DE746646C

DE746646C - X-ray tube with movable tube

Info

Publication number: DE746646C
Application number: DEN45759D
Authority: DE
Inventors: Detolf Emanuel Berggren
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1941-06-19
Filing date: 1942-06-17
Publication date: 1953-08-31

Description

Röntgenröhre mit beweglichem Tubus Bei der Behandlung mit Röntgenstrahlen ist es erwünscht, daß, eine starke Änderung der Richtung des von der Röhre ausgesandten Strahlenkegels möglich ist, damit dieser, ohne daß es nötig ist, den Körper des Patienten in allerlei unerwünschte Lagen zu bringen, eine möglichst vorteilhafte Lage gegenüber dem zu bestrahlenden Teil einnehmen kann. Wird die Bestrahlung mit einer kleinen Röntgenröhre durchgeführt, so ist diese meistens derart beweglich, daß jede gewünschte Strahlenrichtung ohne großen Müheaufwand erzielt werden kann. Bei größeren Anlagen, bei denen die Röhre nicht auf so verschiedene Weise be-,veglich ist, muß man sich mit der Lage des Körpers des Patienten nach derjenigen der Röhre richten, was oft eine Beschränkung der Bestrahlungsmöglichkeiten ergibt.X-ray tube with movable tube For treatment with X-rays it is desirable that a large change in the direction of the emitted from the tube Ray cone is possible, so that it, without it is necessary, the body of the To bring patients into all sorts of undesirable situations, the most advantageous one possible Position opposite the part to be irradiated. Will the irradiation with carried out with a small X-ray tube, it is usually so movable that that any desired beam direction can be achieved without great effort. In larger systems where the tube cannot be moved in so many different ways one must look at the position of the patient's body after that of the tube direct, which often results in a limitation of the irradiation options.

In der Regel ist eine senkrechte Lagenveränderung der Röhre wohl möglich, ebenso eine Drehung der Röhre um ihre eigene Achse oder, wenn letzteres nicht möglich ist, eine Drehung des Tubus um die Röhrenachse. Eine Drehung der Röhre um eine zu der durch die Achsen der Röhre und des Strahlenkegels. gelegten Ebene senkrechte Achse ist in vielen Fällen nicht möglich. Solch eine Bewegung ist fast immer ausgeschlossen bei Apparaten, in denen die Röhre aus einer senkrechten Wand nach vorn reicht, hinter der die elektrische Anlage angeordnet ist. Die Röhre ist wohl in der Höhe beweglich und um ihre eigene Achse drehbar, aber nicht schwenkbar. Im übrigen, wenn diese Möglichkeit wohl bestünde, wäre es oft noch nicht möglich, mit dem Brennfleck genügend nahe an den zu bestrahlenden Teil heranzukommen, weil der Körper des Patienten der Röhre im Wege stehen würde.As a rule, a vertical change in the position of the tube is possible, likewise a rotation of the tube around its own axis or, if the latter is not possible is a rotation of the tube around the tube axis. One turn of the tube one at a time that through the axes of the tube and the cone of rays. laid plane vertical Axis is not possible in many cases. Such a movement is almost always impossible in apparatuses in which the tube extends forward from a vertical wall, behind which the electrical system is arranged. The tube can be moved in height and about theirs own axis can be rotated, but not swiveled. Furthermore, if this possibility existed, it would often not be possible with the focal point get close enough to the part to be irradiated because of the patient's body would stand in the way of the tube.

Durch die Erfindung wird dem Bedürfnis, die Richtung des Strahlenkegels möglichst vorteilhaft zu wählen, Genüge geleistet. Die Erfindung betrifft eine Röntgenröhre mit einem Schutzmantel, an dem der Tubus schwenkbar befestigt ist. Erfindungsgemäß ist die Befestigung des Tubus am Mantel derart, daß er um eine Achse geschwenkt werden kann, welche die Achse der Röntgenröhre senkrecht kreuzt. Um zu vermeiden, daß bei dieser Bewegung die Achse des Tubus außerhalb des Brennfleckes der Röntgenröhre fällt, ist dafür Sorge getragen worden, daß der Tubus zu gleicher Zeit eine Verschiebung in Richtung der Röhrenachse erfährt.The invention eliminates the need to determine the direction of the cone of rays to choose as advantageous as possible, sufficient done. The invention relates to an X-ray tube with a protective jacket to which the tube is pivotably attached. According to the invention the attachment of the tube to the jacket is such that it is pivoted about an axis which crosses the axis of the X-ray tube perpendicularly. In order to avoid, that during this movement the axis of the tube is outside the focal point of the X-ray tube falls, care has been taken to ensure that the tube is displaced at the same time experiences in the direction of the tube axis.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, die mehrere Weiterausbildungen aufweist, ist in der Zeichnung näher erläutert, in der Fig. i einen Teil einer Röntgenröhre mit dem Schutzmantel und dem Tubus im Längsschnitt und Fig. 2 die gleichen Teile in Vorderansicht veranschaulicht.An embodiment of the invention, the several developments has is explained in more detail in the drawing, in Fig. i a part of an X-ray tube with the protective jacket and the tube in longitudinal section and FIG. 2 the same parts illustrated in front view.

In der Zeichnung ist die Röntgenröhre mit i, der Schutzmantel mit 2 und der Tubus mit 3 bezeichnet.In the drawing, the X-ray tube is marked with i, the protective jacket with 2 and the tube is designated by 3.

Die Röntgenröhre ist von der Art, bei der nur die Kathode gegen Hochspannung von der Erde isoliert und die ganz am Ende der Röntgenröhre befindliche Anode beim Gebrauch mit der Erde verbunden ist. Die Anode besteht aus einer Kupferscheibe d., die unter -einem Winkel von 45' zur Röhrenachse angeordnet ist und den Boden einer Metallröhre 5 darstellt, die einen Teil der Wandung des luftleeren Entladungsgefäßes bildet. An der Innenseite trägt die Kupferscheibe .I ein Wolframplättchen 6, das von einem Bündel Elektronen getroffen wird und auf dem sich bei 7 der Brennfleck bildet. Die Röhrenwand 5 und die Anode .4 werden mit einem kleinen Zwischenraum 8 von einem Mantel 9 umschlossen. Im Zwischenraum 8 kann eine Flüssigkeit fließen, die die beim Gebrauch der Röhre in der Anode 4 entwickelte Wärme ableitet. Der Mantel 9 hat eine Bleibekleidung i o, die verhütet, daß Röntgenstrahlen in ungewünschten Richtungen austreten.The X-ray tube is of the type in which only the cathode is against high voltage isolated from the earth and the anode at the very end of the X-ray tube at Use is connected to the earth. The anode consists of a copper washer d., which is arranged at an angle of 45 'to the tube axis and the bottom of a Metal tube 5 represents part of the wall of the evacuated discharge vessel forms. On the inside, the copper washer .I has a tungsten plate 6 that is hit by a bundle of electrons and on which the focal spot is at 7 forms. The tube wall 5 and the anode .4 are with a small gap 8 enclosed by a jacket 9. A liquid can flow in the space 8, which dissipates the heat developed in the anode 4 during use of the tube. The coat 9 has a lead clothing i o that prevents X-rays in undesired Leaving directions.

In Fig. i ist nur der vordere Teil der Röntgenröhre dargestellt. Sie setzt sich nach links fort und wird von einem Stativ getragen oder ist an einer Wand in solcher Weise befestigt, daß sie parallel zu sich selbst auf und ab bewegt und um ihre Achse i i gedreht werden kann. Infolge dieser Bewegung kann die Achse des Röntgenstrahlenkegels, der mittlere Strahl, um eine parallel zu sich selbst verschiebbare Achse gedreht werden. Die Erfindung bietet die Möglichkeit, den mittleren Strahl auch um eine zu der ersteren senkrechte Achse zu drehen, so daß dieser Strahl durch jeden Punkt des Raumes geführt werden kann.In Fig. I only the front part of the X-ray tube is shown. she continues to the left and is carried or attached to a tripod Wall fixed in such a way that it moves up and down parallel to itself and can be rotated about its axis i i. As a result of this movement, the axis of the x-ray cone, the middle ray, around one parallel to itself movable axis can be rotated. The invention offers the possibility of the middle To rotate the beam about an axis perpendicular to the former, so that this beam can be guided through any point in space.

Bei der Ausführung nach der Zeichnung ist der Schutzmantel 2 mit einem in Richtung der Achse der Röntgenröhre verschiebbaren Schlitten 12 versehen, mit dem der Tubus 3 bei 13 gelenkig verbunden ist. Infolge der Abstützung in diesem verschiebbaren Schlitten wird erzielt, daß der Tubus eine Verschiebung -erfahren kann und durch das Gelenk 13 die Schwenkung ermöglicht wird. Durch die Anwendung von Mitteln, die bewirken, daß beide Bewegungen in Abhängigkeit voneinander gleichzeitig stattfinden, wird erzielt, daß die Achse 1.1 des Tubus 3, welche die Lage des mittleren Strahls festlegt, stets nach dem Brennfleck gerichtet bleibt.In the execution according to the drawing, the protective sheath 2 is with a provided in the direction of the axis of the X-ray tube displaceable carriage 12, with to which the tube 3 is articulated at 13. As a result of the support in this sliding carriage is achieved that the tube -experienced a displacement can and the pivot 13 is made possible by the joint. Through the application of means that cause both movements in dependence on each other at the same time take place, it is achieved that the axis 1.1 of the tube 3, which is the position of the middle Specifies the beam, always remains directed towards the focal point.

Zu diesen Mitteln gehört ein am Tubus befestigter Richtarm, der im Ausführungsbeispiel doppelt ausgebildet ist und aus den Teilen 16 und 15 besteht. Dieser Richtarm schwenkt zusammen mit dem Tubus und wird bei der Verschiebung des Schlittens 12 mittels der Führung eines Stiftes in einem Schlitz an dem festen, nicht in Richtung der Achse der Röntgenröhre verschiebbaren Teil des Mantels 2 derart gesteuert, daß die Achse des Tubus stets nach dem Brennfleck 7 gerichtet ist.These means include a directional arm attached to the tube, which is in the Embodiment is designed twice and consists of parts 16 and 15. This directional arm swivels together with the tube and is used when the Carriage 12 by means of the guidance of a pin in a slot on the fixed, not displaceable in the direction of the axis of the X-ray tube part of the jacket 2 in this way controlled so that the axis of the tube is always directed towards the focal point 7.

Würde man für diese Steuerung einen Schlitz im Mantel und einen hineinpassenden Stift am Richtarm anbringen, so wäre die Stelle des Tubus durch das Gelenk und den Schlitz gegeben. Dieser Schlitz würde dann eine gekrümmte Form haben, die aus zwei symmetrischen Kurven besteht, die sich unter einem spitzen Winkel schneiden. Die Bauart wird einfacher, wenn wie beim Ausführungsbeispiel der feste Teil des Mantels 2 einen seitlich vorstehenden Stift 17, 18 hat, dessen Achse durch den Brennfleck geführt ist und parallel zur Achse der Schwenkung i9 liegt; dieser Stift paßt in einen im Richtarm 15, 16 parallel zur Tubusachse angebrachten Schlitz 20, 21 ein.For this control you would have a slot in the jacket and one that fits into it Attach a pin to the directional arm, so the position of the tube would be through the joint and the Given slot. This slot would then have a curved shape made up of two symmetrical curves that intersect at an acute angle. the Design becomes simpler if, as in the exemplary embodiment, the fixed part of the jacket 2 has a laterally protruding pin 17, 18, the axis of which passes through the focal point is guided and is parallel to the axis of the pivot i9; this pen fits in a slot 20, 21 made in the directional arm 15, 16 parallel to the tube axis.

Bewegt man den Tubus 3, so dreht dieser sich im Schlitten 12 um die Achse ig, und gleichzeitig verschiebt sich der Schlitten 12, weil der Richtarm 15, 16 von den Stiften 17 und 18 festgehalten wird und sich der Drehpunkt des Tubus somit längs der Linie 22 ver- schieben muß.If you move the tube 3, it rotates in the slide 12 about the axis ig, and at the same time the slide 12 moves because the straightening arm 15, 16 is held by the pins 17 and 18 and the pivot point of the tube is thus along the line 22 must move.

Man könnte den Tubus drehbar um eine Achse durch den Brennfleck anbringen. In diesem Fall verschiebt sich jedoch bei der Schwenkung die Öffnung des Tubus gegenüber dem Mantel nicht nur in einer zur Achse der Röntgenröhre parallelen Richtung, sondern auch in einer zu ihr senkrechten Richtung, und es wird schwerer, die Verbindung des Tubus 3 mit dem Mantel 2 strahlendicht zu halten. Letzteres wird bei der Vorrichtung nach der Erfindung dadurch erreicht, daß der Tubus außerhalb der Röhre gelenkig schwingbar ist.The tube could be mounted rotatably about an axis through the focal point. In this case, however, the Panning the opening of the tube opposite the jacket not only in a parallel to the axis of the X-ray tube Direction, but also in a direction perpendicular to it, and it becomes more difficult to keep the connection of the tube 3 with the jacket 2 radiopaque. The latter will achieved in the device according to the invention that the tube outside the tube is articulated.

Das Gelenk kann napfartig sein, so daß der Tubus 3 von dem Schlitten i2 abgehoben werden kann. In diesem Fall ist bei der Ausgestaltung mit einem geraden Schlitz im Richtarm und einem Stift am Mantel - die Lage des Tubus noch nicht ganz bestimmt, weil das Gelenk und der Schlitz einer Bewegung in Richtung der' Achse des Tubus nicht entgegenwirken. Deshalb ist beim -,#£usführungsbeispiel, das mit einem solchen napfartigen Gelenk versehen ist, auf der anderen Seite des Mantels 2 eine Führungsbahn 23 vorgesehen, auf der ein am Richtarm 15, 16 befestigtes Gleitstück 24 aufliegt. Diese Führungsbahn verhindert das Abheben des Tubus 3 vom Schlitten 12. Sie hat eine-solche gekrümmte Form, daß in jedem Punkt der Führungsbahn 23 die Entfernung der Mitte des Gleitstücks 2,4 von der Linie der Verschiebung 22, auf der durch den Punkt 7 geführten Linie gemessen, die gleiche ist4 Reibung und Abnutzung des Gleitstücks 24 und der Führungsbahn 23 werden in der Weise herabgesetzt, daß ersteres in Form einer auf einer Achse drehbaren Rolle ausgebildet wird. Dennoch wäre es zweckmäßig, wenn trotzdem eine große Reibung vorhanden wäre, weil in diesem Fall die Lage des Tubus 3 nicht infolge eines unwillkürlichen leichten, seitlichen Drucks geändert würde. Dieses Bedürfnis kann dadurch befriedigt werden, daß am Richtarm eine Klemmvorrichtung angebracht wird. Im Ausführungsbeispiel besteht diese aus einer Schraube 25, die sich in einem die beiden Richtarme 15 und 16 verbindenden Steg 26 befindet. Mittels dieser Klemmvorrichtung kann der Mantel 2 am Tubus 3 zwischen der Gelenkfläche auf der einen und der Druckfläche 2.7 der Klemmvorrichtung auf der anderen Seite festgeklemmt werden.The joint can be cup-like so that the tube 3 can be lifted off the slide 12. In this case, in the configuration with a straight slot in the directional arm and a pin on the jacket, the position of the tube is not yet fully determined because the joint and the slot do not counteract a movement in the direction of the axis of the tube. For this reason, in the case of the embodiment example, which is provided with such a cup-like joint, a guide track 23 is provided on the other side of the casing 2, on which a slider 24 attached to the straightening arm 15, 16 rests. This guideway prevents the tube 3 from lifting off the slide 12. It has a curved shape such that at each point of the guideway 23 the distance of the center of the slider 2, 4 from the line of displacement 22 on the one guided through point 7 Measured line is the same 4 Friction and wear of the slide 24 and the guide track 23 are reduced in such a way that the former is designed in the form of a roller rotatable on an axis. Nevertheless, it would be useful if there was still a great deal of friction, because in this case the position of the tube 3 would not be changed as a result of an involuntary slight lateral pressure. This need can be satisfied in that a clamping device is attached to the straightening arm. In the exemplary embodiment, this consists of a screw 25 which is located in a web 26 connecting the two straightening arms 15 and 16. By means of this clamping device, the jacket 2 can be clamped on the tube 3 between the joint surface on the one hand and the pressure surface 2.7 of the clamping device on the other side.

Die Druckfläche 27 kann zugleich als Führungsbahn bei der Schwenkung wirksam sein; aber in diesem Fall ist es wenig einfach, das Gleitstück in Form einer Rolle auszubilden. Zweckmäßiger ist deshalb, den Mantel2 mit einem bogenförmigen Kamm 28 zu versehen, dessen obere Seite die Druckfläche 27 für die Klemmvorrichtung bildet und in dem ein bogenförmiger Schlitz 29 verbleibt, in dem sich die Rolle. 24. bewegt. Diese rollt über die untere Seite des Schlitzes 29 mit geringer Reibung, so daß der Tubus 3 leicht verschoben werden kann. Hat man den Tubus in die gewünschte Lage übergeführt, so zieht man die Schraube 25 etwas an und klemmt infolgedcssen den Tubus 3 fest.The pressure surface 27 can also act as a guideway when pivoting be effective; but in this case it is not very easy to put the slide in the form of a Train role. It is therefore more expedient to have the jacket 2 with an arcuate one To provide comb 28, the upper side of which is the pressure surface 27 for the clamping device forms and in which an arcuate slot 29 remains in which the roller. 24. moves. This rolls over the lower side of the slot 29 with low friction, so that the tube 3 can be moved easily. You have the tube in the desired Position transferred, the screw 25 is tightened a little and as a result clamped the tube 3 firmly.

Um das Verschieben des Schlittens 12 im Mantel 2 zu erleichtern, ist sein Durchmesser etwas kleiner als der innere Durchmesser des Mantels; um den Schlitten 12 sind zwei Ringe 30 und 31 angebracht, die über die zylindrische Innenfläche des Mantels 2 gleiten und gegebenenfalls nachgiebig sein können.In order to facilitate the movement of the carriage 12 in the jacket 2, its diameter is slightly smaller than the inner diameter of the jacket; Two rings 30 and 31 are attached around the carriage 12 and slide over the cylindrical inner surface of the casing 2 and can be flexible if necessary.

Der Mantel z muß eine längliche Öffnung haben, um dem Tubus 3 ausreichenden Schlag zu geben; durch den Schlitten wird aber diese Öffnung, sofern sie weiter als der Tubus ist, gegen die Röntgenstrahlen abgedeckt.The jacket z must have an elongated opening to allow the tube 3 to be sufficient To give blow; but this opening is made by the slide, provided it is wider as the tube is covered against the x-rays.

In Fig. i ist der Tubus 3 in einer seiner äußersten Lagen dargestellt. Durch gestrichelte Linien ist auch die andre äußerste Lage angegeben. Der Fixteil des Mantels 2 springt ein Stück außerhalb der Röntgenröhrevor, um dem Schlitten die Möglichkeit zu bieten, so weit auszuweichen, wie dies für die Schwenkung des Tubus erforderlich ist. Die Lage des Schlittens 12 bei der zweiten äußersten Stellung des Tubus 3 ist gleichfalls durch gestrichelte Linien angedeutet.In Fig. I the tube 3 is shown in one of its outermost positions. The other outermost position is also indicated by dashed lines. The fixed part of the jacket 2 projects a little outside the X-ray tube, around the slide to offer the possibility to evade as far as this is necessary for the pivoting of the Tube is required. The position of the carriage 12 in the second extreme position of the tube 3 is also indicated by dashed lines.

In Fig. 2 ist der Tubus 3 in seiner mittleren Lage dargestellt. Diese Figur zeigt auch, daß im Ausführungsbeispiel das Gelenk die Form eines Kugelgelenks hat. Dies ist nicht notwendig zur Erzielung der gewünschten Schwenkung, für die ein zylindrisches Gelenk ausreichen würde, sondern dient dazu, den Tubus mittels der Klemmvorrichtung besser in den Napf festziehen zu können und den Austritt von Röntgenstrahlen nach allen Seiten durch Schlitze vollständig zu verhüten.In Fig. 2, the tube 3 is shown in its middle position. These Figure also shows that in the embodiment, the joint is in the form of a ball joint Has. This is not necessary to achieve the desired pivoting for the a cylindrical joint would suffice, but is used to means the tube the clamping device to be able to tighten better in the cup and the exit of Completely prevent X-rays on all sides through slits.

Claims

PATLNTANJPRliCIIE-: i. X-ray tube with a protective jacket and a on this pivotably attached tube, characterized in that the tube around an axis perpendicular to the axis of the X-ray tube can be pivoted and such is attached that it is also a shift in the direction of its pivoting the axis of the X-ray tube experiences, the axis of the tube continuously following the focal point the X-ray tube remains directed.

2. X-ray tube according to claim i, characterized in that that the protective jacket has a slide that can be displaced in the axis of the X-ray tube contains, in which the tube can be pivoted in an articulated manner, and one possibly double trained, Directional arm attached to the tube during pivoting or displacement of the carriage by means of the guidance of a pin in a slot is controlled in such a way that the axis of the tube is continuously following the focal point of the X-ray tube remains directed.

3. X-ray tube according to claim z, characterized in that the fixed part of the jacket has a sideways protruding pin, the axis of which goes through the focal spot is guided and parallel to the pivot axis, the pin fits into a slot made in the directional arm parallel to the tube axis. q ..

X-ray tube according to claim a or 3, characterized in that the joint is cup-like and there is a guideway on the opposite side of the shell, on which a slider attached to the straightening arm rests and which prevents the tube is lifted off the slide. G.

X-ray tube according to claim 4, characterized in that characterized in that the slider is in the form of a roller rotatable on an axis is trained.

6. X-ray tube according to claim 4, characterized in that on the side of the tube opposite the tube on the straightening arm a clamping device, z. B. a screw is attached, by means of which the jacket on the tube between the articular surface on the one and the pressure surface of the clamping device on the can be clamped on the other side.

7. X-ray tube according to claims j and 6, characterized in that the jacket carries an arcuate comb, whose upper side forms the pressure surface for the clamping device and in which an arcuate Slot remains in which the slider moves. B. X-ray tube according to the claims 6 and 7, characterized in that the joint is a ball joint.