专利名称：带有流体冷却装置的ct系统的制作方法在X射线管中，在产生X射线时所使用能量的大于99%转换为热量。这些热量借助于冷却介质从X射线管排出。在计算机X射线断层造影装置的X射线管中，冷却剂回路承受支架在CT系统中旋转的转动侧的离心力，所述至少一个X射线管也设置在该转动侧， 因此在冷却系统中形成压力差。在此，最低压力在辐射系统的这样一个点上，该点位于CT 设备中半径最小处，因此承受最小的离心力。X射线管的必须要特别好地冷却的输出窗口通常离病人尽可能近或者位于支架的回转中心，以便提供足够的剂量功率。为了冷却X射线管，尤其是为了冷却X射线管的输出窗口，通常使用水或者防腐剂或者防冻剂作为冷却剂。 如果冷却剂温度在高热传递的区域上升到沸点，那么流体被气化并干扰热传递。在此，沸点温度与压力有关，因为在较高的压力下也能够允许较高的温度，而不发生冷却流体的沸腾。 然而在旋转的支架中，由于远离回转中心而增加或者靠近回转中心而减小的离心力，产生了压力梯度，因此靠近回转中心，也就是在强热负荷的输出窗口区域内的压力特别小。仅能通过相应提高压力的措施来抑制在该区域形成气泡的趋势。在此，另一个问题在于，伴随着冷却流体的受热发生膨胀，因此需要一膨胀容器或类似作用的措施，以防止冷却系统由于冷却流体的膨胀而被破坏。原则上已知有两种不同的冷却系统技术，即，例如在专利文件W02007/127939A2 中记载的无压力系统。在这种系统中例如使用薄膜，所述薄膜在冷却介质膨胀时移动。然而，在这种技术中，系统的压力与环境压力相同，这如上所述导致较低的沸点温度或者要求使用具有高沸点的特殊冷却剂。用于CT系统中的X射线管的冷却系统到另一种设计构造涉及所谓的封闭的冷却系统，其中，一个边界面受力，例如机械的弹力或者来自封闭的气体容积或者减震器的压力加载(如在专利文献US 7，221，73682中所述)。在此，通过冷却介质在温度升高时的膨胀提高薄膜上的反作用力，并且系统中的压力随温度的升高而同样升尚ο迄今已知的封闭的冷却系统的后一种变型所存在的问题是，在更换冷却系统的一部分(例如辐射器或换热器)之后，需要由维修技术人员用专门的工具重新调节压力，其中，正确的调整较难并且存在一定错误可能性。
因此，本发明所要解决的技术问题是，发明一种用于CT系统的X射线管的冷却系3统，该冷却系统一方面可以通过压力加载以简单的冷却剂(如水或者水和防腐剂或防冻剂的混合物)工作，而另一方面，在更换属于冷却系统的部件的情况下，不需要重新调整并因此具有更小的错误可能性。发明人发现，存在这样一种可能性，即便在没有精确调整弹簧压力或者两腔系统中的过压的情况下，也可以用简单的方式如下地在运行中调整冷却系统中的压力，即，使用一随支架一同旋转运动的质量元件，该质量元件这样地相对流体冷却系统的流体容积布置，使得在运行时作用在质量元件上的离心力间接或直接地作用在冷却流体上并在该处提高压力。原则上可以通过沿回转中心方向延长水柱实现这种效果，但是，这种方法在CT系统中不可行，因为该区域用作测量区域并且相应必须保持空白，而另一方面，辐射器必须尽可能近地布置在测量区域上，以实现希望的扇形圆心角。作用在质量元件上的离心力对冷却流体的影响例如可以由此实现，S卩，冷却流体部分通过柔性的薄膜限定边界，质量元件直接或间接地作用在该薄膜上。这种薄膜例如可以作为外翻件安装在视孔玻璃(Schauglas)中，并且在视孔玻璃内部在朝向回转点的一侧设置质量元件，该质量元件优选具有高密度的材料，因此在旋转时，质量元件使薄膜与流体共同挤压。如果要在支架静止时额外地提高压力，那么可以补充设置弹簧元件，该弹簧元件向薄膜施加希望的基本负荷的压力。这种实施形式具有这样的优点，S卩，一方面关于冷却流体由于受热和冷却的膨胀特性获得了高度的灵活性，并且同时在冷却系统的部件，如换热器或者泵组件必须被更换时，在压力系统中实际上不需要调节工作。同时，这种视孔玻璃也可以以简单并且可靠的方式显示冷却流体的液位。根据这种基本构思，发明人建议一种改进的CT系统，该系统具有-支架的至少一个在运行中可绕系统轴线旋转的转动侧，在该转动侧设置有至少一个X射线管，-其中，为冷却所述至少一个X射线管存在一封闭的流体冷却系统，该流体冷却系统配备有用冷却流体填充的流体容积，该流体容积延伸经过距系统轴线不同大小的距离， 以及-所述流体容积位于所述支架的在运行中承受离心力的转动侧上。这种CT系统按本发明的改进在于，即，设置与支架一同旋转的柔性补偿容积和可运动的质量元件，其中，所述质量元件这样布置，使得在运行中作用在质量元件上的离心力向冷却流体施加压力。通过使用这种用于基于在支架上出现的离心力产生压力的装置，在冷却系统中自动与支架的旋转速度相关地设定希望的压力，而不需要调节设定弹力或者其它的压力发生装置。尤其是该系统对由于热膨胀或冷却系统中的部件更换产生的液位波动不敏感。一种特别有利的设计构造可以由此实现，S卩，将质量元件的离心力设计为直接传递给冷却流体，然而也存在这样的可能性，例如为了改善质量元件的效率，该质量元件较远地远离回转中心布置并且为了将质量元件的离心力传递到冷却流体上使用杠杆机构，变速机构或者液压的压力传递装置。在此，在使用这些力传递元件时必需考虑的是，不会由于作用在力传递元件上的离心力而丧失质量元件的效果。还有利的是，补偿容积至少局部由机械上柔性并且冷却流体无法透过的薄膜限定边界。通过这种实施形式必要时可以省略密封件。此外，补偿容积可以位于缸筒中，其中，质量元件至少局部形成可在缸筒中移动的活塞，其中，冷却流体在缸筒的一侧，其容积与流体容积连通。如已经提及的那样，可以为了产生预定的基本压力而使用弹簧元件，通过该弹簧元件将压力施加在柔性的补偿容积上，使得即便在支架的静止时也在冷却流体中产生预定的最低压力。在此，可以这样布置弹簧元件，使得弹簧元件向质量元件施加其弹力。由此固定质量元件并且在支架静止的情况下即使“倒置”也不会由于补偿容积的重力而脱落。作为补充可以在使用这种缸筒时在作用面的波动区域设置一传感器，该传感器针对液位的改变做出反应并且必要时触发CT系统的控制装置中的报警信号。缸筒也可以构造为视孔玻璃并且设置有标记或者标记区域，该标记或标记区域显示冷却流体正确的液位。也特别有利的是，补偿容积配设有通风装置，其中，补偿容积至少局部比流体冷却系统的流体容积中的各个其它点更靠近系统轴线布置。因为在形成气泡的情况下极可能在最低压力的区域内产生，可以通过这种结构考虑，即，气泡形成基本上发生在补偿容器本身中，该容器必要时具有相应的通风措施，从而避免了气泡的形成在热传递时造成问题的区域。为了实现质量元件尽可能有效的效果，该质量元件可以具有比冷却流体更高的比重。为了简化CT系统集成在冷却系统中的部件的更换，发明人还建议，至少两个集成在CT系统的冷却回路中的部件通过连接器与冷却回路连接，所述连接器本身在脱耦时、优选在两侧自动地封闭。因此可以以简单的方式实现部件的更换，其中，所述部件分别保持有其冷却流体，或者新部件在已经充满冷却流体容积的情况下安装。以下根据优选的实施例借助附图详细说明本发明，其中，仅示出了为理解本发明必要的特征。其中使用以下附图标记和缩写1 :CT系统2 支架壳体
3 :X射线辐射器/X射线
4 探测器
5 换热器
6 冷却剂泵
7 压力发生器
8 冷却导管
9 病榻
10病人
11系统轴线
12控制和计算系统
13测量区域
14转子
15视孔玻璃
16质量元件
17薄膜
18标记
19弹簧元件
20自封闭的连接器
21传感器
22杠杆臂
23支承部
24补偿容积
F 1 Eot离心力Prg1至计算机程序Rcewicht 质量元件的半径Rllruck,fflin 支架旋转时压力最小的位置的半径。在附图中详细示出图1是CT系统的总体视图；图2是CT系统在支架区域内的横截面图；图3是没有弹簧的CT系统的流体冷却系统的示意图；图4是带有弹簧的CT系统的流体冷却系统的示意图；图5是带有用于利用杠杆效应提高压力的装置的支架的部分转子的示意图。



本发明涉及一种CT系统(1)，具有在运行中可绕系统轴线(11)旋转的支架转动侧(14)，在该转动侧设置有至少一个X射线管(3)；其中，为冷却所述至少一个X射线管(3)设置流体冷却系统，该流体冷却系统配备有用冷却流体填充的流体容积，该流体容积延伸经过距所述系统轴线(11)不同大小的距离，并且所述流体容积位于所述支架的在运行时承受离心力的转动侧(14)上。为了提高冷却系统中的压力，设置有与所述支架一同旋转的柔性补偿容积(24)和可运动的质量元件(16)，其中，这样布置所述质量元件(16)，使得在运行中作用在所述质量元件(16)上的离心力向所述冷却流体施加压力。