DE60131117T2

DE60131117T2 - Röntgenröhre

Info

Publication number: DE60131117T2
Application number: DE60131117T
Authority: DE
Inventors: Thomas R St. Charles Miller; Cheryl L Elburn Panasik; Qing Aurora Lu
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2000-06-13
Filing date: 2001-06-13
Publication date: 2008-08-07
Anticipated expiration: 2021-06-14
Also published as: EP1164822A2; DE60131117D1; JP2002100314A; EP1164822B1; US6453010B1; ATE377340T1; EP1164822A3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Röntgenröhren. Im Besonderen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren und ein Gerät zum Lenken von Kühlflüssigkeit zu einer Lagerbaugruppe zur Reduzierung der Wärmebelastung der Röntgenröhrenlager, die durch von der Anode während des Betriebes abgegebene Wärme verursacht wird.
Der herkömmliche Einsatz von Röntgenstrahlung für Diagnosezwecke umfasst (1) die Radiografie, bei der ein feststehendes Schattenbild des Patienten auf einem Röntgenfilm erzeugt wird, (2) die Fluoroskopie, bei der ein sichtbares Echtzeit-Schattenbild durch Röntgenstrahlen mit geringer Intensität erzeugt wird, die auf einen Leuchtschirm treffen, nachdem sie den Patienten durchquert haben, und (3) die Computertomografie (CT), bei der komplette Patientenbilder digital aus Röntgenstrahlen konstruiert werden, die durch eine um den Körper eines Patienten rotierende Hochleistungs-Röntgenröhre erzeugt werden.
Eine Röntgenröhre umfasst typischerweise einen evakuierten Kolben aus Metall oder Glas, der sich in einem Röntgenröhrengehäuse befindet. Das Röntgenröhrengehäuse bietet elektrische Verbindungen zum Kolben und ist mit einer Flüssigkeit, wie beispielsweise Öl, gefüllt, um die Kühlung der innerhalb des Kolbens angeordneten Bauteile zu unterstützen. Die Flüssigkeit zirkuliert in dem Gehäuse und einem außerhalb des Gehäuses angeordneten Wärmetauscher zur Ableitung von Wärme aus der Kühlflüssigkeit. Der Kolben und das Röntgenröhrengehäuse umfassen jeweils ein für Röntgenstrahlen durchlässiges Fenster, die zueinander so ausgerichtet sind, dass die innerhalb des Kolbens erzeugten Röntgenstrahlen auf einen zu untersuchenden Patienten oder ein zu untersuchendes Objekt gelenkt werden können.
Zur Erzeugung von Röntgenstrahlen befinden sich in dem Kolben eine Kathodenbaugruppe und eine Anodenbaugruppe. Die Kathodenbaugruppe umfasst einen Kathodenglühfaden, durch den ein Heizstrom fließt. Dieser Strom heizt den Glühfaden ausreichend auf, so dass eine Elektronenwolke emittiert wird, d. h. es erfolgt eine thermische Emission. Ein hohes Potential in der Größenordnung von 100–200 kV wird zwischen der Kathodenbaugruppe und der Anodenbaugruppe angelegt. Dieses Potential bewirkt, dass sich die Elektronen von der Kathodenbaugruppe durch den evakuierten Bereich im Innern des Kolbens zur Anodenbaugruppe bewegen. Ein Kathodenbecher, der den Kathodenglühfaden enthält, fokussiert die Elektronen auf einen kleinen Bereich oder Brennfleck auf einem Target der Anodenbaugruppe. Der Elektronenstrahl trifft mit ausreichender Energie auf das Target, so dass Röntgenstrahlen erzeugt werden. Ein Teil der erzeugten Röntgenstrahlen durchquert die für Röntgenstrahlen durchlässigen Fenster des Kolbens und des Röntgenröhrengehäuses und fällt auf einen Strahlbegrenzer oder Kollimator, der an dem Röntgenröhrengehäuse befestigt ist. Der Strahlbegrenzer reguliert die Größe und Form des Röntgenstrahlenbündels, das auf einen zu untersuchenden Patienten oder ein zu untersuchendes Objekt gelenkt wird, wodurch Bilder konstruiert werden können.
Zur Verteilung der während der Erzeugung von Röntgenstrahlen verursachten thermischen Belastung wurde bei vielen Anwendungen eine rotierende Anodenbaugruppenkonfiguration gewählt. Bei dieser Konfiguration dreht sich die Anodenbaugruppe um eine Achse, so dass der auf einen Brennfleck des Targets fokussierte Elektronstrahl auf einen kontinuierlich rotierenden kreisförmigen Pfad um einen peripheren Rand des Targets trifft. Jedes Teilstück auf dem kreisförmigen Pfad wird während der Erzeugung von Röntgenstrahlen auf eine sehr hohe Temperatur erhitzt und beim Rotieren gekühlt, bevor es zu der Position zurückkehrt, an der erneut der Elektronenstrahl darauf trifft. Bei vielen Anwendungen mit Hochleistungs-Röntgenröhren wie der Computertomographie verursacht die Erzeugung von Röntgenstrahlen häufig eine Erwärmung der Anodenbaugruppe auf eine Temperatur im Bereich von beispielsweise 1200–1400°C.
Zum Drehen ist die Anodenbaugruppe typischerweise an einen Rotor montiert, der von einem Induktionsmotor gedreht wird. Der Rotor wiederum ist drehbar in einer Lagerbaugruppe gelagert ist. Die Lagerbaugruppe bewirkt eine gleichmäßige Rotation des Rotors und der Anodenbaugruppe um ihre Achse. Die Lagerbaugruppe umfasst typischerweise mindestens zwei Sätze mit Kugellagern, die in einem Lagergehäuse angeordnet sind. Die Kugellager bestehen häufig aus einem Ring mit Metallkugeln, die durch das Aufbringen von Blei oder Silber auf die Außenfläche jeder Kugel geschmiert werden, so dass der Rotor mit einem minimalen Reibungswiderstand gelagert ist.
Während des Betriebes der Röntgenröhre wird die Anodenbaugruppe passiv mit Hilfe von Öl oder einer anderen Kühlflüssigkeit gekühlt, die innerhalb des Gehäuses fließt und die von der Anodenbaugruppe durch den Kolben abgestrahlte Wärme absorbiert.
Ein Teil der von der Anodenbaugruppe abgestrahlten Wärme wird jedoch auch vom Rotor und der Lagerbaugruppe absorbiert. So wurde beispielsweise festgestellt, dass von der Anodenbaugruppe abgestrahlte Wärme bei vielen Hochleistungsanwendungen die Lagerbaugruppe Temperaturen von ungefähr 400°C aussetzt. Unglücklicherweise kann eine derartige Wärmeübertragung auf die Lager die Leistung der Lager erheblich beeinträchtigen. Eine längere und übermäßige Erwärmung des auf jede Kugel eines Lagers aufgebrachten Schmiermittels kann beispielsweise die Wirksamkeit dieses Schmiermittels reduzieren. Außerdem kann sich eine längere und/oder übermäßige Erwärmung negativ auf die Lebensdauer der Lager und somit die Lebensdauer der Röntgenröhre auswirken.
Ein bekanntes Verfahren zur Reduzierung der von der Anodenbaugruppe zur Lagerbaugruppe weitergeleiteten Wärmemenge besteht darin, mechanisch eine Wärmeabschirmung am Rotor zu befestigen. Die Wärmeabschirmung dient dazu, die Lagerbaugruppe vor einem Teil der von der Anodenbaugruppe in Richtung der Lagerbaugruppe abgestrahlten Wärme zu schützen. Unglücklicherweise sind Wärmeabschirmungen nicht in der Lage, die Lagerbaugruppe vollständig vor der Wärmeübertragung von der Anodenbaugruppe zu schützen, und ein Teil der abgestrahlten Wärme wird von der Lagerbaugruppe absorbiert. Außerdem ist die Wärmeabschirmung zwar nützlich bei der Vorbeugung vor einer Wärmeübertragung zur Lagerbaugruppe, sie spielt jedoch keine Rolle bei der Kühlung der Lagerbaugruppe durch das Entfernen von bereits dort absorbierter Wärme. Ferner ist die Lagergruppe, da sie von dem Rotor umgeben ist, nicht in der Lage, einfach Wärme in die in dem Gehäuse enthaltene Kühlflüssigkeit abzustrahlen, wie es bei der Anodenbaugruppe der Fall ist. Genau genommen funktionieren einige Konfigurationen aus Rotor und Lagerbaugruppe als Wärmesenke. Aus diesen Gründen wird typischerweise ein wesentlicher Teil der Wärme in die Lagerbaugruppe übertragen und nicht einfach abgeleitet.
Ein weiteres Verfahren zur Reduzierung der Erwärmung von Lager besteht darin, Kühlflüssigkeit durch eine interne Leitung in der Lagerbaugruppe zu leiten. Es wird beispielsweise wie in der US-amerikanischen Patentschrift Nr. 6.011.829 beschrieben Kühlflüssigkeit durch zwei getrennte Einlassrohre von einem Wärmetauscher in das Röntgenröhrengehäuse geleitet. Ein erstes Zuflussrohr führt Kühlflüssigkeit durch eine erste Öffnung in dem Gehäuse zu, die dann zu einer Kühlflüssigkeitswelle an der Innenseite des Lagergehäuses geleitet wird. Ein getrenntes zweites Zuflussrohr liefert Kühlflüssigkeit durch eine zweite Öffnung im Gehäuse direkt in die die Röntgenröhre umgebende Kammer. Ein aus herkömmlichen Ventilsteuerungen bestehender Flüssigkeits- Durchflussmengenregler befindet sich außerhalb des Röhrengehäuses im Wärmetauscher. Die Durchflussmengenreglerventile steuern die Durchflussmenge der Kühlflüssigkeit durch jede der entsprechenden Einlassrohre und Öffnungen in der Gehäusewand. Ein dritter Rücklaufanschluss transportiert die Kühlflüssigkeit zurück zum Wärmetauscher. Es ist jedoch wünschenswert, die Anzahl der Zuflussrohre, Öffnungen und Flüssigkeit führenden Verbindungen in dem Gehäuse zu reduzieren. Außerdem ist es wünschenswert, den Flüssigkeits-Durchflussmengenregler zu vereinfachen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Röntgengerät geschaffen. Das Röntgengerät umfasst ein Gehäuse, das eine Kammer bildet. Das Röntgenröhrengehäuse hat einen Flüssigkeitseinlassanschluss. Die Röntgenröhre umfasst eine Kathodenbaugruppe mit einem Glühfaden, der bei Aufheizung Elektronen emittiert, eine Anodenbaugruppe, die ein Target zum Auffangen der Elektronen festlegt, so dass Kollisionen zwischen den Elektronen und der Anodenbaugruppe Röntgenstrahlen ausgehend von einem Anodenbrennfleck erzeugen, und eine die Anodenbaugruppe drehbar aufnehmende Lagerbaugruppe. Die Lagerbaugruppe umfasst einen Flüssigkeitskanal, der das Fließen einer Flüssigkeit über die Oberfläche der Lagergruppe ermöglicht. Ein Kolben schließt die Anodenbaugruppe, die Kathodenbaugruppe und die Lagerbaugruppe in einem Vakuum ein. Die Erfindung umfasst eine im Flüssigkeitseinlassanschluss befindliche Flüssigkeitslenkungseinheit, die Flüssigkeitslenkungseinheit weist eine Flüssigkeitseinlassöffnung auf, wobei eine erste Flüssigkeitsauslassöffnung operationell so ausgelegt ist, dass Flüssigkeit in einen ersten Flüssigkeitspfad fließt, und eine zweite Flüssigkeitsauslassöffnung so ausgelegt ist, dass Flüssigkeit in einen zweiten Flüssigkeitspfad fließt. Die Flüssigkeitseinlassöffnung ist sowohl mit der ersten als auch mit der zweiten Flüssigkeitsauslassöffnung verbunden.
Die Erfindung erlaubt es, Geräte zu erdenken, die wirksam und einfach das geeignete Volumen an Kühlflüssigkeit jeweils in (1) die Kammer innerhalb des die Röntgenröhre umgebenden Gehäuses und (2) die Kühlflüssigkeitswelle entlang der Innenseite des Lagergehäuses für die in dem Gehäuse befindliche Röntgenröhre lenken.
Gemäß einem eingeschränkteren Aspekt der Erfindung umfasst der erste Flüssigkeitspfad den Flüssigkeitskanal.
Gemäß einem weiter eingeschränkten Aspekt der Erfindung befindet sich der Flüssigkeitskanal im Innern der Lagerbaugruppe.
Gemäß einem weiteren eingeschränkten Aspekt der Erfindung gehört ein Teilstück des ersten und des zweiten Flüssigkeitspfades gemeinsam zu beiden Flüssigkeitspfaden.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Größe der ersten Flüssigkeitsauslassöffnung und der zweiten Flüssigkeitsauslassöffnung in einem vorher festgelegten Verhältnis bestimmt, damit ein gewünschter Anteil der zugeführten Flüssigkeit durch mindestens die erste oder die zweite Flüssigkeitsauslassöffnung fließt.
Gemäß einem eingeschränkteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Durchfluss aus der ersten und der zweiten Flüssigkeitsauslassöffnung gleich.
Gemäß einem weiteren eingeschränkten Aspekt der Erfindung umfasst die Flüssigkeitslenkungseinheit einen Wandabschnitt, der einen Hohlraum bildet, der mit der Einlassöffnung verbunden ist. Der Wandabschnitt umfasst einen Seitenwandabschnitt und eine Stirnwand.
Gemäß einem eingeschränkteren Aspekt der Erfindung befindet sich die erste Flüssigkeitsauslassöffnung in der Stirnwand und die zweiten Flüssigkeitsauslassöffnung in der Seitenwand.
Gemäß einem weiteren eingeschränkteren Aspekt der Erfindung ist die Fläche der zweiten Flüssigkeitsauslassöffnung in eine Vielzahl von Öffnungen unterteilt, die das Fließen einer Flüssigkeit in den zweiten Flüssigkeitspfad ermöglichen.
Gemäß einem noch weiter eingeschränkten Aspekt der Erfindung umfasst die Flüssigkeitslenkungseinheit ein rohrförmiges Element, das den ersten Flüssigkeitspfad mit der ersten Flüssigkeitsauslassöffnung verbindet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Kühlen einer Lagerbaugruppe in einer Röntgenröhre den Schritt des Zuführens eines Flüssigkeitsstroms durch eine Flüssigkeitseinlassöffnung in einen Hohlraum einer Flüssigkeitslenkungseinheit. Die Flüssigkeitslenkungseinheit befindet sich in einem Gehäuse einer Röntgenröhrenbaugruppe und das Gehäuse der Röntgenröhrenbaugruppe bildet eine Kammer. Das Verfahren umfasst ferner den Schritt des Lenkens eines vorher festgelegten Anteils des dem Hohlraum zugeführten Flüssigkeitsstroms aus einer ersten Auslassöffnung hinaus in einen ersten Flüssigkeitspfad. Der erste Flüssigkeitspfad umfasst einen Kühlkanal auf einer Oberfläche der Lagerbaugruppe. Ein weiterer Verfahrensschritt der vorliegenden Erfindung ist das Lenken des übrigen Flüssigkeitsstroms in die Kammer durch einen zweiten Flüssigkeitspfad, der nicht den Kühlkanal in der Lagerbaugruppe der Röntgenröhre umfasst.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass Kühlflüssigkeit mit Hilfe der Flüssigkeitsdurchflusslenkungseinheit in verschiedene Flüssigkeitsfließpfade gelenkt werden kann. Die vorliegende Erfindung kann Flüssigkeit in dem vorher festgelegten Anteil der Flüssigkeitsversorgung in jedem Pfad liefern.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Bereitstellung der Vielzahl von Flüssigkeitspfaden mit ihren besonderen Flüssigkeitsanforderungen erzielt werden kann, ohne dass zusätzliche Pumpen im System installiert werden müssen. Dies ist besonders vorteilhaft in Computertomografiesystemen, bei denen sich die Röntgenröhrengehäusebaugruppe einschließlich der Flüssigkeitssysteme um eine Gantry dreht.
Noch ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass lediglich ein einziger Einlassanschluss für die Kühlflüssigkeit durch das Gehäuse geschaffen werden muss. Zwei verschiedene Anforderungen an den Flüssigkeitsstrom können mit einem einzigen Flüssigkeitseinlassanschluss erfüllt werden.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass sie den nachträglichen Einbau von Röntgenröhreneinsätzen mit flüssigkeitsgekühlten Lagerbaugruppen in existierende Systeme erlaubt, die nicht entsprechend ausgerüstet sind. Die Installation der Flüssigkeitslenkungseinheit in den aktuell existierenden Einlassanschluss eines existierenden Röntgenröhrengehäuses erleichtert den gleichzeitigen nachträglichen Einbau einer Röntgenröhre mit einer flüssigkeitsgekühlten Lagerbaugruppe.
Noch ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Konstruktion der Flüssigkeitslenkungseinheit eine vorher festgelegte Größe für die Flüssigkeitsauslassöffnungen hat, um den gewünschten Anteil des Flüssigkeitsstroms in jeden Flüssigkeitspfad zu erzielen.
Im Folgenden werden Möglichkeiten zur Ausführung der Erfindung anhand von Beispielen und unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung ausführlich beschrieben. Es zeigen:
1 eine schematische Querschnittsteilansicht eines Röntgengerätes gemäß den Merkmalen der vorliegenden Erfindung;
die 2a, 2b und 2c Querschnitts- und Seitenansichten der Durchflusslenkungseinheit gemäß den Merkmalen der vorliegenden Erfindung; und
3 eine vergrößerte schematische Querschnittsteildarstellung der in dem Röntgengerät aus 1 mit Merkmalen der vorliegenden Erfindung eingebauten Durchflusslenkungseinheit.
Bezug nehmend auf 1 ist eine Röntgenröhre 10 in vorwiegend herkömmlicher Art mittels einer Anodenhalterung 18 und einer Kathodenhalterung 19 in ein Röntgenröhrengehäuse 12 eingebaut. Ein Unterschied zu der Mehrzahl der herkömmlichen Röntgenröhren besteht darin, dass die hier beschriebene Röntgenröhre einen Montagebolzen 21 umfasst, der die Röntgenröhre 10 mit der Anodenhalterung 18 verbindet und eine Öleinlassbohrung 23 enthält, wie nachfolgend ausführlicher erläutert wird. Ein zwischen der Anodenhalterung 18 und der Röntgenröhre 10 angeordnetes Abstandsstück 25 unterstützt die zuverlässige Fixierung der Röntgenröhre 10. Das Abstandsstück 25 umfasst ferner vier Ölaustrittsschlitze 32, die zu einem kreisförmigen (nicht dargestellten) Ölauslasskanal abzweigen und einen Pfad für das zur von dem Gehäuse 12 gebildeten Kammer 13 zurückzuführende Öl bereitzustellen, wie es nachfolgend ausführlicher erläutert wird.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das in der Kammer 13 enthaltene Öl ein Diala-Öl, es ist jedoch zu beachten, dass eine andere geeignete Kühlflüssigkeit oder ein anderes geeignetes Kühlmedium wie Luft alternativ eingesetzt werden könnte. Das Öl in der Kammer 13 wird durch das Röntgenröhrengehäuse 12 gepumpt, wo es über einen (nicht dargestellten) Stator und eine Außenfläche eines Kolbens 16 der Röntgenröhre 10 fließt, um in der Röntgenröhre 10 erzeugte Wärme zu absorbieren und diese Wärme zu einem Wärmetauscher 14 zu transportieren, der außerhalb des Röntgenröhrengehäuses 12 angeordnet ist. Der Wärmetauscher 14 ist so angeschlossen, dass er mittels eines Kühlflüssigkeitsströmungsrohrs 11 und mittels der Kühlflüssigkeitslenkungseinheit 15 Kühlflüssigkeit für das Gehäuse 12 bereitstellt. Ein Auslassanschluss 17 sorgt für den Rückfluss der Flüssigkeit zum Wärmetauscher 14.
Der Kolben 16 der Röntgenröhre 10 definiert eine evakuierte Kammer oder ein Vakuum 29. Der Kolben 16 besteht aus Glas, auch wenn ein anderer geeignete Werkstoff einschließlich Keramik oder Metall ebenfalls eingesetzt werden könnte. In dem Kolben 16 sind eine Anodenbaugruppe 20 und eine Kathodenbaugruppe 22 angeordnet. Die Anodenbaugruppe 20 umfasst ein kreisförmiges Target 28 mit einer Brennfleckbahn 30 entlang einem äußeren Rand des Targets. Die Brennfleckbahn 30 besteht aus einer Wolframlegierung oder einem anderen geeigneten Material, das beim Beschuss mit Elektronen Röntgenstrahlen erzeugen kann. Die Kathodebaugruppe 22 ist stationär und umfasst einen Kathodenbecher 34, der in einem Abstand zur Brennfleckbahn 30 angeordnet ist, um Elektronen auf einen Brennfleck 35 auf der Brennfleckbahn 30 zu fokussieren. Einem an dem Kathodenbecher befestigten Kathodenglühfaden 36 (als Phantom dargestellt) wird Energie zugeführt, und er emittiert Elektronen 38, die auf den Brennfleck 35 beschleunigt werden, um Röntgenstrahlen 40 zu erzeugen.
Die Anodenbaugruppe 20 ist mit der Mutter 24 gesichert an eine Rotorwelle 27 angebaut und dreht sich während des Betriebes um eine Drehachse 26. Die Rotorwelle 27 ist mit einem Rotorkörper 42 verbunden, der durch einen elektrischen Stator (nicht dargestellt) um die Achse 26 gedreht wird. Der Rotorkörper 42 umfasst eine Lagerbaugruppe 44. Die Lagerbaugruppe 44 umfasst ein Lagergehäuse 46 mit einer zylindrischen Bohrung. In dem Lagergehäuse 46 befindet sich eine innere Kühlwelle 60. Die Kühlwelle 60 hat eine Mittelbohrung 64, die im Allgemeinen der Achse 26 folgt. Die Anordnung der Kühlwelle 60 in dem Lagergehäuse 46 definiert einen Ölrückflusspfad 85 zwischen der Innenseite 47 des Lagergehäuses 46 und der Außenseite 80 der Kühlwelle 60. Die Mittelbohrung 64 und der Ölrückflusspfad 85 definieren einen Kühlkanal innerhalb der Lagerbaugruppe 44, der Öl auf eine gewünschte Art durch die Lagerbaugruppe 44 lenkt, um ihre wirksame Kühlung zu erreichen. Eine ausführlichere Beschreibung einer derartigen Kühlanordnung für eine Lagerbaugruppe für eine Röntgenröhre ist in der US-amerikanischen Patentschrift 6.011.829 zu finden, die der Anmelderin der vorliegenden Erfindung gehört und den Titel „Liquid Cooled Bearing Assembly For X-Ray Tubes" trägt, herausgegeben an Panisik und vollständig durch Nennung als hierin aufgenommen betrachtet wird.
Weiter mit Bezug auf 1 wird der Montagebolzen 21 in eine entsprechende von dem Lagergehäuse 46 definierte Sicherungsöffnung geschraubt, um die Röntgenröhre 10 an der Anodenhalterung 18 zu fixieren. Wie oben erwähnt umfasst der Montagebolzen 21 der vorliegenden Ausführungsform die Öleinlassöffnung 23. Diese Einlassöffnung 23 ist ebenfalls mit einem Gewinde versehen, so dass ein Ende eines Rohrs 31 zur Lagerkühlflüssigkeitsversorgung zuverlässig an dem Montagebolzen 21 befestigt werden kann. Das Rohr 31 zur Lagerkühlflüssigkeitsversorgung besteht aus einem Material wie einem fluorhaltigen Kunststoff (FEP), beispielsweise FEP3-030 hergestellt von Paraflex Division der Parker Hannifin Corporation in Ravenna, Ohio. Die Rohrleitung kann in einem breiten Temperaturbereich, beispielsweise von –79°C (–110°F) bis 204°C (440°F), eingesetzt werden.
Durch die Einlassöffnung 23 kann Öl in die Lagerbaugruppe 44 fließen ohne den Vakuumzustand der Röntgenröhre 10 zu beeinträchtigen. In diesem Beispiel hat die Einlassöffnung 23 einen Durchmesser von 0,20 cm (0,08''), der Durchmesser kann jedoch verändert werden, um in Abhängigkeit von den Betriebsdaten des Rohrs und der gewünschten Wärmeableitung unterschiedliche Öldurchflussmengen zu erlauben. Im Gegensatz zu herkömmlichen Röntgenröhren, in denen Öl oder eine andere Kühlflüssigkeit lediglich mit einem kleinen Teil der Außenfläche der Lagerbaugruppe in Berührung kommt, die aus dem Röntgenröhrenkolben herausragt, erlaubt es die Einlassöffnung 23 dem Öl oder einer anderen Kühlflüssigkeit, in das Innere der Baugruppe 44 zu gelangen, wo dieses Öl die Lager besser kühlen kann. Es ist erforderlich, die Kühlflüssigkeit durch die Lagerbaugruppe zu pumpen, um mit Hilfe der flüssigkeitsgekühlten Lagerbaugruppe die typische Abnahme der Laufringtemperatur um 100°C zu erreichen.
Wie hier beschrieben gehen von einem einzigen Flüssigkeitseinlass zwei Kühlflüssigkeitspfade von der Lenkungseinheit 15 in dem Röntgenröhrengehäuse aus. Ein Pfad, dargestellt durch die Pfeile A1, verläuft von dem Kühlflüssigkeitsrohr 11 in die Kühlflüssigkeitslenkungseinheit 15 durch die Rohrleitung 31 in die Lagerbaugruppenkühlwelle 60 auf der Innenseite des Lagergehäuses in die Gehäusekammer 13. Dieser Pfad A1 stellt Flüssigkeit zum Kühlen der Innenseite der Lagerbaugruppe bereit. Der andere Pfad, dargestellt durch die Pfeile A2, verläuft von dem Kühlflüssigkeitsrohr 11 in die Kühlflüssigkeits-Durchflusslenkungseinheit 15 in die Gehäusekammer 13 und tritt an dem Auslassanschluss 17 aus. Dieser zweite Flüssigkeitspfad A2 lässt Kühlflüssigkeit um den evakuierten Kolben 16 zirkulieren, um die Röntgenröhre auf herkömmliche Weise zu kühlen. Nachdem der Pfad A1 die Lagerbaugruppe verlassen hat, mischt er sich in der Kammer 13 mit dem Pfad A2. Beide Flüssigkeitspfade verlassen die Kammer 13 und kehren durch den Auslassanschluss 17 zum Wärmetauscher zurück.
Es ist wünschenswert, für jeden dieser Fließpfade den geeigneten, vorher festgelegten Anteil des Kühlölflusses bereitzustellen. Es ist jedoch nicht wünschenswert, eine Vielzahl von Pumpen oder eine Vielzahl von Flüssigkeitseinlassanschlüssen in dem Gehäuse vorzusehen, d. h. eine Pumpe und/oder einen Kühleinlassanschluss für jeden Fließpfad, damit jeder Pfad mit dem geeigneten Flüssigkeitsvolumen versorgt wird. Das zusätzliche Gewicht und der Platzbedarf für eine zusätzliche Pumpe sind aus Kosten- und anderen Gründen nicht wünschenswert, insbesondere in rotierenden Anwendungen wie einem Computertomografiesystem. Zusätzliche Flüssigkeitseinlassanschlüsse stellen zu sätzliche Öffnungen im Gehäuse dar, die richtig abgedichtet werden müssen. Es ist wünschenswert, dass die erforderliche Kühlflüssigkeit mit Hilfe einer einzigen in der Wärmetauscherbaugruppe angeordneten Pumpe und durch eine einzige Kühlflüssigkeitseinlass-Anschlussöffnung im Gehäuse in jeden Fließpfad gelangt. Außerdem ist es wünschenswert, dass ein Gerät geschaffen wird, das die Verteilung des Flüssigkeitsflusses auf jeden der Fließpfade steuert und das in bestehende Systeme eingebaut werden kann, ohne dass der bestehende Wärmetauscher, das bestehende Gehäuse und andere damit verbundene Flüssigkeitssystemkomponenten wesentlich verändert werden müssen. Die Kühlflüssigkeitsversorgung in jedem der Fließpfade wird wie nachfolgend ausführlicher beschrieben mit dem Gerät gemäß der vorliegenden Erfindung, der Kühlflüssigkeitslenkungseinheit 15, gesteuert.
Mit Bezug nun auf 2a ist die bevorzugte Ausführungsform der Flüssigkeits-Durchflusslenkungseinheit 15 dargestellt. Die Kühlflüssigkeits-Durchflusslenkungseinheit 15 umfasst einen zylindrischen Wandabschnitt 50, dessen im Allgemeinen mittlere Hauptachse im Allgemeinen entlang der Z-Achse verläuft. Der Wandabschnitt 50 weist eine zylindrische Außenfläche 52 und eine zylindrische Innenfläche 54 auf. Eine Öffnung 56 an einem Ende des zylindrischen Wandabschnitts 50 dient als Flüssigkeitseinlassende 57 der Durchflusslenkungseinheit 15. Ein Anschlussteilstück 58 der Außenfläche 52 ist mit einem Gewinde versehen.
Am distalen Ende der zylindrischen Wand 50 befindet sich eine kreisförmige Stirnwand 62 am Kühlflüssigkeitsauslassende 63. Die Stirnwand 62 umfasst eine kreisförmige, zentral angeordnete erste Flüssigkeitsauslassöffnung 68, die sich im Allgemeinen in ihrer Mitte befindet. Die erste Flüssigkeitsauslassöffnung 68 hat beispielsweise einen Durchmesser von 0,20 cm (0,08''). Der Durchmesser oder die Größe der ersten Flüssigkeitsauslassöffnung 68 ist nicht auf dieses bestimmte Maß beschränkt und unterscheidet sich je nach den speziellen Kühlanforderungen einer bestimmten zugehörigen Röntgenröhre. Das Volumen innerhalb des zylindrischen Wandabschnitts 50 und den beiden Enden 57, 63 bildet einen Hohlraum 66, in den Kühlflüssigkeit durch die Öffnung 56 eindringt.
Die Hauptachse eines rohrförmigen Fortsatzes 70 verläuft im Allgemeinen auf der Z-Achse und weg von der Stirnwand 62. Der Innendurchmesser des rohrförmigen Fortsatzes 70 entspricht dem Durchmesser der ersten Flüssigkeitsauslassöffnung 68. Der rohrförmige Fortsatz 70 ist für das Fließen von Flüssigkeit mit der ersten Flüssigkeitsauslassöffnung 68 in der Mitte der Stirnwand 62 und somit mit dem Hohlraum 66 verbunden.
Der hohle rohrförmige Fortsatz 70 schafft einen Kanal für Kühlflüssigkeit, die aus dem Hohlraum durch die erste Flüssigkeitsauslassöffnung 68 in den ersten Flüssigkeitspfad A1 austritt. Dieser Flüssigkeitspfad versorgt die Lagerbaugruppe 44 mit Kühlflüssigkeit. Das distale Ende des rohrförmigen Fortsatzes 70 umfasst eine Vielzahl von erhobenen kegelstumpfartigen Abschnitten oder Rippen 72 auf der Außenseite eines Auslassendes 74 des Rohrs 70. Die Rippen 72 nehmen den Innendurchmesser des Kühlflüssigkeitsrohrs 31 (3) auf, der mit der Öleinlassbohrung 23 im Montagebolzen 21 (1) verbunden ist.
Die kreisförmige Stirnwand 62 umfasst teilweise am Umfang verlaufende zweite und dritte Flüssigkeitsauslassöffnungen 76a, 76b, die sich über eine gewünschte bogenförmige Strecke D in der kreisförmigen Stirnwand 62 erstrecken. Die zweite und die dritte Flüssigkeitsöffnung 76a und 76b sind radial zur ersten Öffnung angeordnet und haben eine Breite W. Diese Öffnungen 76a und 76b kanalisieren Flüssigkeit in den zweiten Flüssigkeitspfad A2 in die Röntgenröhrengehäusekammer 13.
Die Flüssigkeitsauslassöffnungen 68, 76a, 76b haben eine spezielle Größe bzw. Fläche und Anzahl, damit eine gewünschte Menge an Kühlflüssigkeitsfluss von der (nicht dargestellten) Wärmetauscherpumpe gelenkt wird. Die Pumpe zirkuliert Kühlflüssigkeit unter Druck in die Durchflusslenkungseinheit 15, die die Flüssigkeit durch die Öffnungen 76a, 76b auf dem Flüssigkeitspfad A2 in die Gehäusekammer 13 lenkt. Außerdem zweigt die Durchflusslenkungseinheit 15 auch Kühlflüssigkeit durch die erste Flüssigkeitsauslassöffnung 68 auf dem Flüssigkeitspfad A1 in die flüssigkeitsgekühlte Lagerbaugruppe ab. Die Größe/Fläche der Durchflussöffnungen und ihre Verhältnisse zueinander werden von dem zum Pumpen der Kühlflüssigkeit durch das Hauptgehäuse 12 und den Wärmetauscher 14 erforderlichen Druck und der gewünschten Durchflussmenge der Flüssigkeit durch den Kühlkanal bestimmt. In dieser Ausführungsform beträgt die Gesamtdurchflussmenge der Kühlflüssigkeit 26,5 l/min (7 Gallonen pro Minute, GPM). Aus einer Modellierung ergibt sich der Druckabfall durch die flüssigkeitsgekühlte Lagerbaugruppe auf dem Flüssigkeitspfad A1 zu 6 psid (pounds per square inch differential pressure drop, Differenzdruckabfall in Pound pro Quadratzoll) und die Öldurchflussmenge zu 0,25 GPM. Somit beträgt die Durchflussmenge der Kühlflüssigkeit auf dem Flüssigkeitspfad A2, der den Flüssigkeitspfad A1 umgeht, 7–0,25 = 6,75 GPM. Wie oben beschrieben beträgt der Durchmesser der ersten Flüssigkeitsauslassöffnung 68 0,20 cm. Die kombinierte Fläche der ersten und der zweiten Flüssigkeitsauslassöffnung 76a, 76b wird ermittelt, damit die notwendige Durchflussmenge durch die erste Flüssigkeitsauslassöffnung 68 in den Flüssigkeitspfad A1 aufrechterhalten wird.
Die Ermittlung der zwischen der zweiten und der dritten Flüssigkeitsauslassöffnung 76a, 76b aufzuteilenden Gesamtfläche, die die gewünschte Flüssigkeit für den Flüssigkeitspfad A2 bereitstellt, beginnt mit der folgenden Gleichung:
wobei

ΔP: = Druck an den Durchflussöffnungen zum Flüssigkeitspfad A2
k: = Verlustkoeffizient
ρ: = Öldichte
Vel: = Ölfließgeschwindigkeit

Die Gleichung (1) kann so umgeformt werden, dass sich Folgendes ergibt:
wobei

d: = der hydraulische Durchmesser der Gesamtfläche der Durchflussöffnung zum Flüssigkeitspfad A2
vol: = die volumetrische Durchflussmenge des Öls in den Flüssigkeitspfad A2.

Der Verlustkoeffizient k wird auf 0,97 geschätzt (siehe Frank M. White, „Fluid Mechanics", veröffentlicht von McGraw-Hill, 1979). Außerdem werden die folgenden Werte in metrische Einheiten umgewandelt, wenn sie in englischen Einheiten vorlagen, und in die Gleichung (2) eingesetzt:
ρ = 870
ΔP = (6 psid) (6894,76) und
vol = (7–0,25 GPM)(6,30903·10^–5)
Löst man d auf, ergibt sich ein hydraulischer Durchmesser der Gesamtfläche der Durchflussöffnung für Flüssigkeit zum Flüssigkeitspfad A2 von d = 7,4 × 10^–3 mm
Bei der Ermittlung der gesamten erforderlichen Fläche A_o, die die Gesamtfläche der zweiten und der dritten Flüssigkeitsauslassöffnung 76a, 76b darstellt, wird folgende Gleichung eingesetzt:
Löst man A_o auf, ergibt sich: A_o = 4,301 × 10^–5 m²
Mit Bezug auf 2a wird die Gesamtfläche A_o der zweiten und der dritten Flüssigkeitsauslassöffnung 76a, 76b zugewiesen. Es ist offensichtlich, dass die Fläche für alle Flüssigkeitsauslassöffnungen 68, 76a, 76b für eine gegebene gewünschte Kühlgeschwindigkeit und Flüssigkeitspumpgeschwindigkeit in Abhängigkeit von den Anforderungen einer speziellen Röhrenauslegung ausgewählt werden. Der gewünschte Kühlflüssigkeitsdurchfluss für den ersten Flüssigkeitspfad A1 und/oder den zweiten Flüssigkeitspfad A2 kann in Abhängigkeit von der gewünschten Kühlung für spezielle Röhrenanforderungen von dem hier beschriebenen abweichen.
Eine weitere Ausführungsform der Flüssigkeits-Durchflusslenkungseinheit mit einer anderen Anordnung der Flüssigkeitsauslassöffnungen für den Flüssigkeitspfad A2 in das Gehäuse 12 ist in 2b dargestellt. Eine Vielzahl von kreisförmigen Öffnungen 78a, 78b und 78b befinden sich in der Stirnwand 62. Die Flüssigkeitsauslassöffnungen 78a, 78b und 78c sind radial zur ersten Flüssigkeitsauslassöffnung 68 angeordnet. Die Gesamtfläche jeder Öffnung 78a, 78b und 78c wird mit den anderen Auslassöffnungen zum Flüssigkeitspfad A2 summiert und ergibt die Fläche A_o.
Mit Bezug auf 2c weist noch eine weitere Ausführungsform der Flüssigkeits-Durchflusslenkungseinheit 15 eine Vielzahl von Öffnungen 82 auf, die am Umfang des zylindrischen Wandabschnitts 50 für den Flüssigkeitspfad A2 in das Gehäuse angeordnet sind. Es ist anzumerken, dass jegliche Kombination von Anordnungen oder Formen von Flüssigkeitsöffnungen für den Flüssigkeitspfad A2 in jeglichem der Wandabschnitte oder Elemente der Durchflusslenkungseinheit eingesetzt werden kann, die einen Beitrag zur ermittelten Fläche A_o derart leisten, dass Kühlflüssigkeit zur Gehäusekammer 13 geliefert wird, während der gewünschte Anteil des Kühlflüssigkeitsdurchflusses im Flüssigkeitspfad A1 aufrechterhalten wird.
Mit Bezug nun auf 3 ist die Kühlflüssigkeits-Durchflusslenkungseinheit 15 schematisch verbunden mit dem Kühlflüssigkeitsrohr 11 und zusammengebaut im Gehäuse 12 dargestellt. Das Anschlussteilstück 58 der Kühlflüssigkeits-Durchflusslenkungseinheit ist mit einem Gewinde versehen und passt in den entsprechenden Gewindeabschnitt 62 auf der Innenseite 63 des Kühlflüssigkeitsversorgungsrohrs 11. Das Kühlflüssigkeitsversorgungsrohr 11 weist ebenfalls einen Gewindeabschnitt 84 auf, der in eine entsprechende Gewindeöffnung 86 des Gehäuses 12 passt. Nachdem das Kühlflüssigkeitsversorgungsrohr 11 in das Gehäuse geschraubt wurde, stellt das Versorgungsrohr 11 einen Kanal für Kühlflüssigkeit dar, die unter Druck vom Wärmetauscher 14 in das Einlassende 57 der Kühlflüssigkeits-Durchflusslenkungseinheit 15 gepumpt wird.
Während des Betriebes wird Öl vom Wärmetauscher 14, 1 und 3, in das Kühlflüssigkeitsversorgungsrohr 11 gepumpt. Die Kühlflüssigkeit fließt dann über das offene Ende 56 in den Hohlraum 66 der Durchflusslenkungseinheit 15. Der gewünschte Anteil der Kühlflüssigkeit wird zur ersten Flüssigkeitsauslassöffnung 68 gelenkt, die mit dem rohrförmigen Fortsatz 70 verbunden kt. Die Flüssigkeit in diesem Pfad wird in den Flüssigkeitspfad A1 zirkuliert und tritt in das Kühlflüssigkeitsversorgungsrohr 31 ein. Mit Bezug nun auf 1 fließt die Flüssigkeit nun durch den Montagebolzen 21 durch die Öleinlassbohrung 23. Nachdem sie durch die Bohrung 23 geflossen ist, wird die Kühlflüssigkeit durch die Lagerbaugruppe 44 zirkuliert, damit sie eine direkte Kühlung des Inneren der Lagerbaugruppe 44 über Wärmeleitung ermöglicht. Im Besonderen fließt das Öl aus dem distalen Ende der Ölkühlwelle nahe der Anodenbaugruppe 20 zur Außenfläche 80 der Kühlwelle 60 und wird durch den Ölrückflusspfad zurück zum Montagebolzen 21 gelenkt und tritt an den Ölaustrittsschlitzen 32 in die Gehäusekammer 13 aus.
Während des Durchflusses des Öls durch den Ölrückflusspfad wird von dem Öl Wärme von dem Lagergehäuse 46 absorbiert, was wiederum die von dem Lagergehäuse 46 auf die Lager 48a, 48b übertragene Wärmemenge reduziert. Aufgrund der Tatsache, dass das Öl durch den Ölrückflusspfad auf der Innenseite des Lagergehäuses fließt, kann es wirksam die Temperatur der Lager 48a, 48b während des Betriebs der Röntgenröhre 10 senken. Ferner kann aufgrund des direkten Kontakt einer großen Fläche des Lagergehäuses 46 mit dem Öl Wärme an jeglicher Stelle auf der Oberfläche der mit dem Öl in Kontakt kommenden Lagerbaugruppe 44 abgeleitet werden und somit leicht vom Öl aufgenommen und aus der Lagerbaugruppe 44 abgeleitet werden.
Wie oben kurz erläutert werden die Anzahl und die Größe des Ölrückflusspfades so konfiguriert und ausgewählt, dass das Öl mit der gewünschten Durchflussmenge zur Kammer 13 zurückkehrt. Nachdem das Öl in die Kammer 13 gelangt ist, zirkuliert es mit dem Öl vom Pfad A2 und über den Auslassanschluss 17 mit Hilfe von herkömmlichen in der Technik bekannten Verfahren zurück zum Wärmetauscher 14 gepumpt.
Damit in der vorliegenden Ausfünhrungsform die gewünschte Kühlwirkung erzielt wird, wird das zur Lagerbaugruppe 44 durch den Flüssigkeitspfad A1 und die erste Kühlflüssigkeits-Auslassöffnung 68 fließende Öl so gepumpt, dass das Öl eine Durchflussmenge von 0,25 Gallonen pro Minute (GPM) mit einem Differenzdruckabfall von 6 Pound pro Quadratzoll (psid) hat. Bei dieser Durchflussmenge und diesem Druckabfall wirkt das durch die Lagerbaugruppe 44 fließende Öl so, dass es die Lager 48a, 48b um ungefähr 100°C abkühlt. Würde die Öldurchflussmenge in der vorliegenden Ausführungsform erhöht, würden die Lager 48a, 48b noch weiter abgekühlt. In gleicher Weise würde die Lagertemperatur noch weiter gesenkt, wenn der Zwischenraum zwischen der Kühlwelle 60 und dem Lagergehäuse 46 in dem Ölrückflusspfad vergrößert würde. Bei den meisten Anwendungen von Röntgenröhren wird erwartet, dass eine Öldurchflussmenge von 0,1 bis 0,4 GPM zur Erzielung einer optimalen Kühlwirkung wünschenswert wäre. Es ist somit offensichtlich, dass in der bevorzugten Ausführungsform zwar gewisse Abmessungen für den Flüssigkeitspfad, durch den das Öl innerhalb der Lagerbaugruppe 44 fließt, und Durchflussmengen für das Öl beschrieben werden, diese Spezifikationen jedoch verändert werden können, um den Anforderungen eines gegebenen Röntgenröhrenbetriebs und einer entsprechenden Konfiguration Rechnung zu tragen.
Wie oben beschrieben wird die kombinierte Fläche der zweiten Flüssigkeitsauslassöffnungen, die den gewünschten Anteil an Kühlflüssigkeit zum Pfad A2 liefern, so ausgewählt, dass die Anforderungen in Bezug auf die Flüssigkeit für den Pfad A1 im Allgemeinen erfüllt sind. Die Kühlflüssigkeit tritt von dem Hohlraum 66 durch die Öffnungen 76a, b oder 78a, b, c oder 82 (je nach Ausführungsform) in die Gehäusekammer 13 aus. Die Kühlflüssigkeit fließt entlang dem evakuierten Kolben 16 nahe der Lagerbaugruppe 44 zur Anodenbaugruppe 20 und zur Kathodenbaugruppe 22. Wenn das Öl im Pfad A2 am Kolben vorbeifließt, wird Wärme, die von den internen Bauteilen der Röntgenröhre abgestrahlt wurde, absorbiert. Die Position des Auslassanschlusses 17 unterstützt die Lenkung des Pfades A2 entlang der gewünschten Oberflächen des Kolbens. Außerdem tritt die Flüssigkeit vom Pfad A1 in die Kammer 13 aus und mischt sich mit der Flüssigkeit im Pfad A2. Das Öl von beiden Pfaden A1 und A2 in der ölgefüllten Kammer 13 wird über den Auslassanschluss 17 mit Hilfe herkömmlicher in der Technik bekannter Verfahren zurück zum Wärmetauscher 14 gepumpt.
Die Erfindung wurde mit Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen beschrieben. Es ist offensichtlich, dass dem Fachkundigen aus der Lektüre der vorangehenden ausführlichen Beschreibung Abwandlungen und Veränderungen einfallen werden. Die Erfindung soll alle diese Abwandlungen, Veränderungen und andere einschließen, soweit sie im Rahmen der anhängenden Ansprüche oder deren Äquivalente liegen.

Claims

Röntgengerät, das Folgendes umfasst: ein Röntgenröhrengehäuse (12), das eine Kammer (13) definiert, wobei das Röhrengehäuse einen Flüssigkeitseinlassanschluss aufweist, eine Röntgenröhre (10), die sich in der Kammer befindet, wobei die Röntgenröhre Folgendes umfasst: eine Kathodenbaugruppe (22), eine Anodenbaugruppe (20), eine Lagerbaugruppe (44), die die Anodenbaugruppe drehbar lagert, einen Flüssigkeitskanal (85), der das Fließen einer Flüssigkeit über die Oberfläche der Lagerbaugruppe ermöglicht, und einen Kolben (16), der die Anodenbaugruppe, die Lagerbaugruppe und die Kathodenbaugruppe in einem Vakuum einschließt, und eine Flüssigkeitslenkungseinheit (15), die in dem Flüssigkeitseinlassanschluss angeordnet ist, wobei die Flüssigkeitslenkungseinheit Folgendes umfasst: eine Flüssigkeitseinlassöffnung (57), eine erste Flüssigkeitsauslassöffnung (68), die operationell so verbunden ist, dass sie Flüssigkeit in einem ersten Flüssigkeitspfad (A1) bereitstellt, und eine zweite Flüssigkeitsauslassöffnung (76a, 76b; 78a–c; 82), die Flüssigkeit in einem zweiten Flüssigkeitspfad (A2) bereitstellt, wobei die Flüssigkeitseinlassöffnung eine Flüssigkeitsverbindung sowohl mit der ersten als auch mit der zweiten Flüssigkeitsauslassöffnung aufweist.
Röntgengerät nach Anspruch 1, wobei der erste Flüssigkeitspfad (A1) den Flüssigkeitskanal (85) einschließt.
Röntgengerät nach Anspruch 2, wobei der Flüssigkeitskanal (85) innerhalb der Lagerbaugruppe (44) verläuft.
Röntgengerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Teilstück des ersten und des zweiten Flüssigkeitspfades gemeinsam zu beiden Flüssigkeitspfaden gehört.
Röntgengerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Größe der ersten Flüssigkeitsauslassöffnung (68) und der zweiten Flüssigkeitsauslassöffnung (76a, 76b; 78a–c, 82) vorher festgelegt ist, damit ein vorher festgelegter Anteil des zugeführten Flüssig keitsflusses durch mindestens entweder die erste oder die zweite Flüssigkeitsauslassöffnung fließt.
Röntgengerät nach Anspruch 5, wobei der Flüssigkeitsfluss aus der ersten und der zweiten Flüssigkeitsauslassöffnung im Betrieb gleich ist.
Röntgengerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Flüssigkeitslenkungseinheit (15) einen Wandabschnitt umfasst, der einen Hohlraum (66) definiert, der eine Flüssigkeitsverbindung mit der Einlassöffnung (57) aufweist, wobei der Wandabschnitt einen Seitenwandabschnitt (50) und eine Stirnwand (62) umfasst.
Röntgengerät nach Anspruch 7, wobei sich die erste Flüssigkeitsauslassöffnung (68) in der Stirnwand und die zweite Flüssigkeitsauslassöffnung (76a, 76b; 78a–c; 82) in der Seitenwand (50) befindet.
Röntgengerät nach Anspruch 8, das ein rohrförmiges Teil (70) umfasst, das den ersten Flüssigkeitspfad (A1) definiert, der eine Flüssigkeitsverbindung mit der ersten Flüssigkeitsauslassöffnung (68) darstellt.
Röntgengerät nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei der Hohlraum (66) eine direkte Flüssigkeitsverbindung mit der Flüssigkeitseinlassöffnung (57) und sowohl der ersten Flüssigkeitsauslassöffnung (68) als auch der zweiten Flüssigkeitsauslassöffnung (76a, 76b; 78a–c; 82) aufweist.
Röntgengerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Fläche der zweiten Flüssigkeitsauslassöffnung eine Vielzahl von Öffnungen (76a, 76b; 78a–c; 82) umfasst, die einen Flüssigkeitsfluss in den zweiten Flüssigkeitspfad schaffen.
Verfahren zum Kühlen einer Lagerbaugruppe in einer Röntgenröhre, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Zuführen eines Flüssigkeitsflusses durch eine Öffnung (57) in einen Hohlraum (66) einer in einem Gehäuse (12) einer Röntgenröhrenbaugruppe (10) befindlichen Flüssigkeitslenkungseinheit, wobei das Gehäuse der Röntgenröhrenbaugruppe eine Kammer (13) definiert, Lenken eines vorher festgelegten Anteils des dem Hohlraum zugeführten Flüssigkeitsflusses aus der ersten Auslassöffnung (68) heraus in einen ersten Flüssigkeitspfad (A1), wobei der erste Flüssigkeitspfad einen Kühlkanal (85) entlang der Oberfläche der Lagerbaugruppe (44) definiert, und Lenken des restlichen Flüssigkeitsflusses in die Kammer durch einen zweiten Flüssigkeitspfad (A2), der außerhalb der Lagerbaugruppe der Röntgenröhre verläuft.
Verfahren nach Anspruch 12, das den Schritt des Zirkulierens des kombinierten Flüssigkeitsflusses vom ersten Flüssigkeitspfad (A1) und dem zweiten Flüssigkeitspfad (A2) in einen Flüssigkeitsbehälter umfasst.
Verfahren nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, das den Schritt des Ableitens von Wärme aus der Flüssigkeit in dem Behälter einschließt.