DE4414687C2 - Röntgenstrahler mit einer Entgasungsvorrichtung - Google Patents
Röntgenstrahler mit einer EntgasungsvorrichtungInfo
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- B01D19/00—Degasification of liquids
- B01D19/0042—Degasification of liquids modifying the liquid flow
- B01D19/0052—Degasification of liquids modifying the liquid flow in rotating vessels, vessels containing movable parts or in which centrifugal movement is caused
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Description
Die Erfindung betrifft einen Röntgenstrahler, welcher ein mit
einer Flüssigkeit gefülltes Schutzgehäuse, eine in diesem
angeordneten Röntgenröhre und eine Entgasungsvorrichtung zur
Entgasung der in dem Schutzgehäuse enthaltenen Flüssigkeit
mit einer die Flüssigkeit von einem anderen Medium trennenden
Wand aufweist.
Ein derartiger Röntgenstrahler ist in der DE 41 01 777 A1
beschrieben. Die Wand der Entgasungsvorrichtung des bekannten
Röntgenstrahlers trennt ein Gasvolumen von einem die zu
entgasende Flüssigkeit aufnehmenden Raum. Als bevorzugtes Material
für die Wand dient bei dem bekannten Röntgenstrahler Polytetrafluor
äthylen (PFTE).
Mittels der Entgasungsvorrichtung ist
es möglich, den Wasserstoff aus dem als Flüssigkeit
vorgesehenen Isolieröl zu entfernen, der entsteht, weil sich
das Isolieröl unter der Einwirkung der Röntgenstrahlung
zersetzt. Vorteilhaft ist dabei, daß der Wasserstoff entfernt
wird, bevor sich Gasblasen in dem Isolieröl bilden, die
dessen Isolierwirkung beträchtlich herabsetzen. Durch
Gasblasen verursachte elektrische Überschläge, die den
Betrieb des Röntgenstrahlers stören und zu dessen Ausfall
führen können, können also nicht auftreten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Rönt
genstrahler der eingangs genannten Art
den Aufbau der Wand zu verbessern.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch einen
Röntgenstrahler, welcher ein mit einer Flüssigkeit gefülltes
Schutzgehäuse, eine in diesem angeordnete Röntgenröhre und
eine Entgasungsvorrichtung zur Entgasung der in dem
Schutzgehäuse enthaltenen Flüssigkeit mit einer die
Flüssigkeit von einem anderen Medium trennenden Wand
aufweist, an deren Innenseite die Flüssigkeit und an deren
Außenseite das andere Medium angrenzt, wobei die Wand aus
Eisen gebildet ist und wenigstens eine Seite der Wand mit
wenigstens einem Stoff der Gruppe Ruthenium, Rhodium, Palla
dium, Osmium, Iridium, Platin, Nickel und Titan beschichtet
ist, oder die Wand aus Titan gebildet ist und wenigstens eine
Seite der Wand mit wenigstens einem Stoff der Gruppe
Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium, Iridium, Platin und
Nickel beschichtet ist, oder die Wand aus einem polymeren
Werkstoff gebildet ist und wenigstens eine Seite der Wand mit
wenigstens einem Stoff der Gruppe Ruthenium, Rhodium, Palla
dium, Osmium, Iridium, Platin, Nickel und Titan beschichtet
ist.
Im Falle der beschichteten Wand ist die Wasserstoff-
Permeation von der Flüssigkeit in das andere Medium
wesentlich höher als im Falle einer unbeschichteten Wand. Im
Vergleich zu einer unbeschichteten Wand ändert sich die
Permeation von Gasen durch die Wand in die Flüssigkeit nicht
wesentlich. Sie nimmt unter Umständen sogar ab. Es wird also
deutlich, daß erheblich mehr Wasserstoff aus der Flüssigkeit
ab- als anderes Gas zugeführt wird. Damit ist die Abfuhr des
schädlichen Wasserstoffes aus der Flüssigkeit gewährleistet
und zugleich sichergestellt, das die Isolationswirkung der
Flüssigkeit nicht dadurch beeinträchtigt wird, das andere
Gase, beispielsweise Sauerstoff, in einem die
Wasserstoffabfuhr übersteigenden Maß durch die Wand in die
Flüssigkeit eindringen.
Es hat sich gezeigt, daß die Wasserstoff-Permeation durch
die Wand in die umgebende Atmosphäre je nach Be
schichtung um bis zu 300% höher als im Falle einer unbe
schichteten Wand ist. Im Vergleich zu einer unbeschichteten Wand
ändert sich die Sauerstoff-Permeation von der umgebenden
Atmosphäre in die Flüssigkeit nicht wesentlich. Sie nimmt je
nach Beschichtung unter Umständen sogar um bis zu 20% ab. Als
anderes Medium kommen übrigens auch Flüssigkeiten in Frage.
Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn die Wand
mit Palladium beschichtet ist, weil dieser Stoff in besonders
hohem Maße H(Wasserstoff)-aktiv ist, d. h., die Kinetik der H-
Desorption wenig gehemmt ist.
Als polymere Werkstoffe für die Wand eignen sich z. B.
synthetischer und natürlicher Gummi. Es hat sich gezeigt, daß
die Entgasungsvorrichtung besonders wirkungsvoll arbeitet,
wenn die Wand aus synthetischem Gummi gebildet ist, weil dann
die Permeation von Wasserstoff einen sehr hohen Wert
aufweist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beigefügten
Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen Röntgenstrahler in grob sche
matischer Darstellung im Längsschnitt und
Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie II-II in Fig. 1.
Die Fig. 1 zeigt einen Röntgenstrahler, der
ein mit einer elektrisch isolierenden Flüssigkeit, z. B. Iso
lieröl, gefülltes Schutzgehäuse 1 aufweist, in dem eine Rönt
genröhre 2 angeordnet ist. Diese ist als Drehanoden-Röntgen
röhre ausgebildet, die einen Anodenteller 3, eine Kathode 4
und einen Elektromotor zum Antrieb der Drehanode enthält, der
einen Rotor 5 und einen außerhalb des Glaskörpers der Rönt
genröhre 2 angeordneten Stator 6 aufweist. Das Schutzgehäuse
1 ist mit einem Strahlenaustrittsfenster 7 für die vom An
odenteller 3 ausgehende Röntgenstrahlung versehen. Außerdem
ist eine Entgasungsvorrichtung für das Isolieröl vorgesehen,
die durch zwei Leitungen 9 und 10 am Schutzgehäuse 1 ange
schlossen ist und durch die das Isolieröl in einem
geschlossenen Kreislauf zirkuliert. Eine Umwälzpumpe 12 für
das Isolieröl ist an der dem Stator 6 benachbarten
Stirnfläche des Schutzgehäuses 1 angebracht. Die Leitungen 9
und 10 sind flüssigkeitsdicht durch die Wandung des
Schutzgehäuses 1 geführt. Innerhalb des Schutzgehäuses 1
endet die Leitung 9 im Bereich des Stators 6 und die Leitung
10 im Bereich des kathodenseitigen Endes der Röntgenröhre.
Hierdurch ergeben sich innerhalb des Schutzgehäuses 1
Strömungsverhältnisse, die sicherstellen, daß mittels der
Umwälzpumpe 12 das gesamte innerhalb des Schutzgehäuses 1
befindliche Isolieröl durch die Entgasungsvorrichtung
geleitet wird.
Die Entgasungsvorrichtung ist durch eine Wand gebildet, die
als die Leitung 10 mit der Umwälzpumpe 12 verbindende Leitung
13 ausgeführt ist und das Isolieröl von der umgebenden Atmo
sphäre, d. h. der umgebenden Luft, trennt. Die Leitung 13 ist
in aus den Fig. 1 und 2 ersichtlicher Weise in mehreren Win
dungen spiralförmig aufgewunden und vor der die Umwälzpumpe
12 tragenden Stirnfläche des Schutzgehäuses 1 derart angeord
net, daß sich die spiralförmigen Windungen in dem mittels
eines Gebläses 15 erzeugten Luftstrom befinden, wobei die
Leitung 13 als auch das Gebläse 15 unter einer im Bereich
ihrer Stirnfläche perforierten Abdeckhaube 16 angeordnet
sind. Um temperaturbedingte Volumenschwankungen des in dem
Schutzgehäuse 1 befindlichen Isolieröls ausgleichen zu kön
nen, ist dieses an seinem einen Ende
mittels einer nachgiebigen Membran 34 verschlossen.
Die als Leitung 13 ausgeführte Wand, bei der es sich um ein
aus einem polymeren Werkstoff, insbesondere synthetischem
oder natürlichem Gummi, gebildetes Rohr handelt, ist in nicht
dargestellter Weise an ihrer Außenwand mit wenigstens einem
Metall der Gruppe Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium,
Iridium, Platin, Nickel und Titan beschichtet. Vorzugsweise
ist die Leitung 13 an ihrer Außenseite mit Palladium be
schichtet. Die Beschichtung kann z. B. durch Sputtern erfol
gen. In diesem Zusammenhang sei auf die Literaturstelle
"Effect of ion/plasma-assisted treatment of polymer membranes
on hydrogen permeability", L Ya Alimova et al., in Vacuum,
volume 43, mumber 5-7, pages 767 to 768, 1992, Pergamon Press
Ltd., verwiesen. Dort wird jedoch der polymere Werkstoff mit Kohlenstoff- oder
Cäsium-Ionen bzw. Edelgas-Ionen bestrahlt und mit einem
Gasplasma behandelt. Die jeweils erforderliche Schichtdicke kann
übrigens leicht experimentell ermittelt werden.
Infolge der Beschichtung diffundiert durch die als Leitung 13
ausgeführte Wand mehr Wasserstoff aus dem innerhalb des
Schutzgehäuses befindlichen Isolieröl in die an die Außenwand
der Leitung 13 angrenzende umgebende Atmosphäre als Gase,
insbesondere Sauerstoff, aus der umgebenden Atmosphäre durch
die Wand in das Isolieröl diffundiert. Damit ist sicherge
stellt, daß der Wasserstoff, der infolge der Zersetzung des
Isolieröls durch Röntgenstrahlung entsteht, kontinuierlich
aus dem Isolieröl abgeführt wird. Es können also keine sich
negativ auf die Hochspannungsfestigkeit des Röntgenstrahlers
negativ auswirkenden Gasblasen in dem Isolieröl entstehen.
Da der Vorgang der Wasserstoffabfuhr aus dem Isolieröl von
der Größe der in der beschriebenen Weise beschichteten Fläche
der Wand bzw. der Leitung 13 abhängig ist, versteht es sich,
daß dafür gesorgt werden muß, daß eine ausreichend große
beschichtete Fläche vorhanden ist. Die erforderliche Größe
der beschichteten Fläche kann für den jeweiligen Röntgen
strahler-Typ leicht experimentell bestimmt werden.
Obwohl dies mit einem erhöhten technologischen Aufwand ver
bunden ist, besteht auch die Möglichkeit, statt der Außenwand
der Leitung 13 deren Innenwand bzw. deren Innen- und
Außenwand zu beschichten.
Die Leitung 13 muß übrigens nicht notwendigerweise als Rohr
sondern kann auch als Schlauch ausge
führt sein.
Claims (1)
- Röntgenstrahler, welcher ein mit einer Flüssigkeit gefüll tes Schutzgehäuse (1), eine in diesem angeordnete Röntgen röhre (2) und eine Entgasungsvorrichtung zur Entgasung der in dem Schutzgehäuse (1) enthaltenen Flüssigkeit mit einer die Flüssigkeit von einem anderen Medium trennenden Wand (13) aufweist, an deren Innenseite die Flüssigkeit und an deren Außenseite das andere Medium angrenzt, wobei die Wand aus Eisen gebildet ist und wenigstens eine Seite der Wand (13) mit wenigstens einem Stoff der Gruppe Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium, Iridium, Platin, Nickel und Titan beschichtet ist, oder die Wand aus Titan gebildet ist und wenigstens eine Seite der Wand (13) mit wenigstens einem Stoff der Gruppe Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium, Iridium, Platin und Nickel beschichtet ist, oder die Wand (13) aus einem polymeren Werkstoff gebildet ist und wenigstens eine Seite der Wand (13) mit wenigstens einem Stoff der Gruppe Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium, Iridium, Platin, Nickel und Titan beschichtet ist.
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DE4414687A1 DE4414687A1 (de) | 1995-11-02 |
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1994
- 1994-04-27 DE DE19944414687 patent/DE4414687C2/de not_active Expired - Fee Related
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Non-Patent Citations (1)
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"Vacuum" 43 (1992) S. 767-768 * |
Also Published As
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