旋转活塞型X射线辐射器制造技术

本发明专利技术涉及一种旋转活塞型X射线辐射器，所述旋转活塞型X射线辐射器具有可在充油的辐射器壳体(2)内旋转的X射线管(3)和为驱动X射线管(3)而设置的电动马达(8)，其中辐射器壳体(2)气密封闭地构造，且在X射线管(3)和电动马达(8)之间设置磁耦合(15)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种尤其适用于医疗设备中的旋转活塞型X射线辐射器，所述X射线辐射器带有可在充油的辐射器壳体内部旋转的X射线管。此外，本专利技术涉及旋转活塞型X射线辐射器的运行方法。
技术介绍
前述类型的旋转活塞型X射线辐射器例如从DE102004056110A1中已知。在此旋转活塞型X射线辐射器中可旋转地支承着具有真空壳体的旋转活塞型X射线管。旋转活塞型X射线管含有与真空壳体固定连接的旋转阳极以及发射电子的阴极。包括了真空壳体的部件以及旋转活塞型X射线管的部件的辐射器壳体在已知的旋转活塞型X射线辐射器中具有屏蔽件，尤其是由钽、钨和/或钥制成的屏蔽件，以防止X射线辐射损失。旋转活塞型X射线管通过未详细描述的驱动器驱动，所述驱动器处在与X射线管连接的轴的轴向延长线上。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，将所述现有技术的旋转活塞型X射线辐射器进行扩展，尤其使其适合于更高的转速和/或辐射器壳体内的更高的充油压力。根据本专利技术，此技术问题通过带有权利要求I的特征的旋转活塞型X射线辐射器实现，以及通过带有权利要求10的特征的用于驱动旋转活塞型X射线辐射器的方法实现。在下文中，与旋转活塞型X射线辐射器相结合地解释的构造和优点在意义上也适用于方法，反之亦然。旋转活塞型X射线辐射器具有可在充油的辐射器壳体内部旋转的X射线管以及为驱动所述X射线管而设置的电动马达，其中辐射器壳体气密封闭地构造，且在X射线管和电动马达之间提供了磁耦合。辐射器壳体的充油应理解为是与辐射器壳体内的用作冷却X射线管的冷却剂的介质的粘稠度和化学组分无关的。磁耦合应理解为与穿过封闭的壁无接触地通过磁性或电磁相互作用在驱动轴和从动轴之间传递转矩的所有耦合方式。使在气密封闭的容器内布置的可转动元件能够被无接触地驱动的磁耦合在原理上例如从DE102009052856B3中已知。在根据本专利技术的旋转活塞型X射线辐射器中使用磁耦合来传输转矩的优点主要在于不从辐射器壳体引出轴的可能性。此外，具有优点的是如下事实，即通过磁耦合的驱动与常规的驱动相比特别容许驱动轴和从动轴之间的角度误差以及平行错位。优选地，驱动构造为无传动装置的驱动。但理论上也可实现通过布置在辐射器壳体之外的传动装置的驱动。为向X射线管传输转矩而设置的磁耦合优选地具有装配有永磁体的耦合元件。作为磁体，合适的例如是钐-钴磁体或钕-铁-硼磁体。根据优选的构造，在磁耦合的布置在辐射器壳体内部的耦合元件与绝缘元件连接，其中耦合元件优选地集成在具有盘形构造的绝缘元件内。绝缘元件优选地由塑料、特别是耐高温热塑性塑料制成，例如由聚芳基醚酮制成，例如由聚醚醚酮(PEEK)制成。辐射器壳体的壁的布置在磁耦合的耦合元件之间的区域由非磁性材料制成。为此，也可考虑例如铝的非磁性金属，以及机械和热学方面足够稳定的塑料，特别是纤维强化的塑料，例如以碳纤维强化的塑料。由于磁耦合，可同时实现X射线管的例如超过10000转/分的高转速以及位于辐射器壳体内部的油的例如超过5巴的高的过压，其中原理上排除了任何油泄漏。附图说明如下根据附图详细解释本的实施例。各图为图I示出了带有通过辐射器壳体引出的轴的旋转活塞型X射线辐射器，图2示出了根据本专利技术的带有磁耦合的旋转活塞型X射线辐射器，和图3示出了图2所示的旋转活塞型X射线辐射器的磁耦合的细节。具体实施例方式图I仅为初步考虑本专利技术而图示，而图2和图3中图示了实施例，其中实现了根据本专利技术的全部特征。只要根据图I的设备的技术功能与根据本专利技术的实施例相符或原理上可比较，则在所有附图中对于相互对应的部分使用相同的附图标记。在图I中以附图标记I指示了旋转活塞型X射线辐射器，关于其原理功能参考前述引用的现有技术，所述旋转活塞型X射线辐射器具有充油的辐射器壳体2和可旋转地支承在其内的X射线管3。布置在抽真空的X射线管3之内的未图示的阴极(在根据图I的构造中在X射线管3的左侧区域内)发射电子，由偏转系统4以希望的方式影响所述电子的飞行轨迹，且将其引导到阳极5上，以在所述阳极5处产生特别地具有轫致辐射形式的X射线辐射。由电子所携带的能量的仅很小的部分被转化为X射线辐射，所述部分按大小为此能量的1%。能量的另外的最大部分以热的形式从X射线管3释放。所述放热借助于处于辐射器壳体2内部的油进行。整个X射线管3可旋转地支承在辐射器壳体2内部，如通过形成为球轴承的两个轴承6、7所示。为驱动X射线管3提供了布置在辐射器壳体2外部的电动马达8。轴9将电动马达8的转子10与X射线管3连接，且通过辐射器壳体2的壁12内的开口 11被引导。为密封，在此位置处提供了轴密封件13。在轴9的通过壁12引导的部分和形成为旋转活塞管的X射线管3之间可布置绝缘耦合件14，所述耦合件14例如可由塑料制成。受到构造的限制，例如提供了用于高转速但低压力差或用于高压力差低转速的常规的轴密封件13。当然，在仅很低转速和很低压力差或实际上无压力差的运行中，根据本专利技术的磨损可能导致轴密封件13的不密封性。此外还存在安装误差或特别地存在如下载荷情况，所述载荷情况尤其表现为电动马达8和X射线管3之间的转矩传输部分的角度误差或平行度错误，而可能导致轴密封件13的过早磨损和泄露。、前述缺点通过根据图2的从电动马达8到X射线管3上的转矩传输构造得以克服。为区分根据图I的变体，根据图2的本专利技术的旋转活塞型X射线辐射器的实施例以附图标记101指示。作为密封的轴引出的替代，在旋转活塞型X射线辐射器101中提供了磁耦合15，所述磁耦合15包括外部的、即布置在电动马达8的外侧上的耦合部分16，和内部的、即布置在辐射器壳体2的充油的内部空间内的耦合部分17。在图3中描绘的外部耦合部分16的端侧视图对应于内部耦合部分17的端侧视图。壁12的在耦合部分16和17之间的壁部分18构造为使得给出了所要求的耐压性以及磁力的可传输性，且因此给出由电动马达8所提供的转矩从辐射器壳体2的外部空间到内部空间的可传输性。与根据图2的简化的图示不同的是，壁部分18不必形成为平的盘。而是，壁部分18可例如构造为罐形，以同时提供大的表面积和高的机械承载能力。为制造壁部分18，取决于壁部分18的形状和尺寸等，例如合适的是铝板、玻璃或纤维强化的塑料。壁部分18的材料不一定要与辐射器壳体2的其余的材料不同。在每个情况中，旋转活塞型X射线辐射器101的辐射器壳体2连同壁部分18形成为气密封闭的，即尤其是不存在任何动态密封。因此，旋转活塞型X射线辐射器101既适合于X射线管3的高转速下的运行，也适合于辐射器壳体2内部的高过压。旋转活塞型X射线辐射器101以例如80kV的高电压运行。在稱合部分16、17的每一个中，从端侧上观察时(图3), N磁极和S磁极分别交替。在总是相互间隔开的耦合部分16、17之间因此可实现不同的接合位置(在根据图3的示例中，八个不同的角位置)。如果磁耦合15由于过载而打滑，则磁耦合15在下一个接合 位置处接合。外部耦合部分16通过气隙与壁部分18分开，内部耦合部分17通过油膜与壁部分18隔开。在两种情况中，单独的永磁体19齐平地引入到各耦合部分16、17的表面内。每个耦合部分16、17旋转对称地形成为盘的形状，其中内部耦合部分17与外部耦合部分16相比在轴向方向上关于X射线管3以及电动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转活塞型X射线辐射器，该X射线辐射器带有可在充油的辐射器壳体(2)内旋转的X射线管(3)和为驱动X射线管(3)而设置的电动马达(8)，其特征在于，辐射器壳体(2)气密封闭地构造，且在X射线管(3)和电动马达(8)之间有磁耦合(15)。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R鲍尔，G海德里希，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：