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Röntgenanlage Die Erfindung betrifft eine Röntgenanlage und insbesondere
eine solche, bei der sämtliche im Behandlungsraum befindlichen Hochspannung führenden
Teile von einer im Betrieb zu erdenden Metallhülle völlig umgeben sind und die wenigstens
ein lösbares Hochspannungskabel enthält.
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Die Röntgeneinrichtung nach der Erfindung kennzeichnet sich dadurch,
daß eins der Enden des Hochspannungskabels oder beide ein Anschlußstück aus stark
isolierendem Material tragen, durch das wenigstens ein Stromleiter hindurchgeführt
ist und dessen Auflagefläche der Form der beim Anschluß damit in Berührung kommenden
Teile angepaßt ist.
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Man kann bei einer solchen Röntgenanlage eine Röhre mit einer ganz
aus Glas bestehenden Wandung verwenden, aber zweckmäßig benutzt man eine Röhre,
deren Wandung einen Äquipotentialteil aufweist, vorzugsweise einen Metallteil, der
von beiden Elektroden gegen einen wesentlichen Teil der Hochspannung isoliert ist.
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Die Anordnung der besonderen Anschlußstücke gestattet nämlich bei
einer dichten Umfassung der Stromzuführungsleiter in den Anschlußstücken einen hohen
Potentialunterschied zwischen Leiter und Metallhülle, ein Vorteil, der am besten
ausgenutzt wird, wenn eine Röntgenröhre der genannten Bauart Verwendung findet.
In diesem Fall kann nämlich die Röhrenhülle mit dem metallenen Wandungsteil der
Röntgenröhre unmittelbar verbunden und beim Betrieb geerdet werden. Durch diese
Anordnung legt sich die Metallhülle der Röntgenröhre möglichst dicht an die Röhrenwand
an.
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Durch die Erfindung wird also eine Verminderung der Abmessungen einer
Röntgenanlage herbeigeführt, während der Berührungsschutz verbessert wird.
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Selbstverständlich kann man sich auch, ,wenn die Anlage mit einer
üblichen Glasröhre arbeitet, die sich in einem metallenen Schutzkasten befindet,
der Erfindung für die Verbindung eines Hochspannungskabels mit .diesem Schutzkasten
bedienen. Die Anschlußteile nach der Erfindung eignen sich ebenfalls zum Anschluß
des anderen Kabelendes an eine Transformatorhülle oder allgemein an die Wandung
eines Hochspannungsraumes.
Das Anschlußstück ist zweckmäßig mit
einem nicht gerade -verlaufenden, z. B. gewellten Profil versehen, während die Endflächen
vorzugsweise derart ausgebildet sind, daß sie den .dortigen elektrischen Kraftlinien
nicht parallel laufen, damit längs einer. solchen Endfläche kein Überschlag stattfindet.
Die Endfläche kann z. B. schräg zu dem Stromleiter stehen.
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Zur Verbesserung der Isolierung kann innerhalb der Metallhülle der
Röntgenröhre, jedoch außerhalb der Röhre selbst, ein die metallenen Anschlußteile
tragender Block aus Isoliermaterial angebracht sein, der den bzw. die Elektrodenzuführungsleiter
unmittelbar umgibt, sich bis in einen von .der gläsernen Röhrenwand gebildeten Hohlraum
erstreckt und sich an das Anschlußstück des Kabels eng anlegt.
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Zur Sicherung eines guten Anschlusses des Kabels an die Antikathodenseite
der Röntgenröhre kann das Anschlußstück mit der Antikathodenkühlstange wenigstens
teilweise anliegend zusammenpassen; zweckmäßig ist das Ende der Antikathodenkühlstange
der Röntgenröhre kugelförmig und hat das Anschlußstück des Kabels eine konkave Ausnehmung,
in die der kugelförmige Teil der Kühlstange genau eingreifen kann.
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Damit ein Kabel in betriebssicherer Weise an einen Transformator angeschlossen
wird, kann man eine Anordnung treffen, bei der das Kabel mit einem Anschlußstück
ausgerüstet ist, das sich an einen in der Hülle des Transformators befindlichen
Block aus Isoliermaterial eng anlegt. An diesem Block sind ein mit der Sekundärspule
leitend verbundener Kontaktteil oder mehrere solche Teile befestigt, die in die
Kontaktteile am Anschlußstück des 'Kabels eingreifen können oder sie umfassen und
das Kabel elektrisch mit der Sekundärspule verbinden.
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Für den elektrischen Anschluß der Kabel schiebt man die Endstücke
der Kabel so weit in die zu diesem Zweck dienenden Öffnungen der Metallhüllen der
Röntgenröhre oder des Transformators ein, daß die Endflächen der Anschlußstücke
möglichst vollkommen mit den Auflageflächen in Berührung sind, wobei die Kontaktteile
die Verbindung mit den Elektroden bzw. .den Polen des Transformators herstellen.
Die Endstücke der Kabel befinden sich alsdann wenigstens teilweise im Inneren der
Metallhülle bzw. des Transformators. Zweckmäßig werden sie an den Metallhüllen mittels
einer Überwurfmutter befestigt, durch die das Kabel hindurchgeführt ist und die
auf eine Fassung der betreffenden Metallhülle aufgeschraubt wird und das Anschlußstück
auf die Auflagefläche drückt, wobei sich vorzugsweise zwischen dem Anschlußstück
und dem Boden der Mutter eine Unterlegscheibe befindet. Dabei kann die Trennungsfläche
der Rückseite des Anschlußstücks und der Unterlegscheibe eine nicht senkrechte Lage
gegenüber dem Stromleiter haben. Die Trennungsfläche ist zweckmäßig in der Richtung
des Stromleiters gekrümmt. -Die geerdete Metallhülle der Hochspannung führenden
Leiter schützt .den Arzt und das Bedienungspersonal sowie die zu bestrahlenden Patienten
vor der Gefahr des Inberührungkommens mit Teilen, die ein hohes Potential aufweisen.
Der auf diese Weise erhaltene Schutz ist zuverlässiger als bei alleiniger Bekleidung
mit Isoliermaterial, da die Metallhülle die Sicherheit gibt, daß die Außenoberfläche
immer Erdpotential hat. Selbstverständlich braucht in einer Anlage nach der Erfindung
die Metallhülle sich nicht weiter zu erstrecken als der eigentliche Behandlungsraum.
Die außerhalb des unmittelbaren Bereichs liegenden Hochspannung führenden Teile,
z. B. hochgeführte Kabelenden, können lediglich isoliert sein oder sogar unbekleidet
bleiben.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Anlage nach
der Erfindung näher veranschaulicht.
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Fig. i ist eine Darstellung einer Röntgenanlage nach der Erfindung,
bei der eine Röntgenröhre und ein Transformator durch Hochspannungskabel verbunden
sind und die ganze Anlage an ihrer Oberfläche einen geerdeten metallenen Überzug
trägt.
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Fig.2 ist eine genauere Darstellung von Röntgenröhre, Transformator
und Kabelanschluß.
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Fig. 3 zeigt eine Einzelheit der Fig, z, aus der der elektrische Anschluß
und die mechanische Befestigung des Kabels an der Kathodenseite der Röntgenröhre
deutlicher ersichtlich ist.
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Fig. q. .ist eine Seitenansicht eines in die Kathodenseite .der Röntgenröhre
hineingeschobenen Blocks aus Isoliermaterial.
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Fig. 5 zeigt einen Anschluß auf der Antikathodenseite, bei dem, unmittelbar
um die Antikathodenstange ein isolierender Block angebracht ist.
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Nach Fig. 2 sind die Röntgenröhre mit i, die Hochspannungskabel mit
metallenem Außenmantel mit 2 und 3 und der Transformator zeit 4. bezeichnet. Die
Röntgenröhre hat eine Wand, die einen Glasteils und einen Metallteil 6 enthält.
Dieser Metallteil hat die Form eines Ringes und ist an beiden Enden an den Glasteil
der Röntgenröhre angeschmolzen. Zweckmäßig besteht der Metallteil der Röhrenwand
aus Chromeisen. Sowohl die Antikathode 7 als auch der Glühleisten
gleichzeitig
die elektrische Verbindung zwischen der Metallhülle der Röhre bzw. des Transformators
mit dem Kabelmantel, so daß die Erdung der Metallhülle des Transformators gleichzeitig
die Erdung der Außenhüllen der ganzen Röntgenanlage bewirkt. Am Transformatorgehäuse
ist zu diesem Zweck eine Erdungsklemme 5o vorgesehen.
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Fig. 5 zeigt eine etwas geänderte Form des Antikathodenendes einer
Röntgenröhre. Dabei wird das Ende des Kühlstabs unmittelbar von einem Isolierblock
52 umgeben; der sich bis in den von der gläsernen Röhrenwand gebildeten Hohlraum
erstreckt. PATENTANSPRÜCHE: i. Röntgenanlage, bei welcher sämtliche im Behandlungsraum
befindlichen Hochspannung führenden Teile von einer im Betrieb zu erdenden Metallhülle
völlig umgeben sind, mit wenigstens einem lösbaren Hochspannungskabel, das an den
lösbaren Enden Anschlußstücke aus stark isolierendem Material trägt, durch die wenigstens
ein Stromleiter hindurchgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagefläche
des mit der Hülle der Röntgenröhre lösbar verbundenen, die Kontakte tragenden Anschlußstückes
des Hochspannungskabelendes oder seiner beiden lösbaren Anschlußstücke der Form
der mit ihnen in Berührung kommenden Teile des anzuschließenden Apparates angepaßt
ist, und daß die Kontakte so hindurchgeführt sind, daß eine enge flächenfeste Berührung
zwischen den Auflageflächen der Anschlußstücke der Kabelenden und der anzuschließenden
Apparatteile erzielt wird. 2. Röntgenanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet,
daß das Anschlußstück ein nicht gerade verlaufendes, z. B. ein gewelltes Profil
hat.
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3. Röntgenanlage nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Endfläche der Anschlußstücke eines Kabels den dort auftretenden Kraftlinien
nicht parallel läuft.
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q.. Röntgenanlage nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß innerhalb der Metallhülle der Röntgenröhre, jedoch außerhalb der Röhre selbst
ein die metallenen Anschlußteile tragender Block aus Isoliermaterial angebracht
ist, der den bzw. die Elektrodenzuführungsleiter unmittelbar umgibt, sich vorzugsweise
bis in einen von der gläsernen Röhrenwand gebildeten Hohlraum erstreckt und sich
an das Anschlußstück des Kabels anlegt.
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5. Röntgenanlage nach einem der Ansprüche i bis q., dadurch gekennzeichnet,
daß ein Anschlußstück wenigstens teilweise anliegend mit der Antikathodenkühlstange
zusammenpaßt.
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6. Röntgenanlage nach einem der Ansprüche i bis 5, bei der ein Kabel
an einen Transformator angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlußstück
des Kabels sich an einen in der Hülle des Transformators befindlichen Block aus
Isoliermaterial eng anlegt und an diesem Block ein mit der Sekundärspule leitend
verbundener Kontaktteil oder mehrere solche Teile befestigt sind, die das Kabel
elektrisch mit der Sekundärspule verbinden.
kathodenmantel 8 sind
innerhalb des Metallteils der Röhrenwand angeordnet und gegen ihn isoliert und ferner
durch Anschmelzen mit den anderen Enden der Glasteile der Röhrenwand verbunden.
Im Metallteil ist ein Fenster 9 zum Durchlassen der Röntgenstrahlen vorgesehen.
An der Antikathode ist eine Kühlstange io befestigt, die dazu dient, die in der
Antikathode erzeugte Wärme abzuleiten. Die Zuführungsdrähte i i und 12 für ,die
Glühkathode 13 sind -in die Ouetschstelle 14 eingeschmolzen, die einen luftdichten
Abschluß herstellt und einen Teil des Tellerrohres 15 bildet, dessen Ende
mit dem Glasteil der Röhrenwand verschmolzen ist. Im Innern des Glühkathodenmantels
8, der aus Metall besteht, ist die Glühkathode 13 vor einer Öffnung des Glühkathodenmantels
angeordnet, durch die hindurch die Elektronen ihren Weg zur Antikathode nehmen.
Die Röhre ist von einer Metallhülle 16 völlig umgeben. Diese Metallhülle hat zwei
öffnungen für die Hochspannungskabel und einige Öffnungen 17 (Fig. 3) an beiden
Enden der Hülle, durch die Luft zwischen Röntgenröhre und Metallhülle umlaufen kann.
Auf beiden Seiten ist der Glasteil der Röntgenröhre von zylindrischen isolierenden
Hülsen 18 eng umgeben. Die Hülsen liegen somit zwischen der gläsernen Röhrenwand
und der Metallhülle.
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Die Röntgenröhre ist mittels eines einadrigen und eines zweiadrigen
Hochspannungskabels 2 bzw. 3, die beide von einem Metallmantel umgeben sind, mit
dem Transformator 4 verbunden, der von einem Metallgefäß 2o umgeben ist.
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Die beiden Hochspannungskabel 2, und 3 tragen an ihren Enden .die
Anschlußstücke 21, 2:2,23, 24, die aus hochisolierendem Stoff, z. B. Kunstharz,
bestehen. Diese Anschluß= stücke, die einen größeren Durchmesser als die Kabel haben,
wie dies aus Fig.3 noch deutlicher ersichtlich ist, haben ein gewelltes Profil
25, so daß ihre Oberfläche vergrößert und die Gefahr eines Überschlags längs
dieser Oberfläche verringert wird. Der isolierende Teil des Kabels erstreckt sich
bis ins Innere des Anschlußstücks und legt sich ohne Luftraum möglichst eng an das
Anschlußstück an. Die Stromleiter .der Kabel setzen sich in den Anschlußstücken
fort und sind mit Kontaktteilen am vorderen Ende der Anschlußstücke verbunden, die
für die elektrische Verbindung mit den Polen der Röhre bzw. des Transformators dienen.
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In Fig. 2 sind die Kontaktteile des mit dem Transformator verbundenen
Anschlußstücks des Kabels 3 mit 31 und 32 und die damit zusammenarbeitenden Kontaktteile
des Transformators mit 33 und 34 bezeichnet. Letztere sind in einem Block i9 aus
Isoliermaterial angebracht, der: mit zylinderförmigen Ansätzen 37 zur Aufnahme der
Anschlußstücke 22 und 24 versehen ist. Das Anschlußstück 24 hat einen Kontaktstift
35, der in die mit der Hochspannungswicklung in Verbindung stehende Kontaktbüchse
36 eingeschoben ist.
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Das in die Röhrenhülle einzubringende Anschlußstück 21 des Kabels
3 trägt die Kontaktteile 26 und 27 (Fig. 3), die mit den Kontaktteilen 41 und 42
in Berührung sind. Die Endfläche der Anschlußstücke der Kabel steht nicht senkrecht
zu den Stromleitern und läuft nicht parallel zu den dortigen Kraftlinien. Wie dies
klar aus Fig. 3 hervorgeht, steht die Endfläche28 des Anschlußstücks 2i schräg zu
den Stromleitern und den leitenden Teilen 26 und 27.
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Die Antikathodenkühlstange io hat ein kugelförmiges Ende 29 (Fig.
2), in dem eine zylindrische Öffnung 3o angebracht ist. Der leitende Teil, der an
dem Anschlußstück 23 befestigt ist, kann nun in die Öffnung 3o eingreifen, und ein
Teil der Endfläche des Anschlußstücks 23 liegt eng gegen einen Teil des kugelförmigen
Endes der Kühlstange an.
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Wie aus Fig. 3 deutlich ersichtlich ist, ist innerhalb der Metallhülle
der Röntgenröhre, jedoch außerhalb der Röntgenröhre selbst, auf der Glühkathodenseite
der Röntgenröhre ein Block 38 aus Isoliermaterial angebracht, das ebenfalls aus
Kunstharz bestehen kann, und der sich bis in den von der gläsernen Röhrenwand 5
gebildeten zylindrischen Hohlraum erstreckt. Durch diesen Block 38 sind die Zuführungsdrähte
i i und 12 der Glühkathode hindurchgeführt, und zwar durch kleine Metallröhren 39
und 40, die elektrisch mit den leitenden Teilen 41 und 42 verbunden sind, welche
gleichachsig angeordnet und am Block 38 befestigt sind. Die Zuführungsdrähte werden
in den Röhren 39 und 4o durch Schrauben 43 und 44 festgeklemmt. In den Leiter i2
ist ein Vorschaltwiderstand46 aufgenommen.
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Der Block 38 hat eine für die Aufnahme des Anschlußstücks dienende
Aushöhlung, die derart ausgebildet ist, daß sich das Anschlußstück eng an den Block
38 anlegt. Auch hier steht die Trennungsfläche der isolierenden Teile 2r und 38
schräg zu der Richtung der Kraftlinien. Der Block 38 hat zum Zweck des Luftumlaufs
eine abgeplattete Fläche 45, wie dies aus Fig. 4 deutlich ersichtlich ist.
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Die Anschlußstücke werden mittels Überwurfmuttern 48 unter Zwischenlage
eines Metallringes 47 an ihrer Stelle gehalten. In Fig. 3 sind die Überwurfmuttern
48 und das zu deren Aufnahme dienende Schraubengewinde 49 an der Metallhülle 16
getrennt gezeichnet. Die überwurfmuttern gewähr-