X射线辐射器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种X射线辐射器。此类X射线辐射器包括其内设有真空壳体的辐射器壳体和属于辐射器壳体的高压部件。真空壳体被在辐射器壳体内循环的绝缘介质围绕流过。在真空壳体内设有阴极组件和阳极，其中阴极组件处于高压且具有在提供加热电流时发射电子的发射器。在阴极组件和阳极之间具有电势差以将发射的电子加速。在电子加速时，电子被聚焦为电子束且在焦斑内到达阳极上。在此所形成的X射线辐射从X射线辐射器离开且例如用于医疗成像。
【背景技术】
[0002]在医疗使用的X射线辐射生成中，例如采用高达大约150kV的高压，加热电流由X射线管的功率要求产生。高压和加热电流在已知的X射线辐射器中通过通常由插头和插座组成的高压插接系统共同地传导至X射线管的阴极或X射线管的阳极。
[0003]高压插接系统由于制造技术原因和/或由于维护技术原因(更换部件)是必需的，以将X射线辐射器与高压生成器分离。高压插接系统必需在此分别保证高压绝缘以及防止绝缘介质从辐射器壳体漏出。
[0004]部分地，高压插座在辐射器内已集成在浇注的壳体部件(例如，阳极盖或阴极盖)内，或由单独的功能部件(例如，高压插头)组成。用于高压插座的示例例如从DE 10 2006054 057 B4中已知。
[0005]所要求的高压或加速电压可双极地提供(例如，在阴极上_75kV且相应地在阳极上大约+75kV)或单极地提供。产生加热电流所必需的传输器变压器或加热变压器作为功能部件安装在高压生成器内或X射线辐射器内。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是创造一种构造紧凑的且安装方便的具有高运行安全性的X射线福射器。
[0007]此技术问题通过一种X射线辐射器解决，根据本发明的X射线辐射器具有辐射器壳体，在所述辐射器壳体内设有真空壳体且所述辐射器壳体包括高压部件，其中真空壳体被在辐射器壳体内循环的绝缘介质围绕流过，且其中在真空壳体内设有阴极组件和阳极，其中阴极组件处于高压且具有在提供加热电流时发射电子的发射器，且其中在阴极组件和阳极之间具有电势差以将发射的电子加速。根据本发明在高压部件内集成有高压供给装置、加热变压器和射线保护部件，其中高压部件至少部分地以电绝缘的浇注材料填充。
[0008]因为在根据本发明的X射线辐射器的高压部件内集成有高压供给、加热变压器和射线保护部件，所以获得了结构紧凑的X射线辐射器。根据本发明，高压部件至少部分地以电绝缘的浇注材料填充，以此将布置在高压部件内的加热变压器很有效地散热。此外，通过电绝缘的浇注，将高压供给装置和加热变压器很有效地绝缘。高压部件由于至少部分地以电绝缘的材料浇注，是自承载的、自稳定的且耐加速的。
[0009]根据X射线辐射器的有利的构造，高压部件包括由导电材料制成的部件壳体(权利要求2)。尤其当导电材料是金属时，可以以有利的方式使部件壳体形成为射线保护部件(权利要求3)。以此，除了很有效的散热和可靠的绝缘之外还得到了特别好的辐射防护。
[0010]根据有利的实施形式，高压部件在加热变压器的区域内(且因此部分地)以电绝缘的浇注材料填充，且其其余部分以绝缘介质填充(权利要求4)。若填充高压部件的其余区域的绝缘介质是在真空壳体内循环的绝缘介质，则高压部件的其余区域以有利的方式形成集成的体积补偿。
[0011]根据同样有利的构造，高压部件在高压供给装置的区域内以电绝缘的浇注材料填充且其余的区域以绝缘介质填充(权利要求5)。若填充高压部件的其余区域的绝缘介质是在真空壳体内循环的绝缘介质，则高压部件的其余区域也以有利的方式形成了集成的体积补偿。
[0012]根据X射线辐射器的另外的优选的构造，高压部件完全地以电绝缘浇注材料填充(权利要求6)。由于相对于液体冷却介质的更高的耐高压性，部件需要相互间更小的空间距离。因此，高压部件具有更小的结构体积且因此需要相应小的结构空间。根据权利要求6的体积优化的X射线辐射器可因此以有利的方式作为高功率X射线辐射器使用在计算机断层成像系统内。此外，由于高压部件的完全的浇注，以有利的方式获得了布置在高压部件内的部件的空间上固定的关系，且因此尤其也获得了刚性的插座几何形状，以此以简单的方式获得了 “位置自匹配”的高压供给装置。高压部件在根据权利要求6的X射线辐射器内的安装因此特别地简单。
[0013]与各应用情况无关，已表明不同的浇注材料是有利的。因此，电绝缘的浇注材料例如可由环氧树脂(权利要求7)、硅胶(权利要求8)或聚氨酯(权利要求9)组成。如果在制造技术上要求，则电绝缘的浇注材料可包含至少一种填料(权利要求10)。如果环氧树脂被用作电绝缘的浇注材料，则可使用例如石英粉作为填料。
【附图说明】
[0014]在下文中在附图中根据唯一的附图图1详细解释根据本发明的X射线辐射器的示意性地图示的实施例，但不限制于此。在此示出X射线辐射器的部分纵截面。
【具体实施方式】
[0015]在附图中图示的X射线辐射器具有辐射器壳体1，在该辐射器壳体I内设有由电绝缘的材料(例如陶瓷)制成的真空壳体2。辐射器壳体I包括高压部件3，该高压部件3带有与导电材料制成的部件壳体8。
[0016]高压部件3与辐射器壳体I以已知的方式通过在附图中未图示的法兰连接装置摩擦配合且形状配合地连接，使得在高压部件3和辐射器壳体I之间产生液体密封的连接。
[0017]高压部件3在所示的实施形式中包括部件壳体8，所述部件壳体8构造为射线保护部件。真空壳体2被循环的绝缘介质4围绕流过。在真空壳体2内设有阴极组件5和在附图中不可见的阳极。阴极组件5处于高压且具有在附图中未图示的发射器，该发射器在提供加热电流时通过发射器接头6发射电子。在阴极组件5和阳极之间存在用于将所发射的电子加速的电势差，这些电子在撞击到阳极上时产生X射线辐射。由于在此所出现的发热，强制地要求X射线管的真空壳体2的冷却。在图示的实施例中，要求的冷却至少部分地由绝缘介质4承担。
[0018]在高压部件3内，根据本发明集成有高压供给装置(由于所选择的截面图示在附图中不可见)和加热变压器7以及射线保护部件8，该射线保护部件8在所图示的实施例中由高压部件3的部件壳体8形成。高压部件3根据本发明至少部分地以电绝缘的浇注材料9填充。在图示的实施例中，部件壳体8完全地以电绝缘的浇注材料9填充。
[0019]加热变压器7包括初级线圈71和次级线圈72以及变压器铁芯73和线圈壳体74。
[0020]阴极组件5的发射器接头6通过阴极接头10被提供以加热电流，该加热电流由加热变压器7提供。加热变压器7的次级线圈72为此通过在自由端上具有插销12的加热电流导线11与发射器接头6连接。加热电流导线11在此在导体管13内导引，该导体管13由导电材料制成且处于高压。导体管13在图示的实施例中以其一端固定在加热变压器7的壳体74上且以其另一端固定在阴极接头10上。阴极接头10以及导体管13完全地以电绝缘的浇注材料9填充。加热电流导线11和插销12因此最佳地被电绝缘且空间上不可逆转地被固定。
[0021]因为部件壳体8完全地以相对于液体冷却介质具有更大的耐高压性的电绝缘的浇注材料9填充，所以布置在高压部件3内的部件(阴极组件10、高压供给装置、加热变压器7、射线保护部件8、导体管13)仅要求相互间更小的空间距离。高压部件3因此具有更小的结构体积且因此要求相应的小的结构空间。此外，通过完全地浇注高压部件3，得到了布置在高压部件3内的部件的空间上固定的关系且因此尤其也得到了刚性的插座几何形状，以此以简单的方式得到了“位置自匹配”的高压供给装置。高压部件3在X射线辐射器内的安装因此特别地简单。
[0022]虽然本发明在细节上通过优选的实施例详细描述，但本发明不受附图中图示的实施例所限制。而是，专业人员可从中也推导出根据本发明的解决方法的另外的变体，只要不偏离作为基础的本发明的构思，即在X射线辐射器的情况中提供高压部件，其中集成了高压供给装置、加热变压器和射线保护部件，其中高压部件至少部分地以电绝缘的浇注材料填充。
【主权项】
1.一种X射线福射器，该X射线福射器带有福射器壳体(I)，在所述福射器壳体(I)内设有真空壳体(2)且所述辐射器壳体(I)包括高压部件(3)，其中所述真空壳体(2)被在辐射器壳体内循环的绝缘介质(4)围绕流过，且在所述真空壳体(2)内设有阴极组件(5)和阳极，其中，所述阴极组件(5)处于高压下且具有在提供加热电流时发射电子的发射器，且在所述阴极组件(5)和所述阳极之间具有电势差以将发射的电子加速，其特征在于，在所述高压部件(3)内集成有高压供给装置、加热变压器(7)和射线保护部件(8)，其中所述高压部件(3)至少部分地以电绝缘的浇注材料(9)填充。
2.根据权利要求1所述的X射线辐射器，其特征在于，所述高压部件(3)包括由导电材料制成的部件壳体(8)。
3.根据权利要求2所述的X射线辐射器，其特征在于，所述部件壳体(8)形成为射线保护部件。
4.根据权利要求1所述的X射线辐射器，其特征在于，所述高压部件(3)在所述加热变压器(7)的区域内以电绝缘的浇注材料(9)填充，且其余部分以绝缘介质填充。
5.根据权利要求1所述的X射线辐射器，其特征在于，所述高压部件在所述高压供给装置的区域内以电绝缘的浇注材料(9)填充且其余的区域以绝缘介质填充。
6.根据权利要求1所述的X射线辐射器，其特征在于，所述高压部件完全地以电绝缘浇注材料(9)填充。
7.根据权利要求1所述的X射线辐射器，其特征在于，所述电绝缘的浇注材料(9)由环氧树脂组成。
8.根据权利要求1所述的X射线辐射器，其特征在于，所述电绝缘的浇注材料(9)由硅胶组成。
9.根据权利要求1所述的X射线辐射器，其特征在于，所述电绝缘的浇注材料(9)由聚氨酯组成。
10.根据权利要求1所述的X射线辐射器，其特征在于，所述电绝缘的浇注材料(9)具有至少一种填料。
【专利摘要】本发明涉及一种X射线辐射器，该X射线辐射器带有辐射器壳体(1)，在该辐射器壳体(1)内设有真空壳体(2)且该辐射器壳体(1)包括高压部件(3)，其中真空壳体(2)被在辐射器壳体内循环的绝缘介质(4)围绕流过，且其中在真空壳体(2)内设有阴极组件(5)和阳极，其中阴极组件(5)处于高压且具有在提供加热电流时发射电子的发射器，且其中在阴极组件(5)和阳极之间具有电势差以将发射的电子加速。根据本发明，在高压部件(3)内集成有高压供给装置、加热变压器(7)和射线保护部件(8)，其中高压部件(3)至少部分地以电绝缘的浇注材料(9)填充。因此得到了结构紧凑的且安装方便的具有高运行安全性的X射线辐射器。
【IPC分类】H05G1-10, H01J35-16
【公开号】CN104812153
【申请号】CN201510014725
【发明人】J.伯克, J.弗罗伊登伯格, E.诺迈尔, J.诺亚克, R.施瓦茨, L.沃纳
【申请人】西门子公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年1月12日
【公告号】DE102014201514A1, US20150213994