DE730395C

DE730395C - Schutzeinrichtung fuer die Hochspannung von 100 kV und mehr gegen Erde fuehrende Aussenanode einer Roentgenroehre

Info

Publication number: DE730395C
Application number: DES133296D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Reiniger Werke AG
Current assignee: Siemens Reiniger Werke AG
Priority date: 1938-08-02
Filing date: 1938-08-02
Publication date: 1943-01-11

Description

Schutzeinrichtung für die Hochspannung von 100 kV und mehr gegen Erde führende Außenanode einer Röntgenröhre Röntgenanlagen für hohe Betriebsspannungen, insbesondere für Betriebsspannungen von zoo kV und mehr, hat man, um bei der Bestrahlung ohne Hochspannungsgefahr für den Patienten mit der Außenanode nahe an den Patienten herangehen zu können, bisher vielfach so ausgeführt, daß sich die Anode der Röntgenröhre beim Betrieb auf Erdpotential befindet. Der Aufbau derartiger Anlagen ist aber außerordentlich schwierig und sperrig, weil der hochspannungführende Pol -der Anlage für die volle Betriebsspannung, also beispielsweise für i Million Volt, gegen Erde isoliert sein muß. Man ist deshalb,. insbesondere bei Röntgenanlagen für .eine Betriebsspannung von 4.oo kV und mehr, dazu übergegangen, die Betriebsspannung auf beide Pole der Röntgenröhre symmetrisch gegenüber -Erde zu verteilen, bei einer Röntgenanlage für i Million Volt also sowohl die Kathode als auch die Außenahode der Röntgenröhre beim Betrieb an eine Spannung von 5oo kV gegen Erde zu legen. Hierdurch ergeben sich aber bezüglich der Hochspannungssicherheit für den Patienten größere Schwierigkeiten. Diese Schwierigkeiten wurden bisher dadurch behoben, daß der Patient z m und mehr von der hochspannungführenden Außenanode der Röntgenröhre entfernt gela,gert «,urde. Dadurch geht ein großer Teil der -Strahlungsenergie für die Bestrahlung verloren, denn bekanntlich nimmt die Energie der Röntgenstrahlung mit der Entfernung vom Brennfleck quadratisch ab.
Die Erfindung erstrebt eine Schutzeinrichtung für die Hochspannung von i oo kV und mehr gegen Erde führende Außenanode einer Röntgenröhre, die es ermöglicht, auch bei Höchstspannungsröntgenanlagen mit symmetrischer Verteilung der Betriebsspannung auf beide Pole der Röntgenröhre ohne Gefahr für den Patienten geringe Abstände zwischen der hochspannungführenden Außenanode der Röntgenröhre und dem Patienten zu verwenden.
Die Schutzeinrichtung gemäß der Erfindung besteht aus einer die Hochspannung von ioo kV imd mehr gegen Erde führenden Außenanode der Röntgenrohre, deren Käthode ebenfalls Hochspannung führt bzw. deren Kühlmantel einschließlich der Strahlenaustrittsstelle eng umgebenden Isolierschicht, die durch dünne Leiterschichten unterteilt ist, deren Potentiale so gesteuert sind, daß sie nach der dem Bestrahlungsraum zugewandten Seite der Schichtung hin stufenweise von dem Potential der Anode bis zum Erdpoteitiial abnehmen.
Die Schutzschicht besteht zweckmäßig aus übereinandergelegten bzw. übereinandergeklebten Lagen von Zellulosepapier und isi unter Vakuum in ü1 getränkt.
Hierdurch kann der Abstand zwischen der hochspannungführenden Anode und dem Patienten bei einer Spannung von 5oo kV gegen Erde auf etwa 5 cm verringert werden. Als Leiterschichten der Schichtung werden vorzugsweise Aluminiumfolien benutzt. Die Steuerung der Potentiale der Leiterschichten erfolgt zweckmäßig durch einen zwischen die Anode und Erde eingeschalteten Spannungsteiler.
Das Anodenrohr, die Schutzschicht bzw. die Schutzschichtung und gegebenenfalls der Spannungsteiler sind zweckmäßig von einem an der Strahlenaustrittsätelle möglichst dünnivandigen, mit ül gefüllten geerdeten Metallbehälter umgeben. Der Metallbehälter kann mindestens an der Strahlenaustrittsstelle an der Schutzschicht bzw. an der Schutzschichtung anliegen und vorzugsweise die äußere Leiterschicht der Schutzschicht bzw. der Schutzschichtung bilden.
Weitere Merkmale des Gegenstandes der Erfindung werden im nachfolgenden an Hand der Abbildung erläutert, die ein Ausführungsbeispiel der Schutzeinrichtung gemäß der Erfindung im Schnitt und den unteren Teil einer darin angeordneten Röntgenröhre mit durch eine Flüssigkeit gekühlter Außenanode in schaubildlicher Darstellung zeigt. Der Glaszylinder der Röntgenröhre ist mit i und das aus dem Glaszylinder herausragende Anodenrohr mit 2 bezeichnet. Das Anodenrohr 2 ist durch eine dünne Wand abgeschlossen, die die Antikathode 3 trägt, auf der der Brennfleck: liegt. Das Anodenrohr 2 ist von dem Kühlmantel 4. umgeben, der mit einer Zuleitung 5 und einer Ableitung 6 für die Kühlflüssigkeit ausgerüstet ist und nicht dargestellte Leitflächen für die Kühlflüssigkeit aufweist. Der Kühlmantel 4. ist mittels des Flansches ; am Anodenrohr 2 befestigt. An dem Kühlmantel des Anodenrohres der Röntgenröhre liegt der Schutzkörper, bestehend aus Isolierschichten 8 und Leiterschichten 9, eng an. Die Leiterschichten 9, die am Anodenrohrkühlkörper,. hochgeführt sind, sind verschieden lang und enden in Ringen i o, um die die Isolierschichten 8 ebenfalls herumgelegt sind. Die Ringe i o sind mit dem von den Widerständen i i gebildeten Spannungsteiler leitend verbunden, der einerseits an den hochspannungführenden Kühlmantel 4, andererseits an Erde angeschlossen ist. Der Anschluß des Spannungsteilers i i an Erde erfolgt durch die Verbindung seines einen Poles mit dem lictailgehäuse 12, das die Röntgenröhre, den Schutzkörper und den Spannungsteiler i i umgibt und mit Öl gefüllt ist. An der Strahlenaustrittsstelle ist in die Wandung des Metallbehälters 12 die dünne Metallschicht 13 angefügt, die an der außenliegenden Metallschicht 9 des Schutzkörpers anliegt. Die der Strahlenaustrittsstelle benachbarten Teile der `Tand des Metallbehälters 12 sind mit der Röntgenstrahlen stark absorbierenden Bleischicht 14. bedeckt. Der Metallbehälter 12 ist unter Zwischenschaltung des Hochspannungsisolators 15, dessen Oberfläche zwecks Vermeidung von Kriechströmen in bekannter Weise vergrößert ist, und unter Zwischenfügung von Dichtungen 16 und 17 mit dem Kühlmantel q. öldicht verschraubt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Schutzeinrichtung für die Hochspannung von i oo kV und mehr gegen Erde ,führende Außenanode einer Röntgenröhre, deren Kathode ebenfalls Hochspannung führt, gekennzeichnet durch eine das Anodenrohr bzw. den Kühlmantel des Anodenrohres einschl. der Strahlenaustrittsstelle eng umgebende Isolierschicht, die durch dünne Leiterschichten unterteilt ist, deren Potentiale so gesteuert sind, daß sie nach der dem Bestrahlungsraum zugewandten Seite hin stufenweise von dem Potential der Anode bis zum Erdpotential abnehmen.
2. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht aus übereinandergelegten bzw. übereinandergeklebten Lagen von Zellulosepapier besteht und unter Vakuum in ü1 getränkt ist.
3. Schutzeinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterschichten aus Aluminiumfolien bestehen. ,i.
Schutzeinrichtung nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Potentiale der Leiterschichten durch einen zwischen der Anode und Erde eingeschalteten Spannungsteiler erfolgt.
5. Schutzeinrichtung nach den Ansprüchen i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterschichten, von außen nach innen zunehmend, weiter am Anodenrohr heraufgeführt sind.
6. Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Anodenrohr, die Schutzschicht bzw. die Schutzschichtung und gegebenenfalls der Spannungsteiler von einem an der Strahlenaustrittstelle möglichst dünnwandigen, mit öl gefüllten Metallbeb.älter umgeben sind.
7. Schutzeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallbehälter mindestens an der Strahlenaustrittstelle an der Schutzschicht bzw. an der Schutzschichtung anliegt und vorzugsweise zweckmäßig den äußeren Leiter der Schicht bzcv. Schichtung bildet. B. Schutzeinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, 'dadurch gekennzeichnet, daß die Wände des Metallbehälters an den der Strahlenaustrittstelle benachbarten Teilen mit Röntgenstrahlen stark absorbierendem Stoff, z. B. Blei, bedeckt sind. g. Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht bzw. die Schutzschichtung am Anodenrohr der Röhre und das Anodenrohr unter Zwischenschaltung eines Hochspannungsisolators am Metallbehälter befestigt sind.