnung 18 angeordnet, die sich von einem zentralen Teil des Gehäuses nach außen erstreckt. Über der Öffnung 18 ist ein üblicher Kollimator 19 angebracht, zum Beispiel ein solcher gemäß dem US-Patent 3.581.094.The X-ray generator arrangement shown in FIG 10 consists in a conventional manner of an X-ray impermeable housing of substantially hollow cylindrical shape Shape for receiving an elongated X-ray tube 14. The tube 14 is one such rotating anode, and the electron beam region 16 is positioned in alignment with a common opening 18 extending from a central part of the housing extends outside. A conventional collimator 19 is attached over the opening 18, for example one according to FIG U.S. Patent 3,581,094.

Innerhalb des Gehäuses 12 ist das eine Ende der Röntgenröhre 14 ' von einem im wesentlichen zylindrischen Ständer 20 eines Induktionsmotors 22 umgeben. Der Ständer 20 erzeugt, wenn er elektrisch erregt wird, drehende elektromagnetische Felder, deren Flußlinien quer durchWithin the housing 12, one end of the x-ray tube 14 'is of a substantially cylindrical stand 20 of an induction motor 22 surrounded. The stator 20, when electrically energized, produces rotating electromagnetic fields whose lines of flux cut across

das -umschlossene Endteil der Röhre 14 verlaufen. Da Jedoch die elektromagnetischen Felder Streu- oder Randflußlinien aufweisen, die quer durch den Elektronenstrahlbereich 16 der Röhre 14 verlaufen, ist quer zwischen dem Bereich 16 und dem gegenüberliegenden Ende des Ständers ^s20 eine magnetische Abschirmvorrichtung 24 aus magnetisch hochleitendem Material mit einer Permeabilität über 10 000 angebracht.the enclosed end portion of the tube 14 extend. However, since having the electromagnetic fields scattered or Randflußlinien which run across the electron-emitting region 16 of the tube 14 is transversely between the area 16 and the opposite end of the stator ^s 20, a magnetic shielding 24 made of magnetically highly conductive material having a permeability of more than 10 000 appropriate.

Wie FIG 2 deutlicher erkennen läßt, ist das Gehäuse mit einer üblichen Auskleidung 26 aus Röntgenstrahlen absorbierendem Material, wie zum Beispiel Blei, versehen, die im wesentlichen auf Erdpotential gehalten wird. Das Gehäuse 12 ist außerdem mit einem üblichen Paar aus hornförmigen elektrischen Steckeraufnahmen 28 und 30 .versehen, die an den gegenüberliegenden Enden des Gehäuses sich nach außen erstrecken. Diese Stekkeraufnahmen 28 und 30 dienen in an sich bekannter Weise zur Aufnahme der Steckerenden von nicht gezeigten elektrischen Kabeln, über die die Elektroden der Röhre 14 mit Energie versorgt werden.As can be seen more clearly in FIG. 2, the housing is provided with a conventional lining 26 made of X-rays absorbent material, such as lead, provided, which is held essentially at ground potential will. The housing 12 is also provided with a conventional pair of horn-shaped electrical connector receptacles 28 and 30 provided on the opposite ends of the housing extend outward. These plug receptacles 28 and 30 are used in a manner known per se Way for receiving the connector ends of electrical cables, not shown, over which the electrodes of the tube 14 are supplied with energy.

Die Röntgenröhre 14 weist eine röhrenförmige Ummantelung 32 mit einem in der Nähe der Steckeraufnahme angeordneten muldenförmigen Ende für den Kathodenanschluß auf, das ringsum mit einem Kathodenhaltezylinder 34 verschmolzen ist. Dieser Zylinder 34 erstreckt sich axial innerhalb der Ummantelung 32 "und sein innen liegendes Ende ist mit einer Kappe 36 abgeschlossen.The x-ray tube 14 has a tubular sheath 32 with a near the connector receptacle arranged trough-shaped end for the cathode connection, the all around with a cathode holding cylinder 34 is merged. This cylinder 34 extends axially within the shell 32 "and its inside the lying end is closed with a cap 36.

Von der Kappe 36 aus erstreckt sich in radialer Richtung ein Hohlarm 38, der am entfernten Ende eine übliche Kathode 40 trägt. Diese Kathode 40 kann aus spiralförmig gewickeltem Glühdraht aus Elektronen emittierenden Material, wie zum Beispiel Wolfram, bestehen, der längs verlaufend in einer langgestrecktenFrom the cap 36, a hollow arm 38 extends in the radial direction, which is a conventional one at the distal end Cathode 40 carries. This cathode 40 can consist of spirally wound filament made of electrons emitting material, such as tungsten, consist of running longitudinally in an elongated

- it - it

Öffnung eines nicht gezeigten abgestufen Kathodenbechers angeordnet ist. Die Kathode 40 wird durch .mehrere nicht gezeigte Leitungen mit Heizstrom versorgt und gegenüber Erde auf einem vorgegebenen elektrischen Potential gehalten. Diese Leitungen verlaufen durch den Hohlarm 38 und hermetisch abgedichtet aus der Ummantelung 32 . heraus, um eine elektrische Verbindung über das Kabel 42 mit den entsprechenden Anschlüssen der Steckeraufnahme 28 herzustellen.· Die so angeordnete Kathode 40 strahlt Elektronen in den ^Elektronenstrahlbereich 16 der Röhre 14 und bündelt die ausgestrahlten Elektronen zu einem Strahl 44, der durch den Bereich 16 hindurchführt.Opening of a stepped cathode can, not shown, is arranged. The cathode 40 is supplied with heating current through several lines, not shown, and is kept at a predetermined electrical potential with respect to earth. These lines run through the hollow arm 38 and hermetically sealed from the jacket 32. The cathode 40 arranged in this way emits electrons into the ^electron beam area 16 of the tube 14 and bundles the emitted electrons into a beam 44 which passes through the area 16 leads through.

Die Elektroden in dem Strahl 44 werden durch den Bereich 16 hindurch beschleunigt und treffen auf eine ausgerichtete Brennpunktfläche 46 einer radial abgeschrägten Auffangspur 48, die aus einem RöntgenstrahlenThe electrodes in beam 44 are accelerated through area 16 and strike one aligned focal surface 46 of a radially tapered receiving track 48 formed from an X-ray

den
aussenden/Material hoher Ergiebigkeit, wie zum Beispiel eine Rhenium-Wolframlegierung, besteht. Als Folge der auftreffenden Elektronen entstehen also Röntgenstrahlen, die von der Brennpunktfläche 46 in einem divergierendem Bündel 50 ausgehen. Dieses Strahlenbündel 50 durchdringt das Fenster 52 der Ummantelung 32, die Öffnung 18 im Gehäuse 12 und den Kollimator 19, die radial auf die Brennpunktfläche 46 auf der abgeschrägten Auffangspur 48 ausgerichtet sind. Das Röntgenstrahlenbündel 50 scheint daher von einer radialen Projektion der Brennpunktfläche 46 auszugehen, die allgemein als "effektiver Brennpunkt" bezeichnet wird. Um demzufolge die Auflösung von feinen Einzelstrukturen auf vom Röntgenstrahlenbündel 50 erzeugten Bildern zu verbessern, ist es notwendig, einerseits die Brennpunktfläche 46 so klein wie möglich zu halten, damit sich der "effektive Brennpunkt" einer Punktquelle für das Röntgenstrahlenbündel 50 annähert, und andererseitsthe
emit / high-yield material, such as a rhenium-tungsten alloy. As a result of the impinging electrons, X-rays are generated which emanate from the focal surface 46 in a diverging bundle 50. This bundle of rays 50 penetrates the window 52 of the casing 32, the opening 18 in the housing 12 and the collimator 19, which are aligned radially with the focal surface 46 on the inclined collecting track 48. The X-ray beam 50 therefore appears to start from a radial projection of the focal surface 46, which is commonly referred to as the "effective focus". In order to improve the resolution of fine individual structures on images generated by the X-ray beam 50, it is necessary on the one hand to keep the focal area 46 as small as possible so that the "effective focus" approaches a point source for the X-ray beam 50, and on the other hand

die Lage der Brennpunktfläche 46 gegenüber dem Fenster 52 der Ummantelung 32 und dem Kollimator 19 fixiert zu halten, damit die Intensitätsschwankungen verringert werden.
5to keep the position of the focal surface 46 relative to the window 52 of the casing 32 and the collimator 19 fixed, so that the intensity fluctuations are reduced.
5

Die Auffangspur 4& wird von einem äußeren Ring einer Auffangscheibe 54 gebildet, die quer zur Ummantelung 32 angeordnet ist und in der Mitte mit herkömmlichen Mitteln an dem einen Ende eines Schaftes 56 mit'axia-The collecting track 4 & is formed by an outer ring of a collecting disk 54, which is transverse to the casing 32 is arranged and in the middle with conventional Means at one end of a shaft 56 with 'axial

··

ler Ausrichtung befestigt ist. Das andere Ende des Schaftes 56 ist mit geeigneten Mitteln am geschlossenen Ende eines becherförmigen Rotors oder Läufers 58 be-' festigt, der axial in das Anodenende mit kleinem Durchmesser der Ummantelung 32 hineinragt. Der Läufer 58attached to the alignment. The other end of the shaft 56 is closed by suitable means End of a cup-shaped rotor or runner 58 fastened, which axially into the anode end with a small diameter the casing 32 protrudes. The runner 58

wird in an sich bekannter Weise an einem feststehenden Achszapfen 60 drehbar gehalten, der am benachbarten Ende der Ummantelung 32 angebracht ist und mit seinem äußeren Ende in eine dielektrische Haltekappe 62 hineinragt. In das äußere Ende des Achszapfens 60 ist eine Schraube 64 eingelassen, die durch .eine Mittenöffnung im geschlossenen Ende der Haltekappe 62 ragt. Diese Schraube 64 trägt das Anodenende der Röhre 14 und verbindet die Auffangscheibe 54 über ein Kabel 66 mit dem Hochspannungsanschluß der Steckeraufnahme 30. Auf diese Weise liegt eine hohe positive Spannung, zum Beispiel etwa 75 kV gegenüber Erde an der Auffangscheibe 54, um die Elektronen in dem Strahl 44 in Richtung auf die angemessen kleine Brennpunktfläche 46 der Auffangspur 48 zu beschleunigen.is rotatably held in a manner known per se on a stationary journal 60, which is on the adjacent End of the jacket 32 is attached and with its outer end in a dielectric Retaining cap 62 protrudes. A screw 64 is let into the outer end of the journal 60, which protrudes through .eine central opening in the closed end of the retaining cap 62. This screw 64 carries the anode end of the tube 14 and connects the collecting disk 54 via a cable 66 to the high voltage connection the connector receptacle 30. In this way there is a high positive voltage, for example about 75 kV to earth at the collecting disk 54 to move the electrons in the beam 44 towards the appropriately small focal area 46 of the receiving track 48 speed up.

Um das Auffangmaterial im Bereich der Brennpunktfläche 46 vor Zerstörung, etwa durch Überhitzung zu bewahren, wird die Auffangscheibe 54 durch- den das Anodenende der Ummantelung 32 umschließenden Ständer 20 gedreht.In order to protect the collecting material in the area of the focal area 46 from being destroyed, for example by overheating, the collecting disk 54 is rotated through the stand 20 surrounding the anode end of the casing 32.

Der Ständer 20 umschließt dabei eine Hülse 68 aus dielektrischem " unmagnetischem Material, wie zum Beispiel Glas, mit einem nach außen erweiterten Ende 69,_; durch das das Anodenende der Ummantelung 3.2 hindurchgeführt ist, um in die dielektrische Haltekappe 62 hineinzuragen. Der"Ständer 20 weist mehrere Drahtwicklungen auf, die um nichtgezeigte Polschuhe eines aus geschichtetem Blech gebildeten Eisenpaketes gewickelt sind und insgesamt einen Hohlzylinder bilden. Zur Erzeugung eines elektromagnetischen Drehfeldes wird der Ständer 20 mit geeignetem Wechselstrom gespeist. Das erzeugte Drehfeld bringt magnetische Flußlinien mit sich, die das umschlossene Ende der Ummantelung 32. quer durchdringen. Infolgedessen besteht der Läufer 58 aus geeignetem elektrisch leitendem Material, wie zum Beispiel Kupfer, und die Ummantelung 32 besteht aus unmagnetischem Material, wie zum Beispiel bleifreiem Glas.The stator 20 encloses a sleeve 68 of dielectric "non-magnetic material, such as glass, with a flared end _69,;. By which the anode end of the sheath is guided 3.2 to protrude into the dielectric holder cap 62 to the" stand 20 has a plurality of wire windings which are wound around pole shoes (not shown) of an iron package formed from laminated sheet metal and which, as a whole, form a hollow cylinder. To generate a rotating electromagnetic field, the stator 20 is fed with a suitable alternating current. The rotating field generated brings magnetic flux lines with it, which penetrate the enclosed end of the casing 32. transversely. As a result, the rotor 58 is made of a suitable electrically conductive material, such as copper, and the jacket 32 is made of a non-magnetic material, such as lead-free glass.

Wie man jedoch festgestellt hat, können magnetische Streuflußlinien von magnetischen Randfeldern vom benachbarten Ende des Ständers 20 aus quer durch den Elektronenstrahlbereich 16 verlaufen. Der Elektronenstrahl 44 kann daher seitlich abgelenkt und um den Mittelpunkt der Brennpunktfläche 46 entsprechend der vom elektromagnetischen Feld des Ständers 20 verursachten Drehung gedreht werden. Die daraus resultierende Brennpunktfläche wird daher im Vergleich zur Brennpunktfläche 46 vergrößert und befindet sich daher nicht in einer fixierten Lage mit Bezug auf das Fenster 48 in der Ummantelung 32 und dem Kollimator 19. Folglich kommt der"effektive Brennpunkt", von dem das Röntgenstrahlenbündel 50 auszugehen scheint, nicht einer Punktqaelle so. nahe, wie es möglich ware, und die Auflösung eines von dem Strahlenbündel 50 erzeugtenHowever, as has been found, lines of leakage magnetic flux from peripheral magnetic fields from neighboring The end of the stator 20 extends across the electron beam region 16. The electron beam 44 can therefore be deflected laterally and around the center of the focal area 46 according to the rotation caused by the electromagnetic field of the stator 20. The resulting The focal area is therefore enlarged compared to the focal area 46 and is therefore not located in a fixed position with respect to the window 48 in the casing 32 and the collimator 19. Consequently the "effective focus" from which the X-ray beam 50 appears to originate is not one Punktqaelle so. close as it would be possible and the resolution one generated by the beam 50

Bildes wird entsprechend herabgesetzt.The image is reduced accordingly.

Wie FIG 3 und FIG 4 deutlicher zeigen, kann die magnetische Abschirmvorrichtung 24 ringförmig ausgebildet und mit einer inneren Öffnung 25 von angemessenem Durchmesser versehen sein, damit sie über den Teil der Hülse mit kleinem Durchmesser gleiten kann. Auch kann die Abschirmung 24 mit einer Ausbildung in Form eines abgestumpften Kegels versehen und damit an das nach außen erweiterte Ende 69 der Hülse 68 angepaßt sein, damit es mit herkömmlichen Mitteln, wie zum Beispiel einem Epoxydharzkleber, daran befestigt werden kann. Die magnetische Abschirmung 24 besteht aus einem Material mit hoher magnetischer Leitfähigkeit, zum Beispiel mit einerAs FIG. 3 and FIG. 4 show more clearly, the magnetic shielding device 24 can be designed in the form of a ring and be provided with an internal opening 25 of adequate diameter to allow it over the portion of the sleeve can slide with a small diameter. The shield 24 can also be embodied in the form of a truncated Provided cone and thus be adapted to the outwardly flared end 69 of the sleeve 68 so that it can be attached to it by conventional means such as an epoxy resin adhesive. The magnetic Shield 24 is made of a material with high magnetic conductivity, for example with a

.15 Permeabilität über 10 000, und ist von ausreichender Stärke, wie. zum Beispiel 60/1000, damit sie für die Flußlinien des vom Ständer 20 erzeugten Magnetfeldes eine Ableitung mit geringem Widerstand bildet. Andererseits ist der äußere Durchmesser der ringförmigen magnetischen Abschirmung 24 groß genug, damit die außerhalb des Ständers 20 verlaufenden magnetischen Streu- und Randflußlinien von dem Elektronenstrahlberexch 16 weggeleitet werden..15 permeability above 10,000, and is of sufficient strength, such as. for example 60/1000 in order for them to work for the Lines of flux of the magnetic field generated by the stator 20 forms a derivative with low resistance. on the other hand the outer diameter of the annular magnetic shield 24 is large enough so that the outside of the stator 20 running magnetic stray and Edge flux lines are directed away from the electron beam area 16.

Wie FIG 5 zeigt, erzeugt der erregte Ständer 20 ein sich drehendes Magnetfeld, dessen Flußlinien, wie zum Beispiel 71, den Läufer 58 diametral durchdringen. Ohne die vorgesehene magnetische Abschirmung 24 erzeugt das Magnetfeld auch Streu- und Randflußlinien,As FIG 5 shows, the excited stator 20 generates a rotating magnetic field whose lines of flux, such as for Example 71, penetrating the runner 58 diametrically. Generated without the provided magnetic shield 24 the magnetic field also has stray and marginal flux lines,

3P wie zum Beispiel 72 bis 76, die außerhalb des Ständers 20 verlaufen. Einige dieser Streu- oder Randflußlinien, wie zum Beispiel 75, verlaufen quer zum Elektronenstrahlbereich 16, teilweise sogar senkrecht zum Elektronenstrahl 44. Dieser wird daher seitlich abgelenkt und um den Mittelpunkt der Brennpunktf.läche 46 gedreht, da sich das vom Ständer 20 erzeugte- Magnetfeld eben-3P such as 72 to 76 that are outside the stand 20 run. Some of these scatter or marginal flow lines, such as 75, are transverse to the electron beam area 16, partially even perpendicular to the electron beam 44. This is therefore deflected laterally and rotated around the center of the focal point surface 46, since the magnetic field generated by the stator 20 is evenly

falls dreht.if rotates.

Wenn daher, wie in FIG 6 und FIG 7 gezeigt, die magnetische Abschirmvorrichtung 24 quer zwischen dem Elektronenstrahl 44 'und dem Ständer 20 angeordnet wird, dann'treten die Streu- und Randflußlinien 72 bis 76 in den dazwischenliegenden gewölbten Teil der Abschirmung 24 ein und treten von dem gegenüberliegenden gewölbten Teil wieder aus, um zum Ständer 20 zurückzukehren. Auf diese Weise werden die Streu- oder Randflußlinien des vom Ständer 20 erzeugten Magnetfeldes, die sich in Richtung des Elektronenstrahles 44 erstrecken, vor Erreichen des Elektronenstrahlbereiches 16 der An-Ordnung 10 über den geschaffenen Nebenweg quer abgeleitet und damit die seitliche Ablenkung des Elektronenstrahles 44 und die Vergrößerung der Brennpunktfläche 46 verhindert. Folglich wird auch der."effektive Brennpunkt"der Anordnung 10 nicht merklich gegenüber dem Fenster 52 und dem Kollimator 19 verlagert. Außerdem weist das Röntgenstrahlenbündel 50 eine gleichmäßigere Intensitätsverteilung auf als Anordnungen ohne die magnetische Abschirmung 24.If, therefore, as shown in FIG. 6 and FIG. 7 , the magnetic shielding device 24 is arranged transversely between the electron beam 44 'and the stator 20, then the scattering and marginal flow lines 72 to 76 enter the curved part of the shielding 24 lying therebetween emerge from the opposite curved part to return to the stand 20. In this way, the stray or marginal flux lines of the magnetic field generated by the stator 20, which extend in the direction of the electron beam 44, are diverted transversely before reaching the electron beam area 16 of the arrangement 10 via the created secondary path and thus the lateral deflection of the electron beam 44 and the enlargement of the focal area 46 prevents. Consequently, the “effective focal point” of the arrangement 10 is not shifted noticeably with respect to the window 52 and the collimator 19. In addition, the X-ray beam 50 has a more uniform intensity distribution than arrangements without the magnetic shielding 24.

Da die ringförmige magnetische Abschirmung 24 zwischen der sehr stark positiven Anodenanordnung der Röhre und dem elektrisch geerdeten Gehäuse 12 liegt, kannsich die Abschirmung 24 auf ein Zwischenpotential aufladen. Um dies zu vermeiden, ist die Abschirmung elektrisch, zum Beispiel durch das Kabel 70, mit dem Gehäuse 12 verbunden, so daß die Abschirmung 24 gleichfalls auf Erdpotential liegt. Die Abschirmung ist dabei zweckmäßig lösbar mit dem Gehäuse 12 verbunden und auf dem erweiterten Teil 69 der Hülse 68 befestigt, so daß die Abschirmung 24 in einfacherBecause the annular magnetic shield 24 between the very strong positive anode assembly of the tube and the electrically grounded housing 12, the shield 24 can be at an intermediate potential charge. To avoid this, the shielding is electrical, for example by the cable 70 with the Housing 12 connected so that the shield 24 is also at ground potential. The shield is expediently detachably connected to the housing 12 and on the widened part 69 of the sleeve 68 attached so that the shield 24 in easier

Weise entfernt werden kann, wenn die Röntgenstrahlen-Generatoranordnung 10 für Diagnoseverfahren verwendet werden soll, die nicht in gleicher Weise eine hohe Gleichmäßigkeit der Intensität erfordern, wie andere " Diagnoseverfahren, etwa die ComputertomogrqfWe -Abtastung.Way can be removed if the x-ray generator assembly 10 should be used for diagnostic procedures that are not equally high Require uniformity of intensity, like other "diagnostic methods, such as computer tomography scanning.

Aus dem Vorangehenden dürfte klargeworden sein, daß alle Vorteile der Erfindung durch die dargestellten und beschriebenen lyfeßnahmen erreicht werden. Außerdem dürfte klargeworden sein, daß eine Reihe von Änderungen für den Fachmann denkbar ist, ohne daß dadurch der Lösungsgedanke der Erfindung verlassen wird. Der Umfang der Erfindung ist daher nicht auf die beschriebenen Einzelheiten beschränkt, sondern ergibt sich aus den nachfolgenden Patentansprüchen.From the foregoing it should be clear that all of the advantages of the invention are gained by those illustrated and described measures can be achieved. In addition, should It has become clear that a number of changes are conceivable for the person skilled in the art without departing from the concept of the invention. The scope of the invention is therefore not limited to the details described, but results from the following Claims.

Claims

1. X-ray generator (10) with devices (40) for generating an electron beam (44) and ' Means (20) at a distance from the electron beam (44) for generating a magnetic field with Flux line components which run transversely to the electron beam (44), characterized in that that devices (24) are spatially transversely between the devices (40 and 22) for generating the electron beam (44) and the magnetic field extend to the lines of flux of the magnetic field from the electron beam (44) ■ to divert.

2. X-ray generator, in particular according to claim 1, characterized by a tubular Casing (32) with an axially arranged electron beam region (16) therein, a motor stator (20), the one part of the casing which is spatially separated in the axial direction from the electron beam region (16) (32) surrounds, and by a magnetic 'shielding device (24), which is spatially transverse between the Electron beam region (16) and the stand (20) extends.

3. X-ray generator according to claim 2, characterized in that the magnetic shielding device (24) is arranged outside the casing (32).

4. X-ray generator according to claim 3 »characterized in that the magnetic shielding device (24) is annular and a part of the casing 32 between the electron beam area (16) and the stator. (20) surrounds.

5. X-ray generator according to one of the claims 2 to 4, characterized in that the magnetic shielding device (24) is electrical is grounded.

/ 6 / X-ray generator, in particular according to claim 1, characterized by an X-ray tube (14) made of a tubular casing (32) with a non-magnetic part, a cylindrical rotor (58), which is inside the non-magnetic part the casing (32) is rotatably mounted and is coupled to one end of the rotor (58) Collecting anode (54),.

by a motor stator arrangement attached outside the casing (32) and enclosing its non-magnetic part (20) to generate a rotating magnetic field with across the non-magnetic part of the Sheath (32) extending magnetic flux lines and

by an attached outside of the casing (32) and spatially between the stand arrangement (20) and magnetic shielding means (24) extending over the collecting anode (54) for shielding the collecting anode (54) 'against edge flux lines (74, 75) of the magnetic field.

7. X-ray generator according to claim 6, characterized in that the magnetic shielding device (24) has a magnetically conductive ring which forms part of the 'casing (32) in the vicinity of the stand arrangement (20) and extending from the casing (32) in extends in the radial direction up to a distance projecting beyond the stator arrangement (20).

8. X-ray generator according to claim 6 or 7, characterized in that the X-ray generator has a housing (12) which encloses the X-ray tube (14) and the motor stator assembly (20) and the magnetic shielding device (24) carries.

9. X-ray generator according to claim 8, characterized in that the Ge Housing (12) includes a sleeve (68) made of non-magnetic material, the non-magnetic part of the Sheath (32) encloses and the stator arrangement (20) and the magnetic shielding device (24) holds in a position surrounding the casing (32).

10. X-ray generator according to claim 8 or 9, characterized in that the housing (12) is designed in the form of a hollow cylinder which encloses the X-ray tube (14) and includes electrically conductive material (26) held at ground potential.

11. X-ray generator according to one of claims 7 to 10, characterized in that that the magnetically conductive ring (24) is electrically connected to the electrically conductive material (26).

12. X-ray generator, in particular according to claim 1, characterized by a housing,

by a cathode arrangement (40) mounted inside the housing for generating an electron beam (44),
by a rotatably arranged within the housing

Collection anode arrangement (54) for collecting the electron beam (44) and for generating X-rays, by a motor arrangement (22) having a rotor (58) connected to the collecting anode arrangement (54) and with a stator (20) for generating a magnetic field in coupling with the rotor (58) for rotating the collecting anode assembly (54) within the housing and through one within the housing between the motor assembly (22) and the electron beam (44) attached magnetic shielding device (24) with a Part arranged transversely to the electron beam (44) for shielding the electron beam from the magnetic field.