EP3872835A1 - Rotatable x-ray tube - Google Patents

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Publication number
EP3872835A1
EP3872835A1 EP20160060.8A EP20160060A EP3872835A1 EP 3872835 A1 EP3872835 A1 EP 3872835A1 EP 20160060 A EP20160060 A EP 20160060A EP 3872835 A1 EP3872835 A1 EP 3872835A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ray
ray tube
rotatable
contactless
emitter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20160060.8A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Volker Dietz
Jörg FREUDENBERGER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Healthineers AG
Original Assignee
Siemens Healthcare GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Healthcare GmbH filed Critical Siemens Healthcare GmbH
Priority to EP20160060.8A priority Critical patent/EP3872835A1/en
Publication of EP3872835A1 publication Critical patent/EP3872835A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00—X-ray tubes
    • H01J35/02—Details
    • H01J35/16—Vessels; Containers; Shields associated therewith
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2235/00—X-ray tubes
    • H01J2235/02—Electrical arrangements
    • H01J2235/023—Connecting of signals or tensions to or through the vessel
    • H01J2235/0236—Indirect coupling, e.g. capacitive or inductive
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2235/00—X-ray tubes
    • H01J2235/10—Drive means for anode (target) substrate
    • H01J2235/1046—Bearings and bearing contact surfaces
    • H01J2235/1073—Magnetic bearings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2235/00—X-ray tubes
    • H01J2235/16—Vessels
    • H01J2235/161—Non-stationary vessels
    • H01J2235/162—Rotation

Definitions

  • the invention relates to a rotatable X-ray tube, an X-ray emitter, an X-ray device, a method for regulating an X-ray emitter and an associated computer program product.
  • a conventional mechanically mounted X-ray tube in particular a conventional mechanically mounted anode
  • the load is usually caused by the development of heat due to friction, insufficient lubrication and / or centrifugal force.
  • the mechanical bearing can comprise, for example, a ball bearing and / or a sliding bearing.
  • the speed is in the order of magnitude between 50 and 200 Hz.
  • a power density on the anode should preferably increase, for example through an increased electron current and / or a reduced focal spot. These requirements would lead to an increased lifting temperature on the anode.
  • a maximum lifting temperature on the anode is limited by the respective anode material.
  • a temperature difference that prevails between a maximum temperature in a focal point and a temperature of an annular focal path, which temperature the focal path has in particular immediately before the electrons arrive at the focal point, is typically referred to as the stroke temperature.
  • the EP 0 201 406 A1 describes an x-ray tube device comprising a shell containing the x-ray tube, the x-ray tube comprising a rotating anode mechanically coupled to a rotor driven by a driving stator, the rotor being arranged along a longitudinal axis and its suspension by the Magnetic bearing is provided.
  • the invention is based on the object of specifying a rotatable X-ray tube, an X-ray emitter, an X-ray device, a method for regulating an X-ray emitter and an associated computer program product with a higher speed.
  • the rotatable X-ray tube advantageously enables comparatively high speeds, in particular due to the contactless power receiver.
  • the speeds are in particular higher than 50 Hz, preferably higher than 200 Hz, particularly advantageously higher than 300 Hz or 500 Hz.
  • Another advantage can be that the rotatable X-ray tube enables reliable continuous operation of the anode, in particular because a maximum stroke temperature due to the rotation the rotatable X-ray tube can be adhered to.
  • the generation of heat is particularly reduced because the electrical power is transmitted without contact. There is typically less wear and tear on the rotatable X-ray tube because the electrical power is transmitted without contact.
  • the X-ray emission device is free of an anode that is rotatably mounted relative to the vacuum housing.
  • a further mechanical rotary bearing within the vacuum housing in comparison to a conventional rotary anode x-ray tube, with a mechanical complexity of the rotatable x-ray tube preferably being reduced.
  • the magnetic bearing and / or the omission of the further mechanical pivot bearing and / or the contactless power receiver allow in particular advantages with regard to the lubrication and / or an operating time of the rotatable X-ray tube, in particular because no mechanical friction occurs.
  • the rotatable X-ray tube is completely contactless during operation.
  • the rotatable x-ray tube has a galvanic contact with the x-ray emitter for protective grounding of the rotatable x-ray tube.
  • the x-ray emitter can have a protective earth.
  • the rotatable X-ray tube is, in particular, an X-ray tube which rotates during operation. Typically the x-ray tube does not rotate before or after operation.
  • the rotatable x-ray tube can be used in particular for imaging, for example medical imaging, or for image-based material testing.
  • the non-rotatable arrangement enables a speed of the rotatable X-ray tube to be equal to a speed of the X-ray emission device and / or to a speed of the vacuum housing and / or to a speed of the rotor of the magnetic bearing and / or to a speed of the contactless power receiver and / or to a speed of the anode.
  • the non-rotatable arrangement typically corresponds to a mechanical fixation.
  • the non-rotatable arrangement can, for example, by means of a screw, a bayonet connection, a soldering point, a weld seam and / or a Adhesive done. It is conceivable that the rotatable X-ray tube has several non-rotatable arrangements which are designed differently, for example a combination of the screw, the bayonet lock, the soldering point, the weld seam and / or the adhesive.
  • the rotatable X-ray tube in particular the vacuum housing, is preferably rotationally symmetrical.
  • the rotatable X-ray tube can be cylindrical and / or conical at least in sections.
  • the rotatable X-ray tube can in particular have a diameter that varies along an axis of rotation.
  • the rotatable X-ray tube has in particular the rotor of the magnetic bearing.
  • the rotatable X-ray tube can be designed as a rotor of the magnetic bearing.
  • the contactless storage typically takes place when the rotatable X-ray tube is in operation. While the rotatable x-ray tube rotates, the rotatable x-ray tube preferably hovers over the stator of the magnetic bearing. Before or after operation, the rotatable X-ray tube can rest with contact, for example, in a retainer bearing of the X-ray source.
  • the rotor of the magnetic bearing is typically arranged in a ring-shaped manner on the vacuum housing in a rotationally fixed manner.
  • the magnetic bearing is typically an active magnetic bearing.
  • the rotatable X-ray tube is typically mounted within the X-ray source by means of the magnetic bearing. It is basically conceivable that the rotatable X-ray tube is mounted on a base plate of the X-ray tube by means of the magnetic bearing.
  • the X-ray emission device has the anode.
  • the x-ray emitting device typically uses at least some of the electrical power to generate the x-ray radiation. Emitted electrons preferably impinge at least partially on the anode, the X-rays being generated, typically during operation of the X-ray tube. While the When the rotatable X-ray tube rotates, the X-ray emitting device preferably emits the X-rays.
  • the X-ray emission device is preferably designed in such a way that the X-rays impinge in a substantially stationary manner outside the vacuum housing despite the rotation during operation of the rotatable X-ray tube.
  • the anode typically has an annular focal path with a temporally and spatially varying focal point. The electrons typically hit the focal spot, and the X-rays are generated.
  • the anode is typically rotationally symmetrical and / or comprises tungsten, gold and / or molybdenum.
  • the anode can in principle be connected to a heat sink.
  • the heat sink can, for example, be designed as part of the vacuum housing.
  • the heat sink can in particular be part of the outside of the vacuum housing.
  • the heat sink can, for example, form a rear side of the anode, while the electrons impinge on a front side of the anode.
  • the heat sink can be cooled, for example, in that a heat exchange takes place on a surface of the heat sink due to the rotation of the rotatable X-ray tube.
  • the heat sink can preferably passively or actively cool the anode, for example by means of a circulating cooling medium.
  • the rotor of the magnetic bearing is typically arranged non-rotatably on the outside of the vacuum housing. It is fundamentally preferred if the rotor and / or the contactless power receiver is arranged on the outside of the vacuum housing.
  • the X-ray emission device is arranged non-rotatably on the inside of the vacuum housing, the X-ray emission device is typically arranged non-rotatably within the vacuum housing.
  • the vacuum is typically inside the vacuum housing.
  • the vacuum housing is typically evacuated and / or vacuum-tight.
  • the vacuum is particular a high vacuum.
  • the x-ray emitting device is at least partially in the vacuum.
  • the vacuum housing typically has glass and / or metal and / or plastic.
  • the X-ray exit window is typically integrated into the vacuum housing.
  • the X-ray exit window can in particular be ring-shaped.
  • the vacuum housing has in particular the X-ray exit window.
  • the metal and / or the plastic of the vacuum housing is preferably radiopaque.
  • the X-ray exit window is advantageously X-ray transparent and / or has the glass.
  • the vacuum housing is preferably heat-resistant.
  • the vacuum housing can have at least one electrical contact between the outside and the inside so that the supply circuit can supply the X-ray emission device with the electrical power.
  • the vacuum housing can, for example, according to FIG DE 10 2008 032 995 A1 have an inertization.
  • the non-contact power receiver and the non-contact power transmitter typically together form a non-contact power transmission system.
  • the contactless power receiver receives the electrical power.
  • the electrical power is preferably transmitted by means of electromagnetic fields.
  • the contactless power receiver and the contactless power transmission can transmit the electrical power bi-directionally.
  • the contactless power receiver and the contactless power transmitter can preferably each transmit or receive the electrical power.
  • the contactless power receiver is an inductive or capacitive power receiver.
  • the non-contact power transmission system is typically an inductive non-contact power transmission system or a capacitive non-contact power transmission system.
  • the contactless power receiver and / or the contactless power transmitter can in particular ring around the The axis of rotation of the rotatable X-ray tube can be arranged.
  • the contactless power receiver and / or the contactless power transmitter are arranged non-rotatably on an end face of the vacuum housing.
  • an electron emitter of the X-ray emission device has an emission surface arranged centrally on an axis of rotation of the X-ray tube.
  • the electron emitter of the X-ray emission device has an emission surface arranged in a ring around the axis of rotation of the X-ray tube.
  • the electron emitter can in particular be a thermionic emitter, for example according to FIG DE 10 2010 020 151 A1 , and / or a field effect emitter comprising carbon and / or silicon.
  • the electron emitter heating device is typically connected upstream of the electron emitter and in particular enables the electron emitter to be heated in such a way that the electrons are emitted.
  • the heating of the electron emitter can be emitted by bombarding the electron emitter by means of the electron emitter heater Electrons take place.
  • the electron emitter can, for example, thermionically emit the electrons by means of the electrical power.
  • a gate voltage of the electron emitter can be built up by means of the electrical power, in particular if the electron emitter is the field effect emitter.
  • the electrical power can preferably be used to connect the electron barrier grid between the electron emitter and the anode in such a way that the electrons are discharged at the electron barrier grid and at least partially do not impinge on the anode.
  • the electron deflection device can be an inductive or capacitive electron deflection device which consumes the electrical power for deflecting the emitted electrons.
  • the deflection of the emitted electrons can include focusing.
  • the electron accelerating device preferably applies an accelerating voltage between the electron emitter and the anode by means of the electrical power, as a result of which the electrons are accelerated towards the anode.
  • the acceleration voltage is typically less than 200 kV and / or greater than 10 kV, preferably between 50 and 140 kV.
  • One embodiment provides that the supply circuit supplies the rotor of the magnetic bearing with the electrical power. This embodiment is particularly advantageous because the rotor of the magnetic bearing is also supplied with the electrical power in a contactless manner.
  • the supply circuit can have a parallel or series connection.
  • Providing the electrical Power can include forwarding the electrical power.
  • the supply circuit connects the contactless power receiver to the X-ray emission device, preferably in a low-resistance manner.
  • the supply circuit is in particular an electrical intermediate circuit. It is conceivable that the supply circuit has an isolating switch for electrically isolating the contactless power receiver from the x-ray emission device.
  • the supply circuit can in particular have a fuse.
  • the supply circuit can be electrically connected to the vacuum housing as a ground connection.
  • the supply circuit has a rectifier.
  • This embodiment is particularly advantageous when the electrical consumer requires direct current and the electrical power is applied to the contactless power receiver with alternating current.
  • the rectifier can in particular be a full-bridge or half-bridge rectifier.
  • the supply circuit has a transformer.
  • the transformer can in particular be designed as a high-voltage generator.
  • the high-voltage generator can provide the acceleration voltage, for example.
  • the supply circuit can have a further transformer, which is designed, for example, as an insulation transformer for electrical insulation of the X-ray emission device.
  • the rotatable x-ray tube furthermore has a contactless control signal receiver for controlling the x-ray emission device, the contactless control signal receiver being connected to the vacuum housing in a rotationally fixed manner.
  • the contactless control signal receiver can in particular on an inside or Be arranged non-rotatably outside of the vacuum housing.
  • the x-ray emitter typically has a contactless control signal transmitter in order to be able to transmit control signals for controlling the x-ray emission device in a contactless manner.
  • the contactless control signal receiver and the contactless control signal transmitter typically form a contactless control signal transmission system.
  • the contactless control signal transmission system is typically designed in accordance with a contactless, in particular Bluetooth, wireless LAN and / or mobile radio standard for transmitting the control signals.
  • the stator of the magnetic bearing can preferably carry the rotor of the magnetic bearing, for example drive it, in particular set it in rotation.
  • the x-ray emitter can comprise a contactless electric motor for driving the rotor.
  • the stator of the magnetic bearing enables the rotor to float relative to the stator.
  • the rotatable x-ray tube typically rotates relative to the stator.
  • the stator and / or the contactless power transformer is stationary.
  • the X-ray emitter can also have a cooling medium outside the rotatable X-ray tube for cooling the X-ray tube.
  • the cooling medium can comprise a gas and / or a liquid.
  • the rotatable X-ray tube and / or the X-ray emitter can be cooled by means of the cooling medium, preferably according to convection cooling or impingement cooling.
  • the vacuum housing can have a cooling fin, a cooling plate and / or have a cooling fin, which are preferably in contact with the heat sink of the anode.
  • the vacuum housing can in particular comprise a metal with a high heat storage capacity and / or a phase change memory, in particular as a thermal energy buffer.
  • An X-ray device has an X-ray emitter and an X-ray detector.
  • the X-ray detector typically detects attenuation profiles generated by means of the X-rays.
  • a reconstruction unit can, for example, provide an image, in particular a medical image.
  • the x-ray device can be, for example, a conventional x-ray device, a C-arm x-ray device and / or a computed tomography x-ray device.
  • the X-ray emitter also has a control device for regulating the magnetic bearing and the contactless power transmitter in such a way that the magnetic bearing, in particular the rotor and / or the stator, and the contactless power transmitter are coordinated with one another.
  • the tuning includes, in particular, regulating the magnetic bearing and the contactless power transmitter in such a way that an operating parameter of the magnetic bearing and an operating parameter of the contactless power transmitter depend on one another.
  • the control device can in particular be part of the computing unit. This embodiment is particularly advantageous because the electromagnetic fields of the magnetic bearing and / or the electromagnetic fields of the contactless power transmitter typically interact. The interaction can lead to a destabilization of the rotatable X-ray tube during operation.
  • the interaction can include an intensification and / or extinction of the respective electromagnetic fields.
  • the control device advantageously compensates for the interaction through the tuning. In other words, the control device preferably compensates for the interaction of electromagnetic fields.
  • the x-ray emitter can thereby preferably be operated in a particularly stable manner.
  • the actual value can in particular be a previously set target value or an actual value measured during operation.
  • the operating parameter can be, for example, a current, a voltage, a speed and / or an amount of the electrical power.
  • the operating parameter typically influences the respective electromagnetic field.
  • Receiving the actual value can include reading out an applied actual value and / or measuring the actual value.
  • the actual value can preferably be called up from a memory unit.
  • Setting the target value can include transmitting the target value to the magnetic bearing and / or the contactless power transmitter.
  • the setpoint value is alternatively or additionally transmitted to the contactless power receiver, for example by means of the control signals.
  • the setting can involve determining the setpoint value the operating parameter of the magnetic bearing and / or the setpoint value of the operating parameter of the contactless power transfer. The determination can take place by means of an algorithm in which the received actual value of the operating parameter of the magnetic bearing and the received actual value of the operating parameter of the contactless power transmitter are included.
  • the algorithm can be adapted according to a model of the electromagnetic fields.
  • a computer program product according to the invention which can be loaded directly into a memory of a computing unit, has program code means in order to execute a method for regulating an x-ray emitter when the computer program product is executed in the computing unit.
  • the computer program product can be a computer program or comprise a computer program.
  • the computer program product has, in particular, the program code means which map the method steps according to the invention. As a result, the method according to the invention can be carried out in a defined and repeatable manner, and a control over the transfer of the method according to the invention can be exercised.
  • the computer program product is preferably configured in such a way that the computing unit can carry out the method steps according to the invention by means of the computer program product.
  • the program code means can in particular be loaded into a memory of the computing unit and typically executed by means of a processor of the computing unit with access to the memory.
  • the computer program product in particular the program code means, is executed in the arithmetic unit, all embodiments of the described method according to the invention can typically be carried out.
  • the computer program product is stored, for example, on a physical, computer-readable medium and / or digitally stored as a data packet in a computer network.
  • the computer program product can be the physical, computer-readable medium and / or the data packet in the computer network represent.
  • the invention can thus also start from the physical, computer-readable medium and / or the data packet in the computer network.
  • the physical, computer-readable medium can usually be connected directly to the processing unit, for example by inserting the physical, computer-readable medium into a DVD drive or plugging it into a USB port, whereby the processing unit can in particular read access to the physical, computer-readable medium.
  • the data packet can preferably be called up from the computer network.
  • the computer network can have the processing unit or be indirectly connected to the processing unit by means of a wide area network (WAN) or a (wireless) local area network connection (WLAN or LAN).
  • WAN wide area network
  • WLAN wireless local area network connection
  • the computer program product can be stored digitally on a cloud server at a storage location in the computer network, using the WAN via the Internet and / or using the WLAN or LAN on the computing unit, in particular by calling up a download link that points to the storage location of the computer program product , be transmitted.
  • Fig. 1 shows a rotatable X-ray tube 10 in a cross section along an axis of rotation.
  • the rotatable X-ray tube 10 has an X-ray emission device 11 and a vacuum housing 13.
  • the X-ray emission device 11 has an anode 12 for generating X-rays by means of incident electrons.
  • the vacuum housing 13 has an X-ray exit window 14 for the X-rays to exit from the vacuum.
  • the X-ray exit window 14 is ring-shaped in this exemplary embodiment.
  • a rotor 15 of a magnetic bearing is arranged non-rotatably on an outside of the vacuum housing 13 for contactless mounting of the rotatable X-ray tube 10 within an X-ray tube 20.
  • the rotor 15 can be arranged non-rotatably on an inside of the vacuum housing 13.
  • the rotor 15 is ring-shaped in this exemplary embodiment.
  • the rotor 15 is placed on the vacuum housing 13.
  • the vacuum housing can have a groove for receiving the rotor 15.
  • a contactless power receiver 16 is arranged in a rotationally fixed manner for contactless reception of electrical power from a non-in Fig. 1
  • the contactless power receiver 16 can be arranged non-rotatably on an inside of the vacuum housing 13.
  • the contactless power receiver 16 is ring-shaped in this exemplary embodiment.
  • the contactless power receiver 16 is typically an inductive or capacitive power receiver.
  • the contactless power receiver 16 is inserted in a further groove in the vacuum housing 13.
  • the contactless power receiver 16 can be placed on the vacuum housing 13.
  • the X-ray emission device 11 is arranged on the inside of the vacuum housing 13 in a rotationally fixed manner.
  • an electron emitter of the X-ray emission device 11 has an emission surface 19 arranged centrally on the axis of rotation of the X-ray tube 10.
  • the vacuum of the vacuum housing 13 is located in particular between the emission surface 19 of the X-ray emission device 11 and the anode 12.
  • a supply circuit 18 is connected between the contactless power receiver 16 and the X-ray emission device 11 as well as the rotor 15 for supplying the electrical power.
  • the supply circuit 18 supplies the X-ray emission device 11 with the electric power.
  • Fig. 1 shows that the supply circuit 18 makes contact with the anode 12 on the rear side. Not shown in Fig. 1 is a possible electrical connection between the supply circuit 18 and the emission surface 19.
  • the rotatable X-ray tube 10 can not be in Fig. 1 shown contactless control signal receiver for controlling of the X-ray emission device 11, wherein the contactless control signal receiver is connected to the vacuum housing 13 in a rotationally fixed manner.
  • Fig. 2 shows the rotatable X-ray tube 10 in a block diagram.
  • the supply circuit 18 is connected between the non-contact power receiver 16 and the X-ray emission device 11.
  • the supply circuit 18 supplies the electrical power from the non-contact power receiver 16 to the X-ray emission device 11.
  • the non-contact power receiver 16, the supply circuit 18 and the X-ray emission device 11 preferably form a closed circuit.
  • the supply circuit 18 can have a rectifier and / or a transformer.
  • the supply circuit 18 can not be in Fig. 2 supply shown rotor 15 of the magnetic bearing with the electrical power.
  • Fig. 3 shows one to Fig. 1 alternative configuration of the X-ray tube 10.
  • an electron emitter of the X-ray emission device 11 has an emission surface 19 arranged in a ring around an axis of rotation of the X-ray tube 10, instead of the one in FIG Fig. 1 embodiment shown, wherein an electron emitter of the X-ray emission device 11 has an emission surface 19 arranged centrally on the axis of rotation of the X-ray tube 10.
  • FIG. 11 shows an X-ray emitter 20 in a cross section along the axis of rotation with the rotatable X-ray tube from FIG Fig. 1 .
  • the X-ray emitter 20 has the rotatable X-ray tube 10, a stator 21 of a magnetic bearing for contactless mounting of the rotatable X-ray tube 10 within the X-ray tube 20 and a contactless power transmitter 17 for contactless transmission of electrical power to the contactless power receiver 16 of the rotatable X-ray tube 10.
  • the x-ray emitter 20 has a regulating device 22 for regulating the magnetic bearing and the contactless power transmitter 17 in such a way that the magnetic bearing and the contactless power transmitter 17 are coordinated with one another.
  • the magnetic bearing and the contactless power transmitter 17 are connected to the control device.
  • an x-ray exit window of the x-ray emitter 20 is arranged as a function of the x-ray exit window 14, but not shown.
  • Fig. 5 shows an x-ray device 30.
  • the x-ray device 30 has an x-ray emitter 20 and an x-ray detector 31.
  • a patient P is on a patient couch 32 between the X-ray emitter 20 and the X-ray detector 31 stored for fluoroscopy of the patient P with the X-rays.
  • Fig. 6 shows a method for regulating an X-ray emitter 20 in a flowchart.
  • Method step S100 denotes receiving an actual value of an operating parameter of the magnetic bearing in a control device 22 of an x-ray emitter 20.
  • Method step S101 denotes receiving an actual value of an operating parameter of the contactless power transmitter 17 in the control device 22.
  • Method step S102 identifies setting a target value of the operating parameter of the magnetic bearing and / or a target value of the operating parameter of the contactless power transfer 17 by means of the control device 22 as a function of the received actual value of the operating parameter of the magnetic bearing and the received actual value of the operating parameter of the contactless power transmitter 17, whereby the X-ray source 20 is regulated.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine rotierbare Röntgenröhre, einen Röntgenstrahler, eine Röntgeneinrichtung, ein Verfahren für ein Regeln eines Röntgenstrahlers und ein zugehöriges Computerprogrammprodukt.Die erfindungsgemäße rotierbare Röntgenröhre weist- eine Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung mit einer Anode für ein Generieren von Röntgenstrahlen mittels auftreffender Elektronen und- ein Vakuumgehäuse mit einem Röntgenstrahlenaustrittfenster für ein Austreten der Röntgenstrahlen aus dem Vakuum auf, wobei auf einer Außenseite oder einer Innenseite des Vakuumgehäuses ein Rotor eines Magnetlagers drehfest angeordnet ist für ein kontaktloses Lagern der rotierbaren Röntgenröhre innerhalb eines Röntgenstrahlers,wobei auf der Außenseite oder der Innenseite des Vakuumgehäuses ein kontaktloser Leistungsempfänger drehfest angeordnet ist für ein kontaktloses Empfangen einer elektrischen Leistung von einem kontaktlosen Leistungsübertrager des Röntgenstrahlers,wobei auf der Innenseite des Vakuumgehäuses die Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung drehfest angeordnet ist,wobei eine Versorgungsschaltung zwischen dem kontaktlosen Leistungsempfänger und der Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung verschaltet ist undwobei die Versorgungsschaltung die Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung mit der elektrischen Leistung versorgt.The invention relates to a rotatable X-ray tube, an X-ray emitter, an X-ray device, a method for regulating an X-ray emitter and an associated computer program product X-ray exit window for the X-rays to emerge from the vacuum, with a rotor of a magnetic bearing being non-rotatably arranged on an outside or inside of the vacuum housing for contactless storage of the rotatable X-ray tube within an X-ray tube, with a contactless power receiver on the outside or inside of the vacuum housing Is rotatably arranged for a contactless reception of electrical power from a contactless power transmitter of the X-ray tube, wherein on the inside of the vacuum housing The X-ray emission device is arranged in a rotationally fixed manner, wherein a supply circuit is connected between the contactless power receiver and the X-ray emission device, and the supply circuit supplies the X-ray emission device with the electrical power.

Description

Die Erfindung betrifft eine rotierbare Röntgenröhre, einen Röntgenstrahler, eine Röntgeneinrichtung, ein Verfahren für ein Regeln eines Röntgenstrahlers und ein zugehöriges Computerprogrammprodukt.The invention relates to a rotatable X-ray tube, an X-ray emitter, an X-ray device, a method for regulating an X-ray emitter and an associated computer program product.

Bei einer Bildgebung in einem medizinischen Umfeld und/oder für eine Werkstoffprüfung werden üblicherweise hohe Drehzahlen benötigt, insbesondere eine hohe Drehzahl einer Anode relativ zu einem Elektronenemitter. Aufgrund der hohen Drehzahlen ist eine herkömmliche mechanisch gelagerte Röntgenröhre, insbesondere eine herkömmliche mechanisch gelagerte Anode, wartungsintensiv, da typischerweise das mechanische Lager stark belastet wird. Üblicherweise ist das mechanische Lager desto stärker belastet, je höher die Drehzahl ist. Die Belastung erfolgt üblicherweise durch eine Wärmeentwicklung aufgrund von Reibung, mangelnder Schmierung und/oder einer Fliehkraft. Das mechanische Lager kann beispielsweise ein Kugel- und/oder ein Gleitlager umfassen.In the case of imaging in a medical environment and / or for material testing, high speeds are usually required, in particular a high speed of an anode relative to an electron emitter. Because of the high rotational speeds, a conventional mechanically mounted X-ray tube, in particular a conventional mechanically mounted anode, is maintenance-intensive, since the mechanical bearing is typically heavily loaded. Usually, the higher the speed, the more stressed the mechanical bearing is. The load is usually caused by the development of heat due to friction, insufficient lubrication and / or centrifugal force. The mechanical bearing can comprise, for example, a ball bearing and / or a sliding bearing.

Herkömmlicherweise liegt die Drehzahl in einer Größenordnung zwischen 50 bis 200 Hz. Aufgrund größer werdender Anforderungen in der Bildgebung soll vorzugsweise eine Leistungsdichte auf der Anode steigen, beispielsweise durch einen erhöhten Elektronenstrom und/oder einen verkleinerten Brennfleck. Diese Anforderungen würden zu einer erhöhten Hubtemperatur auf der Anode führen. Allerdings ist eine maximale Hubtemperatur auf der Anode durch ein jeweiliges Anodenmaterial begrenzt. Als Hubtemperatur wird typischerweise eine Temperaturdifferenz bezeichnet, die zwischen einer maximalen Temperatur in einem Brennfleck und einer Temperatur einer ringförmigen Brennbahn herrscht, welche Temperatur die Brennbahn insbesondere unmittelbar vor Eintreffen der Elektronen im Brennfleck aufweist.Conventionally, the speed is in the order of magnitude between 50 and 200 Hz. Due to increasing requirements in imaging, a power density on the anode should preferably increase, for example through an increased electron current and / or a reduced focal spot. These requirements would lead to an increased lifting temperature on the anode. However, a maximum lifting temperature on the anode is limited by the respective anode material. A temperature difference that prevails between a maximum temperature in a focal point and a temperature of an annular focal path, which temperature the focal path has in particular immediately before the electrons arrive at the focal point, is typically referred to as the stroke temperature.

Es ist bekannt, höhere Drehzahlen durch eine Verwendung von Magnetlagern als Ersatz für die mechanische Lager zu ermöglichen.It is known to enable higher speeds by using magnetic bearings as a replacement for mechanical bearings.

Die EP 0 201 406 A1 beschreibt eine Röntgenröhrenvorrichtung, umfassend eine Hülle, die die Röntgenröhre enthält, wobei die Röntgenröhre eine rotierende Anode umfasst, die mechanisch mit einem Rotor gekoppelt ist, der durch einen antreibenden Stator angetrieben wird, wobei der Rotor entlang einer Längsachse angeordnet ist und seine Aufhängung durch die Magnetlager bereitgestellt wird.the EP 0 201 406 A1 describes an x-ray tube device comprising a shell containing the x-ray tube, the x-ray tube comprising a rotating anode mechanically coupled to a rotor driven by a driving stator, the rotor being arranged along a longitudinal axis and its suspension by the Magnetic bearing is provided.

Einen vergleichbaren Grundaufbau offenbaren auch die WO 2010/136 325 A2 , US 6,327,340 B1 , US 6,198,803 B1 , US 2017/0 148 606 A1 sowie DE 3 615 148 A .The also reveal a comparable basic structure WO 2010/136 325 A2 , US 6,327,340 B1 , US 6,198,803 B1 , US 2017/0 148 606 A1 as DE 3 615 148 A .

Aufgrund der starken Wärmeentwicklung sind typischerweise Anforderungen an eine Kühlung entsprechend hoch. Aus anderen technischen Gebieten, siehe DE 10 2017/208 680 A1 , ist beispielsweise eine Verwendung von konvektiver Kühlung, Filmkühlung und/oder Prallkühlung bekannt.Due to the strong heat development, the requirements for cooling are typically correspondingly high. For other technical areas, see DE 10 2017/208 680 A1 For example, it is known to use convective cooling, film cooling and / or impingement cooling.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine rotierbare Röntgenröhre, einen Röntgenstrahler, eine Röntgeneinrichtung, ein Verfahren für ein Regeln eines Röntgenstrahlers und ein zugehöriges Computerprogrammprodukt mit einer höheren Drehzahl anzugeben.The invention is based on the object of specifying a rotatable X-ray tube, an X-ray emitter, an X-ray device, a method for regulating an X-ray emitter and an associated computer program product with a higher speed.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.The object is achieved by the features of the independent claims. Advantageous refinements are described in the subclaims.

Die erfindungsgemäße rotierbare Röntgenröhre weist

  • eine Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung mit einer Anode für ein Generieren von Röntgenstrahlen mittels auftreffender Elektronen und
  • ein Vakuumgehäuse mit einem Röntgenstrahlenaustrittfenster für ein Austreten der Röntgenstrahlen aus dem Vakuum auf, wobei auf einer Außenseite oder einer Innenseite des Vakuumgehäuses ein Rotor eines Magnetlagers drehfest angeordnet ist für ein kontaktloses Lagern der rotierbaren Röntgenröhre innerhalb eines Röntgenstrahlers,
    wobei auf der Außenseite oder der Innenseite des Vakuumgehäuses ein kontaktloser Leistungsempfänger drehfest angeordnet ist für ein kontaktloses Empfangen einer elektrischen Leistung von einem kontaktlosen Leistungsübertrager des Röntgenstrahlers,
    wobei auf der Innenseite des Vakuumgehäuses die Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung drehfest angeordnet ist,
    wobei eine Versorgungsschaltung zwischen dem kontaktlosen Leistungsempfänger und der Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung verschaltet ist und
    wobei die Versorgungsschaltung die Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung mit der elektrischen Leistung versorgt.
The rotatable X-ray tube according to the invention has
  • an X-ray emitting device having an anode for generating X-rays by means of incident electrons and
  • a vacuum housing with an X-ray exit window for an exit of the X-rays from the vacuum, with a rotor of a magnetic bearing being non-rotatably arranged on an outside or an inside of the vacuum housing for contactless mounting of the rotatable X-ray tube within an X-ray source,
    wherein a contactless power receiver is non-rotatably arranged on the outside or the inside of the vacuum housing for contactless reception of electrical power from a contactless power transmitter of the X-ray tube,
    wherein the X-ray emission device is rotatably arranged on the inside of the vacuum housing,
    wherein a supply circuit is connected between the non-contact power receiver and the X-ray emitting device, and
    wherein the supply circuit supplies the X-ray emitting device with the electric power.

Vorteilhafterweise ermöglicht die rotierbare Röntgenröhre vergleichsweise hohe Drehzahlen, insbesondere durch den kontaktlosen Leistungsempfänger. Die Drehzahlen sind insbesondere höher als 50 Hz, vorzugsweise höher als 200 Hz, besonders vorteilhafterweise höher als 300 Hz oder 500 Hz. Ein weiterer Vorteil kann sein, dass die rotierbare Röntgenröhre einen sicheren Dauerbetrieb der Anode ermöglicht, insbesondere weil eine maximale Hubtemperatur durch die Rotation der rotierbaren Röntgenröhre eingehalten werden kann. Im Vergleich zu einer herkömmlichen Röntgenröhre mit Magnetlager ist insbesondere eine Wärmeentwicklung verringert, weil die elektrische Leistung kontaktlos übertragen wird. Typischerweise ist ein Verschleiß der rotierbaren Röntgenröhre geringer, weil die elektrische Leistung kontaktlos übertragen wird. Aufgrund der drehfesten Anordnung der Komponenten der rotierbaren Röntgenröhre auf der Innenseite oder Außenseite des Vakuumgehäuses, ist insbesondere die Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung frei von einer relativ zum Vakuumgehäuse drehbar gelagerten Anode. In anderen Worten fällt vorteilhafterweise ein weiteres mechanisches Drehlager innerhalb des Vakuumgehäuses im Vergleich zu einer herkömmlichen Drehanodenröntgenröhre weg, wobei vorzugsweise eine mechanische Komplexität der rotierbaren Röntgenröhre verringert ist. Das Magnetlager und/oder der Wegfall des weiteren mechanischen Drehlagers und/oder der kontaktlose Leistungsempfänger ermöglichen insbesondere Vorteile in Bezug auf die Schmierung und/oder eine Betriebsdauer der rotierbaren Röntgenröhre, insbesondere weil keine mechanische Reibung auftritt. In einem besonders vorteilhaften Beispiel ist die rotierbare Röntgenröhre im Betrieb vollkommen kontaktlos. Aufgrund einer regulatorischen Vorschrift kann vorgesehen sein, dass die rotierbare Röntgenröhre einen galvanischen Kontakt zum Röntgenstrahler für eine Schutzerdung der rotierbaren Röntgenröhre aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann der Röntgenstrahler eine Schutzerdung aufweisen.The rotatable X-ray tube advantageously enables comparatively high speeds, in particular due to the contactless power receiver. The speeds are in particular higher than 50 Hz, preferably higher than 200 Hz, particularly advantageously higher than 300 Hz or 500 Hz. Another advantage can be that the rotatable X-ray tube enables reliable continuous operation of the anode, in particular because a maximum stroke temperature due to the rotation the rotatable X-ray tube can be adhered to. In comparison to a conventional X-ray tube with magnetic bearings, the generation of heat is particularly reduced because the electrical power is transmitted without contact. There is typically less wear and tear on the rotatable X-ray tube because the electrical power is transmitted without contact. Due to the rotationally fixed arrangement of the components of the rotatable X-ray tube on the inside or outside of the vacuum housing, in particular the X-ray emission device is free of an anode that is rotatably mounted relative to the vacuum housing. In other words, falls advantageously a further mechanical rotary bearing within the vacuum housing in comparison to a conventional rotary anode x-ray tube, with a mechanical complexity of the rotatable x-ray tube preferably being reduced. The magnetic bearing and / or the omission of the further mechanical pivot bearing and / or the contactless power receiver allow in particular advantages with regard to the lubrication and / or an operating time of the rotatable X-ray tube, in particular because no mechanical friction occurs. In a particularly advantageous example, the rotatable X-ray tube is completely contactless during operation. On the basis of a regulatory provision, it can be provided that the rotatable x-ray tube has a galvanic contact with the x-ray emitter for protective grounding of the rotatable x-ray tube. As an alternative or in addition, the x-ray emitter can have a protective earth.

Die rotierbare Röntgenröhre ist insbesondere eine Röntgenröhre, welche in einem Betrieb rotiert. Typischerweise rotiert die Röntgenröhre nicht vor oder nach dem Betrieb. Die rotierbare Röntgenröhre kann insbesondere für eine Bildgebung, beispielsweise eine medizinische Bildgebung, oder für eine bildbasierte Werkstoffprüfung eingesetzt werden. Die rotierbare Röntgenröhre, insbesondere die Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung und das Vakuumgehäuse, rotiert typischer komplett, beispielsweise aufgrund der drehfesten Anordnung.The rotatable X-ray tube is, in particular, an X-ray tube which rotates during operation. Typically the x-ray tube does not rotate before or after operation. The rotatable x-ray tube can be used in particular for imaging, for example medical imaging, or for image-based material testing. The rotatable X-ray tube, in particular the X-ray emission device and the vacuum housing, typically rotates completely, for example due to the non-rotatable arrangement.

Die drehfeste Anordnung ermöglicht insbesondere, dass eine Drehzahl der rotierbaren Röntgenröhre gleich ist zu einer Drehzahl der Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung und/oder zu einer Drehzahl des Vakuumgehäuses und/oder zu einer Drehzahl des Rotors des Magnetlagers und/oder zu einer Drehzahl des kontaktlosen Leistungsempfängers und/oder zu einer Drehzahl der Anode. Die drehfeste Anordnung entspricht typischerweise einer mechanischen Fixierung. Die drehfeste Anordnung kann beispielsweise mittels einer Schraube, eines Bajonettverschlusses, einer Lötstelle, einer Schweißnaht und/oder eines Klebers erfolgen. Es ist denkbar, dass die rotierbare Röntgenröhre mehrere drehfeste Anordnungen aufweist, welche unterschiedlich ausgeführt sind, beispielsweise eine Kombination der Schraube, des Bajonettverschlusses, der Lötstelle, der Schweißnaht und/oder des Klebers.The non-rotatable arrangement enables a speed of the rotatable X-ray tube to be equal to a speed of the X-ray emission device and / or to a speed of the vacuum housing and / or to a speed of the rotor of the magnetic bearing and / or to a speed of the contactless power receiver and / or to a speed of the anode. The non-rotatable arrangement typically corresponds to a mechanical fixation. The non-rotatable arrangement can, for example, by means of a screw, a bayonet connection, a soldering point, a weld seam and / or a Adhesive done. It is conceivable that the rotatable X-ray tube has several non-rotatable arrangements which are designed differently, for example a combination of the screw, the bayonet lock, the soldering point, the weld seam and / or the adhesive.

Die rotierbare Röntgenröhre, insbesondere das Vakuumgehäuse, ist vorzugsweise rotationssymmetrisch. Die rotierbare Röntgenröhre kann zumindest abschnittsweise zylinderförmig und/oder kegelförmig sein. Die rotierbare Röntgenröhre kann insbesondere einen entlang einer Rotationsachse variierenden Durchmesser aufweisen.The rotatable X-ray tube, in particular the vacuum housing, is preferably rotationally symmetrical. The rotatable X-ray tube can be cylindrical and / or conical at least in sections. The rotatable X-ray tube can in particular have a diameter that varies along an axis of rotation.

Die rotierbare Röntgenröhre weist insbesondere den Rotor des Magnetlagers auf. Die rotierbare Röntgenröhre kann als Rotor des Magnetlagers ausgebildet sein. Das kontaktlose Lagern erfolgt typischerweise im Betrieb der rotierbaren Röntgenröhre. Während die rotierbare Röntgenröhre rotiert, schwebt die rotierbare Röntgenröhre vorzugsweise über dem Stator des Magnetlagers. Vor oder nach dem Betrieb kann die rotierbare Röntgenröhre beispielsweise in einem Fanglager des Röntgenstrahlers kontaktbehaftet aufliegen. Der Rotor des Magnetlagers ist typischerweise ringförmig am Vakuumgehäuse drehfest angeordnet. Das Magnetlager ist typischerweise ein aktives Magnetlager. Mittels des Magnetlagers ist die rotierbare Röntgenröhre typischerweise innerhalb des Röntgenstrahlers gelagert. Es ist grundsätzlich denkbar, dass die rotierbare Röntgenröhre auf einer Bodenplatte des Röntgenstrahlers mittels des Magnetlagers gelagert ist.The rotatable X-ray tube has in particular the rotor of the magnetic bearing. The rotatable X-ray tube can be designed as a rotor of the magnetic bearing. The contactless storage typically takes place when the rotatable X-ray tube is in operation. While the rotatable x-ray tube rotates, the rotatable x-ray tube preferably hovers over the stator of the magnetic bearing. Before or after operation, the rotatable X-ray tube can rest with contact, for example, in a retainer bearing of the X-ray source. The rotor of the magnetic bearing is typically arranged in a ring-shaped manner on the vacuum housing in a rotationally fixed manner. The magnetic bearing is typically an active magnetic bearing. The rotatable X-ray tube is typically mounted within the X-ray source by means of the magnetic bearing. It is basically conceivable that the rotatable X-ray tube is mounted on a base plate of the X-ray tube by means of the magnetic bearing.

Die Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung weist insbesondere die Anode auf. Die Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung verbraucht typischerweise zumindest teilweise die elektrische Leistung, um die Röntgenstrahlung zu generieren. Vorzugsweise treffen emittierte Elektronen zumindest teilweise auf der Anode auf, wobei die Röntgenstrahlen generiert werden, typischerweise während des Betriebs der Röntgenröhre. Während die rotierbare Röntgenröhre rotiert, emittiert die Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung vorzugsweise die Röntgenstrahlen. Vorzugsweise ist die Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung derart ausgebildet, dass die Röntgenstrahlen trotz der Rotation im Betrieb der rotierbaren Röntgenröhre im Wesentlichen ortsfest außerhalb des Vakuumgehäuses auftreffen. In diesem Fall weist die Anode typischerweise eine ringförmige Brennbahn mit einem zeitlich und örtlich variierenden Brennfleck auf. Im Brennfleck treffen typischerweise die Elektronen auf, wobei die Röntgenstrahlen generiert werden.In particular, the X-ray emission device has the anode. The x-ray emitting device typically uses at least some of the electrical power to generate the x-ray radiation. Emitted electrons preferably impinge at least partially on the anode, the X-rays being generated, typically during operation of the X-ray tube. While the When the rotatable X-ray tube rotates, the X-ray emitting device preferably emits the X-rays. The X-ray emission device is preferably designed in such a way that the X-rays impinge in a substantially stationary manner outside the vacuum housing despite the rotation during operation of the rotatable X-ray tube. In this case, the anode typically has an annular focal path with a temporally and spatially varying focal point. The electrons typically hit the focal spot, and the X-rays are generated.

Die Anode ist typischerweise rotationssymmetrisch und/oder weist Wolfram, Gold und/oder Molybdän auf. Die Anode kann grundsätzlich mit einem Kühlkörper verbunden sein. Der Kühlkörper kann beispielsweise als Teil des Vakuumgehäuses ausgebildet sein. Der Kühlkörper kann insbesondere Teil der Außenseite des Vakuumgehäuses sein. Der Kühlkörper kann beispielsweise eine Rückseite der Anode bilden, während auf einer Vorderseite der Anode die Elektronen auftreffen. Der Kühlkörper kann beispielsweise dadurch gekühlt werden, dass aufgrund der Rotation der rotierbaren Röntgenröhre ein Wärmeaustausch auf einer Oberfläche des Kühlkörpers stattfindet. Der Kühlkörper kann vorzugsweise die Anode passiv oder aktiv, beispielsweise mittels ein zirkulierendes Kühlmedium, kühlen.The anode is typically rotationally symmetrical and / or comprises tungsten, gold and / or molybdenum. The anode can in principle be connected to a heat sink. The heat sink can, for example, be designed as part of the vacuum housing. The heat sink can in particular be part of the outside of the vacuum housing. The heat sink can, for example, form a rear side of the anode, while the electrons impinge on a front side of the anode. The heat sink can be cooled, for example, in that a heat exchange takes place on a surface of the heat sink due to the rotation of the rotatable X-ray tube. The heat sink can preferably passively or actively cool the anode, for example by means of a circulating cooling medium.

Wenn der Rotor des Magnetlagers drehfest auf der Außenseite des Vakuumgehäuses angeordnet ist, ist der Rotor des Magnetlagers typischerweise außerhalb des Vakuumgehäuses drehfest angeordnet. Es ist grundsätzlich bevorzugt, wenn der Rotor und/oder der kontaktlose Leistungsempfänger auf der Außenseite des Vakuumgehäuses angeordnet ist. Wenn die Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung drehfest auf der Innenseite des Vakuumgehäuses angeordnet ist, ist die Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung typischerweise innerhalb des Vakuumgehäuses drehfest angeordnet. Innerhalb des Vakuumgehäuses ist typischerweise das Vakuum. Das Vakuumgehäuse ist typischerweise evakuiert und/oder vakuumdicht. Das Vakuum ist insbesondere ein Hochvakuum. Die Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung ist zumindest teilweise in dem Vakuum. Das Vakuumgehäuse weist typischerweise Glas und/oder Metall und/oder Kunststoff auf. In das Vakuumgehäuse ist typischerweise das Röntgenstrahlenaustrittfenster integriert. Das Röntgenstrahlenaustrittfenster kann insbesondere ringförmig sein. Das Vakuumgehäuse weist insbesondere das Röntgenstrahlenaustrittfenster auf. Das Metall und/oder der Kunststoff des Vakuumgehäuses ist vorzugsweise röntgendicht. Das Röntgenstrahlenstrahlenaustrittfenster ist vorteilhafterweise röntgentransparent und/oder weist das Glas auf. Das Vakuumgehäuse ist vorzugsweise hitzebeständig. Das Vakuumgehäuse kann zumindest eine elektrische Kontaktierung zwischen der Außenseite und der Innenseite aufweisen, damit die Versorgungsschaltung die Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung mit der elektrischen Leistung versorgen kann. Das Vakuumgehäuse kann beispielsweise gemäß der DE 10 2008 032 995 A1 eine Inertisierung aufweisen.If the rotor of the magnetic bearing is arranged non-rotatably on the outside of the vacuum housing, the rotor of the magnetic bearing is typically arranged non-rotatably outside the vacuum housing. It is fundamentally preferred if the rotor and / or the contactless power receiver is arranged on the outside of the vacuum housing. If the X-ray emission device is arranged non-rotatably on the inside of the vacuum housing, the X-ray emission device is typically arranged non-rotatably within the vacuum housing. The vacuum is typically inside the vacuum housing. The vacuum housing is typically evacuated and / or vacuum-tight. The vacuum is particular a high vacuum. The x-ray emitting device is at least partially in the vacuum. The vacuum housing typically has glass and / or metal and / or plastic. The X-ray exit window is typically integrated into the vacuum housing. The X-ray exit window can in particular be ring-shaped. The vacuum housing has in particular the X-ray exit window. The metal and / or the plastic of the vacuum housing is preferably radiopaque. The X-ray exit window is advantageously X-ray transparent and / or has the glass. The vacuum housing is preferably heat-resistant. The vacuum housing can have at least one electrical contact between the outside and the inside so that the supply circuit can supply the X-ray emission device with the electrical power. The vacuum housing can, for example, according to FIG DE 10 2008 032 995 A1 have an inertization.

Der kontaktlose Leistungsempfänger und der kontaktlose Leistungsübertrager bilden typischerweise gemeinsam ein kontaktloses Leistungsübertragungssystem. Der kontaktlose Leistungsempfänger empfängt insbesondere die elektrische Leistung. Die elektrische Leistung wird vorzugsweise mittels elektromagnetischer Felder übertragen. Grundsätzlich ist es denkbar, dass in Abhängigkeit eines Betriebsmodus der kontaktlose Leistungsempfänger und der kontaktlose Leistungsübertragen bi-direktional die elektrische Leistung übertragen können. Der kontaktlose Leistungsempfänger und der kontaktlose Leistungsübertrager können vorzugsweise jeweils die elektrische Leistung übertragen oder empfangen. Gemäß einer Ausführungsform ist der kontaktlose Leistungsempfänger ein induktiver oder kapazitiver Leistungsempfänger. In diesem Fall ist das kontaktlose Leistungsübertragungssystem typischerweise ein induktives kontaktloses Leistungsübertragungssystem oder ein kapazitives kontaktloses Leistungsübertragungssystem. Der kontaktlose Leistungsempfänger und/oder der kontaktlose Leistungsübertrager können insbesondere ringförmig um die Rotationsachse der rotierbaren Röntgenröhre angeordnet sein. Grundsätzlich ist es denkbar, dass der kontaktlose Leistungsempfänger und/oder der kontaktlose Leistungsübertrager an einer Stirnseite des Vakuumgehäuses drehfest angeordnet sind.The non-contact power receiver and the non-contact power transmitter typically together form a non-contact power transmission system. In particular, the contactless power receiver receives the electrical power. The electrical power is preferably transmitted by means of electromagnetic fields. In principle, it is conceivable that, depending on an operating mode, the contactless power receiver and the contactless power transmission can transmit the electrical power bi-directionally. The contactless power receiver and the contactless power transmitter can preferably each transmit or receive the electrical power. According to one embodiment, the contactless power receiver is an inductive or capacitive power receiver. In this case, the non-contact power transmission system is typically an inductive non-contact power transmission system or a capacitive non-contact power transmission system. The contactless power receiver and / or the contactless power transmitter can in particular ring around the The axis of rotation of the rotatable X-ray tube can be arranged. In principle, it is conceivable that the contactless power receiver and / or the contactless power transmitter are arranged non-rotatably on an end face of the vacuum housing.

Eine Ausführungsform sieht vor, dass ein Elektronenemitter der Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung eine auf einer Rotationsachse der Röntgenröhre zentral angeordnete Emissionsfläche aufweist. Alternativ oder zusätzlich weist der Elektronenemitter der Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung eine ringförmig um die Rotationsachse der Röntgenröhre herum angeordnete Emissionsfläche aufweist. Der Elektronenemitter kann insbesondere ein thermionischer Emitter, beispielsweise gemäß der DE 10 2010 020 151 A1 , und/oder ein Feldeffektemitter, welcher Kohlenstoff und/oder Silizium aufweist, sein.One embodiment provides that an electron emitter of the X-ray emission device has an emission surface arranged centrally on an axis of rotation of the X-ray tube. As an alternative or in addition, the electron emitter of the X-ray emission device has an emission surface arranged in a ring around the axis of rotation of the X-ray tube. The electron emitter can in particular be a thermionic emitter, for example according to FIG DE 10 2010 020 151 A1 , and / or a field effect emitter comprising carbon and / or silicon.

Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Versorgungsschaltung zumindest einen der folgenden elektrischen Verbraucher der Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung mit der elektrischen Leistung versorgt:

  • eine Elektronenemitterheizvorrichtung für ein Heizen eines Elektronenemitters,
  • den Elektronenemitter für ein Emittieren von Elektronen,
  • ein Elektronensperrgitter für ein Sperren der emittierten Elektronen,
  • eine Elektronenablenkvorrichtung für ein Ablenken der emittierten Elektronen,
  • eine Elektronenbeschleunigungsvorrichtung für ein Beschleunigen der emittierten Elektronen zwischen dem Elektronenemitter und der Anode.
One embodiment provides that the supply circuit supplies at least one of the following electrical loads of the x-ray emission device with the electrical power:
  • an electron emitter heater for heating an electron emitter,
  • the electron emitter for emitting electrons,
  • an electron barrier to block the emitted electrons,
  • an electron deflector for deflecting the emitted electrons,
  • an electron accelerating device for accelerating the emitted electrons between the electron emitter and the anode.

Die Elektronenemitterheizvorrichtung ist typischerweise dem Elektronenemitter vorgeschaltet und ermöglicht insbesondere ein derartiges Aufheizen des Elektronenemitters, dass die Elektronen emittiert werden. Das Aufheizen des Elektronenemitters kann durch ein Beschießen des Elektronenemitters mittels von der Elektronenemitterheizvorrichtung emittierten Elektronen erfolgen.The electron emitter heating device is typically connected upstream of the electron emitter and in particular enables the electron emitter to be heated in such a way that the electrons are emitted. The heating of the electron emitter can be emitted by bombarding the electron emitter by means of the electron emitter heater Electrons take place.

Der Elektronenemitter kann mittels der elektrischen Leistung beispielsweise thermionisch die Elektronen emittieren. Alternativ kann mittels der elektrischen Leistung eine Gatespannung des Elektronenemitters aufgebaut werden, insbesondere wenn der Elektronenemitter der Feldeffektemitter ist.The electron emitter can, for example, thermionically emit the electrons by means of the electrical power. Alternatively, a gate voltage of the electron emitter can be built up by means of the electrical power, in particular if the electron emitter is the field effect emitter.

Die elektrische Leistung kann vorzugsweise dazu verwendet werden, das Elektronensperrgitter zwischen dem Elektronenemitter und der Anode derart anzuschalten, dass die Elektronen am Elektronensperrgitter abgeführt werden und zumindest teilweise nicht auf die Anode auftreffen.The electrical power can preferably be used to connect the electron barrier grid between the electron emitter and the anode in such a way that the electrons are discharged at the electron barrier grid and at least partially do not impinge on the anode.

Die Elektronenablenkvorrichtung kann eine induktive oder kapazitive Elektronenablenkvorrichtung sein, welche für das Ablenken der emittierten Elektronen die elektrische Leistung verbraucht. Das Ablenken der emittierten Elektronen kann ein Fokussieren umfassen.The electron deflection device can be an inductive or capacitive electron deflection device which consumes the electrical power for deflecting the emitted electrons. The deflection of the emitted electrons can include focusing.

Die Elektronenbeschleunigungsvorrichtung legt mittels der elektrischen Leistung vorzugsweise eine Beschleunigungsspannung zwischen dem Elektronenemitter und der Anode an, wodurch die Elektronen zur Anode hin beschleunigt werden. Die Beschleunigungsspannung ist typischerweise kleiner 200 kV und/oder größer 10 kV, vorzugsweise zwischen 50 und 140 kV.The electron accelerating device preferably applies an accelerating voltage between the electron emitter and the anode by means of the electrical power, as a result of which the electrons are accelerated towards the anode. The acceleration voltage is typically less than 200 kV and / or greater than 10 kV, preferably between 50 and 140 kV.

Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Versorgungsschaltung den Rotor des Magnetlagers mit der elektrischen Leistung versorgt. Diese Ausführungsform ist insbesondere vorteilhaft, weil der Rotor des Magnetlagers ebenfalls kontaktlos mit der elektrischen Leistung versorgt ist.One embodiment provides that the supply circuit supplies the rotor of the magnetic bearing with the electrical power. This embodiment is particularly advantageous because the rotor of the magnetic bearing is also supplied with the electrical power in a contactless manner.

Je nach dem welche und wie viele elektrische Verbraucher die Versorgungsschaltung mit der elektrischen Leistung versorgt, kann die Versorgungsschaltung eine Parallel- oder Reihenschaltung aufweisen. Das Versorgen mit der elektrischen Leistung kann ein Weiterleiten der elektrischen Leistung umfassen. Die Versorgungsschaltung verbindet in einem einfachsten Beispiel den kontaktlosen Leistungsempfänger mit der Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung vorzugsweise niederohmig. Die Versorgungsschaltung ist insbesondere eine elektrische Zwischenschaltung. Es ist denkbar, dass die Versorgungsschaltung einen Trennschalter für ein elektrisches Trennen des kontaktlosen Leistungsempfängers von der Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung aufweist. Die Versorgungsschaltung kann insbesondere eine Sicherung aufweisen. Die Versorgungsschaltung kann als Masseverbindung elektrisch mit dem Vakuumgehäuse verbunden sein.Depending on which and how many electrical loads the supply circuit supplies with the electrical power, the supply circuit can have a parallel or series connection. Providing the electrical Power can include forwarding the electrical power. In a simplest example, the supply circuit connects the contactless power receiver to the X-ray emission device, preferably in a low-resistance manner. The supply circuit is in particular an electrical intermediate circuit. It is conceivable that the supply circuit has an isolating switch for electrically isolating the contactless power receiver from the x-ray emission device. The supply circuit can in particular have a fuse. The supply circuit can be electrically connected to the vacuum housing as a ground connection.

Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Versorgungsschaltung einen Gleichrichter aufweist. Diese Ausführungsform ist insbesondere vorteilhaft, wenn der elektrische Verbraucher Gleichstrom erfordert und die elektrische Leistung am kontaktlosen Leistungsempfänger mit Wechselstrom anliegt. Der Gleichrichter kann insbesondere ein Vollbrücken- oder Halbbrücken-Gleichrichter sein.One embodiment provides that the supply circuit has a rectifier. This embodiment is particularly advantageous when the electrical consumer requires direct current and the electrical power is applied to the contactless power receiver with alternating current. The rectifier can in particular be a full-bridge or half-bridge rectifier.

Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Versorgungsschaltung einen Transformator aufweist. Der Transformator kann insbesondere als Hochspannungsgenerator ausgebildet sein. Der Hochspannungsgenerator kann beispielsweise die Beschleunigungsspannung bereitstellen. Alternativ oder zusätzlich kann die Versorgungsschaltung einen weiteren Transformator aufweisen, welcher beispielsweise als Isolationstransformator zur elektrischen Isolation der Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung ausgebildet ist.One embodiment provides that the supply circuit has a transformer. The transformer can in particular be designed as a high-voltage generator. The high-voltage generator can provide the acceleration voltage, for example. As an alternative or in addition, the supply circuit can have a further transformer, which is designed, for example, as an insulation transformer for electrical insulation of the X-ray emission device.

Eine Ausführungsform sieht vor, dass die rotierbare Röntgenröhre ferner einen kontaktlosen Steuersignalempfänger für ein Steuern der Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung aufweist, wobei der kontaktlose Steuersignalempfänger mit dem Vakuumgehäuse drehfest verbunden ist. Der kontaktlose Steuersignalempfänger kann insbesondere auf einer Innenseite oder Außenseite des Vakuumgehäuses drehfest angeordnet sein. Typischerweise weist der Röntgenstrahler einen kontaktlosen Steuersignalsender auf, um Steuersignale für das Steuern der Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung kontaktlos übertragen zu können. Der kontaktlose Steuersignalempfänger und der kontaktlose Steuersignalsender bilden typischerweise ein kontaktloses Steuersignalübertragungssystem. Das kontaktlose Steuersignalübertragungssystem ist typischerweise gemäß einem kontaktlosen, insbesondere Bluetooth-, Wireless-LAN- und/oder Mobilfunkstandard für das Übertragen der Steuersignale ausgebildet.One embodiment provides that the rotatable x-ray tube furthermore has a contactless control signal receiver for controlling the x-ray emission device, the contactless control signal receiver being connected to the vacuum housing in a rotationally fixed manner. The contactless control signal receiver can in particular on an inside or Be arranged non-rotatably outside of the vacuum housing. The x-ray emitter typically has a contactless control signal transmitter in order to be able to transmit control signals for controlling the x-ray emission device in a contactless manner. The contactless control signal receiver and the contactless control signal transmitter typically form a contactless control signal transmission system. The contactless control signal transmission system is typically designed in accordance with a contactless, in particular Bluetooth, wireless LAN and / or mobile radio standard for transmitting the control signals.

Ein erfindungsgemäßer Röntgenstrahler weist

  • die rotierbare Röntgenröhre,
  • den Stator des Magnetlagers für ein kontaktloses Lagern der rotierbaren Röntgenröhre innerhalb des Röntgenstrahlers und
  • den kontaktlosen Leistungsübertrager für ein kontaktloses Übertragen einer elektrischen Leistung an den kontaktlosen Leistungsempfänger der rotierbaren Röntgenröhre auf.
An X-ray emitter according to the invention has
  • the rotatable X-ray tube,
  • the stator of the magnetic bearing for contactless storage of the rotatable X-ray tube within the X-ray tube and
  • the contactless power transmitter for a contactless transmission of electrical power to the contactless power receiver of the rotatable X-ray tube.

Der Stator des Magnetlagers kann vorzugsweise den Rotor des Magnetlagers tragen, beispielsweise antreiben, insbesondere in Rotation versetzen. Der Röntgenstrahler kann alternativ oder zusätzlich einen kontaktlosen Elektromotor für das Antreiben des Rotors umfassen. Der Stator des Magnetlagers ermöglicht insbesondere das Schweben des Rotors relativ zum Stator. Die rotierbare Röntgenröhre rotiert typischerweise relativ zum Stator. Typischerweise ist der Stator und/oder der kontaktlose Leistungsübertrager ortsfest.The stator of the magnetic bearing can preferably carry the rotor of the magnetic bearing, for example drive it, in particular set it in rotation. As an alternative or in addition, the x-ray emitter can comprise a contactless electric motor for driving the rotor. In particular, the stator of the magnetic bearing enables the rotor to float relative to the stator. The rotatable x-ray tube typically rotates relative to the stator. Typically, the stator and / or the contactless power transformer is stationary.

Der Röntgenstrahler kann ferner ein Kühlmedium außerhalb der rotierbaren Röntgenröhre zur Kühlung der Röntgenröhre aufweisen. Das Kühlmedium kann ein Gas und/oder eine Flüssigkeit aufweisen. Mittels des Kühlmediums kann die rotierbare Röntgenröhre und/oder der Röntgenstrahler vorzugsweise gemäß einer Konvektionskühlung oder einer Prallkühlung gekühlt sein. Das Vakuumgehäuse kann eine Kühlrippe, ein Kühlblech und/oder eine Kühlfinne aufweisen, welche vorzugsweise mit dem Kühlkörper der Anode in Kontakt stehen. Das Vakuumgehäuse kann insbesondere ein Metall mit hoher Wärmespeicherfähigkeit und/oder ein Phase-Umwandlungs-Speicher, insbesondere als Wärmeenergiezwischenspeicher, umfassen.The X-ray emitter can also have a cooling medium outside the rotatable X-ray tube for cooling the X-ray tube. The cooling medium can comprise a gas and / or a liquid. The rotatable X-ray tube and / or the X-ray emitter can be cooled by means of the cooling medium, preferably according to convection cooling or impingement cooling. The vacuum housing can have a cooling fin, a cooling plate and / or have a cooling fin, which are preferably in contact with the heat sink of the anode. The vacuum housing can in particular comprise a metal with a high heat storage capacity and / or a phase change memory, in particular as a thermal energy buffer.

Eine erfindungsgemäße Röntgeneinrichtung weist einen Röntgenstrahler und einen Röntgendetektor auf. Der Röntgendetektor erfasst typischerweise mittels der Röntgenstrahlen generierte Schwächungsprofile. Mittels der Schwächungsprofile kann eine Rekonstruktionseinheit beispielsweise ein, insbesondere medizinisches, Bild bereitstellen. Die Röntgeneinrichtung kann beispielsweise eine konventionelle Röntgeneinrichtung, eine C-Bogen-Röntgeneinrichtung und/oder eine Computertomographie-Röntgeneinrichtung sein.An X-ray device according to the invention has an X-ray emitter and an X-ray detector. The X-ray detector typically detects attenuation profiles generated by means of the X-rays. By means of the attenuation profiles, a reconstruction unit can, for example, provide an image, in particular a medical image. The x-ray device can be, for example, a conventional x-ray device, a C-arm x-ray device and / or a computed tomography x-ray device.

Eine Ausführungsform des Röntgenstrahlers sieht vor, dass der Röntgenstrahler ferner eine Regelungsvorrichtung für ein derartiges Regeln des Magnetlagers und des kontaktlosen Leistungsübertragers aufweist, dass das Magnetlager, insbesondere der Rotor und/oder der Stator, und der kontaktlose Leistungsübertrager aufeinander abgestimmt sind. Das Abstimmen umfasst insbesondere ein Regeln des Magnetlagers und des kontaktlosen Leistungsübertragers derart, dass ein Betriebsparameter des Magnetlagers und ein Betriebsparameter des kontaktlosen Leistungsübertragers voneinander abhängen. Die Regelungsvorrichtung kann insbesondere Teil der Recheneinheit sein. Diese Ausführungsform ist insbesondere vorteilhaft, weil die elektromagnetischen Felder des Magnetlagers und/oder die elektromagnetischen Felder des kontaktlosen Leistungsübertragers typischerweise wechselwirken. Die Wechselwirkung kann zu einer Destabilisierung der rotierbaren Röntgenröhre im Betrieb führen. Die Wechselwirkung kann ein Verstärken und/oder Auslöschen der jeweiligen elektromagnetischen Felder umfassen. Die Regelungsvorrichtung gleicht vorteilhafterweise die Wechselwirkung durch das Abstimmen aus. In anderen Worten kompensiert die Regelungsvorrichtung vorzugsweise das Wechselwirken der elektromagnetischen Felder. Vorzugsweise kann der Röntgenstrahler dadurch besonders stabil betrieben werden.One embodiment of the X-ray emitter provides that the X-ray emitter also has a control device for regulating the magnetic bearing and the contactless power transmitter in such a way that the magnetic bearing, in particular the rotor and / or the stator, and the contactless power transmitter are coordinated with one another. The tuning includes, in particular, regulating the magnetic bearing and the contactless power transmitter in such a way that an operating parameter of the magnetic bearing and an operating parameter of the contactless power transmitter depend on one another. The control device can in particular be part of the computing unit. This embodiment is particularly advantageous because the electromagnetic fields of the magnetic bearing and / or the electromagnetic fields of the contactless power transmitter typically interact. The interaction can lead to a destabilization of the rotatable X-ray tube during operation. The interaction can include an intensification and / or extinction of the respective electromagnetic fields. The control device advantageously compensates for the interaction through the tuning. In other words, the control device preferably compensates for the interaction of electromagnetic fields. The x-ray emitter can thereby preferably be operated in a particularly stable manner.

Die Regelungsvorrichtung ermöglicht insbesondere ein Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens für ein Regeln eines Röntgenstrahlers mit den folgenden Schritten:

  • Empfangen eines Ist-Werts eines Betriebsparameters des Magnetlagers in der Regelungsvorrichtung des Röntgenstrahlers,
  • Empfangen eines Ist-Werts eines Betriebsparameters des kontaktlosen Leistungsübertragers in der Regelungsvorrichtung,
  • Einstellen eines Soll-Werts des Betriebsparameters des Magnetlagers und/oder eines Soll-Werts des Betriebsparameters des kontaktlosen Leistungsübertrages mittels der Regelungsvorrichtung in Abhängigkeit des empfangenen Ist-Werts des Betriebsparameters des Magnetlagers und des empfangenen Ist-Werts des Betriebsparameters des kontaktlosen Leistungsübertragers, wodurch der Röntgenstrahler geregelt, insbesondere aufeinander abgestimmt, wird.
In particular, the control device enables a method according to the invention to be carried out for controlling an X-ray emitter with the following steps:
  • Receiving an actual value of an operating parameter of the magnetic bearing in the control device of the X-ray tube,
  • Receiving an actual value of an operating parameter of the contactless power transmitter in the control device,
  • Setting a target value of the operating parameter of the magnetic bearing and / or a target value of the operating parameter of the contactless power transfer by means of the control device as a function of the received actual value of the operating parameter of the magnetic bearing and the received actual value of the operating parameter of the contactless power transmitter, whereby the X-ray tube regulated, in particular coordinated with one another.

Der Ist-Wert kann insbesondere ein vorher eingestellter Soll-Wert oder ein im Betrieb gemessener Ist-Wert sein. Der Betriebsparameter kann beispielsweise ein Strom, eine Spannung, eine Drehzahl und/oder ein Betrag der elektrischen Leistung sein. Der Betriebsparameter beeinflusst typischerweise das jeweilige elektromagnetische Feld.The actual value can in particular be a previously set target value or an actual value measured during operation. The operating parameter can be, for example, a current, a voltage, a speed and / or an amount of the electrical power. The operating parameter typically influences the respective electromagnetic field.

Das Empfangen des Ist-Werts kann ein Auslesen eines anliegenden Ist-Werts und/oder ein Messen des Ist-Werts umfassen. Der Ist-Wert kann vorzugsweise aus einer Speichereinheit abgerufen werden.Receiving the actual value can include reading out an applied actual value and / or measuring the actual value. The actual value can preferably be called up from a memory unit.

Das Einstellen des Soll-Werts kann ein Übertragen des Soll-Werts an das Magnetlager und/oder den kontaktlosen Leistungsübertrager umfassen. Grundsätzlich ist denkbar, dass der Soll-Wert alternativ oder zusätzlich an den kontaktlosen Leistungsempfänger, beispielsweise mittels der Steuersignale, übertragen wird. Das Einstellen kann ein Ermitteln des Soll-Werts des Betriebsparameters des Magnetlagers und/oder des Soll-Werts des Betriebsparameters des kontaktlosen Leistungsübertrages umfassen. Das Ermitteln kann mittels eines Algorithmus erfolgen, in welchem der empfangene Ist-Wert des Betriebsparameters des Magnetlagers und der empfangene Ist-Wert des Betriebsparameters des kontaktlosen Leistungsübertragers eingeht. Der Algorithmus kann gemäß einem Modell der elektromagnetischen Felder angepasst sein.Setting the target value can include transmitting the target value to the magnetic bearing and / or the contactless power transmitter. In principle, it is conceivable that the setpoint value is alternatively or additionally transmitted to the contactless power receiver, for example by means of the control signals. The setting can involve determining the setpoint value the operating parameter of the magnetic bearing and / or the setpoint value of the operating parameter of the contactless power transfer. The determination can take place by means of an algorithm in which the received actual value of the operating parameter of the magnetic bearing and the received actual value of the operating parameter of the contactless power transmitter are included. The algorithm can be adapted according to a model of the electromagnetic fields.

Ein erfindungsgemäßes Computerprogrammprodukt, welches direkt in einen Speicher einer Recheneinheit ladbar ist, weist Programmcodemittel auf, um ein Verfahren für ein Regeln eines Röntgenstrahlers auszuführen, wenn das Computerprogrammprodukt in der Recheneinheit ausgeführt wird.A computer program product according to the invention, which can be loaded directly into a memory of a computing unit, has program code means in order to execute a method for regulating an x-ray emitter when the computer program product is executed in the computing unit.

Das Computerprogrammprodukt kann ein Computerprogramm sein oder ein Computerprogramm umfassen. Das Computerprogrammprodukt weist insbesondere die Programmcodemittel auf, welche die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte abbilden. Dadurch kann das erfindungsgemäße Verfahren definiert und wiederholbar ausgeführt sowie eine Kontrolle über eine Weitergabe des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeübt werden. Das Computerprogrammprodukt ist vorzugsweise derart konfiguriert, dass die Recheneinheit mittels des Computerprogrammprodukts die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte ausführen kann. Die Programmcodemittel können insbesondere in einen Speicher der Recheneinheit geladen und typischerweise mittels eines Prozessors der Recheneinheit mit Zugriff auf den Speicher ausgeführt werden. Wenn das Computerprogrammprodukt, insbesondere die Programmcodemittel, in der Recheneinheit ausgeführt wird, können typischerweise alle erfindungsgemäßen Ausführungsformen des beschriebenen Verfahrens durchgeführt werden. Das Computerprogrammprodukt ist beispielsweise auf einem physischen, computerlesbaren Medium gespeichert und/oder digital als Datenpaket in einem Computernetzwerk hinterlegt. Das Computerprogrammprodukt kann das physische, computerlesbare Medium und/oder das Datenpaket in dem Computernetzwerk darstellen. So kann die Erfindung auch von dem physischen, computerlesbaren Medium und/oder dem Datenpaket in dem Computernetzwerk ausgehen. Das physische, computerlesbare Medium ist üblicherweise unmittelbar mit der Recheneinheit verbindbar, beispielsweise indem das physische, computerlesbare Medium in ein DVD-Laufwerk eingelegt oder in einen USB-Port gesteckt wird, wodurch die Recheneinheit auf das physische, computerlesbare Medium insbesondere lesend zugreifen kann. Das Datenpaket kann vorzugsweise aus dem Computernetzwerk abgerufen werden. Das Computernetzwerk kann die Recheneinheit aufweisen oder mittels einer Wide-Area-Network- (WAN) bzw. einer (Wireless-)Local-Area-Network-Verbindung (WLAN oder LAN) mit der Recheneinheit mittelbar verbunden sein. Beispielsweise kann das Computerprogrammprodukt digital auf einem Cloud-Server an einem Speicherort des Computernetzwerks hinterlegt sein, mittels des WAN über das Internet und/oder mittels des WLAN bzw. LAN auf die Recheneinheit insbesondere durch das Aufrufen eines Downloadlinks, welcher zu dem Speicherort des Computerprogrammprodukts verweist, übertragen werden.The computer program product can be a computer program or comprise a computer program. The computer program product has, in particular, the program code means which map the method steps according to the invention. As a result, the method according to the invention can be carried out in a defined and repeatable manner, and a control over the transfer of the method according to the invention can be exercised. The computer program product is preferably configured in such a way that the computing unit can carry out the method steps according to the invention by means of the computer program product. The program code means can in particular be loaded into a memory of the computing unit and typically executed by means of a processor of the computing unit with access to the memory. When the computer program product, in particular the program code means, is executed in the arithmetic unit, all embodiments of the described method according to the invention can typically be carried out. The computer program product is stored, for example, on a physical, computer-readable medium and / or digitally stored as a data packet in a computer network. The computer program product can be the physical, computer-readable medium and / or the data packet in the computer network represent. The invention can thus also start from the physical, computer-readable medium and / or the data packet in the computer network. The physical, computer-readable medium can usually be connected directly to the processing unit, for example by inserting the physical, computer-readable medium into a DVD drive or plugging it into a USB port, whereby the processing unit can in particular read access to the physical, computer-readable medium. The data packet can preferably be called up from the computer network. The computer network can have the processing unit or be indirectly connected to the processing unit by means of a wide area network (WAN) or a (wireless) local area network connection (WLAN or LAN). For example, the computer program product can be stored digitally on a cloud server at a storage location in the computer network, using the WAN via the Internet and / or using the WLAN or LAN on the computing unit, in particular by calling up a download link that points to the storage location of the computer program product , be transmitted.

Bei der Beschreibung der Vorrichtung erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen sind ebenso auf das Verfahren zu übertragen und umgekehrt. Mit anderen Worten können Ansprüche auf das Verfahren mit Merkmalen der Vorrichtung weitergebildet sein und umgekehrt. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in dem Verfahren verwendet werden.Features, advantages or alternative embodiments mentioned in the description of the device can also be transferred to the method and vice versa. In other words, claims to the method can be developed with features of the device and vice versa. In particular, the device according to the invention can be used in the method.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Grundsätzlich werden in der folgenden Figurenbeschreibung im Wesentlichen gleich bleibende Strukturen und Einheiten mit demselben Bezugszeichen wie beim erstmaligen Auftreten der jeweiligen Struktur oder Einheit benannt.The invention is described and explained in more detail below using the exemplary embodiments shown in the figures. Basically, in the following description of the figures, structures and units that remain essentially the same are named with the same reference symbols as when the respective structure or unit first appeared.

Es zeigen:

  • Fig. 1 eine rotierbare Röntgenröhre 10,
  • Fig. 2 eine rotierbare Röntgenröhre 10 in einem Blockschaltbild,
  • Fig. 3 eine alternative Ausgestaltung der rotierbaren Röntgenröhre 10,
  • Fig. 4 einen Röntgenstrahler 20,
  • Fig. 5 eine Röntgeneinrichtung 30 und
  • Fig. 6 ein Verfahren für ein Regeln eines Röntgenstrahlers 20.
Show it:
  • Fig. 1 a rotatable X-ray tube 10,
  • Fig. 2 a rotatable X-ray tube 10 in a block diagram,
  • Fig. 3 an alternative embodiment of the rotatable X-ray tube 10,
  • Fig. 4 an X-ray source 20,
  • Fig. 5 an x-ray device 30 and
  • Fig. 6 a method for controlling an x-ray emitter 20.

Fig. 1 zeigt eine rotierbare Röntgenröhre 10 in einem Querschnitt entlang einer Rotationsachse. Die rotierbare Röntgenröhre 10 weist eine Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung 11 und ein Vakuumgehäuse 13 auf. Die Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung 11 weist eine Anode 12 für ein Generieren von Röntgenstrahlen mittels auftreffender Elektronen auf. Das Vakuumgehäuse 13 weist ein Röntgenstrahlenaustrittfenster 14 für ein Austreten der Röntgenstrahlen aus dem Vakuum auf. Das Röntgenstrahlenaustrittfenster 14 ist in diesem Ausführungsbeispiel ringförmig. Fig. 1 shows a rotatable X-ray tube 10 in a cross section along an axis of rotation. The rotatable X-ray tube 10 has an X-ray emission device 11 and a vacuum housing 13. The X-ray emission device 11 has an anode 12 for generating X-rays by means of incident electrons. The vacuum housing 13 has an X-ray exit window 14 for the X-rays to exit from the vacuum. The X-ray exit window 14 is ring-shaped in this exemplary embodiment.

Auf einer Außenseite des Vakuumgehäuses 13 ist ein Rotor 15 eines Magnetlagers drehfest angeordnet für ein kontaktloses Lagern der rotierbaren Röntgenröhre 10 innerhalb eines Röntgenstrahlers 20. Alternativ kann der Rotor 15 auf einer Innenseite des Vakuumgehäuses 13 drehfest angeordnet sein. Der Rotor 15 ist in diesem Ausführungsbeispiel ringförmig. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Rotor 15 auf das Vakuumgehäuse 13 aufgesetzt. Alternativ kann das Vakuumgehäuse eine Nut für die Aufnahme des Rotors 15 aufweisen.A rotor 15 of a magnetic bearing is arranged non-rotatably on an outside of the vacuum housing 13 for contactless mounting of the rotatable X-ray tube 10 within an X-ray tube 20. Alternatively, the rotor 15 can be arranged non-rotatably on an inside of the vacuum housing 13. The rotor 15 is ring-shaped in this exemplary embodiment. In this exemplary embodiment, the rotor 15 is placed on the vacuum housing 13. Alternatively, the vacuum housing can have a groove for receiving the rotor 15.

Auf der Außenseite des Vakuumgehäuses 13 ist ein kontaktloser Leistungsempfänger 16 drehfest angeordnet für ein kontaktloses Empfangen einer elektrischen Leistung von einem nicht in Fig. 1 gezeigten kontaktlosen Leistungsübertrager 17 des Röntgenstrahlers 20. Alternativ kann der kontaktlose Leistungsempfänger 16 auf einer Innenseite des Vakuumgehäuses 13 drehfest angeordnet sein. Der kontaktlose Leistungsempfänger 16 ist in diesem Ausführungsbeispiel ringförmig. Der kontaktlose Leistungsempfänger 16 ist typischerweise ein induktiver oder kapazitiver Leistungsempfänger. In diesem Ausführungsbeispiel ist der kontaktlose Leistungsempfänger 16 in einer weiteren Nut des Vakuumgehäuses 13 eingesetzt. Alternativ kann der kontaktlose Leistungsempfänger 16 auf das Vakuumgehäuse 13 aufgesetzt sein.On the outside of the vacuum housing 13, a contactless power receiver 16 is arranged in a rotationally fixed manner for contactless reception of electrical power from a non-in Fig. 1 The contactless power transmitter 17 of the x-ray emitter 20 shown here. Alternatively, the contactless power receiver 16 can be arranged non-rotatably on an inside of the vacuum housing 13. The contactless power receiver 16 is ring-shaped in this exemplary embodiment. The contactless power receiver 16 is typically an inductive or capacitive power receiver. In this exemplary embodiment, the contactless power receiver 16 is inserted in a further groove in the vacuum housing 13. Alternatively, the contactless power receiver 16 can be placed on the vacuum housing 13.

Auf der Innenseite des Vakuumgehäuses 13 ist die Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung 11 drehfest angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel weist ein Elektronenemitter der Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung 11 eine auf der Rotationsachse der Röntgenröhre 10 zentral angeordnete Emissionsfläche 19 auf. Das Vakuum des Vakuumgehäuses 13 befindet sich insbesondere zwischen der Emissionsfläche 19 der Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung 11 und der Anode 12.The X-ray emission device 11 is arranged on the inside of the vacuum housing 13 in a rotationally fixed manner. In this exemplary embodiment, an electron emitter of the X-ray emission device 11 has an emission surface 19 arranged centrally on the axis of rotation of the X-ray tube 10. The vacuum of the vacuum housing 13 is located in particular between the emission surface 19 of the X-ray emission device 11 and the anode 12.

Eine Versorgungsschaltung 18 ist zwischen dem kontaktlosen Leistungsempfänger 16 und der Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung 11 sowie dem Rotor 15 zur Versorgung mit der elektrischen Leistung verschaltet. Die Versorgungsschaltung 18 versorgt die Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung 11 mit der elektrischen Leistung. Fig. 1 zeigt, dass die Versorgungsschaltung 18 die Anode 12 rückseitig kontaktiert. Nicht gezeigt in Fig. 1 ist eine mögliche elektrische Verbindung zwischen der Versorgungsschaltung 18 und der Emissionsfläche 19.A supply circuit 18 is connected between the contactless power receiver 16 and the X-ray emission device 11 as well as the rotor 15 for supplying the electrical power. The supply circuit 18 supplies the X-ray emission device 11 with the electric power. Fig. 1 shows that the supply circuit 18 makes contact with the anode 12 on the rear side. Not shown in Fig. 1 is a possible electrical connection between the supply circuit 18 and the emission surface 19.

Die rotierbare Röntgenröhre 10 kann einen nicht in Fig. 1 gezeigten kontaktlosen Steuersignalempfänger für ein Steuern der Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung 11 aufweisen, wobei der kontaktlose Steuersignalempfänger mit dem Vakuumgehäuse 13 drehfest verbunden ist.The rotatable X-ray tube 10 can not be in Fig. 1 shown contactless control signal receiver for controlling of the X-ray emission device 11, wherein the contactless control signal receiver is connected to the vacuum housing 13 in a rotationally fixed manner.

Fig. 2 zeigt die rotierbare Röntgenröhre 10 in einem Blockschaltbild. Die Versorgungsschaltung 18 ist zwischen dem kontaktlosen Leistungsempfänger 16 und der Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung 11 verschaltet. Die Versorgungsschaltung 18 führt die elektrische Leistung von dem kontaktlosen Leistungsempfänger 16 zur Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung 11. Der kontaktlose Leistungsempfänger 16, die Versorgungsschaltung 18 und die Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung 11 bilden vorzugsweise einen geschlossenen Stromkreis. Fig. 2 shows the rotatable X-ray tube 10 in a block diagram. The supply circuit 18 is connected between the non-contact power receiver 16 and the X-ray emission device 11. The supply circuit 18 supplies the electrical power from the non-contact power receiver 16 to the X-ray emission device 11. The non-contact power receiver 16, the supply circuit 18 and the X-ray emission device 11 preferably form a closed circuit.

Die Versorgungsschaltung 18 versorgt vorzugsweise zumindest einen der folgenden elektrischen Verbraucher der Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung 11 mit der elektrischen Leistung:

  • eine Elektronenemitterheizvorrichtung für ein Heizen eines Elektronenemitters,
  • den Elektronenemitter für ein Emittieren von Elektronen,
  • ein Elektronensperrgitter für ein Sperren der emittierten Elektronen,
  • eine Elektronenablenkvorrichtung für ein Ablenken der emittierten Elektronen,
  • eine Elektronenbeschleunigungsvorrichtung für ein Beschleunigen der emittierten Elektronen zwischen dem Elektronenemitter und der Anode 12.
The supply circuit 18 preferably supplies at least one of the following electrical loads of the X-ray emission device 11 with the electrical power:
  • an electron emitter heater for heating an electron emitter,
  • the electron emitter for emitting electrons,
  • an electron barrier to block the emitted electrons,
  • an electron deflector for deflecting the emitted electrons,
  • an electron accelerating device for accelerating the emitted electrons between the electron emitter and the anode 12.

Die Versorgungsschaltung 18 kann einen Gleichrichter und/oder einen Transformator aufweisen.The supply circuit 18 can have a rectifier and / or a transformer.

Alternativ oder zusätzlich kann die Versorgungsschaltung 18 den nicht in Fig. 2 gezeigten Rotor 15 des Magnetlagers mit der elektrischen Leistung versorgen.Alternatively or in addition, the supply circuit 18 can not be in Fig. 2 supply shown rotor 15 of the magnetic bearing with the electrical power.

Fig. 3 zeigt eine zu Fig. 1 alternative Ausgestaltung der Röntgenröhre 10. In diesem Ausführungsbeispiel weist ein Elektronenemitter der Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung 11 eine ringförmig um eine Rotationsachse der Röntgenröhre 10 herum angeordnete Emissionsfläche 19 aufweist, anstatt der in Fig. 1 gezeigten Ausführung, wobei ein Elektronenemitter der Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung 11 eine auf der Rotationsachse der Röntgenröhre 10 zentral angeordnete Emissionsfläche 19 aufweist. Fig. 3 shows one to Fig. 1 alternative configuration of the X-ray tube 10. In this exemplary embodiment, an electron emitter of the X-ray emission device 11 has an emission surface 19 arranged in a ring around an axis of rotation of the X-ray tube 10, instead of the one in FIG Fig. 1 embodiment shown, wherein an electron emitter of the X-ray emission device 11 has an emission surface 19 arranged centrally on the axis of rotation of the X-ray tube 10.

Fig. 4 zeigt einen Röntgenstrahler 20 in einem Querschnitt entlang der Rotationsachse mit der rotierbaren Röntgenröhre von Fig. 1. Fig. 4 FIG. 11 shows an X-ray emitter 20 in a cross section along the axis of rotation with the rotatable X-ray tube from FIG Fig. 1 .

Der Röntgenstrahler 20 weist die rotierbare Röntgenröhre 10, einen Stator 21 eines Magnetlagers für ein kontaktloses Lagern der rotierbaren Röntgenröhre 10 innerhalb des Röntgenstrahlers 20 und einen kontaktlosen Leistungsübertrager 17 für ein kontaktloses Übertragen einer elektrischen Leistung an den kontaktlosen Leistungsempfänger 16 der rotierbaren Röntgenröhre 10.The X-ray emitter 20 has the rotatable X-ray tube 10, a stator 21 of a magnetic bearing for contactless mounting of the rotatable X-ray tube 10 within the X-ray tube 20 and a contactless power transmitter 17 for contactless transmission of electrical power to the contactless power receiver 16 of the rotatable X-ray tube 10.

In diesem Ausführungsbeispiel weist der Röntgenstrahler 20 eine Regelungsvorrichtung 22 für ein derartiges Regeln des Magnetlagers und des kontaktlosen Leistungsübertragers 17 auf, dass das Magnetlager und der kontaktlose Leistungsübertrager 17 aufeinander abgestimmt sind. Dazu sind das Magnetlager und der kontaktlose Leistungsübertrager 17 mit der Regelungsvorrichtung verbunden. In Fig. 4 ist ein Röntgenstrahlenaustrittfenster des Röntgenstrahlers 20 in Abhängigkeit vom Röntgenstrahlenaustrittfenster 14 angeordnet, aber nicht gezeigt.In this exemplary embodiment, the x-ray emitter 20 has a regulating device 22 for regulating the magnetic bearing and the contactless power transmitter 17 in such a way that the magnetic bearing and the contactless power transmitter 17 are coordinated with one another. For this purpose, the magnetic bearing and the contactless power transmitter 17 are connected to the control device. In Fig. 4 an x-ray exit window of the x-ray emitter 20 is arranged as a function of the x-ray exit window 14, but not shown.

Fig. 5 zeigt eine Röntgeneinrichtung 30. Die Röntgeneinrichtung 30 weist einen Röntgenstrahler 20 und einen Röntgendetektor 31 auf. Zwischen dem Röntgenstrahler 20 und dem Röntgendetektor 31 ist ein Patient P auf einer Patientenliege 32 für ein Durchleuchten des Patienten P mit den Röntgenstrahlen gelagert. Fig. 5 shows an x-ray device 30. The x-ray device 30 has an x-ray emitter 20 and an x-ray detector 31. A patient P is on a patient couch 32 between the X-ray emitter 20 and the X-ray detector 31 stored for fluoroscopy of the patient P with the X-rays.

Fig. 6 zeigt ein Verfahren für ein Regeln eines Röntgenstrahlers 20 in einem Flussdiagramm. Fig. 6 shows a method for regulating an X-ray emitter 20 in a flowchart.

Verfahrensschritt S100 kennzeichnet ein Empfangen eines Ist-Werts eines Betriebsparameters des Magnetlagers in einer Regelungsvorrichtung 22 eines Röntgenstrahlers 20.Method step S100 denotes receiving an actual value of an operating parameter of the magnetic bearing in a control device 22 of an x-ray emitter 20.

Verfahrensschritt S101 kennzeichnet ein Empfangen eines Ist-Werts eines Betriebsparameters des kontaktlosen Leistungsübertragers 17 in der Regelungsvorrichtung 22.Method step S101 denotes receiving an actual value of an operating parameter of the contactless power transmitter 17 in the control device 22.

Verfahrensschritt S102 kennzeichnet ein Einstellen eines Soll-Werts des Betriebsparameters des Magnetlagers und/oder eines Soll-Werts des Betriebsparameters des kontaktlosen Leistungsübertrages 17 mittels der Regelungsvorrichtung 22 in Abhängigkeit des empfangenen Ist-Werts des Betriebsparameters des Magnetlagers und des empfangenen Ist-Werts des Betriebsparameters des kontaktlosen Leistungsübertragers 17, wodurch der Röntgenstrahler 20 geregelt wird.Method step S102 identifies setting a target value of the operating parameter of the magnetic bearing and / or a target value of the operating parameter of the contactless power transfer 17 by means of the control device 22 as a function of the received actual value of the operating parameter of the magnetic bearing and the received actual value of the operating parameter of the contactless power transmitter 17, whereby the X-ray source 20 is regulated.

Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung dennoch nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.Although the invention has been illustrated and described in more detail by the preferred exemplary embodiments, the invention is nevertheless not restricted by the disclosed examples and other variations can be derived therefrom by the person skilled in the art without departing from the scope of protection of the invention.

Claims (15)

Rotierbare Röntgenröhre (10), aufweisend - eine Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung (11) mit einer Anode (12) für ein Generieren von Röntgenstrahlen mittels auftreffender Elektronen und - ein Vakuumgehäuse (13) mit einem Röntgenstrahlenaustrittfenster (14) für ein Austreten der Röntgenstrahlen aus dem Vakuum,
wobei auf einer Außenseite oder einer Innenseite des Vakuumgehäuses (13) ein Rotor (15) eines Magnetlagers drehfest angeordnet ist für ein kontaktloses Lagern der rotierbaren Röntgenröhre (10) innerhalb eines Röntgenstrahlers (20), wobei auf der Außenseite oder der Innenseite des Vakuumgehäuses (13) ein kontaktloser Leistungsempfänger (16) drehfest angeordnet ist für ein kontaktloses Empfangen einer elektrischen Leistung von einem kontaktlosen Leistungsübertrager (17) des Röntgenstrahlers (20),
wobei auf der Innenseite des Vakuumgehäuses (13) die Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung (11) drehfest angeordnet ist, wobei eine Versorgungsschaltung (18) zwischen dem kontaktlosen Leistungsempfänger (16) und der Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung (11) verschaltet ist und
wobei die Versorgungsschaltung (18) die Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung (11) mit der elektrischen Leistung versorgt. Having a rotatable X-ray tube (10) - An X-ray emission device (11) having an anode (12) for generating X-rays by means of impinging electrons and - A vacuum housing (13) with an X-ray exit window (14) for the X-rays to exit from the vacuum,
wherein a rotor (15) of a magnetic bearing is non-rotatably arranged on an outside or an inside of the vacuum housing (13) for contactless mounting of the rotatable X-ray tube (10) within an X-ray tube (20), with on the outside or the inside of the vacuum housing (13 ) a contactless power receiver (16) is non-rotatably arranged for contactless reception of electrical power from a contactless power transmitter (17) of the X-ray source (20),
wherein the X-ray emission device (11) is arranged in a rotationally fixed manner on the inside of the vacuum housing (13), a supply circuit (18) being connected between the contactless power receiver (16) and the X-ray emission device (11) and
wherein the supply circuit (18) supplies the X-ray emitting device (11) with the electric power. Rotierbare Röntgenröhre (10) nach Anspruch 1, wobei die Versorgungsschaltung (18) zumindest einen der folgenden elektrischen Verbraucher der Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung (11) mit der elektrischen Leistung versorgt: - eine Elektronenemitterheizvorrichtung für ein Heizen eines Elektronenemitters, - den Elektronenemitter für ein Emittieren von Elektronen, - ein Elektronensperrgitter für ein Sperren der emittierten Elektronen, - eine Elektronenablenkvorrichtung für ein Ablenken der emittierten Elektronen, - eine Elektronenbeschleunigungsvorrichtung für ein Beschleunigen der emittierten Elektronen zwischen dem Elektronenemitter und der Anode (12). Rotatable X-ray tube (10) according to Claim 1, wherein the supply circuit (18) supplies at least one of the following electrical loads of the X-ray emission device (11) with the electrical power: - an electron emitter heater for heating an electron emitter, - the electron emitter for emitting electrons, - an electron barrier to block the emitted electrons, - an electron deflector for deflecting the emitted electrons, - an electron accelerating device for accelerating the emitted electrons between the electron emitter and the anode (12). Rotierbare Röntgenröhre (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Versorgungsschaltung (18) den Rotor (15) des Magnetlagers mit der elektrischen Leistung versorgt.Rotatable X-ray tube (10) according to one of the preceding claims, wherein the supply circuit (18) supplies the rotor (15) of the magnetic bearing with the electrical power. Rotierbare Röntgenröhre (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Versorgungsschaltung (18) einen Gleichrichter aufweist.Rotatable X-ray tube (10) according to one of the preceding claims, wherein the supply circuit (18) has a rectifier. Rotierbare Röntgenröhre (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Versorgungsschaltung (18) einen Transformator aufweist.Rotatable X-ray tube (10) according to one of the preceding claims, wherein the supply circuit (18) has a transformer. Rotierbare Röntgenröhre (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Röntgenstrahlenaustrittfenster (14) ringförmig ist.Rotatable X-ray tube (10) according to one of the preceding claims, wherein the X-ray exit window (14) is ring-shaped. Rotierbare Röntgenröhre (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend - einen kontaktlosen Steuersignalempfänger für ein Steuern der Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung (11), wobei der kontaktlose Steuersignalempfänger mit dem Vakuumgehäuse (13) drehfest verbunden ist. A rotatable x-ray tube (10) according to any preceding claim, further comprising - A contactless control signal receiver for controlling the X-ray emission device (11), wherein the contactless control signal receiver is rotatably connected to the vacuum housing (13). Rotierbare Röntgenröhre (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der kontaktlose Leistungsempfänger ein induktiver oder kapazitiver Leistungsempfänger ist.Rotatable X-ray tube (10) according to one of the preceding claims, wherein the contactless power receiver is an inductive or capacitive power receiver. Rotierbare Röntgenröhre (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Elektronenemitter der Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung (11) eine auf einer Rotationsachse der Röntgenröhre (10) zentral angeordnete Emissionsfläche (19) aufweist.Rotatable X-ray tube (10) according to one of the preceding claims, wherein an electron emitter of the X-ray emission device (11) has an emission surface (19) arranged centrally on an axis of rotation of the X-ray tube (10). Rotierbare Röntgenröhre (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Elektronenemitter der Röntgenstrahlenemissionsvorrichtung (11) eine ringförmig um eine Rotationsachse der Röntgenröhre (10) herum angeordnete Emissionsfläche (19) aufweist.Rotatable X-ray tube (10) according to one of the preceding claims, wherein an electron emitter of the X-ray emission device (11) has an emission surface (19) arranged in a ring around an axis of rotation of the X-ray tube (10). Röntgenstrahler (20), aufweisend - eine rotierbare Röntgenröhre (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - einen Stator (21) eines Magnetlagers für ein kontaktloses Lagern der rotierbaren Röntgenröhre (10) innerhalb des Röntgenstrahlers (20) und - einen kontaktlosen Leistungsübertrager (17) für ein kontaktloses Übertragen einer elektrischen Leistung an den kontaktlosen Leistungsempfänger (16) der rotierbaren Röntgenröhre (10). X-ray emitter (20), having - a rotatable X-ray tube (10) according to one of the preceding claims, - A stator (21) of a magnetic bearing for contactless mounting of the rotatable X-ray tube (10) within the X-ray source (20) and - A contactless power transmitter (17) for a contactless transmission of electrical power to the contactless power receiver (16) of the rotatable X-ray tube (10). Röntgenstrahler (20) nach Anspruch 11, ferner aufweisend - eine Regelungsvorrichtung (22) für ein derartiges Regeln des Magnetlagers und des kontaktlosen Leistungsübertragers (17), dass das Magnetlager und der kontaktlose Leistungsübertrager (17) aufeinander abgestimmt sind. The x-ray emitter (20) of claim 11 further comprising - A regulating device (22) for regulating the magnetic bearing and the contactless power transmitter (17) in such a way that the magnetic bearing and the contactless power transmitter (17) are matched to one another. Röntgeneinrichtung (30), aufweisend - einen Röntgenstrahler (20) nach einem der Ansprüche 11 bis 12 und - einen Röntgendetektor (31). X-ray device (30), having - An X-ray emitter (20) according to one of claims 11 to 12 and - an X-ray detector (31). Verfahren für ein Regeln eines Röntgenstrahlers (20), umfassend folgende Schritte: - Empfangen eines Ist-Werts eines Betriebsparameters des Magnetlagers in einer Regelungsvorrichtung (22) eines Röntgenstrahlers (20) nach Anspruch 12, - Empfangen eines Ist-Werts eines Betriebsparameters des kontaktlosen Leistungsübertragers (17) in der Regelungsvorrichtung (22), - Einstellen eines Soll-Werts des Betriebsparameters des Magnetlagers und/oder eines Soll-Werts des Betriebsparameters des kontaktlosen Leistungsübertrages (17) mittels der Regelungsvorrichtung (22) in Abhängigkeit des empfangenen Ist-Werts des Betriebsparameters des Magnetlagers und des empfangenen Ist-Werts des Betriebsparameters des kontaktlosen Leistungsübertragers (17), wodurch der Röntgenstrahler (20) geregelt wird. A method for controlling an X-ray emitter, comprising the following steps: - Receiving an actual value of an operating parameter of the magnetic bearing in a control device (22) of an X-ray emitter (20) according to Claim 12, - Receiving an actual value of an operating parameter of the contactless power transmitter (17) in the control device (22), - Setting a target value of the operating parameter of the Magnetic bearing and / or a target value of the operating parameter of the contactless power transfer (17) by means of the control device (22) depending on the received actual value of the operating parameter of the magnetic bearing and the received actual value of the operating parameter of the contactless power transfer (17), whereby the X-ray emitter (20) is regulated. Computerprogrammprodukt, welches direkt in einen Speicher einer Recheneinheit ladbar ist, mit Programmcodemitteln, um ein Verfahren nach Anspruch 14 auszuführen, wenn das Computerprogrammprodukt in der Recheneinheit ausgeführt wird.Computer program product, which can be loaded directly into a memory of a computing unit, with program code means in order to carry out a method according to claim 14 when the computer program product is executed in the computing unit.
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