CN117479406A - 多管式x射线辐射器壳体、多管式x射线源和x射线装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多管式X射线辐射器壳体、一种多管式X射线源、一种X射线装置和一种计算机断层扫描装置。根据本发明的多管式X射线辐射器壳体具有：‑带有至少一个侧面的壳体；‑高压供给装置；以及‑带有电绝缘的冷却介质的冷却装置，其中高压供给装置具有并联连接在单个高压输送装置上的多个高压接触部，其中至少一个侧面中的第一侧面具有第一导电壳体部段，所述第一导电壳体部段具有与温度相关的电导率，其特征在于设有调节单元，所述调节单元具有用于接收描述第一导电壳体部段的电导率的测量值的接口，并且构成用于将测量值与阈值进行比较，以及设有开关装置，所述开关装置用于根据比较结果关断高压。

Description

多管式X射线辐射器壳体、多管式X射线源和X射线装置

技术领域

本发明涉及一种多管式X射线辐射器壳体、一种多管式X射线源、一种X射线装置和一种计算机断层扫描装置。

背景技术

X射线源的典型的X射线管仅可以在具有毫米范围内或几厘米范围内的面的焦斑中生成X射线。因为在成像系统的一些应用中，应借助于X射线对更大的检查区域进行透视，所以通常需要偶尔耗费的机制，以便移动一个单个X射线管或也移动两个单个X射线管，以用于透视更大的检查区域。

具有分布式X射线源的成像系统的特征尤其在于，X射线源，尤其X射线源中的多个X射线源，在空间上分布式设置。在这种成像系统中，尤其消除用于移动各个X射线管的机械机构的必要性。更大的检查区域于是尤其可以通过在空间上分布的X射线源透视，而无需移动机构。尤其对于构成为计算机断层扫描装置的成像系统，重要的会是，阳极上的焦斑具有尽可能小的间距和尽可能保持不变的间距。尤其地，由于X射线管中引导高压的电极或引导高压的高压接触部，小的间距技术上要求很高。

EP 3 586 752 A1公开了一种具有多焦点的环形X射线源和环形光子探测器的静态成像系统，其中X射线源由呈环形布置的多个X射线管构成，并且其中每个X射线管生成定向到检查对象上的宽的X射线束。对于所述成像系统通常典型的是，X射线管必须相互高压绝缘并且每个X射线管具有自身的个体化的高压供给装置。

在US11 183 357 B2中公开了一种多X射线-X射线管，其在真空壳体中具有设计为冷却指的阳极，其中壳体具有多个阴极输送装置和不多于两个的高压衬套，并且其中液态的冷却介质可以在高压衬套中流动。对于这种成像系统尤其典型的是，真空壳体的所有侧面处于接地电势上，并且应遵循阳极或阴极与侧面之间的绝缘间距。由此典型地引起，多个多X射线-X射线管之间的间距相对大，并且阳极上的焦斑之间的间距可能改变。另一缺点涉及相对复杂的构造，尤其在一个或多个有缺陷的阴极的情况下，所述构造可能带来多X射线-X射线管的完全更换。

发明内容

本发明所基于的目的在于，提出一种多管式X射线辐射器壳体、一种多管式X射线源、一种X射线装置和一种计算机断层扫描装置，其中X射线管可以更均匀分布地设置和更简单地更换。

所述目的通过实施例的特征来实现。有利的设计方案在实施例中描述。

根据本发明的多管式X射线辐射器壳体具有：

-带有至少一个侧面的壳体，

-高压供给装置，以及

-带有电绝缘的冷却介质的冷却装置，

其中高压供给装置在壳体内具有用于引导高压的单个高压输送装置和并联连接在单个高压输送装置上的多个高压接触部，

其中高压接触部可以分别与高压电极耦联以用于提供高压，并且所述高压接触部处于相同的高压电势上，

其中至少一个侧面中的第一侧面具有第一导电壳体部段，所述第一导电壳体部段具有与温度相关的电导率，

其中在第一导电壳体部段与高压接触部中的一个高压接触部之间存在有电绝缘的冷却介质，

其特征在于，

设有调节单元，所述调节单元具有用于接收表示第一导电壳体部段的电导率的测量值的接口，并且构成用于将测量值与阈值进行比较，以及

设有开关装置，所述开关装置用于根据比较结果关断高压。

第一导电壳体部段引起，在施加高压时，电流典型地经由该壳体部段流动。由此有利地出现沿着第一导电壳体部段基本上线性的电势变化过程。尤其散射的电子可以优选地经由第一导电壳体部段导出，从而可以减少或防止充电。因此，另一优点涉及爬电距离的减少和/或用于第一导电壳体部段中的充电的屏蔽装置的减少。

多管式X射线辐射器壳体的优点是，与传统的壳体相比，至少一个侧面不必由(高)绝缘的构件构成，以便隔绝高压接触部中的一个高压接触部与壳体之间的高压。优选地，通过至少一个侧面具有第一导电壳体部段的方式，可以至少部分地减弱或完全替代传统的绝缘措施，例如对应的绝缘间距。

具有第一导电壳体部段的多管式X射线辐射器壳体可以有利地实现，高压接触部总体上可以靠近壳体设置，从而也可以靠近另一多管式X射线辐射器壳体的其他高压接触部设置。

多管式X射线辐射器壳体原则上可以称为单罐壳体或整体式壳体。多管式X射线辐射器壳体尤其是原则上适合于至少部分地容纳多个X射线管和/或包含用于多个X射线管的高压供给装置的壳体。

多管式X射线辐射器壳体通常不具有生成X射线的构件，例如多个X射线管。换言之，没有X射线管或其他生成X射线的构件一定与多管式X射线辐射器壳体耦联，然而它们是可耦联的。多管式X射线辐射器壳体尤其可以耦联多个X射线管，以便借助于所引导的高压生成X射线，以及尤其地，所述多管式X射线辐射器壳体在没有多个X射线管的情况下不能生成X射线。

高压供给装置至少部分地设置在壳体内。高压供给装置尤其具有高压发生器，所述高压发生器可以设置在壳体内或壳体外。高压发生器尤其根据施加在输入端上的低压或电网电压在输出端处提供高压。高压发生器为此可以包括变压器和/或整流器。当高压发生器设置在壳体内时，低压或电网电压例如可以经由集成到壳体中的插接器从外部进入壳体中添加到高压发生器的输入端处。替选地，当高压发生器设置在壳体外时，插接器可以是高压插接器。

高压尤其是直流电压和/或例如在20kV和200kV之间，尤其大于40kV和/或小于150kV。高压供给装置典型地分接在输出端处提供的高压并且在单个高压输送装置中引导所分接的高压。高压尤其用于X射线管内的电子的加速。

单个高压输送装置尤其确保多个高压接触部引导相同的高压。由此尤其降低高压供给装置的复杂性，因为并联连接的高压接触部处于相同的高压电势上。多个高压接触部包括至少两个高压接触部，尤其第一高压接触部和第二高压接触部。单个高压输送装置可以包括高压线缆和/或电路板。单个高压输送装置可以电绝缘地构成，例如通过引导高压的部分的对应的屏蔽装置电绝缘地构成。

高压接触部可以分别与高压电极耦联尤其意味着，仅当高压接触部和高压电极彼此耦联时，才存在高压接触部与高压电极之间的导电连接。换言之，通过完成的耦联才产生导电连接。典型地在高压电极中的一个高压电极上当该高压电极与相应的高压接触部耦联时施加有高压。如果高压电极未与高压接触部耦联，则尤其没有高压施加在这样的高压电极上。高压接触部通常不完全地电绝缘，以便可以实现耦联。高压接触部尤其是可接触的，例如可被高压电极接触。

壳体具有至少一个侧面。壳体尤其形成容器，在所述容器中可以包含高压供给装置和/或可耦联的X射线管。至少一个侧面在空间上包围例如高压供给装置和/或电绝缘的冷却介质。壳体可以典型地具有多个侧面。侧面的一部分可以彼此固定地连接和/或一件式地构成。可设想，侧面借助于铰链紧固到另一侧面上并且例如形成壳体的盖。此外，在所述情况下，术语“侧面”尤其明确地包括壳体的上侧和/或下侧。换言之，与壳体的定向无关，侧面指的是壳体的每个侧。

至少一个侧面可以具有平坦的、弯曲的或带有增大表面的结构的壳体部段。增大所述表面的结构例如包括冷却肋或冷却鳍，并且尤其可以作用为特别合适的冷却设备，所述冷却设备关于平坦的壳体部段或弯曲的部段具有改进的冷却特性。可设想，侧面具有多个壳体部段，所述多个壳体部段在其材料组成和/或表面性质方面可以相同地或不同地构成。原则上，侧面可以由导电的壳体部段构成或围住这种导电的壳体部段。框架例如可以由电绝缘的材料构成。

壳体的第二侧面可以具有第二导电壳体部段。第二导电壳体部段可以构成为，使得所述壳体部段具有与第一导电壳体部段相同的电导率。第一导电壳体部段和第二导电壳体部段典型地设置在壳体的相对置的侧上。壳体的其余侧面尤其可以电绝缘地构成。X射线出射窗通常集成到壳体的侧面中。

第一导电壳体部段具有与温度相关的电导率，所述电导率尤其与壳体部段的材料或材料组成相关，并且通常与温度相关。通常，材料可以根据其相应的电导率进行区分，并且粗略地划分成如下类别：绝缘体(非导体)、半导体、导体或超导体。类别之间的过渡典型地是流畅的。尤其地，第一导电壳体部段的材料和/或材料组成可以在第一温度下是绝缘的，在更高的温度下是“不太”导电的，和在再次更高的温度下是“正常”导电的。

第一导电壳体部段在运行温度下尤其不完美绝缘地或弱导电地构成。壳体部段的材料或材料组成可以根据https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrische_ 中的限定与类别绝缘体或非导体相关联，然而优选地尤其属于类别半导体、导体或超导体之一。第一导电壳体部段典型地可以设计成，使得在下温度阈值的情况下，电导率为至少10^-8S/m，和/或在上温度阈值的情况下，电导率为至多10^-4S/m。根据维基百科(Wikipedia)，第一导电壳体部段不是所谓的好的绝缘体。尤其应有意地允许沿着第一导电壳体部段的电流流动，优选地期望从最小幅值开始和/或直至最大幅值的电流流动。经由第一导电壳体部段导出的电荷量尤其导出给接地端子和/或保护导体。第一导电壳体部段典型地作用为电容器和/或穿过第一导电壳体部段或在其表面处运走电荷量，例如朝向阴极或朝向处于距所述壳体部段短的间距中的阴极部分运走电荷量。电流、即电荷量例如通过电绝缘的冷却介质和/或朝向第二导电壳体部段流动。

下温度阈值例如至少为-50℃、优选大于0℃。上温度阈值尤其为至多500℃、优选小于100℃。运行温度尤其处于下温度阈值和上温度阈值之间。根据维基百科中的说明，运行温度尤其可以对应于室温或从作为下温度阈值的5℃至作为上温度阈值的25℃、优选地20℃至25℃的温度窗。材料或材料组成尤其具有比高压更高的击穿电压。

冷却装置具有电绝缘的冷却介质。电绝缘的冷却介质尤其不是真空。电绝缘的冷却介质尤其是流体、尤其是液态的和/或气态的。电绝缘的冷却介质优选地设置在壳体内，附加地或替选地，所述电绝缘的冷却介质原则上可以环流壳体。壳体尤其可以流体密封地构成。

在第一导电壳体部段与高压接触部中的一个高压接触部之间存在有电绝缘的冷却介质尤其意味着，壳体包括如此多的冷却介质，使得冷却介质至少覆盖第一导电壳体部段与高压接触部中的一个高压接触部之间的直接的视线连接。为此，所述高压接触部和第一导电壳体部段也可以对应地定位在壳体内。有利地，第一导电壳体部段与高压接触部中的一个高压接触部之间的间距小于沿着电绝缘的冷却介质的绝缘段。换言之，冷却介质的绝缘性能和/或第一导电壳体部段与高压接触部中的一个高压接触部之间的冷却介质的量和/或体积过小，使得确保在多管式X射线辐射器壳体的运行中的绝缘和/或击穿强度。相对于高压的绝缘有利地至少部分地通过沿着第一导电壳体部段的线性电势变化过程来承担，使得多管式X射线辐射器壳体的运行是监管允许的。

原则上，壳体可以完全填充有冷却介质。在所述情况下，多管式X射线辐射器壳体典型地在壳体内具有膨胀补偿容器和/或压力阀。

多管式X射线辐射器壳体尤其具有调节单元和开关装置。调节单元可以接收并且尤其处理测量值。处理例如包括将测量值与阈值进行比较。测量值的处理，尤其比较，可以根据程序代码机构来进行。调节单元可以具有用于执行程序代码机构的计算模块或逻辑模块，和/或用于存储和/或用于提供阈值的存储单元。在将测量值与阈值进行比较时，尤其计算或求取比较结果。调节单元通常可以周期地和/或重复地接收时间分辨的测量值和/或将其与阈值进行比较。阈值通常是恒定的。原则上可设想，阈值不是恒定的，而是可以改变，尤其可以根据多管式X射线辐射器壳体的未来规划的运行时间和/或运行参数改变。

多管式X射线辐射器壳体的运行典型地与多管式X射线辐射器壳体的制造商和/或立法者的预设和/或监管标准的遵守相关。这种标准和/或预设尤其涉及X射线辐射器壳体的安全运行，以便使对于多管式X射线辐射器壳体的用户和/或对于患者的危害最小化。在这方面，通常尤其应用已知标准来使引导高压的构件绝缘。因此，所述方面尤其涉及根据本发明的特征，据此，第一壳体部段导电地构成。如上文所介绍的那样，所述第一壳体部段的导电性尤其与其温度相关，所述温度在运行中可以根据运行参数增加。

比较结果尤其表明：多管式X射线辐射器壳体的运行可以在多大程度上继续进行，或是否应关断。可设想，比较结果表明维持关断。附加地，比较结果可以典型地表明：接通高压。在所述情况下，开关装置构成用于根据比较结果接通高压。比较结果尤其是二进制的和/或通常是时间上可变的。

开关装置可以与高压供给装置连接，以用于关断和/或接通高压。替选地或附加地，开关装置可以包括一个或多个开关，所述开关在关断高压之后中断在单个高压输送装置中引导高压，和/或所述开关在接通高压之后可以实现在单个高压输送装置中引导高压。另一替选方案涉及在关断时关断高压发生器和/或在接通时接通高压发生器的可行性。

一个实施方式提出，冷却装置具有冷却设备，所述冷却设备构成用于将第一导电壳体部段调温到高于下温度阈值和/或低于上温度阈值。通过对第一导电壳体部段进行调温，尤其调节与温度相关的电导率。调节与温度相关的电导率尤其包括稳定和/或限制和/或设立落在第一导电壳体部段上的电流。对第一导电壳体部段进行调温有利地可以实现，在多管式X射线辐射器壳体的运行中维持沿着第一导电壳体部段基本上线性的电势变化过程。冷却设备可以主动地或被动地设计。被动的设计方案的一个示例例如是壳体的表面、尤其侧面的对应的尺寸或形状。表面的形状可以包括增大表面的结构。主动的设计方案的一个示例是，冷却设备具有流体冷却介质热交换器和/或可以引起强制对流。在所述情况下，对冷却介质进行调温尤其包括设定，优选增加和/或降低，冷却介质的温度。主动的冷却设备尤其将冷却介质的温度设定成，使得在第一导电壳体部段处的温度高于下温度阈值和/或低于上温度阈值。下温度阈值和上温度阈值尤其形成温度区间，第一导电壳体部段的运行温度优选地处于所述温度区间中。上温度阈值和/或下温度阈值尤其可以存储在存储单元中。冷却设备优选地可以借助于接口访问所存储的上温度阈值和/或下温度阈值。

一个实施方式提出，冷却设备构成用于对处于壳体内和/或壳体外的并且与第一导电壳体部段直接相互作用的冷却介质进行调温。所述实施方式是尤其有利的，因为在此，靠近第一导电壳体部段或直接在第一导电壳体部段处实现调温，从而优选地更快地和/或更精确地实现调温。

一个实施方式提出，多管式X射线辐射器壳体还具有用于测量表示第一导电壳体部段的电导率的温度值作为测量值的温度传感器。冷却设备尤其构成用于根据温度值对冷却介质进行调温。所述实施方式尤其可以实现对冷却介质的温度的直接调节。

一个实施方式提出，多管式X射线辐射器壳体还具有用于测量流经第一导电壳体部段的电流值作为测量值的电流传感器。所述测量尤其可以通过如下方式来进行：测量阴极与阳极之间的电流和/或阳极与地之间的电流和/或阴极与地之间的电流，所述电流通常描绘经由所有电流路径的总和。优选地，可以从中推导出或求取电流值。冷却设备尤其构成用于根据电流值对冷却介质进行调温。电流值尤其表示流经第一导电壳体部段的电流。在所述实施方式中，上温度阈值和/或下温度阈值可以与上电流阈值或下电流阈值相关联或基本上对应。阈值的关联可以在相关性表中进行，所述相关性表例如存储在存储单元中。

一个实施方式提出，第一导电壳体部段具有燧石玻璃、耐高温陶瓷(Proceram)、氮化硅、碳化硅、氧化锆、硅和/或掺杂的材料。原则上可设想，第一导电壳体部段在材料组成中仅具有上述导电材料中的一种导电材料或具有上述导电材料的组合。所述材料组成可以包括具有上述导电材料中的一种或多种导电材料的不同层。可设想，所述层中的一个层构成为承载层，和/或另一层构成为覆层。覆层尤其可以包括上述导电材料中的一种导电材料。材料组成原则上可以包括其他材料，典型地包括例如用作承载层的绝缘材料如玻璃、塑料等。替选于层构造，材料组成可以以混合形式存在，例如以由固化粉末构成的混合形式存在。

一个实施方式提出，多管式X射线辐射器壳体具有用于容纳第一高压接触部的第一衬套，其中第一衬套具有紧固机构，尤其夹紧机构、旋拧机构和/或插接机构，以用于第一高压电极与第一高压接触部的可脱开的耦联。所述实施方式可以有利地实现简单地更换第一高压电极或包含第一高压电极的构件，例如X射线管。可脱开的耦联尤其包括耦联和/或脱耦。原则上可设想，在壳体中附加地设置有可以基本上结构相同地设计的第二衬套或其他衬套。还可设想，对于每个高压接触部，每个高压电极可以可脱开地耦联到各个个体化的衬套中。

一个实施方式提出，在第一衬套中设置有绝缘的套管，以用于使可耦联的高压电极与第一衬套电绝缘。在所述实施方式中，尤其改进了第一高压电极与第一高压接触部之间的电接触。原则上，所有衬套可以这样构造。

一个实施方式提出，第一衬套由具有与温度相关的电导率的材料构成。在所述实施方式中，尤其可以简化第一高压电极与第一高压接触部之间的高压绝缘，因为沿着第一衬套有利地形成线性电势变化过程，所述电势变化过程共享结合第一导电壳体部段描述的优点。因此，第一衬套可以由与第一导电壳体部段相同的材料和/或相同的材料组成构造。原则上，所有衬套可以这样构造。

一个实施方式提出，在第一衬套与壳体之间设置有用于密封该壳体的密封装置。在所述实施方式中，衬套尤其是壳体的一部分并且集成到壳体的侧面中。原则上可设想，衬套与第一导电壳体部段一起集成到至少一个侧面中的第一侧面中。集成尤其表示：壳体具有留空部，所述留空部可以实现将第一衬套紧固在壳体上并且借助第一衬套穿过壳体。密封件尤其防止冷却介质通过第一衬套与壳体之间的技术引起的间隙泄漏。原则上，对于每个这种类型的衬套可以设置有个体化的密封装置，以用于密封该壳体。

根据本发明的多管式X射线源具有：

-至少一个多管式X射线辐射器壳体，以及

-多个X射线管，

其中每个X射线管包括具有用于生成X射线的阴极和阳极的真空壳体，其中在阴极与阳极之间设有用于发射的电子的加速段，并且

其中阳极或阴极形成高压电极并且分别与高压接触部耦联。

根据本发明的多管式X射线源具有至少一个多管式X射线辐射器壳体，从而共享所述多管式X射线辐射器壳体的先前描述的优点和设计方案。

多管式X射线源可以有利地由多个多管式X射线辐射器壳体组成，X射线管置入到所述多管式X射线辐射器壳体中。相应的多管式X射线辐射器壳体之间的间距可以有利地最小化或为零，因为通过第一导电壳体部段可以实现相应的多管式X射线辐射器壳体内对高压的绝缘，尤其当多管式X射线辐射器壳体中的一个多管式X射线辐射器壳体的至少一个单个的这种壳体部段在空间上设置在相邻的多管式X射线辐射器壳体之间时如此。有利地，相应的导电壳体部段并排地设置。因此，根据本发明的多管式X射线源可以有利地构造成，使得分别在不同的相邻的多管式X射线辐射器壳体中使用的至少两个X射线管之间的间距与一个多管式X射线辐射器壳体内的相邻的X射线管之间的间距相同。换言之，与相邻的X射线管是使用在相同的多管式X射线辐射器壳体中还是使用在不同的多管式X射线辐射器壳体中无关，相邻的X射线管的间距和从而典型地阳极上的焦斑是等距的。

X射线管中的一个X射线管的真空壳体可以至少部分地由电绝缘的冷却介质包围。在真空壳体的一个部段与第一导电壳体部段之间可以存在有电绝缘的冷却介质。第一导电壳体部段优选地基本上平行于最靠近的加速段或多个加速段设置。换言之，最靠近第一导电壳体部段的X射线管典型地平行于或基本上平行于所述壳体部段或与所述壳体部段成锐角地定向。在所述情况下，第一导电壳体部段优选地具有平行于加速段的扩展，所述扩展至少对应于最靠近的加速段的长度。

多个X射线管原则上可以平行地或成扇形地定向。所述定向尤其涉及分别生成的X射线的中央射线。换言之，真空壳体原则上可以与多个X射线管的加速段平行地定向，并且同时在发射垂直于加速段的X射线时，X射线通过各个X射线管的扭转成扇形地定向。

典型地，每个X射线管对于患者的成像检查单独考虑地构成。替选地，X射线管可以设置用于材料检查。成像检查尤其可以是血管造影、计算机断层扫描、乳腺X射线摄影或X射线照相。

发射的X射线典型地定向到例如有患者或材料的检查区域上。单个X射线管的X射线通常覆盖检查区域的一部分，所述检查区域的一部分可以为直至100％，其中包括边界值。替选地，单个X射线管不能覆盖检查区域的100％，尤其小于100％。优选地，X射线管中的所有X射线管或至少一部分X射线管的X射线覆盖检查区域至100％，即完全覆盖检查区域。

多个X射线管典型地可以操控成，使得所述多个X射线管可以同时或相继地发射X射线。X射线发射的次序可以包括：两个相邻的X射线管在比每个X射线管的X射线发射的时间更短的过渡时间期间同时发射X射线。多个X射线管的操控方法尤其可以实现成像检查，例如包括二维透视重建、断层合成重建或基于投影的三维体积重建的成像检查。

多个X射线管有利地结构相同。由于较高的件数，典型地能够存在价格优势。附加地，结构相同性可以实现在多管式X射线辐射器壳体中安装更少的不同部件，这尤其可以简化维护。替选地，X射线管原则上可以与另一X射线管尤其在阳极和/或阴极的设计方案方面不同。

下面描述X射线管的可行的设计方案，所述设计方案原则上可以适用于其他X射线管：

阴极典型地包括电子发射器。电子发射器构成用于借助于电子在阳极上生成焦斑。电子发射器可以具有场效应发射器或热离子发射器。热离子发射器可以是螺旋发射器或平面发射器。

在场效应发射器中的电子发射典型地通过施加栅极电压来获得，所述栅极电压通过在纳米小管的尖部中出现的电场从所述纳米小管中提取电子，由此形成电子流。除了借助于栅极电压进行切换之外，可以借助于截止栅格来截止所生成的电子流。场效应发射器典型地具有多个纳米小管、例如由碳或硅或钼构成的多个纳米小管。

发射的电子从电子发射器朝向阳极沿着加速段被加速并且在相互作用的情况下在焦斑中生成X射线辐射。所生成的X射线辐射根据施加在电子发射器与阳极之间的加速电压通常具有直至150keV的最大能量。在单极X射线管中，加速电压典型地对应于高压，以及在双极X射线管中，加速电压通常对应于高压的两倍量值。

阳极可以构成为旋转阳极或固定阳极。对于本发明，固定阳极会是优选的，所述固定阳极典型地包括更小的壳体和更成本有利的构造。与旋转阳极相比，固定阳极的可能更低的X射线剂量例如可以通过增加阳极的数量来补偿。

一个实施方式提出，多个X射线管完全设置在壳体内。在所述情况下，壳体典型地具有X射线出射窗，所述X射线出射窗典型地靠近相应的X射线管的阳极设置。X射线出射窗可以划分成多个子窗。

一个相对于先前的实施方式替选的实施方式提出，X射线管中的至少一个X射线管从壳体中伸出，使得在阳极处生成的X射线远离壳体传播。所生成的X射线远离壳体传播尤其意味着，可以在壳体的侧面处无衰减地在壳体外生成X射线。X射线、至少其中央射线可以相对于壳体表面尤其平行地或垂直地或成0°和90°之间的角度定向。特别有利地，所有X射线管从壳体中伸出，使得在阳极处生成的X射线远离壳体传播。

在所述实施方式中，有利地可以相对简单地更换X射线管，尤其当多管式X射线辐射器壳体具有用于容纳第一高压接触部的第一衬套时如此，其中第一衬套具有夹紧机构、旋拧机构和/或插接机构，以用于第一高压电极与第一高压接触部的可脱开的耦联。在所述情况下，耦联的X射线管可以脱开，例如用于维护和/或更换。

一个实施方式提出，第一导电壳体部段与X射线管中的一个X射线管之间的间距小于沿着电绝缘的冷却介质处于所述第一导电壳体部段与该X射线管之间的绝缘段。所述实施方式通过如下方式尤其是可行的：由于第一导电壳体部段，形成线性的电势变化过程，从而确保所述X射线管的安全运行。

根据本发明的X射线装置具有：

-多管式X射线源，以及

-X射线探测器。

根据本发明的X射线装置具有至少一个多管式X射线辐射器壳体，从而共享所述多管式X射线辐射器壳体的上述优点和设计方案。

X射线探测器构成用于探测穿过检查区域传播的X射线辐射。在探测时，尤其检测衰减轮廓。例如可以在重建计算机中根据成像检查使用探测到的X射线辐射，以便重建2D图像或3D图像。原则上，也可以关于时间重建图像序列。

根据本发明的计算机断层扫描装置具有：

-多个X射线装置，其中多管式X射线辐射器壳体的壳体圆弧状地构成，其中圆弧状的壳体覆盖至少180°，并且其中相邻的X射线管之间的间距是等距的。

根据本发明的计算机断层扫描装置具有至少一个多管式X射线辐射器壳体，从而共享所述多管式X射线辐射器壳体的上述优点和设计方案。

换言之，多个X射线装置尤其经由第一导电壳体部段彼此连接或经由其接触。在圆弧状的设计方案中，第一导电壳体部段的面法线基本上相切地定向。有利地，多个X射线管，尤其是其X射线，成扇形地定向。

在描述设备时提及的特征、优点或替选的实施方式同样可转用于方法，并且反之亦然。换言之，针对方法的权利要求可以借助设备的特征来改进。根据本发明的设备尤其可以在所述方法中使用。

附图说明

下面根据在附图中示出的实施例详细描述和阐述本发明。原则上，在下面的附图描述中，基本上保持相同的结构和单元以与在相应的结构或单元首次出现时相同的附图标记命名。

附图示出：

图1示出多管式X射线辐射器壳体，

图2示出多管式X射线辐射器壳体的第一实施例，

图3示出多管式X射线辐射器壳体的第二实施例，

图4示出多管式X射线辐射器壳体的第三实施例，

图5和图6示出多管式X射线辐射器壳体的第四实施例，

图7示出多管式X射线源，

图8示出多管式X射线源的另一实施例，以及

图9示出X射线装置。

具体实施方式

图1示出多管式X射线辐射器壳体10的立体视图。

多管式X射线辐射器壳体10具有壳体11，所述壳体11具有至少一个侧面11.1、……、11.N。在壳体11内，多管式X射线辐射器壳体10具有高压供给装置12和带有电绝缘的冷却介质13的冷却装置，所述高压供给装置12和所述冷却装置在图1中被侧面11.1、……、11.N覆盖。

在图1中，壳体11圆弧状弯曲地构成为长形的棒。因此，第一导电壳体部段17的面法线基本上相切地定向。替选地，壳体11可以不弯曲地、尤其直地设计。

高压供给装置12在壳体11内具有用于引导高压的单个高压输送装置14和并联连接在单个高压输送装置14上的多个高压接触部15.1、……、15.N。高压接触部15.1、……、15.N可以分别与高压电极16.1、……、16.N耦联以用于提供高压，并且处于相同的高压电势上。

至少一个侧面11.1、……、11.N中的第一侧面具有第一导电壳体部段17，所述第一导电壳体部段17具有与温度相关的电导率。在图1中示出的实施例中，用11.1表示的侧面如此设计。另一优选的侧面是用11.2表示的侧面。例如，所述侧面或者还有两个侧面11.1、11.2可以具有第一导电壳体部段17或第二导电壳体部段。当然，其他侧面11.3、11.4或背离的侧面11.N也可以具有导电壳体部段。在第一导电壳体部段17与高压接触部15.1、……、15.N中的一个高压接触部之间存在有电绝缘的冷却介质13。在下温度阈值的情况下，电导率优选地至少为10^-8S/m，和/或在上温度阈值的情况下，电导率至多为10^-4S/m。第一导电壳体部段17尤其具有燧石玻璃、耐高温陶瓷、氮化硅、碳化硅、氧化锆、硅和/或掺杂的材料。

多管式X射线辐射器壳体10还具有在图1中未示出的调节单元18和开关装置20。调节单元18具有用于接收表示第一导电壳体部段17的电导率的测量值的接口19并且构成用于将测量值与阈值进行比较。开关装置20构成用于根据比较结果关断高压。

在图1中，可选的X射线出射窗21在侧面11.3中标明，所述X射线出射窗21根据设计方案可以设置在多管式X射线辐射器壳体10的所述侧面中或另一侧面中。

图2在沿着纵向轴线的横截面中示出多管式X射线辐射器壳体10的第一实施例。

有利地，冷却装置具有冷却设备24，所述冷却设备24构成用于将第一导电壳体部段17调温到高于下温度阈值和/或低于上温度阈值。在所述实施例中，冷却设备24示例性地主动地实施。示出借助于壳体11外的环境空气的强制性对流来主动冷却第一导电壳体部段17的冷却设备24。因此，冷却设备24构成用于对处于壳体11外并且与第一导电壳体部段17直接相互作用的冷却介质进行调温。在未示出的替选的实施方式中，冷却设备24可以冷却处于壳体11内的冷却介质13。

壳体11在图2中圆弧状地构成。在圆弧状的设计方案中，第一导电壳体部段17的面法线关于圆弧的中点基本上相切地定向。

高压供给装置12具有设置在壳体11外的高压发生器22。高压发生器22经由线缆与高压输送装置14连接。高压发生器22包括用于关断高压的开关装置20。调节单元18与开关装置20连接，以用于传输比较结果或关断信号。在所述实施例中，所述连接是有线的，替选地可以无线地进行。

壳体11包括多个高压接触部15.1、……、15.N。在图2中示出的数量纯粹用于图解说明的目的。数量至少为2。高压输送装置14借助于电流连接，例如有线连接，或借助于并联连接的印制导线将高压传输给高压接触部15.1、……、15.N。出于概览的原因，在图2中仅示出所述连接的一部分。

侧面11.1具有第一导电壳体部段17。壳体11包括膨胀补偿容器23。此外，壳体11还包括调节单元18，所述调节单元18替选地也可以设置在壳体11外。调节单元18包括接口19。

多管式X射线辐射器壳体10还具有用于测量表示第一导电壳体部段17的电导率的温度值作为测量值的温度传感器25和用于测量流经第一导电壳体部段17的电流值作为测量值的电流传感器26。温度传感器25在壳体内靠近第一导电壳体部段17设置。原则上是可行的是，设有温度传感器25和/或电流传感器26。

图3在沿着纵向轴线的横截面中示出多管式X射线辐射器壳体10的第二实施例。

与在图2中示出的实施例相比，高压发生器22设置在壳体11内。冷却介质13尤其可以用于冷却高压发生器22。

图4在沿着纵向轴线的横截面中示出多管式X射线辐射器壳体10的第三实施例。

在图4中示出的实施例基本上对应于图3的实施例。主要是高压接触部15.1、……、15.N之间的间距不同，以便改进未示出的X射线管的可耦联性和可解耦性。

图5在垂直于纵向轴线沿着图4中示出的B-B的横截面中示出多管式X射线辐射器壳体10的第四实施例。

多管式X射线辐射器壳体10具有用于容纳第一高压接触部15.1的第一衬套27。第一衬套27是壳体11中的凹部。壳体11具有U形横截面，其中第一衬套27由两个支脚围绕。第一高压接触部15.1设置在第一衬套27的底面处。

第一衬套27具有紧固机构28，尤其夹紧机构、旋拧机构和/或插接机构，以用于第一高压电极16.1与第一高压接触部15.1的可脱开的耦联。在图5中示出X射线管，所述X射线管典型地具有阴极和阳极。在所述实施例中，阴极形成高压电极16.1。第一高压接触部15.1与第一高压电极16.1之间的间距纯粹用于图解说明的目的。紧固机构28构成为夹紧机构，尤其构成为张紧弹簧。

图6在放大视图中示出多管式X射线辐射器壳体10的第四实施例。

在第一衬套27中设置有绝缘的套管29，以用于使可耦联的高压电极15.1与第一衬套27电绝缘。第一衬套27由具有与温度相关的电导率的材料构成。X射线管的不处于高压上的高压电极，即阳极，优选地处于接地电势上。

图7在垂直于纵向轴线的横截面中示出多管式X射线源30。

多管式X射线源30具有至少一个多管式X射线辐射器壳体10和多个X射线管31.1、……、31.N。每个X射线管31.1、……、31.N包括具有阴极和阳极的真空壳体，以用于生成X射线。在阴极与阳极之间设有用于发射的电子的加速段。阴极、替选地但未示出的阳极，形成高压电极16.1、……、16.N并且分别与高压接触部15.1、……、15.N耦联。在图7中在垂直于纵向轴线的横截面中示例性地示出X射线管31.1。其余的X射线管可以同样地设计。

在图7的实施例中，X射线管31.1设置在壳体11内。在阳极与X射线出射窗21之间设置有准直器32。发射的X射线通过X射线出射窗21离开壳体11。

图8示出多管式X射线源30的另一实施例。

X射线管中的至少一个X射线管31.N从壳体11中伸出，使得在阳极处生成的X射线远离壳体11传播。换言之，X射线管31.N的阳极设置在壳体11外。原则上，所有X射线管31.1、……、31.N可以设置在壳体外。

多管式X射线辐射器壳体10具有用于容纳高压接触部15.N的第一衬套27，以用于可脱开地耦联X射线管31.N。在第一衬套27与壳体11之间设置有用于密封该壳体11的密封装置33。密封装置33尤其可以环形地或多边形地构成。

图9在前视图中示出X射线装置40。

X射线装置40具有多管式X射线源30和X射线探测器41。在图9中示出具有多个X射线装置40的计算机断层扫描装置。多管式X射线辐射器壳体10的壳体11圆弧状地构成。圆弧状的壳体11覆盖至少180°。原则上可设想，使用如此多的X射线装置40和/或更长的圆弧状的壳体11，使得圆弧状的壳体11覆盖360°。

在图9中，X射线探测器41覆盖180°并且分别与多个X射线管31.1、……、31.N相对地设置。X射线探测器41可以由多个单个探测器构成，或形成关联的X射线探测器。

相邻的X射线管31.1、……、31.N之间的间距是等距的。第一导电壳体部段17与X射线管31.1、……、31.N中的一个X射线管之间的间距小于沿着电绝缘的冷却介质13处于第一导电壳体部段与该X射线管之间的绝缘段。

尽管通过优选的实施例详细地说明和描述了本发明的细节，但是本发明不受所公开的示例限制，并且本领域技术人员能够从中推导出其他变型方案，而不脱离本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种多管式X射线辐射器壳体(10)，所述多管式X射线辐射器壳体(10)具有：

-带有至少一个侧面(11.1、……、11.N)的壳体(11)，

-高压供给装置(12)，以及

-带有电绝缘的冷却介质(13)的冷却装置，

其中所述高压供给装置(12)在所述壳体(11)内具有用于引导高压的单个高压输送装置(14)和并联连接在所述单个高压输送装置(14)上的多个高压接触部(15.1、……、15.N)，

其中所述高压接触部(15.1、……、15.N)能够分别与高压电极(16.1、……、16.N)耦联以用于提供所述高压，并且所述高压接触部(15.1、……、15.N)处于相同的高压电势上，

其中所述至少一个侧面(11.1、……、11.N)中的第一侧面具有第一导电壳体部段(17)，所述第一导电壳体部段(17)具有与温度相关的电导率，

其中电绝缘的冷却介质(13)在所述第一导电壳体部段(17)与所述高压接触部(15.1、……、15.N)中的一个高压接触部之间，

其特征在于，

设有调节单元(18)，所述调节单元(18)具有用于接收表示所述第一导电壳体部段(17)的电导率的测量值的接口(19)，并且构成用于将所述测量值与阈值进行比较，以及

设有开关装置(20)，所述开关装置(20)用于根据比较结果关断所述高压。

2.根据权利要求1所述的多管式X射线辐射器壳体(10)，

其中所述冷却装置具有冷却设备(24)，所述冷却设备(24)构成用于将所述第一导电壳体部段(17)调温到高于下温度阈值和/或低于上温度阈值。

3.根据权利要求2所述的多管式X射线辐射器壳体(10)，

其中所述冷却设备(24)构成用于对处于所述壳体内和/或所述壳体外的并与所述第一导电壳体部段(17)直接相互作用的冷却介质(13)进行调温。

4.根据上述权利要求中任一项所述的多管式X射线辐射器壳体(10)，

其中所述多管式X射线辐射器壳体(10)还具有用于测量表示所述第一导电壳体部段(17)的电导率的温度值作为测量值的温度传感器(25)和/或用于测量流经所述第一导电壳体部段(17)的电流值作为测量值的电流传感器(26)。

5.根据上述权利要求中任一项所述的多管式X射线辐射器壳体(10)，

其中在下温度阈值的情况下，所述电导率为至少10^-8S/m，和/或在上温度阈值的情况下，所述电导率为至多10^-4S/m。

6.根据上述权利要求中任一项所述的多管式X射线辐射器壳体(10)，

其中所述第一导电壳体部段(17)具有燧石玻璃、耐高温陶瓷、氮化硅、碳化硅、氧化锆、硅和/或掺杂的材料。

7.根据上述权利要求中任一项所述的多管式X射线辐射器壳体(10)，

其中所述多管式X射线辐射器壳体(10)具有用于容纳第一高压接触部(15.1、……、15.N)的第一衬套(27)，并且其中所述第一衬套(27)具有紧固机构(28)，尤其夹紧机构、旋拧机构和/或插接机构，以用于第一高压电极(16.1、……、16.N)与所述第一高压接触部(15.1、……、15.N)的可脱开的耦联。

8.根据权利要求7所述的多管式X射线辐射器壳体(10)，

其中在所述第一衬套(27)中设置有绝缘的套管(29)，以用于使可耦联的所述高压电极(16.1、……、16.N)与所述第一衬套(27)电绝缘。

9.根据权利要求7或8所述的多管式X射线辐射器壳体(10)，

其中所述第一衬套(27)由具有与温度相关的电导率的材料构成。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的多管式X射线辐射器壳体(10)，

其中在所述第一衬套(27)与所述壳体(11)之间设置有用于密封所述壳体(11)的密封装置(33)。

11.一种多管式X射线源(30)，所述多管式X射线源(30)具有：

-至少一个根据上述权利要求中任一项所述的多管式X射线辐射器壳体(10)，以及

-多个X射线管(31.1、……、31.N)，

其中每个X射线管(31.1、……、31.N)包括具有用于生成X射线的阴极和阳极的真空壳体，其中在所述阴极与所述阳极之间设有用于发射的电子的加速段，以及

其中所述阳极或所述阴极形成所述高压电极(16.1、……、16.N)并且分别与所述高压接触部(15.1、……、15.N)耦联。

12.根据权利要求11所述的多管式X射线源(30)，

其中所述X射线管(31.1、……、31.N)中的至少一个X射线管从所述壳体(11)中伸出，使得在所述阳极处生成的X射线远离所述壳体(11)传播。

13.根据权利要求11或12中任一项所述的多管式X射线源(30)，

其中所述第一导电壳体部段(17)与所述X射线管(31.1、……、31.N)中的一个X射线管之间的间距小于沿着电绝缘的冷却介质(13)处于所述第一导电壳体部段与该X射线管之间的绝缘段。

14.一种X射线装置(40)，所述X射线装置(40)具有：

-根据权利要求11至13中任一项所述的多管式X射线源(30)，以及

-X射线探测器(41)。

15.一种计算机断层扫描装置，所述计算机断层扫描装置具有：

-多个根据权利要求14所述的X射线装置(40)，其中所述多管式X射线辐射器壳体(10)的壳体(11)圆弧状地构成，其中圆弧状的所述壳体(11)覆盖至少180°，并且其中相邻的X射线管(31.1、……、31.N)之间的间距是等距的。