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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aussendung von
Röntgenstrahlen vom Typ, bei dem eine Röntgenröhre und Mittel
zu ihrer Versorgung mit Hochspannung und Niederspannung
zusammengefaßt sind, um einen einzigen Block zu bilden. Die
Erfindung betrifft im besonderen Mittel zum Erleichtern des
Baus und der Wartung einer solchen Vorrichtung.
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Aus dem Dokument US-A-1 987 790 ist eine Vorrichtung zur
Aussendung von Röntgenstrahlen bekannt, die ein erstes Gehäuse
enthält, das eine in eine elektrisch isolierende Flüssigkeit
elngetauchte Röntgenröhre enthält. Ein zweites Gehäuse enthält
Versorgungsmittel zur Versorgung der Röntgenröhre mit
Hochspannung und Niederspannung. Die Versorgungsmittel sind
ebenfalls in eine elektrisch isolierende Flüssigkeit eingetaucht.
Die beiden Gehäuse sind gegeneinander dicht und aus einem
elektrisch isolierenden Material hergestellt. Die Gehäuse
sind so ausgebildet, daß das erste Gehäuse in einem Hohlraum
des zweiten Gehäuses angeordnet ist. Der Hohlraum ist mittels
Trennwänden ausgebildet, die ein Mittel zur Führung und zum
Halten des ersten Gehäuses bilden.
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Röntgenologische Anlagen insbesondere zur medizinischen
Diagnostik weisen zur Erzeugung einer Röntgenstrahlung eine
Röntgenröhre sowie Versorgungseinrichtungen auf, die die
verschiedenen, zum Betrieb der Röntgenröhre erforderlichen
Spannungen erzeugen. Die Röntgenröhre und die
Versorgungseinrichtungen können nach zwei Konfigurationen angeordnet sein, die
sich voneinander hauptsächlich darin unterscheiden, daß bei
der ersten Konfiguration die Röntgenröhre von den
Versorgungseinrichtungen getrennt ist und die elektrische
Verbindung mit Hilfe von elektrisch hochisolierenden Kabeln
hergestellt ist, während bei der zweiten die Röntgenröhre und die
Versorgungseinrichtungen in einem einzigen Block vereinigt
sind, wodurch die Verwendung von elektrisch hochisolierenden
Kabeln vermieden wird.
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Bei der ersten Konfiguration ist die Röntgenröhre in einer
Mantel genannten Metallhülle enthalten, die den Schutz vor
Stromstößen und den Röntgenstrahlen sicherstellt; der Mantel
ist mit einer elektrisch isolierenden Flüssigkeit gefüllt,
z.B. mit Öl, in die die Röntgenröhre eingetaucht ist.
Andererseits ist eine Wanne vorgesehen, die ebenfalls mit
isolierendem Öl gefüllt ist und die verschiedenen
Versorgungseinrichtungen enthält, wie z.B.:
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- den Hochspannungsgenerator, der die Versorgungshochspannung
für die Röntgenröhre erzeugt und beispielsweise einen
Hinauftransformator aufweist, dessen Primärwicklung mit einer
Niederwechselspannung verbunden ist und dessen
Sekundärwicklungdie allgemein einen Mittenpunkt an Erde aufweist, eine
Hochwechselspannung liefert; die Hochwechselspannung kann an eine
Gleichrichtervorrichtung oder einen Spannungsvervielfacher
angelegt sein, der ebenfalls in der Wanne angeordnet ist und
die positiven und negativen Polaritäten der Hochspannung
liefert, die an die Anode bzw. die Kathode der Röntgenröhre
angelegt werden sollen;
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- die Wanne enthält außerdem einen oder mehrerer
Isoliertransformatoren, die dazu bestimmt sind, eine
Niederwechselspannung zur Versorgung des Heizdrahts oder der Heizdrähte
der Kathode zu liefern, sowie für den Fall einer Drehanode
Mittel zur Versorgung des Motors, der dazu dient, die Anode
in Drehung zu versetzen.
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Die hohen und niedrigen Versorgungsspannungen werden mittels
zweier elektrisch hochisolierender Kabel vom Inneren der
Wanne bis in das Innere des Mantels transportiert, von denen das
erste kathodenseitig die negative Hochspannung und die
Versorgung des Heizdrahts oder der Heizdrähte zuführt und das
zweite anodenseitig die positive Hochspannung und die
Versorgungsniederspannung für den Anodenmotor liefert.
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Es sei bemerkt, daß in einer röntgendiagnostischen Anlage die
Röntgeneinheit ein besonders bewegliches Element ist und das
oder die elektrisch hochisolierenden Kabel, die daran
befestigt sind, aufgrund ihrer sehr hohen mechanischen
Steifigkeit, die nötig ist, um die erforderlichen elektrischen
Isolationseigenschaften zu erreichen, äußerst störend wirken.
Hier sei angemerkt, daß die Versorgung der Röntgenröhre mit
einer relativ starken Hochspannung allein aufgrund der zu
großen mechanischen Steifigkeit, die das elektrisch
hochisolierende Kabel aufweisen sollte, selten vom einpoligen Typ
ist.
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Im Bestreben, die Benutzer gegen Stromstöße zu schützen,
besteht eines der Anliegen der Konstrukteure von
röntgenologischen Anlagen darin, sicherzustellen, daß alle Außenflächen
des Mantels metallisch und an das Erdpotential gelegt sind
und daß längs dieses Mantels sowie längs des oder der
elektrisch hochisolierenden Kabel und längs der Wanne, die den
Generator enthält, eine elektrische Kontinuität besteht. Die
elektrisch hochisolierenden Kabel sind mit einer
Metallschicht umhüllt, und alle Vorkehrungen sind getroffen, damit
an der gesamten Einheit und nach dem Anschluß der elektrisch
hochisolierenden Kabel kein nichtmetallischer Teil zufällig
von außen erreicht werden kann. Allerdings gibt es eine
Ausnahme für ein in dem Schutzmantel ausgebildetes
Austrittsfenster, durch das das Nutzstrahlenbündel austritt, d.h. die
Röntgenstrahlen, die zum Realisieren eines Röntgenbildes
dienen.
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Im Falle des Strahlungserzeugerblocks, d.h. bei der zweiten
Konfiguration, weist der Röntgenstrahlensender ein
Metallgehäuse auf, um wie der Schutzmantel der Röntgeneinheit der
ersten Konfiguration auf gleichem Potential zu liegen. Dieses
Metallgehäuse oder der Mantel ist mit einem elektrisch
isolierenden Öl gefüllt und enthält die Röntgenröhre sowie alle
zu ihrer Versorgung dienenden Elemente wie die für den Fall
der ersten Konfiguration beschriebenen; die verschiedenen
Anschlüsse zwischen der Röntgenröhre und den
Versorgungseinrichtungen sind dabei im Inneren des Mantels realisiert.
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Demnach liegt einer der Hauptvorteile, die der Röntgenblock
im Vergleich zu der in der ersten Ausgestaltung beschriebenen
Anordnung aufweist, darin, daß er keine elektrisch
hochisolierenden Kabel benötigt und das oder die daran befestigten
Kabel solche sind, die Niederspannung transportieren und
relativ biegsam sind.
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Dagegen weist der Röntgenblock einen beträchtlichen Nachteil
bezüglich seiner Wartung auf, insbesondere für den Austausch
einer Röntgenröhre, der obligatorisch erfordert, daß der
gesamte Röntgenblock zur Fabrik zurückgebracht wird. Der
Austausch einer Röntgenröhre erfordert nämlich einen Eingriff
auf Höhe der Anschlüsse zwischen der Röhre und ihren
Versorgungseinrichtungen, nachdem das in dem Mantel enthaltene
Öl abgelassen worden ist. Dann, nach dem Austausch der
Röntgenröhre und vor dem Durchführen einer Funktionsprüfung, ist
es erforderlich, den Mantel erneut mit dem isolierenden Öl zu
füllen; diese Operation ist vor allem deshalb besonders
heikel, weil das Öl keine Luftblase enthalten darf, die die
elektrische Isolierung verschlechtern könnte. Dieser Nachteil
ist um so bedeutsamer bei der Wartung eines Röntgenblocks, da
dieser intensiver betrieben wird, was zu einer schnelleren
Abnutzung der Röntgenröhre führt. So bevorzugen einige
Konstrukteure z.B. in Anbetracht dessen, daß bei
röntgendiagnostischen Anlagen des Scannertyps, die auf intensive Weise
arbeiten, ein Austausch der Röhre auf der Wartungsebene
Probleme aufwirft, in den Anlagen vom Scannertyp die Anordnung
der ersten Ausgestaltung, trotz der Nachteile, die sich durch
die Anwesenheit der elektrisch hochisolierenden Kabel ergeben
und besonders bei einer Vorrichtung vom Scannertyp empfunden
werden, wo sich die Röntgeneinheit manchmal um mehr als 360º
um einen Patienten herum drehen muß.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aussendung von
Röntgenstrahlen des Typs, der einen einzigen Block bildet,
der in seiner äußeren Form einem Röntgenblock ähnelt, aber
dessen neue Ausbildung es ermöglicht, insbesondere in
Hinblick auf die Wartung dessen Nachteile überwindet.
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Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zur Aussendung von
Röntgenstrahlen vom Typ eines Strahlungserzeugerblocks, der im
Inneren eines metallischen Schutzmantels enthält: eine
Röntgenröhre, die in einem ersten dichten Gehäuse untergebracht
ist, das mit einer elektrisch isolierenden Flüssigkeit
gefüllt ist, Mittel zur Versorgung der Röhre mit Hochspannung
und Niederspannung, die in einem zweiten dichten Gehäuse
untergebracht sind, das mit einer elektrisch isolierenden
Flüssigkeit gefüllt ist, und Einrichtungen zur Röntgenstrahl-
Abschirmung, ausgenommen vor einem Austrittsfenster für das
Nutzstrahlenbündel, dadurch gekennzeichnet, daß:
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- das aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellte
Gehäuse am Boden des Mantels angeordnet ist, wobei seine
obere Platte als dichter Deckel dient, der mit elektrischen
Verbindungsteilen (Ci) ausgestattet ist, und wenigstens
eine seiner Seitenwände, die durch eine Trennwand über die
Platte hinaus verlängert ist, eine Aufnahme bildet;
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- das aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellte
Gehäuse in Anlage an der oberen Platte des Gehäuses in der
Aufnahme derart angeordnet ist, daß elektrische
Verbindungsteile (Mi), mit denen die Bodenplatte des Gehäuses
ausgestattet ist, mit den Verbindungsteilen (Ci) des
Gehäuses im Eingriff stehen, wobei die Anzahlen der
Verbindungsteile (Mi) und (Ci) gleich groß sind; wobei die beiden
Gehäuse voneinander trennbar sind;
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- ein Niederspannungskabel durch den metallischen Mantel
hindurchgeht und in das Gehäuse durch eine in dessen
Bodenplatte angebrachte dichte Durchführung eintritt;
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- und daß wenigstens eine der beiden im Mantel aneinander
anliegenden Platten der beiden Gehäuse aus einem elektrisch
isolierenden Material, das ein Füllmaterial mit hoher
Atomnummer enthält, hergestellt ist.
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Die Erfindung wird mit Hilfe der folgenden Beschreibung, die
als nicht einschränkendes Beispiel erfolgt, und der beiden
beigefügten Figuren besser verstanden; darin zeigen
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- Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung zur Aussendung von
Röntgenstrahlen nach der Erfindung;
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- Fig. 2 schematisch ein erstes Gehäuse, das in Fig. 1
gezeigt und nach einer Variante der Erfindung realisiert ist;
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- Fig. 3 eine Perspektivansicht, die das Gehäuse darstellt,
das in Fig. 2 gezeigt ist und dazu bestimmt ist, in ein
zweites Gehäuse eingefügt zu werden.
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Fig. 1 zeigt als nicht einschränkendes Beispiel eine
Vorrichtung 1 zur Aussendung von Röntgenstrahlen nach der Erfindung.
Die Aussendungsvorrichtung 1 weist einen metallischen Mantel
2 z.B. aus Aluminium auf. Bei einem ersten
Ausführungsbeispiel sind die Innenwände des Mantels 2 mit einer Bleischicht
3 bedeckt, die dazu bestimmt ist, eine Schutzabschirmung
gegen die Röntgenstrahlen zu bilden. Bei dem beschriebenen,
nicht einschränkenden Beispiel weist der Mantel 2 eine im
wesentlichen kubische Form auf, und er bildet einen durch
einen Deckel 4 geschlossenen Kasten. Der Deckel 4 ist
abnehmbar oder, wie bei dem beschriebenen, nicht einschränkenden
Beispiel, an einem Scharnier 5 angebracht, das fest an dem
Mantel 2 befestigt ist, so daß er durch Drehung um das
Scharnier 5 angehoben werden kann, um den Zugang in das Innere des
Mantels 2 zu ermöglichen, wie dies durch den Pfeil 6
symbolisiert ist.
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Nach einer Charakteristik der Erfindung enthält der Mantel 2
ein erstes und ein zweites, jeweils dichtes Gehäuse 7, 8, die
jeweils mit einem elektrisch isolierenden Öl gefüllt sind,
wobei das erste Gehäuse 7 eine Röntgenröhre 10 und das zweite
Gehäuse 8 Versorgungseinrichtungen 11, 12 enthält, die
erforderlich sind, um die Versorgungsspannungen für die
Röntgenröhre 10 zu liefern. Diese Versorgungseinrichtungen sind in
dem beschriebenen, nicht einschränkenden Beispiel einerseits
durch einen herkömmlichen Hochspannungsgenerator 11 gebildet,
der eine gleichgerichtete Hochspannung HT erzeugt, die
zwischen einer Anode 30 und einer Kathode 31 der Röntgenröhre 10
angelegt werden soll und andererseits durch einen
Isoliertransformator 12, der eine Niederspannung BTF liefert, die an
einen Heizdraht 32 der Kathode 31 angelegt werden soll.
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Die beiden Gehäuse 7, 8 sind durch Mittel aneinandergesetzt,
die ihre leichte Trennung erlauben, um die elektrische
Verbindung zwischen ihnen zu erleichtern.
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Damit in Fig. 1 der Mantel 2, die Bleischicht 3 und die
beiden Gehäuse 7, 8, die in Fig. 1 in einer Schnittansicht, d.h.
durch ihre Wände gezeigt sind, besser unterschieden werden
können, sind diese Wände unterschiedlich schraffiert.
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Die beiden Gehäuse 7 und 8 sind aus einem elektrisch
isolierenden Material hergestellt, das bei einer ersten Version der
Erfindung an sich herkömmlich ist, wie z.B. Epoxidharz.
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Das erste und das zweite Gehäuse 7, 8 weisen jeweils eine
erste und eine zweite Seitenwand 18, 19 auf, von denen nur
die zwei zu der Figurenebene senkrechten Wände dargestellt
sind, und sie weisen eine erste bzw. eine zweite Bodenplatte
20, 21 auf sowie eine erste bzw. eine zweite obere Platte 22,
23; die erste obere Platte 22 bildet einen Deckel für das
erste Gehäuse 7, und die zweite obere Platte 23 bildet einen
Deckel für das zweite Gehäuse 8. Die Seitenwände und
Bodenplatten 18, 20 bzw. 19, 21 für die beiden Gehäuse 7, 8 können
beispielsweise durch Formung aus einem Stück hergestellt
sein. Die erste obere Platte 22 des ersten Gehäuses 7 ist
über Dichtungen 25 durch (nicht dargestellte) herkömmliche
Mittel an den ersten Wänden 18 befestigt, um die Dichtigkeit
des ersten Gehäuses 7 sicherzustellen. Die zweite obere
Platte 23 schließt ebenfalls mittels Dichtungen 25 das zweite
Gehäuse 8 dichtend ab. Bei dem beschriebenen, nicht
einschränkenden Beispiel ist die zweite obere Platte 23 auf in
neren Simsen 26 befestigt, mit denen die zweiten Wände 19
ausgestattet sind, so daß die Bildung der Trennwände 27
ermöglicht wird, die die zweiten Wände 19 verlängern, sich über
die zweite obere Platte 23 hinauserstrecken und so
miteinander eine Aufnahme 24 bilden, in der das erste Gehäuse 7
angeordnet ist.
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Bei dem nicht einschränkenden Beispiel der Beschreibung ist
das zweite Gehäuse 8 auf einem Boden 16 des Mantels 2
angeordnet, und das erste Gehäuse 7 befindet sich an der Seite
des Deckels 4 des Mantels 2, mit seiner Bodenplatte 20 in
Anlage an der zweiten oberen Platte 23 des zweiten Gehäuses
8.
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Der Hochspannungsgenerator 11 wird durch eine Versorgungs-
Niederwechselspannung BTA versorgt, die durch ein
Niederspannungskabel 36 in das zweite Gehäuse 8 transportiert wird. Das
Niederspannungskabel 36 geht durch den Mantel 2 hindurch und
tritt durch eine dichte Durchführung 37 in das zweite Gehäuse
8 ein; das Niederspannungskabel 36 ist seinerseits außerhalb
des Mantels 2 an eine herkömmliche (nicht dargestellte)
Niederspannungsversorgungsquelle angeschlossen, wie sie
beispielsweise durch das Verteilernetz mit 50 oder 60 Hertz
gebildet ist. Das Niederspannungskabel 36 weist zwei Adern 35
auf, die die Versorgungsniederspannung BTA transportieren und
an Eingänge 33, 34 des Hochspannungsgenerators 11 angelegt
sind; eine dritte Ader 15 des Niederspannungskabels 36
transportiert das Erd- oder Massepotential. Der
Hochspannungsgenerator 11 liefert durch eine erste Ausgangsklemme 40 die
negative Polarität -HT der Hochspannung und durch eine zweite
Ausgangsklemme 42 die positive Polarität +HT. Bei dem nicht
einschränkenden Beispiel der Beschreibung ist die
Hochspannungsversorgung der Röntgenröhre 10 vom einpoligen Typ, und
die zweite Ausgangsklemme 42 ist mit der dritten Ader 15 des
Niederspannungskabels 36 verbunden, damit die positive
Polarität +HT am Erd- oder Massepotential liegt, wobei der Mantel
2 ebenfalls am Massepotential liegt. Selbstverständlich
könnte, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird, die
Hochspannungsversorgung auf andere Weise nach Konfigurationen
gebildet sein, die dem Fachmann an sich wohlbekannt sind, wie
beispielsweise einpolig mit der negativen Polarität der
Hochspannung -HT an Masse oder auch nach einer (nicht
dargestellten) symmetrischen Schaltung, bei der die negative und die
positive Polarität -HT, +HT der Hochspannung gegen Masse
negativ bzw. positiv sind.
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Nach einer Charakteristik der Erfindung werden die
verschiedenen, zum Betrieb der Röntgenröhre 10 erforderlichen
Spannungen von dem zweiten Gehäuse 8 bis zu dem ersten Gehäuse
mittels komplementärer Verbindungsteile transportiert, mit
denen diese Gehäuse ausgestattet sind. So weist die
Bodenplatte 20 des ersten Gehäuses 7 beispielsweise
Steckverbindungsteile M1, M2, ..., M5 auf, und die obere Platte 23 des
zweiten Gehäuses 8 weist Buchsenverbindungsteile C1, C2,
C5 in gleicher Anzahl auf, wobei jedem Steckverbindungsteil
ein Buchsenverbindungsteil entspricht. Bei dem beschriebenen,
nicht einschränkenden Beispiel sind die Steck- und
Buchsenverbindungsteile M1 bis M5 und C1 bis C5 in der Bodenplatte
20 bzw. der oberen Platte 23 in deren Dickenrichtung
angebracht, gegebenenfalls mittels herkömmlicher (nicht
dargestellter) Dichtungsverbindungen, so daß das Einstecken der
Verbindungsteile auf einfache Weise durchgeführt wird, wenn
die Bodenplatte 20 des ersten Gehäuses 7 auf der oberen
Platte 23 des zweiten Gehäuses 8 anliegt; dabei wird das erste
Gehäuse 7 durch die Trennwände 27 geführt.
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Die Röntgenröhre 10 weist einen auf herkömmliche Weise
vakuumdichten Kolben 70 auf. Der Kolben 70 enthält die von einer
Stütze 60 an einem ersten Ende 71 des Kolbens gehaltene
Kathode 31, die gegenüber der Anode 30 angeordnet ist. Bei dem
beschriebenen, nicht einschränkenden Beispiel ist die Anode
30 eine über eine metallische Stützachse 77 mit einem Rotor
72 fest verbundene Drehanode; der Rotor 72 ist seinerseits
von einer metallischen Stützwelle 73 gehalten, die an einem
zweiten Ende 74 des Kolbens 70 befestigt ist. Der Rotor 72
wirkt auf herkömmliche Weise mit einem Stator 75 zusammen,
der sich außerhalb des Kolbens 70 befindet. Bei dem
beschriebenen, nicht einschränkenden Beispiel besteht der Kolben 70
vollständig aus einem isolierenden Material, beispielsweise
Glas oder Keramik, aber er kann auf der Seite seines zweiten
Endes 74 auch aus Metall bestehen, insbesondere wenn die
Hochspannungsversorgung vom einpoligen Typ mit der Anode 30
am Massepotential ist.
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Im Betrieb erzeugt die Kathode 31 mittels des Heizdrahts 32
ein (nicht dargestelltes) Elektronenbündel, das die Anode 30
beschießt und darauf einen Fokus 80 ausformt, der die Quelle
einer Röntgenstrahlung bildet. Die Röntgenstrahlung tritt in
Form eines Nutzstrahlenbündels 82 aus dem Mantel 2 durch ein
Fenster 81 aus. Selbstverständlich erstreckt sich die
Bleischicht 3 nicht vor das Austrittsfenster 81.
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Bei dem in Fig. 1 dargestellten, nicht einschränkenden
Ausführungsbeispiel ist die Kathode 31 zur Verdeutlichung der
Einfachheit halber durch ein Rechteck dargestellt, das nur
den Heizdraht 32 aufweist; aber die Kathode 31 kann mehrere
Heizdrähte aufweisen, ohne deswegen den Rahmen der Erfindung
zu verlassen, wobei jeder zusätzliche Heizdraht nur eine
zusätzliche elektrische Verbindung erfordert, da allgemein ein
Ende jedes Heizdrahts mit der Kathode selbst verbunden ist.
So reichen zwei elektrische Verbindungen aus, um sowohl den
Heizdraht 32 zu versorgen als auch die Kathode an die
negative Polarität der Hochspannung zu legen: eine erste und eine
zweite innere Verbindung 92, 93 verbinden ein erstes und ein
zweites Ende 90, 91 des Heizdrahts 32 mit einer ersten
elektrisch dichten Durchführung 94, bzw. einer zweiten
Durchführung 95, die in den Kolben 70 an der Seite seines ersten
Endes 71 eingefügt sind. Die erste und die zweite elektrisch
dichte Durchführung 94, 95 sind im Inneren des ersten
Gehäuses 7 mit einem ersten Steckverbindungsteil M1 bzw. einem
zweiten Steckverbindungsteil M2 verbunden, die sich mit einem
ersten bzw. mit einem zweiten Buchsenverbindungsteil C1, C2
in Kontakt befinden. Das erste Buchsenverbindungsteil C1 ist
im Inneren des zweiten Gehäuses 8 mit dem ersten Ausgang 40
des Hochspannungsgenerators 11 verbunden; auf diese Weise ist
die Verbindung der negativen Polarität -HT mit der Kathode 31
hergestellt. Der Heizdraht 32 wird mit Hilfe des
Isoliertransformators 12 erhitzt, der oben erwähnt worden ist.
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Der Isoliertransformator 12 weist eine Sekundärwicklung 48
und eine Primärwicklung 47 auf, die durch die
Versorgungsniederspannung BTA versorgt wird, d.h. Enden 45 dieser
Primärwicklung 47 sind mit den Adern 35 des
Niederspannungskabels 36 verbunden. Ein erstes Ende 46 der Sekundärwicklung
48 ist mit der ersten Ausgangsklemme 40 des
Hochspannungsgenerators 11, d.h. mit der negativen Polarität -HT
verbunden. Ein zweites Ende 50 dieser Sekundärwicklung 48 ist mit
dem zweiten Buchsenverbindungsteil C2 verbunden, wodurch die
Versorgung des Heizdrahts 32 hergestellt ist.
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Die zweite Ausgangsklemme 42 des Hochspannungsgenerators 11,
die am Erd- oder Massepotential liegt und die positive
Polarität +HT der Hochspannung liefert, ist mit einem dritten
Buchsenverbindungsteil C3 verbunden, in dem ein drittes
Steckverbindungsteil M3 in Eingriff steht, das seinerseits im
Inneren des ersten Gehäuses 7 mit der metallischen Stützwelle
73 verbunden ist; so liegt die positive Polarität +HT oder
Masse über die Stützwelle 73, den Rotor 72 und die
Stützachse 77 an der Anode 30.
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Bei dem beschriebenen, nicht einschränkenden Beispiel, bei
dem die Anode 30 an Masse liegt, wird der Stator 75 einfach
dadurch versorgt, daß an ihn die Versorgungsniederspannung
BTA angelegt wird, d.h. daß die Eingänge 96, 97 des Stators
mit einem vierten bzw. einem fünften Steckverbindungsteil M4,
M5 verbunden sind; das vierte und das fünfte
Steckverbindungsteil M4, M5 stehen mit einem vierten bzw. einem fünften
Buchsenteil C4, C5 in Eingriff, die mit den Adern 35 des
Niederspannungsversorgungskabels 36 verbunden sind. Bei einer
solchen Konfiguration, wo die Gehäuse 7, 8 elektrisch
isolierend sind, sind die Probleme mit der elektrischen Isolierung
auf mögliche elektrische Überschläge zwischen Masse und der
negativen Polarität -HT auf der Ebene der ersten und der
zweiten Verbindungsteile M1, C1, M2, C2 beschränkt. Diese
Überschläge können insbesondere längs einer Verbindung 41
zwischen der ersten Bodenplatte 20 und der zweiten oberen
Platte 23 auftreten, aber sie lassen sich leicht vermeiden,
wenn ein Abstand D1 zwischen diesen ersten und zweiten
Verbindungsteilen M1, C1, M2, C2 und den dritten
Verbindungsteilen M3, C3 ausreichend groß ist, z.B. in der Größenordnung
von ... cm. Andererseits bewirken die Trennwände 27 eine
Erhöhung der Länge der Streulinien zwischen der negativen
Polarität -HT und dem Mantel 2, der an Masse liegt, aber diese
Trennwände 27 könnten auch weggelassen werden, indem die
ersten und die zweiten Verbindungsteile M1, C1, M2, C2 in einem
zweiten Abstand D2 von dem Mantel angeordnet werden, der
ausreichend groß ist, d.h. im wesentlichen gleich dem ersten
Abstand D1. Selbstverständlich kann die Versorgung des
Stators 75 nach allen anderen herkömmlichen Konfigurationen
durchgeführt werden, z.B. mit dem Stator 75 an einem anderen
Potential als dem des Rotors 72. Außerdem ist zu bemerken,
daß der Rotor 72 im Rahmen der Erfindung auch vom Typ mit
magnetischer Aufhängung sein kann, was gegebenenfalls nur
einen Einfluß auf die Anzahl der elektrischen Verbindungen
hat, die zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuse 7, 8
hergestellt werden müssen.
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Es sei bemerkt, daß die erfindungsgemäß neue Ausbildung der
Emissionsvorrichtung 1, bei der die Röntgenröhre 10 in einem
Gehäuse 7 angebracht ist, das mit isolierendem Öl 9 gefüllt
ist, und bei der die Versorgungsmittel 11, 12 in einem
zweiten Gehäuse 8 angebracht sind, das ebenfalls mit isolierendem
Öl gefüllt ist, den Spezialisten beunruhigen und davon
abbringen könnte, eine solche Lösung in Betracht zu ziehen, da
sie zwei Füllungen mit Isolieröl erfordert, während im Falle
eines Strahlungserzeugerblocks nach dem Stand der Technik nur
eine einzige Ölfülloperation erforderlich ist. Allerdings
wird dieser Nachteil bei weitem durch die Vorteile
ausgeglichen, die diese Lösung bringt, da die zwei Gehäuse 7, 8
bequem zusammengefügt und miteinander elektrisch verbunden
werden können und leicht voneinander zu trennen sind: dadurch
wird es insbesondere möglich, eine defekte Röntgenröhre
leicht an Ort und Stelle auszuwechseln, und andererseits wird
die Herstellung erleichtert, da das Gehäuse 7, das die
Röntgenröhre enthält, und das Gehäuse 8, das die
Versorgungsmittel enthält, getrennt gebaut und kontrolliert werden können.
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Nach einer weiteren Charakteristik der Erfindung sind die
Gehäuse 7, 8 oder eines der beiden Gehäuse wenigstens
teilweise aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt,
das ein Material mit hoher Atomnummer als Füllstoff enthält.
Dies erlaubt es, ein Material zu erhalten, das sowohl
elektrisch isoliert als auch die Röntgenstrahlung absorbiert,
womit es ein elektrisch isolierendes Abschirmmaterial bilden
kann.
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Wird z.B. das erste Gehäuse 7 aus einem solchen Material
hergestellt, dann kann es die Funktion der Schutzabschirmung
gegen die Röntgenstrahlung übernehmen, wodurch die Bleischicht
3 weggelassen werden kann; daraus ergibt sich eine
beträchtliche Vereinfachung der Herstellung. Es ist zu bemerken, daß
es dadurch außerdem möglich ist, die verschiedenen, in dem
zweiten Gehäuse 8 enthaltenen Elemente der Wirkung der
Röntgenstrahlung zu entziehen und damit eine relativ langsame,
aber sichere Zersetzung bestimmter Elemente aufgrund der
Röntgenstrahlung wie z.B. der Isolierstoffe aus Polysulfon zu
vermeiden. Es sei bemerkt, daß das letzte Ergebnis, das durch
die Verwendung des elektrisch isolierenden Abschirmmaterials
und die Aufteilung der Röntgenröhre 10 und der
Versorgungseinrichtungen 11, 12 auf zwei Gehäuse 7, 8 ermöglicht wurde,
allein schon rechtfertigt, das eine oder andere der Gehäuse
7, 8 wenigstens teilweise aus einem solchen Material
herzustellen, d.h. selbst wenn man die Bleischicht 3 behält.
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Das elektrisch isolierende Abschirmmaterial wird ausgehend
von einem elektrisch isolierenden Basismaterial erhalten,
z.B. einem Epoxidharz, das ein Material mit hoher Atomnummer
als Füllstoff enthält.
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Diese Materialien mit hoher Atomnummer können elektrisch
isolierende Materialien sein wie z.B. Oxide von Wolfram, Uran,
Thor oder sogar Blei, wie Mennige.
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Diese Materialien mit hoher Atommnummer können aber auch
elektrisch leitende Materialien wie insbesondere Wismut,
Wolfram, Uran, Thor und Blei sein. Versuche haben nämlich
gezeigt, daß ein bis zu etwa 50 % mit Blei oder Wolfram
gefülltes Epoxidharz einerseits elektrische Isoliereigenschaften
behält, die bei weitem gegenüber den Wechsel- oder
Gleichspannungswerten ausreichend sind, die für den Betrieb einer
herkömmlichen Röntgenröhre erforderlich sind; andererseits
wurde beobachtet, daß das auf solche Weise mit einem Material
mit hoher Atomnummer gefüllte Epoxidharz mit einer Dicke in
der Größenordnung von 7 bis 8 mm die Röntgenstrahlung im
wesentlichen auf die gleiche Weise wie die Bleischicht mit
einer Dicke in der Größenordnung von 3 mm absorbiert.
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Das gleichzeitig isolierende und die Röntgenstrahlung
absorbierende Material oder das elektrisch isolierende
Abschirmmaterial kann beispielsweise durch ein Verfahren gewonnen
werden, das in bekannter Weise zur Verstärkung von Harzen
durch pulverförmige Leichtmetalle oder durch Glasfasern
verwendet wird.
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Das elektrisch isolierende Abschirmmaterial behält seine
isolierenden Eigenschaften über einen sehr weiten
granulometrischen Bereich des Pulvers des Materials mit hoher Atomnummer,
mit dem das Basismaterial, z.B. das Epoxidharz gefüllt werden
soll; genauer liegt diese Granulometrie zwischen 10 und 100
Mikron.
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Ist das gesamte erste Gehäuse 7 aus einem gleichzeitig
isolierenden und die Röntgenstrahlung absorbierenden Material
hergestellt, dann ist es erforderlich, in der ersten oberen
Platte 22 des ersten Gehäuses 7 ein zweites Fenster 99
vorzusehen, das die Röntgenstrahlung nur schwach absorbiert. Es
ist auch möglich, das erste Gehäuse 7 ebenfalls aus diesem
gleichzeitig isolierenden und die Röntgenstrahlung
absorbierenden Material herzustellen, mit Ausnahme der ersten oberen
Platte 22, und eine Bleischicht 3a auf dem Deckel 4 des
Mantels 2 beizubehalten.
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Bei dem in Fig. 1 dargestellten, nicht einschränkenden
Beispiel wird das erste Gehäuse 7 durch eine durch den Pfeil 102
symbolisierte Bewegung, die in einer im wesentlichen zu einer
Drehachse 103 der Drehanode 30 senkrechten Richtung
durchgeführt wird, mit dem zweiten Gehäuse 8 zusammengefügt, d.h. in
die Aufnahme 24 eingesetzt, und bei einer solchen
Konfiguration läßt sich der Stator 75 einfacher im Inneren des ersten
Gehäuses 7 anordnen.
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Fig. 2 stellt schematisch eine Ausführungsform des ersten
Gehäuses 7 dar, bei welcher sich das Gehäuse 7 von der in
Fig. 1 gezeigten Version darin unterscheidet, daß es sich auf
der Seite des zweiten Endes 74 des Kolbens 70 im wesentlichen
an die Form dieses zweiten Endes 74, d.h. im wesentlichen an
die Form des Rotors 72 anpaßt und um den Rotor 72 einen Hals
104 bildet, um den herum der Stator 75 angeordnet ist. Da
sich der Stator 75 außerhalb des ersten Gehäuses 7 befindet,
kann er direkt durch das zweite Gehäuse 8 versorgt werden. Es
sei darüberhinaus angezeigt, daß dann, wenn die
Hochspannungsversorgung vom einpoligen Typ mit dem Rotor an Masse
ist, wie dies unter Bezug auf Fig. 1 beschrieben worden ist,
die Stützwelle 73 so verlängert sein kann, daß sie aus dem
ersten Gehäuse 7 (mittels nicht dargestellter
Dichtverbindungen) austritt, so daß sie direkt mit der positiven
Polarität +HT oder Masse verbunden ist, ohne daß diese durch das
Gehäuse 7 geht.
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Fig. 3 zeigt als nicht einschränkendes Beispiel in einer
Perspektivansicht das erste und das zweite Gehäuse 7, 8, die bei
dem Fall der Erfindung, bei dem sich der Stator 75 außerhalb
des ersten Gehäuses 7 befindet, miteinander zusammengefügt
werden sollen. Das erste Gehäuse 7 ist an einem Ende 105
durch den oben erwähnten Hals 104 verlängert, der längs der
Drehachse 103 angeordnet ist und den (in Fig. 3 nicht
sichtbaren) Rotor 72 enthält. Das zweite Gehäuse 8 ist durch einen
Hauptblock 106 gebildet, der die (in Fig. 1 gezeigten)
Versorgungseinrichtungen 11, 12 enthält und dessen Seitenwand 19
durch die Trennwand 27 um eine Höhe H verlängert ist, die im
wesentlichen einer Dicke E des ersten Gehäuses 7 entspricht.
Die Trennwand 27 ist anschließend über die obere Platte 23
des zweiten Gehäuses 8 abgebogen, so daß die Aufnahme oder
der Hohlraum 24 gebildet wird, der das erste Gehäuse 7
aufnehmen soll. Das erste Gehäuse 7 wird in den Hohlraum 24
durch eine Bewegung eingeführt, die parallel zu der Drehachse
103 ausgeführt wird, wie dies in Fig. 3 durch einen zweiten
Pfeil 107 dargestellt ist.
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Bei dem beschriebenen, nicht einschränkenden Beispiel ist der
(in Fig. 3 nicht dargestellte) Stator 75 in einem
Schutzbehälter 108 z.B. mit zylindrischer oder konischer Form
enthalten, der in dem Hohlraum 24 befestigt ist. Der Behälter 108
ist so angeordnet, daß der Stator 75 um die Drehachse 102
zentriert, d.h. um den Hals 104 und den in diesem enthaltenen
Rotor 72 herum angeordnet ist, wenn das erste Gehäuse
vollständig in den Hohlraum 24 eingesetzt ist. Das erste und das
zweite Steckverbindungsteil M1, M2 erstrecken sich über die
Bodenplatte 20 des ersten Gehäuses 7 hinaus und stehen mit
dem ersten und dem zweiten Buchsenverbindungsteil C1, C2 in
Kontakt, wenn das erste Gehäuse 7 vollständig in den Hohlraum
24 eingesetzt ist; dabei sind die Buchsenkontakte C1, C2 in
der oberen Platte 23 des zweiten Gehäuses 8 am Ende von Nuten
110 angeordnet, die in der oberen Platte 23 vorgesehen sind,
um den Durchgang der Steckverbindungsteile M1, M2 zu
ermöglichen. Da bei dieser Version der Erfindung der Stator 75 fest
an dem zweiten Gehäuse 8 befestigt ist, kann seine Versorgung
mittels zweier einfacher Verbindungsdrähte 112 erfolgen, die
die obere Platte 23 über dichte Durchführungen 111
durchqueren. Der Anschluß an die Stützwelle 73 oder mit anderen
Worten an die Anode 30 mit der positiven Polarität +HT, die auch
in dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel die Masse oder Erde
bildet, kann beispielsweise mittels einer (nicht
dargestellten)
an sich herkömmlichen Kontaktvorrichtung hergestellt
sein, die in dem Schutzbehälter 108 angeordnet ist und mit
der Stützwelle 73 in elektrischen Kontakt gebracht ist, wenn
das erste Gehäuse vollständig in den Hohlraum 24 eingesetzt
ist; diese Kontaktvorrichtung ist mit einem dritten
Verbindungsdraht 113 verbunden, der in das zweite Gehäuse 8
eintritt, indem er die obere Platte 23 über eine dichte
Durchführung 111 durchquert.
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Bei dem beschriebenen, nicht einschränkenden Beispiel, bei
dem die Polarität +HT an Masse liegt, kann der Schutzbehälter
108 metallisch sein, er kann aber auch aus einem isolierenden
Material hergestellt sein, wenn die Hochspannungsversorgung
von einem anderen Typ ist; genauso kann der Hohlraum 24 wie
bei dem Beispiel von Fig. 1 vollständig durch ein
isolierendes Material abgeschlossen sein.
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Einer der Vorteile der unter Bezug auf Fig. 3 beschriebenen
Ausführung liegt insbesondere darin, daß sie es ermöglicht,
die Anzahl der einzufügenden Verbindungsteile auf die für die
Versorgung der Kathode erforderliche Anzahl zu verringern,
und daß sie andererseits eine Verminderung der Anzahl der in
dem ersten Gehäuse 7 enthaltenen Elemente ermöglicht.