DE3216733A1 - Impuls-roengtenapparat - Google Patents

Impuls-roengtenapparat

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DE3216733A1
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Gennadij Stepanovič Doronin
Viktor Aleksandrovič Kločko
Vladimir Valerianovič Klypin
Anatolij Ivanovič Lisitsyn
Anatolij Stepanovič Dzeržinsk Gorkovskoi oblast' Obuchov
Evgenij Ivanovič Palčikov
Viktor Vasilievič Poljudov
Rudolf Leonidovič Rabinovič
Vladimir Michailovič Novosibirsk Titov
Vladimir Nikolaevič Moskva Tverdochlebov
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Institut Gidrodinamiki Sibirskogo
Nau&ccaron no Issledovatel'skij Institut Introskopii Moskva
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05GX-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/08Electrical details
    • H05G1/10Power supply arrangements for feeding the X-ray tube
    • H05G1/22Power supply arrangements for feeding the X-ray tube with single pulses
    • H05G1/24Obtaining pulses by using energy storage devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00X-ray tubes
    • H01J35/22X-ray tubes specially designed for passing a very high current for a very short time, e.g. for flash operation

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Description

BESCHREIBUNG
Die Erfindung bezieht sich auf .Röntgenapparatβ und betrifft insbesondere im Bereich von Uanosekunden arbeitende Impuls-RÖntgenapparate erhöhter Leistung.
Die Erfindung kann zur Untersuchung von hydrodynamischen Erscheinungen mit hohen Geschwindigkeiten, der Physik von Stoß- und Detonationswellen in Flüssigkeiten und Pulvern, vom Hochgeschwindigkeitsstoß und Explosionsschweißen angewendet werden.
Es ist ein Impuls-Röntgenapparat bekannt, in dessen
Gehäuse eine Impuls-Röntgenröhre und ein Impuls-Aufwärtstransformator untergebracht sind, dessen Primärwicklung in Form menrerer einzelner, über einen Entladeschalter mit einer Ladeeinrichtung gekoppelter Drahtwindungen und dessen '_ 15 Sekundärwicklung in Form zweier gegenläufig bewickelter
einlagiger Spulen ausgeführt ist, das Ende der ersten und der Anfang der zweiten Spule sind miteinander und über ein Leiterstück mit der Anode der Röntgenröhre und der Anfang der ersten und das Ende der zweiten Spule mit einem zwisehen den Transformatorwicklungen und der Röhrenkatode liegenden Metallschirm (s. z.B. den STJ-Erfinderschein 2?4245, Klasse H05G 1/24) verbunden.
Im genannten Apparat ist der Entladungskondensator durch die Anoden-Katoden-Kapazität der Röntgenröhre und die Kapazität zwischen den Windungen der Sekundärwicklung und dem Gehäuse des Apparates gebildet. Infolgedessen hat der Sntladungskondensator eine geringe Kapazität, was die in diesem gespeicherte Energie und dementsprechend die Leistung und die Dosis eines Lichtblitzes der Röntgenstrahlung begrenzt.
Das die Sekundärwicklung mit der Anode der Röntgenröhre verbindende Leiterstück weist eine große Induktivität auf, was die Impedanz des Entladekreises: Entladungskondenaator - Verbindungsdraht (Leiterstück) - Röntgenröhre vergrößert. Dies begrenzt den Entladestrom über die Röhre bei deren Durchschlag und führt zur Vergrößerung der Dauer des Lichtblitzes und also zur Verringerung seiner Amplitude.
Die Ausführung der Primärwicklung in Fore, von Draht-
- windungen vergrößert deren Induktivität, was eine Vergrößerung der Anstiegszeit der Hochspannung an der Sekundärwicklung und dementsprechend eine Verringerung der elektrischen Festigkeit des Apparates bewirkt. Es ist auch ein Impuls-Eontgenapparat bekannt, der eine Impuls-RÖntgenröhre, einen mit der Röntgenröhre verbundenen Entladungskondensator und einen Impulstransformator enthält, dessen Primärwicklung in Form, eines Hohlzylinders ausgeführt und an eine Ladeeinricntung angesehlossen und dia Sekundärwicklung in Form eines Kegelstumpf es
ausgeführt, zur Primärwicklung koaxial und innerhalb dieser untergebracht und mit dem Entladungskondensator (s. beispielsweise den. SU-Urheberschein 126962, Klasse H05 G 1/22) gekoppelt ist.
*■-■ 15 Der Ent lad ungskond ens at or ist im genannten Apparat
durch die Kapazität zwischen den Windungen der Primär- und • den letzten !indungen der Sekundärwicklung des Transformators und durch die Anoden-Katoden-Kapazität der Röntgenröhre gebildet, während die Verbindung der Sekundärwicklung mit der Röhrenanode mit Hilfe eines Leiterstrücks zustande kommt.
Im genannten Apparat weist der Entladungskondensator ebenso wie beim oben beschriebenen Apparat eine geringe Kapazität auf, was die Menge der aufgespeicnerten Energie und also die Leistung und Dosis eines Lichtblitzes der Röntgenstrahlung einschränkt»
(j Das die Sekundärwicklung mit der Anode der Röntgenröhre verbindende Leiterstück weist auch eina große Induktivität auf, was die Impedanz des Entladekreisea erhöht, d.h., den Entladestrom über die Röhre bei deren Durchschlag begrenzt and demnach die Dauer des Impulses der Röntgenstrahlung vergrößert und seine Amplitude verkleinert.
Außerdem wird in der schädlichen Kapazität sämtlicher Windungen der Sekundäraicklung gegen die Primärwicklung während der Erzeugung der Hochspannung eine beträchtliche Energiemenge aufgespeichert, die infolge des großen Wertes des induktiven Widerstandes der Sekundärwicklung an die Röhre bei deren Durchschlag nicht abgegeben wird. Dies
— b —
* verursacht überflüssige Verluste der Nutzleistung des Apparates·
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Impuls-Röntgenapparat zu schaffen, dessen Entladungskondensator in der Weise ausgeführt ist, daß eine Erhöhung der Kapazität dieses Kondensators und eine Verringerung der Induktivität des Entladekreises des Apparates und der Verluste seiner Nutzleistung gewahrleistet sind.
Dies wird dadurch erreicht, daß in dem Impuls-RÖntgenapparat, der eine Impuls-Röntgenröhre, einen mit der
Röntgenröhre gekoppelten Entladungskondensator und einen Impulstransformator enthält, dessen Primärwicklung in Form eines Hohlzylinders ausgeführt und an eine Ladeeinrichtung ," angeschlossen ist, während die Sekundärwicklung in Form
eines Kegelstumpfes ausgeführt, koaxial zur Primärwicklung und innerhalb dieser angeordnet und mit dem Sntladungskondensator verbunden ist, gemäß der Erfindung der Sntladungskondensator zwei koaxial angeordnete Zylinder aufweist, von denen der Außenzylinder an die Röntgenröhre angeschlossen, zwischen der Primär- und der Sekundärwicklung des Iapulstransformators angeordnet und mit dem Niederspannungsende der Sekundärwicklung des Impulstransformators verbunden und der Innenzylinder gleichfalls an die Röntgenröhre angeschlossen, innerhalb der Sekundärwicklung des Impulstransformators koaxial zu dieser angeordnet und mit uem Hochspannungsende dieser Wicklung verbun-(_) den ist, wobei in den Zylindern des Entladungskondensators
Fenster zum Durchlassen des durch die V/icklungen des Impulstransformators erzeugten Magnetfeldes ausgeführt sind. Es ist zweckmäßig, daß der Entladungskondensator einen innerhalb' des Innenzylinders des Entladungskondensators koaxial angeordneten und mit dem Außenzylindsr des Entladungskondensators elektrisch gekoppelten Zusatzzylinder enthält, wobei im Zusatzzylinder Fenster zum Durchlassen des durch die Wicklungen des Impulstransformators erzeugten Magnetfeldes ausgeführt sind.
Ss ist sinnvoll, daß die Zylinder des Entladungskondensators eine größere Länge als die der Primär- bzw. der
Sekundärwicklung des Impulstransf ormators aufweisen und die Fenster in Form von Öffnungen ausgeführt sind, die jeweils auf den entgegengesetzten, über die Grenzen der Länge der Primär- und der Sekundärwicklung des Impulsen transforinators hinausgehenden Abschnitten der Zylinder des Sntladungskondensators angeordnet und durch Scnlitze paarweise verbunden sind.
Bs ist durchaus sinnvoll, daß die mit der Sekundärwicklung des Impulstransformators gekoppelten Zylinder des Entladungskondensatora an die Röntgenröhre mit Hilfe von Kegelleitern angeschlossen sind»
Im Zusammenhang damit, daß der Bat lad ungskond ens at or in Form der zwei koaxial angeordneten Zylinder ausgeführt ist und die Sekundärwicklung zwischen ihnen liegt, ist es zur Vermeidung einer Ladungsspeicherung an den schädlichen Kapazitäten der Windsangen der Sekundärwicklung und einer Verzerrung des elektrischen Feldes zwischen den Zylindern des Entladungskondensators zweckmäßig, daß der ^ickelschritt der '//indungen der Sekundärwicklung des Iapulstransformators proportional zur dritten Potenz des Hadius ist.
Derartige Ausführung des erfindungsg email en Impuls- -Rontgenapparates sichert eine wesentliche Vergrößerung der Sntladekapazität unter gleicnzaitiger Beibehaltung
eines hohen Kopplungsfaktor3 der Transformator«icklungen, (_j d.h. die Speicherung einer beträchtlichen Energiemenge im
Entladungskondensator, gestattet es, die Induktivität des Entlade kreise s, also die Dauer des Impulses des JSntlade-Stroms über die SÖntgenröhrβ zu verringern und dessen Amplitude zu erhöhen, und vermindert die Verluste der Nutzleistung in den schädlichen Kapazitäten des Apparates. All das im ganzen erlaubt es, einen kurzen Impuls der Röntgenstrahlung mit einer großen Leistung und Dosis im Impuls 3u erhalten»
Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung
konkreter Ausfünrungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
ι ο / 3 j
FIg. 1 einen erf indungs gefäße η Impuls-Röntgenapparat ( Gesantansicht teilweise geschnitten);
?ig. 2 eine andere A us führungs Variante des erfindungsgemäßen Impuls-Röntgenapparates ( Gssamtan-
sieht, teilweise geschnitten);
Pig. 3 ein Gesamtschema des Apparates nach. Fig. 2. Der erfindungsgemäße Röntgenapparat enthält eine Impuls-Rontgenröhre I (51Ig. I), einen mit der Röhre I gekoppelten Entladungskondensator 2 und einen Impulstransformator 3· Bi9 Primärwicklung 4 des Transformators 3 ist in Form eines HohlZylinders ausgeführt und an eine Ladeeinrichtung 5 angeschlossen, während die Sekundärwicklung 6 in Form eines Kegelstumpfes ausgeführt, koaxial zur Primärwicklung 4 und innerhalb dieser y& 15 angeordnet und mit dem Entladungskondensator 2 verbunden
ist.
Der 3ntladungskondensat or 2 enthält zwei koaxial angeordnete Zylinder - einen Außenzylinder 7 und einen Innenzylinder S. Der Zylinder 7 ist an die Röntgenröhre I angeschlossen, zwischen der Primärwicklung 4 und der Sekundärwicklung 6 des Impulstransformators 3 angeordnet und miü dem iiiederspannungsende 9 der Sekundär« Ic kl ung des Transformators 3 verbunden. Der Zylinder 3 ist auch an die Röntgenröhre I angeschlossen, innerhalb der Sekundärwicklung δ des Impulstransformators 3 koaxial zu dieser angeordnet und mit' dem Hochspannungsende IO der O Wicklung 6 verbunden. Dia Zylinder y und 8 weisen eine
groüere Länge als die der Primärwicklung 4 bzw. der Sekundär?? icIdung 6 des Transformators 3 auf, wie dies aus Fig. I klar ersichtlich Ist.
In den Zylindern 7 und d dss Entladungskondensators 2 sind Fenster II bzw. 12 zum Durchlassen des durcn die V/icklu&gen 4- und 5 des Impulstransformators 3 erzeugten Magnetfeldss ausgeführt. Die Fenster II und 12 sind in Form von öffnungen 13 '^nd I-'i ausgeführt, die auf den entgegengesetzten Abscnnitten der Zylinder 7 bss. η angeordnet j-ind, die üoer die Gren^on der L^jxje J=r Primärwicklung 4 und der oekundärwic/ciun^ 5 nin.-iuagenen. Die auf den entgegengesetzten Abscnnitten ο er Zylinder V 'und 3_
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^? 1 ^ 7 3^
befindlichen genannten Öffnungen 13 Lind 14 sind deren Schiiz ze I]? brv.·?. 1.- oaar'-'/eise vsrcinüea.
Die Zylinder 7 £S-d S dec? Fnt1adungskondansat ore 2 sind an die 3cntgenrohre I mit Hilfe von Zeqellsitsrzi 17 czs. angeschlossen.
Ia erfind ungsgesiißen Aposrat ist der V?i ekele ehr ixt der Windungen aer Sekundärwicklung 6 des Impulstransfornators 3 proportional zur dritten Potenz deg Radius
gewählt .·
Die Ladeeinricntung 5 enthält einen Kondensator 19 u_nid einen Sntladeschalter 20, die in Reihe mit der Primärwicklung ^ des Imp öltransformator 3 ρ liegen.
In der in Fi^. 2 und 3 dargestellten Alis führ an^ aes erf indungsgeraaüen Isapols-HÖntgenapparates ist beiia lacungskonJensator 2 e in weiterer Zylinder 21 vorgesehen, der innerhalb des Zylinders 8 koaxial an*<eordner und rait dem 4/i;nJar 7 elektrisch gekoppelt ist. Die Liin^e des Z/linaers 21 übersteigt die der Sekundärwicklung 6.
Im Zylinder 21 (Fig» 2) sind Fenster 22 2ma. Durchlassen äes durch die Wicklungen 4 und 6 des Transfcreators 3 erzeugten üagnstfeldes ausgeführt. Bis Fenster 22 sind in Fora von öffnungen 2p ausgeführt, die sich auf den entgegengesetzten Abschnitten des S/linders 21 befinden, die über Qi-S Grenzen der Ijänga der Sekundärwicklung 6 hinausgehen. Die auf den entgegengesetzten Abschnitten des Sjlindsrs befindlichen genannten Öffnungen 23 είπα durcn ocnlitze 2hpaarweise verbunden.
Die Z/linder des Sn tla.dungs kondensat or 3 können aus Metall oder in Form von Isoliers:/lindem nergestellt /.'erden, auf deren Oborfläcne eine .Metallfolie aufi:*?klebt »irci, in der die jdüjier ausgeführt werden. Im Aoparat nach Fig. I bis ka-'i-i jer Üij^ere I-jcliersylinder gleichzeitig al3 aügefichtetes C-ehi..ii--5 zur Auffüllung ces la^uls-HdntaSnapL-arates ait p3 rrr^s^or:-^:oröl oaer -it einer anderen Isolierflüssigkeit oder sinein anaeren .uscliargas dienen.
Die Arbeitsweise des erfindungsje^äx,en i^ipulo-^onrjen-
τ",";1;" ; *; ^q ·■· ο r; f- :3 ■-.+■ Tn rvo1 — ar^fi.-.m
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Bei der Zuführung eines Spannungsimpulsea an aer Primärwicklung 4 (Jig. I) des Impulstrancformators 3 entsteht in dieser ein Strom, der ein ma^iitiscnea '.Yecuself eld erzeugt, das in cen Innenraum des Apparates eindringen muß. Zur Srhonung der Kapazität des Entladungskondensators 2 ist die Lange der Zylinder ? und S größer als α ie Länge der Primär- und der Sekundärwicklung 4 bzw. 6 des Impuls transit orraat or s 3 ausgeführt. Das magnetische .Vechselfeld erzeugt aber in den Zylindern 7 un<3 8 7/irbelstrÖme , die der 3indringung des Magnetfeldes in den Innenraum des Apparates
entgegenwirken und den Kopplungsfaktor der Transformator-Wicklungen verringern. Um dies zu verhindern, sind in aen Zylindern 7 und 8 die Fenster II und 12 ausgeführt, die die über die Grenzen der Länge der Primär— und der Sekundärwicklung 4 bzw. 6 hinausgehenden Öffnungen 13 und 14 darstellen. Das in diesen Bereichen eine Hadialkomponente aufweisende Magnetfeld der Primärwicklung 4 tritt durch die Offnungen 13 und 14 der Zylinder 7 und 8 in den Innenraum hindurcn. Die Axial komponente des magnetischen Wechselgeldes ^O im Innenraum erzeugt in den- Zylindern 7 und d '.V ir bei ströme , deren Richtung der Stromrichtung in der Primärwicklung entgegengesetzt ist und die dem Durchgang des Magnetfeldes in Axialr ichtung entgegenwirken. Die jedes Paar der öffnungen 13 oder 14 verbindenden Scnlitze Ip und 16 verhindern 2p ein Schließen der genannten. Wirbelströme und sicnern zusa..imen mit den öffnungen 13 und 14 die Sindringung des Llagnetfeldes in den Innenraum des Apparates.
Die Gesamtfläche der Fenster II darf nicnt unter der Größe des durch den Außenzylinder 7 umschlossenen Querschnittes liegen. Dies gestattet es, in dem durch die Sekundärwicklung 6 eingenommenen "Volumen ein in Längs- und Radialrichtung homogenes Magnetfeld maximaler Stärke zu schaffen und einen hohen Kopplungsfaktor für die Primärwicklung 4 und die ersten Windungen der Sekundärwicklung 6 (Windungen mit dem Höchstradius ) zu gewährleisten.
Die Fenster 12 im Zylinder 8 sichern die Eindringung des Uagnetfeldes in den Zentralteil des Volumens des Apparates und sorgen für eine effektive Verkettung des i«iagnet-
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flujses ait den nachfolgenden Windungen "der Sekundäre? ic klung (Windungen mit dem Kleinstradius) 6.
In 5: ad i al richtung entstehen in aen Zylindern 7 und α keine '.Yirbelstroias, weil der durch jedes Paar der üffnungen l'j oa er I·+ iiinuur ent ret ende kragnetfluß, diese In entgegengesetzten Hicntungen passiert, ä.h. der Gesamtfluß durch jedes Paar der Fenster Il oder 12 ist gleich liull.
Die Lange der Sekundärwicklung 6 darf nicht die Län ge der Primärwicklung 4 überschreiten; damit der durch die Wicklung 4 erzeugte Magnetfluß sämtliche 1A* in dung en der Sekundär'.? ic kl Ling 6 durchsetzt. Gleichzeitig nuß die Länge der Sekundärwicklung 6 die Lange überschreiten, die .die Arbeitsspannung längs derOberflacns des Isolierkörpers durchschlügen würde, auf dem. die Sekundärwicklung δ angeordnet ist.
Die Sekundärwicklung 6 Ist einlagig mit einem veränderlicnen Schritt ausgeführt? der in Sichtung des Hochspannung send es IO der Wicklung abnimmt. Die Notwendigkeit, die Sekundär?,1 ic kl ung 6 mit veränderlichem 3chri«t auszufliaren, ist durcn folgende Ursachen bedingt»
Zwiscnen den Zylindern '/ und 8 des 3nt lad ungskond ensatcrs d gibt es eine besti.:jnte Verteilung des elektrischen Potentials. 2ur selben Zeit entsteht an jeder der Windungen der Sekundärwicklung 6 eine Verteilung einer SLS der induktion, die durcn das magnetische Wechselfeld erzeugt wird, leicht die Potentialverteilung zwischen den Zylindern 7 und σ des Snxladungskondensators 2 von der Verteilung der EMZ der Induktion über die Windungen ab, wird das elektrische PeId aes Kondensators 2 verzerrt, weshalb an jeder der
j50 iV'incungen der Wicklung 6 eine elektrische Ladung gespeicnert wird. Dies führt zur Speicherung einer beträchtlichen Ensrgiei^enga in der schädlichen Kapazität der Wicklung 6, die bei einen Durchschlag der Röntgenröhre I nicht in Strahlung umgewandelt wird. Durch SInfünrung eines veränderlichen
PP ücnritteo cer tfickiung 6 wird erreicht, daß die STJK der Induktion an den './indungen dea Potential entspricht und 2 3.3 elektriocne PeId innerhalb des i&itladungskonJeiisators 2 nicht verzerrt 7„-ird. In diesem Fall ist die Ladung an
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.jeder Windung der Wicklung 6 gleich Null, Energie wird
in der schädlichen Kapazität nicht gespeichert, und an den Windungen entsteht keine elektrische Überspannung, was die elektrische Festigkeit des Apparates und seinen 'tfirkungsgrad erhöht. Bei einem homogenen Magnetfeld im Volumen des Transformators 3 und einer koaxialen Anordnung der Zylinder 7 und a des Ent lad unga kond ens at ors 2 muß aicn der iVickelschritt proportional zur dritten Potenz des Radius
ändern.
Die Unterbringung der Sekundärwicklung 6 zwischen den koaxial angeordneten Zylindern 7 und 8 des Entladungskondensators 2 und die Einführung des veränderlichen Wickelschrittes der Sekundärwicklung 6 gestattet > es also, die Snergieverluste in der schädlichen Kapazität der £>ekundärwicklung 6 des Transformators 3 zu beseitigen.
Die wesentliche Erhöhung der Kapazität des Bntladungskondensators 2 führt neben einer Vergrößerung der gespeicherten Energie zur Vergrößerung der Dauer seiner Entladung über die Rohre, was unerwünscht ist.
Um dies zu verhindern, ist es zur Erhaltung einer geringen Dauer des Impulses der Röntgenstrahlung und zur Vergrößerung seiner Amplitude notwendig, die Induktivität des Entladekreises wesentlich zu reduzieren. Zu diesem Zweck ist der Zylinder 7 über den Kegelleiter 17 mit der Katode der Impuls-Röntgenröhre I und der Zylinder 8 gleichfalls über den Kegelleiter 18 mit der Anode der Röntgenröhre
I verbunden. Dank dem oben beschriebenen System der fenster
II und 12 kommen die Kegelleiter 17 und 18 außerhalb des Magnetfeldes zu liegen. Deshalb sind sie durchgehend ausgeführt, was es gestattet, die Induktivität des Sntladekreises: Entladungskondensator - Röntgenröhre sprungnaft zu vermindern und also in erheblichem Maße die Dauer eines Lichtblitzes der Röntgenstrahlung zu reduzieren und die Intensität zu steigern.
Bei der Aufladung des Entladungskondenaatora 2 auf die
Arbeitsspannung wird die Röntgenröhre I durch .schlagen,
und die gesamte in den Zylindern 7 und 8 des Kondensators 2
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gespeicherte Ladung fließt über den Entladungsraum der Röntgenröhre I, ©odurch ein Le istungsimpuls der Röntgenstrahlung erzeugt wird.
Der Iiapuls-Röntgenapparat nach einer anderen Ausführungsform (Fig. 2 und 3) arbeitet ähnlich wie der oben beschriebene Apparat naoh Pig. I»
Sein Unterschied besteht darin, daß zur Vergrößerung der Kapazität des Sntladungskondensators 2 ins Innere des Zylinders 8 der zusätzliche Zylinder 21 eingeführt ist, der mit dem Zylinder 7 elektrisch verbunden ist. Dank den im Zylinder 21 in Form der durch die Schlitze 24 paarweise verbundenen Öffnungen 23 ausgeführten !fenstern 22 dringt das magnetische Wechselfeld in den gesamten Innenraum der Sekundärwicklung 6 des Transformators 3 ein, wodurch eine gleichmäßige Verteilung des Magnetfeldes über den gesamten Querschnitt der Sekundärwicklung 6 gewährleistet wird. Hierbei gestattet die Vergrößerung der Stärke des elektrischen Feldes in Richtung der Achse der koaxial angeordneten Zylinder 7,8,21, die Kapazität des Entladungskondensators 2 °ei geringen Radialmaßen des Zylinders 21 wesentlich zu vergrößern.
Der erfindungsgemäße Impuls-RÖntgenapparat erlaubt es, eine beträchtlich·? Energiemenge im Entladungskondensator bei einer hohen Arbeitsapannung zu speichern, gewährleistet einen zeitlich kurzen und amplitudenmäßig großen Entladestrom über die Röntgenröhre und hält die Verluste der ζ : gespeicherten Nutzenergie geringer. Dies sichert die Erhaltung eines Kurzzeitimpulses der Röntgenstrahlung mit einer hohen Härte und einer großen Leistung und Dosis im Impuls.

Claims (5)

  1. BIPULS-RÖNTGMAPPARAT
    PATMTJUiSPEÜCHE
    I. Impuls-Röntgenapparat, der
    - eine Impuls-Röntgenröhre, .
    - einen mit der Röntgenröhre gekoppelten Sntladungskondensator und
    - einen Impulstransformator enthält, dessen Primärwicklung in Form eines Hohl Zylinders ausgeführt und an eine Ladeeinrichtung angeschlossen ist, während die Sekundarwicklung in Form eines Kegelstumpfes ausgeführt, koaxial zur Primärwicklung und innerhalb dieser ange-O ordnet und rait dem Entladungskondensator verbunden ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    - der Entladungskondensaför ( 2 )
    - zwei koaxial angeordnete1 Zylinder (7, 8) aufweist,
    von denen . ·
    - der Außenzylinder ( 7 ) an die Röntgenröhre (I) angeschlossen., zwischen der Primärwicklung ( 4 ) und der Sekundärwicklung ( 6 ) des Impulstransformators ( 3 ) angeordnet und mit dem Hlederspannungsende ( 9 ) der Sekundärwicklung ( 6 ) des Impulstransformators ( 3 ) verbunden und
    - der Innenzylinder ( 8 ) gleichfalls an die Höntgen-
    y V
    - röhre ( I ) angeschlossen, innerhalb der Sekundärwicklung ( 6 ) des Impulstransformators ( 3 ) koaxial zu dieser angeordnet und mit dem Hochspannung sende ( IO ) dieser Wicklung ( 6 ) verbunden ist, wobei in den Zylindern (7, 8 ) des Eat ladung s kondensat or s ( 2 )
    - Fenster (II, 12) zum Durchlassen des durcn die Wicklungen (4,6) des Impulstransformatora ( 3 ) erzeugten Magnetfeldes ausgeführt sind.
  2. 2. Impuls-Röntgenapparat nach Anspruch I, d ad arch gekennzeichnet, daß
    - der Sntladungskondensator ( 2 )
    - einen innerhalb des Innenzylinders ( ä ) des Entladungskondensators ( 2 ) koaxial angeordneten und mit dem
    r Außenzylinder (?) des Entladungskondensators ( 2 ) elektrisch gekoppelten Zusatzzylinder ( 21 ) enthält, wobei im Zusatzzylinder ( 21 )
    - Fenster ( 22 ) zum Durchlassen des durch die Wicklungen (4,6) des Impulstransformators ( 3 ) erzeugten Magnetfeldes ausgeführt sind.
  3. 3· Impuls-fiöntgenapparat nach Anspruch I oder 2, d adurch gekennzeichnet, daß
    - die Zylinder (7f 8, 21) des Entladungskondensators ( 2 ) eine größere Länge als die der Primärwicklung ( 4 ) bzw. der Sekundärwicklung ( 6 ) des Impulstransforaiators 5 ( 3 ) aufweisen und
    - die Fenster (11,12,22) in Form von Öffnungen (13,14, (j, 23) ausgeführt sind, die jeweils auf den entgegengesetzten, über die Grenzen der Länge der Primärwicklung ( 4 ) und der Sekundärwicklung ( 6 ) des Impulstransformators ( 3 ) hinausgehenden Abschnitten der Zylinder (7|8,2I) des Entladungskondensators ( 2 ) angeordnet und durch Schlitze (15» 16, 24) paarweise verbunden sind.
  4. 4. Impuls-RÖntgenapparat nach einem der Ansprüche I bis 3» dadurch gekennzeichnet, daü die mit der Sekundärwicklung ( 6 ) des Impulstransformators (3 ) gekoppelten Zylinder (7»8) des Sntladungskondensators (2 ) an die Röntgenröhre (I) mit Hilfe von Kegelleitern (17,18) angescnlossen sind.
  5. 5. Impula-Höntgenapparat nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
    - der Wiekelsehrltt der Windungen der Sekundärwicklung ( 6 ) des Impulatransforznators ( 3 ) proportional zur dritten Potenz des Radius der '.findung
    gewählt ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7079623B2 (en) 2002-11-21 2006-07-18 Heuft Systemtechnik Gmbh X-ray unit for the generation of brief X-ray pulses and inspection device operating with such an X-ray unit

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DE3216733C2 (de) 1987-03-12

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