DE102006049549A1

DE102006049549A1 - Tubular hood for an X-ray tube, X-ray tube and method for operating an X-ray tube

Info

Publication number: DE102006049549A1
Application number: DE102006049549A
Authority: DE
Inventors: Martin Münker; Markus Harbecke
Original assignee: Yxlon International X Ray GmbH
Current assignee: Yxlon International X Ray GmbH
Priority date: 2006-10-20
Filing date: 2006-10-20
Publication date: 2008-04-24
Also published as: WO2008046654A1

Abstract

Die Erfindung befasst sich mit einer Röhrenhaube 1 für eine Röntgenröhre, insbesondere für eine Mikrofokusröhre, mit einem Gehäusekörper 2. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Röhrenhaube 1 eine Heizvorrichtung für den Gehäusekörper 2 aufweist. Außerdem befasst sich die Erfindung mit einer Röntgenröhre mit einer Kathode und einer Anode 6, die in einer erfindungsgemäßen Röhrenhaube 1 angeordnet sind. Schließlich befasst sich die Erfindung auch noch mit einem Verfahren zum Betrieb einer Röntgenröhre, bei der erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass die Temperatur der Röhrenhaube 1 mittels einer Heizvorrichtung auf einem vorgebbaren Wert innerhalb eines Toleranzbereichs gehalten wird.The invention relates to a tube hood 1 for an x-ray tube, in particular for a microfocus tube, with a housing body 2. According to the invention, the tube hood 1 has a heating device for the housing body 2. In addition, the invention is concerned with an X-ray tube having a cathode and an anode 6, which are arranged in a tube hood 1 according to the invention. Finally, the invention also deals with a method for operating an X-ray tube, is provided in accordance with the invention that the temperature of the tube hood 1 is held by a heating device to a predetermined value within a tolerance range.

Description

Die Erfindung befasst sich mit einer Röhrenhaube für eine Röntgenröhre mit einem Gehäuse sowie einer Röntgenröhre mit einer Kathode und einer Anode, die in einer Röhrenhaube angeordnet sind. Außerdem befasst sich die Erfindung auch noch mit einem Verfahren zum Betrieb einer Röntgenröhre.The The invention relates to a tube hood for an X-ray tube with a housing as well an x-ray tube with a cathode and an anode, which are arranged in a tube cap. Also involved the invention also with a method for operating a X-ray tube.

Es sind Röntgenröhren bekannt, die einen sehr kleinen Brennfleck aufweisen, sog. Mikrofokusröhren. Die Fokusgröße liegt dabei teilweise im Mikrometerbereich, beispielsweise bei einem Durchmesser von 1 bis 10 μm. Aufgrund dieser geringen geometrischen Unschärfe ist es möglich, mit solchen Mikrofokusröhren Objekte mit hoher geometrischer Vergrößerung zu durchstrahlen. Bei manchen Anwendungsfällen, beispielsweise der industriellen Computertomographie, ist eine exakte Positionierung der bildgebenden Elemente zueinander unabdingbar, um eine gute Bildqualität zu erhalten. Hierzu muss die Position des Brennflecks genau bestimmt sein. Falls der Brennfleck während der Messung oder auch zwischen der Kalibrierung der Röntgenröhre und der Messung auf der Anode wandert, führt dies zu erheblichen Einbußen bezüglich der Bildqualität. Die Geometrie der Röntgenhaube ändert sich in Abhängigkeit der Temperatur, da Längendehnung stattfindet. Bekanntermaßen wird in Röntgenröhren nur ein geringer Teil der Bewegungsenergie der im Hochspannungsfeld beschleunigten Elektronen in Röntgenstrahlung umgewandelt. Der größte Teil dieser Energie wird als Wärme in der Anode deponiert und muss über ein Kühlsystem abgeführt werden. Obwohl die Kühlsysteme gut arbeiten, erhitzt sich die Anode, da sie in die Röhrenhaube integriert ist und keine vollständige thermische Entkopplung vorliegt. Somit ist beim Hochfahren der Röntgenröhre oder bei einem Teillastbetrieb eine unterschiedliche Längendehnung der Röhrenhaube die Folge. Bei einem kontinuierlichen Betrieb der Röntgenröhre ist ein thermisch stabiler Zustand nach ca. zwei Stunden erreicht. Die Röntgenröhre ist dann betriebswarm. Bis zum Erreichen dieses stabilen Zustands ist die gesamte Röntgenanlage nur eingeschränkt nutzbar, da Aufnahmen mit hoher Vergrößerung nicht verlässlich zu einem reproduzierbaren Ergebnis führen. Dies folgt daraus, dass die Wanderung des Fokus auf der Anode durch die thermisch induzierte Längendehnung der Röhrenhaube in einem Bereich von bis zu 15 μm liegen kann. Bei einem sehr kleinen Fokus im Bereich von 1 bis 2 μm bedeutet dies, dass die Abbildungsgeometrie ständig nachjustiert werden muss, da ansonsten der Fokus vollständig aus dem nutzbaren Bereich herauslaufen kann.It are x-ray tubes known which have a very small focal spot, so-called microfocus tubes. The Focus size is thereby partially in the micrometer range, for example with a diameter from 1 to 10 μm. Because of this low geometric blur, it is possible with such microfocus tubes Radiate objects with high geometric magnification. at some applications, for example, industrial computed tomography, is an exact Positioning of the imaging elements to each other indispensable to a good picture quality to obtain. For this, the position of the focal spot must be determined exactly be. If the focal spot during the measurement or between the calibration of the X-ray tube and The measurement moves on the anode, this leads to significant losses in terms of Picture quality. The geometry of the X-ray hood changes in dependency of Temperature, because elongation takes place. As is known, is in x-ray tubes only a small part of the kinetic energy of the high voltage field accelerated electrons in X-rays transformed. The biggest part This energy is called heat deposited in the anode and must be over a cooling system dissipated become. Although the cooling systems Working well, the anode heats up as it enters the tube cap is integrated and not complete thermal decoupling is present. Thus, when starting the X-ray tube or at a partial load operation, a different elongation of the Tubehousing the episode. In a continuous operation of the X-ray tube is reached a thermally stable state after about two hours. The x-ray tube is then warm. Until it reaches this stable state the entire X-ray system only limited usable because high-magnification images are not reliable lead to a reproducible result. This follows from that the migration of the focus on the anode through the thermally induced elongation the tube hood in a range of up to 15 μm can lie. With a very small focus in the range of 1 to 2 microns means this, that the imaging geometry has to be constantly readjusted, otherwise the focus is complete can run out of the usable area.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Röhrenhaube, eine Röntgenröhre und ein Verfahren zum Betrieb einer Röntgenröhre zur Verfügung zu stellen, mit denen die nutzbare Messzeit einer Röntgenröhre, insbesondere einer Mikrofokusröhre, erhöht werden kann.task The invention is therefore a tube hood, an X-ray tube and to provide a method of operating an X-ray tube, with which the usable measuring time of an X-ray tube, in particular a microfocus tube, are increased can.

Die Aufgabe wird durch eine Röhrenhaube mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Dadurch, dass der Gehäusekörper mit einer Heizvorrichtung versehen ist, kann dieser schnell auf die Temperatur gebracht werden, die er im Falle des Betriebs der Röntgenröhre unter Volllast im Dauerbetrieb aufweist. Diese Temperatur wird so bedeutend schneller erreicht, als wenn nur eine thermische Kopplung zwischen Anode und Gehäusekörper vorliegt. Dadurch wird ein schneller stationärer Zustand der Röhrenhaube, insbesondere hinsichtlich der Längendehnung, erreicht und der Fokus auf der Anode bleibt unverändert an seinem Ort, ohne zu wandern. So kann die Röntgenröhre schon zu einem viel früheren Zeitpunkt zur Messung eingesetzt werden. Außerdem ist es dann bei einem Teillastbetrieb auch möglich, die Temperatur des Gehäusekörpers konstant zu halten und somit keine Nachjustierung des Fokus vornehmen zu müssen.The Task is accompanied by a tube cap the features of claim 1. Due to the fact that the housing body with a heater is provided, this can quickly to the temperature which in the case of operation of the X-ray tube he is under Full load in continuous operation. This temperature gets so much faster achieved as if only a thermal coupling between the anode and Housing body is present. This results in a fast stationary state of the tube hood, in particular with regard to elongation, achieved and the focus on the anode remains unchanged his place without wandering. So the X-ray tube may have been at a much earlier date be used for measurement. And then it's at one Part load operation also possible the temperature of the housing body constant to hold and thus make no readjustment of the focus have to.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Heizvorrichtung eine Heizfolie ist, die direkt auf dem Gehäusekörper aufgebracht ist. Dadurch wird die benötigte Wärme mittels gut zu kontrollierenden Mitteln direkt in den Gehäusekörper eingebracht.A advantageous development of the invention provides that the heater a heating foil, which is applied directly to the housing body. Thereby is the required heat by means of well-controlled means introduced directly into the housing body.

Eine andere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass die Heizvorrichtung eine Wärmestrahlungsquelle ist, die ihre Wärmestrahlung in Richtung auf den Gehäusekörper ausgerichtet hat. Solche Wärmestrahlungsquellen sind aus dem Stand der Technik gut bekannt und arbeiten zuverlässig und preiswert.A Another advantageous embodiment of the invention provides that the Heating device, a heat radiation source is that their heat radiation aligned in the direction of the housing body Has. Such heat radiation sources are well known in the art and operate reliably and inexpensively.

Darüber hinaus ist auch eine Heizvorrichtung in Form eines Kühlwasserkreislaufes vorteilhaft. Insbesondere wenn der Kühlwasserkreislauf der Anode der Röntgenröhre modifiziert wird, kann die zum Kühlen der Anode eingesetzte Infrastruktur direkt zum Temperieren des Gehäusekörpers verwendet werden.Furthermore is also a heater in the form of a cooling water circuit advantageous. Especially when the cooling water circuit modified the anode of the x-ray tube that can be used for cooling used the anode infrastructure directly for tempering the housing body become.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Heizleistung der Heizvorrichtung regelbar ist. Dadurch ist es möglich, die Heizleistung in verschiedenen Betriebsmodi oder zu verschiedenen Betriebszeiten zu variieren und die optimale Heizleistung in den Gehäusekörper einzubringen, so dass dieser auf einer konstanten Temperatur gehalten wird und somit über lange Zeiträume keinerlei Längendehnung unterliegt.A Further advantageous development of the invention provides that the heating power of the heater is adjustable. That's it possible, the heating power in different operating modes or at different Operating times vary and the optimum heating capacity in the To bring housing body, so that it is kept at a constant temperature and thus over long periods no elongation subject.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Heizleistung der Heizvorrichtung der Leistungsaufnahme der Röntgenröhre unter Volllast entspricht. Dadurch ist es möglich, immer die minimale, von der Kopplung zwischen der erhitzten Anode und dem Gehäusekörper übertragene Heizleistung in den Gehäusekörper einzubringen. Es ist damit nicht nötig, über den stationären Betrieb der Röntgenröhre abgegebene Heizleistung durch die Wärmekopplung auf den Gehäusekörper noch durch zusätzliche Heizleistung der Heizvorrichtung zu ergänzen. So erhält man eine konstante Temperatur des Gehäusekörpers auf möglichst niedrigem Niveau über eine lange Zeitspanne.It is particularly advantageous if the heating power of the heater corresponds to the power consumption of the X-ray tube under full load. This makes it possible to always keep the minimum, from the Coupling between the heated anode and the housing body transferred heat input into the housing body. It is therefore not necessary to supplement the output by the stationary operation of the X-ray tube heat output through the heat coupling to the housing body by additional heating power of the heater. Thus one obtains a constant temperature of the housing body at the lowest possible level over a long period of time.

Die Aufgabe wird auch durch eine Röntgenröhre mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst. Da eine solche Röntgenröhre eine erfindungsgemäße Röhrenhaube umfasst, gelten die oben gemachten Ausführungen zur Röhrenhaube und die damit jeweils erzielten Vorteile analog auch für die gesamte Röntgenröhre.The Task is also accompanied by an x-ray tube the features of claim 8 solved. Because such an X-ray tube a Tubular hood according to the invention includes, the above statements on the tube hood apply and the advantages thus achieved by analogy also for the entire X-ray tube.

Schließlich wird die Aufgabe auch durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Durch das Konstanthalten der Temperatur der Röhrenhaube mittels der Heizvorrichtung auf einem vorgebbaren Wert innerhalb eines Toleranzbereichs werden die oben zum Patentanspruch 1 schon ausgeführten Vorteile erreicht. Es wird ein Dauerbetrieb schon zu einem früheren Zeitpunkt – eventuell schon direkt nach dem Hochfahren der Röntgenröhre – ermöglicht und über die gesamte Betriebszeit der Röntgenröhre werden Messungen ermöglicht, ohne den Fokus temperaturbedingt nachjustieren zu müssen.Finally will the task also by a method with the features of the claim 9 solved. By keeping the temperature of the tube hood constant by means of the heating device to be within a tolerance within a predefinable value the advantages already achieved above for claim 1. It will be a continuous operation at an earlier date - possibly right after booting the X-ray tube - allows and over the entire operating time the X-ray tube Allows measurements, without having to readjust the focus due to temperature.

Bevorzugt wird die Heizvorrichtung schon vor oder während des Hochfahrens der Röntgenröhre eingeschaltet, so dass die konstante Betriebstemperatur des Gehäusekörpers der Röhrenhaube schon nach dem Hochfahren der Röntgenröhre gegeben ist und sich der Fokus aufgrund einer fehlenden Längendehnung der Röhrenhaube danach nicht mehr ändert. Dadurch wird eine längere Betriebszeit ohne Nachjustieren des Fokus ermöglicht.Prefers if the heating device is switched on before or during the startup of the X-ray tube, so that the constant operating temperature of the housing body of the tube hood after booting given to the x-ray tube is and the focus is due to a lack of elongation the tube hood after that no longer changes. This will make a longer Operating time without readjusting the focus allows.

Die Vorteile, die sich durch eine zeitlich veränderliche Heizleistung ergeben, wurden oben schon bezüglich der Weiterbildungen der Röhrenhaube ausgeführt. Dasselbe gilt bezüglich einer konstanten Summe der veränderlichen Heizleistung zusammen mit der aktuellen Leistungsaufnahme der Röntgenröhre auf einem gleich bleibenden Wert, der der Leistungsaufnahme der Röntgenröhre unter Volllast entspricht.The Advantages resulting from a temporally variable heat output, have already been above the developments of the tube hood running. The same thing applies with respect a constant sum of variable Heating power along with the current power consumption of the X-ray tube a constant value, the power consumption of the X-ray tube below Full load corresponds.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:Further Details and advantages of the invention are based on in the figures illustrated embodiment explained in more detail. It demonstrate:

1 eine schematische Ansicht einer Röhrenhaube mit unterschiedlichen Heizvorrichtungen und 1 a schematic view of a tube hood with different heating devices and

2 ein Diagramm der Temperatur der Röhrenhaube in Abhängigkeit von der Zeit. 2 a diagram of the temperature of the tube cap as a function of time.

1 zeigt eine schematische Anordnung verschiedener Heizvorrichtungen an einer Röhrenhaube 1. Die Röhrenhaube 1 weist einen Gehäusekörper 2 auf, in dem unter anderem eine Anode 6 eingebaut ist. Die Anode 6 ist dabei thermisch nicht vollständig vom Gehäusekörper 2 entkoppelt, so dass die in ihr deponierte Wärme trotz eines überwiegenden Abführens durch einen Kühlwasserkreislauf nach den Gesetzen der Thermodynamik auch auf den Gehäusekörper 2 übertragen wird. 1 shows a schematic arrangement of various heating devices on a tube hood 1 , The tube hood 1 has a housing body 2 on, among other things, an anode 6 is installed. The anode 6 is not completely thermally from the housing body 2 decoupled, so that the heat deposited in her despite a predominant discharge through a cooling water circuit according to the laws of thermodynamics also on the housing body 2 is transmitted.

Direkt auf dem Gehäusekörper 2 sind Heizfolien 3 aufgebracht. Diese sind prinzipiell aus dem Stand der Technik bekannt, so dass im Weiteren nicht näher auf deren Funktionsweise eingegangen wird. Sie dienen dazu, den Gehäusekörper 2 auf einer konstanten Temperatur zu halten bzw. ihn möglichst schnell auf diese Temperatur zu bringen. Über die Funktionsweise und insbesondere auch den Verfahrensablauf der Erfindung wird hinsichtlich der Beschreibung zu 2 näher eingegangen.Directly on the housing body 2 are heating foils 3 applied. These are known in principle from the prior art, so that further details of their operation will not be discussed below. They serve to the housing body 2 to keep it at a constant temperature or to bring it as quickly as possible to this temperature. About the operation and in particular also the procedure of the invention becomes with regard to the description 2 discussed in more detail.

Eine weitere Heizvorrichtung in Form einer Wärmestrahlungsquelle 4 ist in 1 symbolisch dargestellt. Die Wärmestrahlungsquelle 4 strahlt Wärmestrahlung 5 ab. Diese ist auf den Gehäusekörper 2 gerichtet und wird von diesem aufgenommen. Dadurch steigt entweder die Temperatur des Gehäusekörpers 2 oder sie wird auf einem konstanten Wert gehalten. Näheres zur Temperatureinstellung wird anhand der 2 beschrieben.Another heating device in the form of a heat radiation source 4 is in 1 symbolically represented. The heat radiation source 4 emits heat radiation 5 from. This is on the housing body 2 directed and is absorbed by this. This either increases the temperature of the housing body 2 or it is kept at a constant value. More about the temperature setting is based on the 2 described.

Darüber hinaus weist die Röhrenhaube 1 noch eine dritte Heizvorrichtung auf. Es handelt sich dabei um den oben schon erwähnten Kühlwasserkreislauf. Hierzu ist ein Kühlwasseranschluss 7 dargestellt, der Kühlwasser an der Anode 6 vorbei führt und somit einen Teil der darin entstehenden Wärme abführt. Der Kühlwasserkreislauf ist über die Anode 6 auch mit dem Gehäusekörper 2 in thermischem Kontakt und kann somit zu deren Temperierung genutzt werden.In addition, the tube hood points 1 still a third heater on. It is the above-mentioned cooling water circuit. This is a cooling water connection 7 shown, the cooling water at the anode 6 Passes over and thus dissipates a portion of the resulting heat. The cooling water circuit is via the anode 6 also with the housing body 2 in thermal contact and can thus be used to control their temperature.

Die drei Heizvorrichtungen müssen nicht alle vorhanden sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine redundante Ausführungsform, da schon eine einzelne Heizvorrichtung ausreicht, um die erfindungsgemäßen Vorteile zu erzielen. Neben den drei explizit dargestellten Heizvorrichtungen sind auch alle anderen Heizvorrichtungen zum Erwärmen bzw. Gleichhalten der Temperatur des Gehäusekörpers 2 mit diesem in Wechselwirkung bringbar. Die drei dargestellten Heizvorrichtungen sind so ausgebildet, dass sie eine veränderliche Heizleistung auf den Gehäusekörper 2 übertragen können. Beispielsweise ist die Heizfolie 3 so ausgestaltet, dass durch die Steuerung des Heizstroms die Heizleistung verändert werden kann. So kann während des Konditionierens der Röntgenröhre, das nahezu stromlos und somit auch nahezu ohne Heizleistung erfolgt, der Gehäusekörper 2 schon bis zum stabilen Zustand aufgeheizt werden.The three heaters do not all have to be present. In the illustrated embodiment, it is a redundant embodiment, since even a single heater is sufficient to achieve the advantages of the invention. In addition to the three heating devices explicitly shown, all other heating devices for heating or keeping the same temperature of the housing body 2 interacting with this. The three heaters shown are designed to provide a variable heating power to the housing body 2 can transfer. For example, the heating foil 3 designed so that the heating power can be changed by controlling the heating current. So can During the conditioning of the X-ray tube, which takes place almost without current and thus also almost without heating power, the housing body 2 be heated up to the stable state.

In 2 sind zwei Kurven dargestellt, wobei die Temperatur T des Gehäusekörpers 2 über der Zeit t (in Minuten angegeben) aufgetragen ist.In 2 two curves are shown, wherein the temperature T of the housing body 2 over time t (in minutes) is plotted.

Die untere Kurve zeigt den zeitlichen Temperaturverlauf des Gehäusekörpers 2 bei einer aus dem Stand der Technik bekannten Röntgenröhre, die keine zusätzliche Heizvorrichtung aufweist. Zum Zeitpunkt 0 wird mit dem Hochfahren 8 der Röntgenröhre begonnen. Das Hochfahren 8 ist nach 30 Minuten beendet. Hierbei handelt es sich nur um einen exemplarischen Wert, der bei verschiedenen Röntgenröhren durchaus auch stark variieren kann. Während des Hochfahrens 8 der Röntgenröhre steigt die Temperatur des Gehäusekörpers 2 nur sehr langsam – und im dargestellten Ausführungsbeispiel linear – an. Danach läuft die Röntgenröhre unter Volllast 12 (von ca. 30 Minuten bis ca. 140 Minuten). Die Temperatur des Gehäusekörpers 2 steigt unter Volllast 12 stärker an und nähert sich asymptotisch dem Grenzwert – der stationären Temperaturverteilung T_a – an, den der Gehäusekörper 2 bei einem Dauerbetrieb unter Volllast 12 annimmt.The lower curve shows the temporal temperature profile of the housing body 2 in an X-ray tube known from the prior art, which has no additional heating device. At time 0 will start up 8th the X-ray tube started. The startup 8th is finished after 30 minutes. This is only an exemplary value that can vary greatly with different X-ray tubes. During startup 8th the temperature of the housing body increases with the x-ray tube 2 only very slowly - and in the illustrated embodiment linear - on. Afterwards the X-ray tube runs under full load 12 (from about 30 minutes to about 140 minutes). The temperature of the housing body 2 rises under full load 12 stronger and approaches asymptotically the limit - the stationary temperature distribution T _a -, the housing body 2 in a continuous operation under full load 12 accepts.

Wird, hier exemplarisch nach ca. 140 Minuten, die Röntgenröhre nicht mehr unter Volllast 12 gefahren, sondern nur noch in einem Teillastbetrieb 9, reduziert sich die Wärmeleistung, die von der Anode 6 an den Gehäusekörper 2 abgegeben wird, da die gesamte Wärmeleistung, die in der Anode 6 produziert wird, ebenfalls abnimmt. Dies bedeutet, dass – in Abhängigkeit von der Höhe der Teillast – die Temperatur des Gehäusekörpers 2 absinkt. Dies gilt analog für jede Art des Lastwechsels.After approx. 140 minutes, the X-ray tube is no longer under full load 12 driven, but only in a partial load operation 9 , the heat output is reduced by the anode 6 to the housing body 2 is given off, since the total heat output in the anode 6 is produced, also decreases. This means that - depending on the height of the partial load - the temperature of the housing body 2 decreases. This applies analogously to any type of load change.

Im Ergebnis führt dies dazu, dass der Gehäusekörper 2 einer Längendehnung unterworfen ist, da er regelmäßig aus einem Metall bzw. einer Metalllegierung besteht. Dies führt zu der schon bezüglich des Standes der Technik beschriebenen Problematik, dass die Geometrie der Röntgenröhre geändert wird und der Fokus auf der Anode 6 wandert. Wie oben schon ausgeführt, kann dies bis zu 15 μm betragen. Bei Anwendungsfällen, die eine hohe Genauigkeit bezüglich der Abbildungsgeometrie erfordern, beispielsweise bei hoher Vergrößerung, ist es somit nötig, eine Nachjustierung des Fokus vorzunehmen. Jede Justierung benötigt Zeit und zusätzlichen Aufwand, so dass dieses Problem ausgeschaltet werden soll.As a result, this causes the housing body 2 is subjected to a longitudinal expansion, since it regularly consists of a metal or a metal alloy. This leads to the already described with respect to the prior art problem that the geometry of the X-ray tube is changed and the focus on the anode 6 emigrated. As stated above, this can be up to 15 microns. In applications that require a high accuracy with respect to the imaging geometry, for example at high magnification, it is thus necessary to make a readjustment of the focus. Each adjustment takes time and extra effort, so this problem should be eliminated.

Dies geschieht mittels der oben zu 1 schon beschriebenen Heizvorrichtungen. In 2 ist in der oberen Kurve der Temperaturverlauf über der Zeit aufgetragen, der sich für eine erfindungsgemäße Röhrenhaube 1 gemäß 1 und ein erfindungsgemäßes Verfahren ergibt.This is done by means of the above 1 already described heaters. In 2 is plotted in the upper curve of the temperature profile over time, which is for a tube hood according to the invention 1 according to 1 and a method according to the invention.

Während des Hochfahrens 8 der Röntgenröhre erfolgt ein Vorheizen 10 durch die Heizvorrichtung. Hierbei wird möglichst viel Wärmeleistung von der Heizvorrichtung auf den Gehäusekörper 2 übertragen, um möglichst schnell die stationäre Temperaturverteilung T_a des Gehäusekörpers 2 unter Volllast 12 der Röntgenröhre zu erzielen. Diese wird im dargestellten Ausführungsbeispiel nach ca. 30 Minuten erreicht. Dies entspricht dem Zeitpunkt, zu dem die Röntgenröhre konditioniert und hochgefahren ist. Ab diesem Zeitpunkt wird die Heizleistung der Heizvorrichtung so variiert, dass die Summe aus ihr und der von der Röntgenröhre aktuell übertragenen Wärmeleistung die Temperatur des Gehäusekörpers 2 konstant hält. In 2 ist die zusätzliche Wärmeleistung, die aktuell durch die Heizvorrichtung eingebracht wird, daran zu erkennen, wie groß der Unterschied zwischen den beiden Temperaturkurven zum jeweiligen Zeitpunkt ist. Da die Röntgenröhre im Beispiel bis ca. 140 Minuten unter Volllast 12 gefahren wird, nimmt die zusätzlich benötigte Wärmeenergie durch die Heizvorrichtung kontinuierlich ab. Die jeweilige Heizvorrichtung wird – wie oben schon ausgeführt – dementsprechend geregelt.During startup 8th The X-ray tube is preheated 10 through the heater. This is as much heat output from the heater to the housing body 2 transferred as quickly as possible, the stationary temperature distribution T _{a of} the housing body 2 under full load 12 to achieve the X-ray tube. This is achieved in the illustrated embodiment after about 30 minutes. This corresponds to the time when the X-ray tube is conditioned and started up. From this point on, the heating power of the heating device is varied so that the sum of it and the current transferred from the X-ray tube heat output, the temperature of the housing body 2 keeps constant. In 2 is the additional heat output that is currently introduced by the heater, to see how large the difference between the two temperature curves at the time. As the X-ray tube in the example to about 140 minutes under full load 12 is driven, the additional heat energy required by the heater decreases continuously. The respective heater is - as stated above - regulated accordingly.

Ab dem Zeitpunkt, zu dem die Röntgenröhre von Volllast 12 auf Teillastbetrieb 9 umgeschaltet wird, muss wieder mehr Wärmeenergie durch die Heizvorrichtung auf den Gehäusekörper 2 übertragen werden. Auch hier ist wieder das Maß der zusätzlichen Wärmeenergie gut durch die Differenz zwischen den beiden Kurven zu erkennen.From the moment the X-ray tube of full load 12 on part load operation 9 is switched back, more heat energy must again through the heater to the housing body 2 be transmitted. Again, the measure of additional heat energy is well recognized by the difference between the two curves.

Die konstant gehaltene Temperatur des Gehäusekörpers 2 liegt im dargestellten Ausführungsbeispiel leicht oberhalb der stationären Temperaturverteilung T_a, die ohne Heizvorrichtung bei Volllast 12 gegeben wäre. Somit ist ständig eine gewisse Heizleistung durch die Heizvorrichtung zu erbringen; dies gilt auch für den stationären Betrieb der Röntgenröhre unter Volllast 12. Es ist genauso gut möglich, die stationären Temperaturverteilung T_a auch so zu wählen, dass sie der Temperatur ohne Heizvorrichtung bei Volllast 12 der Röntgenröhre entspricht. Dann ist während des stationären Volllastbetriebs der Röntgenröhre keine zusätzliche Heizleistung nötig.The constant temperature of the housing body 2 is in the illustrated embodiment, slightly above the stationary temperature distribution T _a , without the heater at full load 12 would be given. Thus, a certain amount of heating is constantly provided by the heater; This also applies to the stationary operation of the X-ray tube under full load 12 , It is equally possible to choose the stationary temperature distribution T _a so that it is the temperature without a heater at full load 12 the X-ray tube corresponds. Then no additional heating power is required during steady-state full load operation of the x-ray tube.

Zusammengefasst kann die Erfindung so beschrieben werden, dass eine Art „Standheizung" in eine Röntgenröhre integriert wird, die den Gehäusekörper 2 möglichst schnell auf eine konstante Temperatur bringt und diese Temperatur dann auch während des Betriebs der Röntgenröhre beibehält. Dazu ist die vorgesehene Heizvorrichtung vorzugsweise regelbar. Durch das möglichst schnelle Erreichen der gewünschten Temperatur wird die nutzbare Messzeit 11 vergrößert und ein Justieren des Fokus der Röntgenröhre ist nicht nötig, da dieser keiner Wanderung aufgrund der Längendehnung der Röhrenhaube 1 unterliegt. Dies führt zu einer Zeitersparnis und einem geringeren technischen Aufwand.In summary, the invention may be described as integrating a kind of "auxiliary heater" into an X-ray tube which houses the housing 2 as quickly as possible to a constant temperature and then maintains this temperature during operation of the X-ray tube. For this purpose, the proposed heater is preferably adjustable. By reaching the desired temperature as quickly as possible, the usable measuring time 11 magnified and adjusting the focus of the Rönt Genröhre is not necessary, since this no migration due to the elongation of the tube cap 1 subject. This leads to a time savings and less technical effort.

11: RöhrenhaubeTubehousing
22: Gehäusekörperhousing body
33: Heizfolieheating film
44: WärmestrahlungsquelleRadiant heat source
55: Wärmestrahlungthermal radiation
66: Anodeanode
77: KühlwasseranschlussCooling water connection
88th: Hochfahrengo up
99: TeillastbetriebPartial load operation
1010: Vorheizenpreheat
1111: nutzbare Messzeitusable measuring time
1212: Volllastfull load
T_a T _a: stationäre Temperaturverteilungstationary temperature distribution

Claims

Tube hood ( 1 ) for an x-ray tube, in particular for a microfocus tube, with a housing body ( 2 ), characterized in that it comprises a heating device for the housing body ( 2 ) having.

Tube hood ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the heating device is a heating foil ( 3 ), which is directly on the housing body ( 2 ) is applied.

Tube hood ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the heating device is a heat radiation source ( 4 ), which is its heat radiation ( 5 ) in the direction of the housing body ( 2 ).

Tube hood ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the heating device is a cooling water circuit.

Tube hood ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the cooling water circuit as the cooling water circuit of an anode ( 6 ) of the x-ray tube is formed and thermally conductively connected to the housing body ( 2 ) connected is.

Tube hood ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the heating power of the heating device is adjustable.

Tube hood ( 1 ) according to one of the claims 1 to 6, characterized in that the heating power of the heating device of the power consumption of the X-ray tube under full load ( 12 ) corresponds.

X-ray tube, in particular microfocus tube, having a cathode and an anode ( 6 ) in a tube hood ( 1 ) are arranged, characterized in that the tube hood ( 1 ) is designed according to one of the preceding claims.

Method for operating an x-ray tube, in particular a microfocus tube, in which the temperature of the tube hood ( 1 ) is maintained at a predeterminable value within a tolerance range by means of a heating device.

A method according to claim 9, characterized in that the heating device already before or during startup ( 8th ) of the X-ray tube is turned on.

Method according to claim 9 or 10, characterized characterized in that the heating device is a temporally variable Output heating power.

A method according to claim 11, characterized in that the sum of the variable heating power together with the current power consumption of the x-ray tube is always the same as the power consumption of the x-ray tube under full load ( 12 ).