DE886638C - X-ray arrangement - Google Patents

Description

Röntgenanordnung Die Erfindung bezieht sich auf eine Röntgenanordnung, bei der die die Röntgenröhre umschließende Haube mit einer Kühlflüssigkeit gefüllt ist. Bei solchen Einrichtungen hat sich der große Nachteil bemerkbar gemacht, daß die Betriebsdauer verhältnismäßig kurz ist, da die Kühlflüssigkeit örtlich sehr stark erhitzt wird und je nach der Belastung schon nach wenigen Minuten auf Temperaturen ansteigt, die für den Betrieb die zulässige Höchsterwärmung darstellen. So haben Untersuchungen gezeigt, daß die größte Erwärmung nur an einigen Stellen, z. B. oberhalb des Anodenkühlers oder oberhalb des Teiles der Röhre auftritt, an dem sich im Vakuumraum die Anode befindet, da von dieser die Wärme durch Strahlung an die Gefäßwand abgegeben wird. An anderen Stellen aber ist eine wesentlich geringere Erwärmung vorhanden, so daß sich innerhalb des Öles große Temperaturunterschiede ergeben.X-ray arrangement The invention relates to an X-ray arrangement, in which the hood surrounding the X-ray tube is filled with a cooling liquid is. In such devices, the great disadvantage has become noticeable that the operating time is relatively short because the cooling liquid is very local is strongly heated and, depending on the load, already reaches temperatures after a few minutes which represent the maximum permissible temperature rise for operation. Have so Studies have shown that the greatest warming is only in some places, e.g. B. above of the anode cooler or above the part of the tube that is located in the vacuum space the anode is located, since it releases the heat through radiation to the vessel wall will. In other places, however, there is much less warming, so that there are large temperature differences within the oil.

Es sind nun Anordnungen bekannt, bei denen, ähnlich wie bei der bekannten Anodenkühlung mit Wasser, nur die Anode selbst oder der Anodenkühler durch Öl gekühlt wird und dieses vermittels eines Schlauchsystems und einer Pumpe zugeführt und abgesaugt wird. Für die besondere Kühlung anderer Teile der Röhre wird bei den bekannten Anordnungen nicht gesorgt. Bei Anordnungen, bei denen die ganze Röhre von Öl umgeben ist, hat man sich damit begnügt, daß nach einer bestimmten Betriebsdauer eine gewisse Unterbrechungszeit eintreten müß, damit sich die gesamte Anordnung abkühlen kann. Für längere Betriebsdauern sind derartige Anordnungen also nicht geeignet. Man hat auch hier schon eine Pumpanlage mit einem Schlauchsystem versehen, was aber ebenso umständlich und für die Bedienungsperson hinderlich ist, wie bei allen anderen Anordnungen.There are now known arrangements in which, similar to the known Anode cooling with water, only the anode itself or the anode cooler cooled by oil is fed and sucked off by means of a hose system and a pump will. For the special cooling of other parts of the tube is in the known arrangements not worried. In arrangements where the whole tube is surrounded by oil, has one is content with the fact that after a certain period of operation a certain Interruption time must occur so that the entire arrangement can cool down. For longer periods of operation such arrangements are therefore not suitable. There is already a pumping station here too provided with a hose system, which is just as cumbersome and for the operator is a hindrance, as with all other arrangements.

Es sind weiterhin Anordnungen bekannt, bei denen im Innern der Röhrenschutzhaube ein Rührwerk vorgesehen ist, das eine Bewegung des isolierenden Öls bewirken und so das Öl von heißeren zu kälteren Stellen fördern soll. Dieses Ziel wird aber °nur unvollständig oder gar nicht erreicht, da der Strömungswiderstand an verschiedenen Stellen im Haubeninnern sehr verschieden ist, so daß sich nur ein begrenzter Ölumlauf ergibt, der sich auf die direkte Umgebung des Rührwerkes beschränkt. Und gerade die heißesten Teile, d. h. die Anode und die ihr benachbarten Wandungsteile liegen innerhalb der ölisolierten Haube im allgemeinen an einer Stelle, in deren Nähe sich das Rührwerk nicht günstig anbringen läßt und wo das Öl einen hohen Strömungswiderstand vorfindet.There are also known arrangements in which inside the protective tube hood an agitator is provided, which cause a movement of the insulating oil and so the oil should move from hotter to colder places. But this goal is only ° incomplete or not achieved at all, as the flow resistance varies Places inside the hood is very different, so that there is only a limited oil circulation results, which is limited to the immediate vicinity of the agitator. And now the hottest parts, d. H. the anode and the wall parts adjacent to it lie within the oil-insulated hood generally at a point in the vicinity of which the agitator can not be attached favorably and where the oil has a high flow resistance finds.

Erfindungsgemäß wird deshalb bei einer Röntgenanordnung mit einer die Röntgenröhre umschließenden Haube, die mit einer zur Kühlung der ganzen Röntgenröhre dienenden isolierenden Kühlflüssigkeit, insbesondere Öl, gefüllt ist und eine Vorrichtung für den Umlauf der Flüssigkeit enthält, der zylinderförmige Raum zwischen Röntgenröhre und Haubenwand durch einen beiderseits offenen Zylinder aus Isoliermaterial unterteilt, vor dessen einer Öffnung ein Pumpwerk angeordnet ist, das die durch die Röhre erwärmte Flüssigkeit aus dem Raum zwischen Röhre und Zylinder absaugt und in den Raum zwischen Zylinder und Haubenwand hineinpumpt, oder umkehrt.According to the invention is therefore in an X-ray arrangement with a The hood surrounding the X-ray tube with a hood for cooling the entire X-ray tube serving insulating coolant, in particular oil, is filled and a device for the circulation of the liquid contains the cylindrical space between the X-ray tube and hood wall divided by a cylinder made of insulating material, open on both sides, in front of which an opening a pumping station is arranged, which is heated by the tube Sucks liquid from the space between the tube and the cylinder and into the space between Cylinder and hood wall are pumped into it, or vice versa.

In der Zeichnung ist in schematischer Weise eine Röntgenröhreneinrichtung dargestellt, bei der die erfindungsgemäße Anordnung dargestellt ist. Die Röntgenröhre i mit der Anode z und der Kathode 3 ist in einer Haube q. angeordnet, die mit einer Kühlflüssigkeit, insbesondere Öl, gefüllt ist und wie im vorliegenden Beispiel mit Kühlrippen 5 auf ihrer Außenseite versehen sein kann. Die Kabelanschlüsse sind durch 6 und 7 dargestellt. In der Haube befindet sich für den Austritt der Strahlen ein Fenster B. Wenn eine Röhre ohne die erfindungsgemäße Anordnung in dieser Form verwendet werden würde, so haben Versuche ergeben, daß sich bei einer mittleren Belastung nach etwa 15 Minuten in unmittelbarer Umgebung des Punktes g Temperaturen von etwa go° ergeben würden, während auf der entgegengesetzten Seite der Röhre in der Umgebung des Punktes io nur eine solche von 2o° auftreten würde.In the drawing is an X-ray tube device in a schematic manner shown, in which the arrangement according to the invention is shown. The X-ray tube i with the anode z and the cathode 3 is in a hood q. arranged with a Cooling liquid, in particular oil, is filled and, as in the present example, with Cooling fins 5 can be provided on its outside. The cable connections are through 6 and 7 shown. In the hood there is a for the exit of the rays Window B. When a tube is used in this form without the arrangement according to the invention tests have shown that with a medium load after about 15 minutes in the immediate vicinity of point g temperatures of about go ° while on the opposite side of the tube in the area of the point io only one of 20 ° would occur.

Da das Öl aber nicht höher erwärmt werden darf, so muß der Betrieb nach dieser Betriebsdauer unbedingt unterbrochen und eine Abkühlung abgewartet werden. Aus diesem Grunde wird in dem Haubenkopf ii, der hier durch einen gewölbten Deckel 1z gebildet wird, ein Rührwerk 13, bestehend aus einem Motor und einem Propeller oder Schleuderrad angeordnet, welches das erwärmte Kühlmittel aus der unmittelbaren Umgebung der Röhre absaugt und entlang den Haubenwänden zur Kühlung verteilen soll. Wie bereits oben ausgeführt, kann dieses Rührwerk allein eine vollkommene Kühlung der Röhrenteile nicht bewirken und es wird deshalb gemäß der Erfindung ein Zylinder 1q. aus Isoliermaterial zwischen Röhre und Haube angeordnet, der auf einer Seite mit einem Deckel 15 versehen ist. Dieser Deckel enthält beispielsweise in der Mitte eine Öffnung 16, durch die die Kühlflüssigkeit aus dem Zylinderraum, d. h. aus der unmittelbaren Umgebung der Röntgenröhre abgesaugt und durch andere Öffnungen 17, die sich am Rande des Deckels befinden, in den Raum zwischen Zylinder und Haube gepumpt wird, so daß hier eine schnelle und gute Abkühlung erfolgen kann. Auf dem kathodenseitigen Ende strömt dann die so abgekühlte Kühlflüssigkeit wieder in den Zylinderraum ein.However, since the oil must not be heated any higher, operation must be interrupted after this period of operation and it must be waited for it to cool down. For this reason, in the hood head ii, which is formed here by a curved cover 1z, an agitator 13, consisting of a motor and a propeller or centrifugal wheel is arranged, which sucks the heated coolant from the immediate vicinity of the tube and along the hood walls To distribute cooling. As already stated above, this agitator alone cannot bring about complete cooling of the tube parts and, according to the invention, a cylinder 1q. made of insulating material between the tube and the hood, which is provided with a cover 15 on one side. This cover contains, for example, an opening 16 in the middle through which the cooling liquid is sucked out of the cylinder space, ie from the immediate vicinity of the X-ray tube, and pumped through other openings 17, which are located on the edge of the cover, into the space between the cylinder and the hood , so that a quick and good cooling can take place here. The cooling liquid that has been cooled in this way then flows back into the cylinder space at the end on the cathode side.

Zu diesem Zwecke ist das Rührwerk mit einem Schleuderrad versehen, das sich am besten für das Absaugen des Öles eignet. Man kann aber auch einen Propeller anbringen, der dann je nach der Flügelstellung die Kühlflüssigkeit aus dem Zylinderraum absaugt oder in diesen hineindrückt. Es ist zweckmäßig, den in den Zylinderraum einströmenden Ölstrom so zu leiten, daß er erst an den weniger heißen Teilen entlang strömt und dann erst die heißesten Teile berührt. Im Falle der Abbildung ist angenommen, daß der Olstrom am kathodenseitigen Ende durch die Löcher 18 in den Raum des Zylinders 1q. wieder eintritt, an dem weniger heißen Mittelteil der Röhre entlang strömt, dann den heißeren Anodenkühler ig berührt und schließlich durch das Schleuderrad des Rührwerks durch die Öffnung 16 abgesaugt und in den Raum zwischen Zylinder 1q. und Haubenwand q. gepumpt wird. Sollte jedoch bei anderen Anordnungen auf der Kathodenseite mehr Platz sein, so kann das Rührwerk unter Verwendung eines das Öl in den Zylinder hineindrückenden Propellers auch dort angeordnet sein.For this purpose the agitator is equipped with a centrifugal wheel, which is best suited for vacuuming the oil. But you can also use a propeller attach, which then, depending on the wing position, the cooling liquid from the cylinder space sucked off or pressed into it. It is advisable to move into the cylinder space to direct the incoming oil flow so that it only passes along the less hot parts flows and only then touches the hottest parts. In the case of the illustration, it is assumed that the oil flow at the cathode-side end through the holes 18 into the space of the cylinder 1q. re-enters, along the less hot central part of the tube flows, then touched the hotter anode cooler and finally through the centrifugal wheel suction of the agitator through the opening 16 and into the space between cylinder 1q. and hood wall q. is pumped. However, it should be on the cathode side for other arrangements There will be more space so the agitator can use one of the oil in the cylinder pushing propellers can also be arranged there.

An einer solchen Anordnung durchgeführte Messungen haben ergeben, daß zwischen dem wärmsten und dem kältesten Punkt nur ein Temperaturunterschied von etwa io° herrscht, während bei einer Anordnung ohne Ollenkung dieser Unterschied etwa 7o° betrug. Demgegenüber ist auch die Betriebsdauer, nach der die zulässige Erwärmung der Kühlflüssigkeit erreicht ist, um ein mehrfaches größer als bei einer Anordnung ohne die erfindungsgemäße Einrichtung.Measurements carried out on such an arrangement have shown that that there is only a temperature difference between the warmest and the coldest point of about 10 ° prevails, while in an arrangement without steering this difference was about 70 °. On the other hand, there is also the operating time after which the permissible Heating of the cooling liquid is achieved several times greater than with one Arrangement without the device according to the invention.

Die Ingangsetzung des Rührwerkes erfolgt zweckmäßig mit der Einschaltung der Röhrenheizung oder des Röhrenstromes. Auch kann es nach Abschaltung der Röhre beispielsweise durch ein Zeitrelais noch eine gewisse Zeit in Betrieb gehalten werden, um die Temperatur der Kühlflüssigkeit weiter zu vermindern. Auch bei Mehrröhrenbetrieb bedeutet es keine Schwierigkeit, die Rührwerkanschlüsse mit umzuschalten: .The agitator is started up when it is switched on the tube heating or the tube current. It can also happen after the tube has been switched off be kept in operation for a certain time, for example by a time relay, to further reduce the temperature of the coolant. Even with multi-tube operation it means no difficulty to switch the agitator connections with:.

Ein besonderer Vorteil der beschriebenen Anordnung liegt noch darin, daß im Gegensatz zu Einrichtungen mit getrennter Pumpe das Isolieröl vollkommen von der Luft abgeschlossen werden kann, so daß es weder durch Wasseraufnahme aus der Luft, noch durch Oxydation verschlechtert wird, und daß andererseits durch die erfindungsgemäße Strömungslenkung das Rührwerk an beliebigen Enden der Röhrenhaube eingebaut werden kann und dennoch der Transport des Öls von den heißesten zu den kältesten Teilen der Anordnung in idealer Weise erreicht wird.A particular advantage of the arrangement described is that that in contrast to facilities with a separate pump, the insulating oil is perfect can be closed off from the air, so that it is not made up either by water absorption the air, is still deteriorated by oxidation, and that on the other hand by the flow control according to the invention the agitator at any ends of the Tubular hood can be built in and still transport the oil from the hottest to the coldest parts of the arrangement is achieved in an ideal manner.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: i. Röntgenanordnung mit einer die Röntgenröhre umschließenden Haube, die mit einer zur Kühlung der ganzen Röntgenröhre dienenden isolierenden Kühlflüssigkeit, insbesondere mit Öl, gefüllt ist und eine Vorrichtung für den Umlauf der Flüssigkeit enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der zylinderringförmige Raum zwischen Röntgenröhre und Haubenwand durch einen beiderseits offenen Zylinder aus Isoliermaterial unterteilt ist, vor dessen einer Öffnung ein Pumpwerk angeordnet ist, das die durch die Röhre erwärmte Flüssigkeit aus dem Raum zwischen Röhre und Zylinder absaugt und in den Raum zwischen Zylinder und Haubenwand pumpt, oder umgekehrt. PATENT CLAIMS: i. X-ray arrangement with a surrounding the X-ray tube Hood with an insulating one that serves to cool the entire X-ray tube Cooling liquid, in particular with oil, is filled and a device for circulation containing the liquid, characterized in that the cylindrical annular space between the X-ray tube and the hood wall through a cylinder open on both sides Insulating material is divided, in front of one opening of which a pumping station is arranged is that the liquid heated by the tube from the space between the tube and Cylinder sucks and pumps into the space between cylinder and hood wall, or vice versa. 2. Röntgenanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor des Pumpwerkes im Ölraum der Haube untergebracht ist. 2. X-ray arrangement according to claim i, characterized in that the motor of the pumping station is housed in the oil chamber of the hood. 3. Röntgenanordnung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor des Pumpwerkes ein Induktionsmotor ist.3. X-ray arrangement according to claim i and 2, characterized in that the motor of the pumping station is an induction motor.