本發(fā)明涉及一種尤其用于X射線管的高壓測量分壓器，包括接地接頭、高壓接頭、量取端，其中，在量取端和接地接頭之間構成第一分級。

背景技術：

在X射線設備中越來越多地使用X射線管，在該X射線管中用于產生X射線必需的高壓(它通常能夠高于150kV)非接地對稱地在陰極和陽極之間分配。相反，越來越多地使用單級運行的X射線管，即在該X射線管內例如將陽極接地。

尤其用于計算機X射線斷層造影的X射線管具有旋轉陽極，以便在工作時由于較多被吸收的能量而產生的熱量能夠更好地在陽極上分布。X射線管的單級運行在此具有這樣的優(yōu)點，即相對于處于地電位的周圍環(huán)境能夠省去對旋轉陽極的發(fā)動機的昂貴的絕緣。

但是，由于與接地件或地勢較高的電勢差、X射線管的單級運行在電壓測量的抗電強度方面具有較高的要求。為了測量在X射線管上的電壓通常使用高壓測量分壓器，它根據已知的比例將在它兩端上的高壓分為各個分級，并且因此能夠根據在分級的端部上測量的電壓來計算出在兩個端部上總共的電壓降。

為此，在測量直流電壓部分時，考慮純電阻的電壓分布，高壓測量分壓器的分級主要還具有電容的分壓，以便能夠例如在接通過程中或者電壓波動情況下(例如所謂的波動Rippel)精確地測量電壓的高頻部分。

但是，尤其在電容式的構建中需要注意足夠的抗電強度。相對地，在接地對稱的具有公差的運行中在大多數情況下，100kV的高壓測量分壓器的抗電強度是足夠的，該高壓測量分壓器在使用單級的X射線管的情況下必須承受兩倍高的電壓。但是，由于在X射線管中通常只具有有限的構造空間，所以高壓測量分壓器不能夠被任意地擴大，尤其由于空間原因必要時不能增加抗高壓的電容器。

技術實現要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供了一種尤其用于X射線管的高壓測量分壓器，它在盡可能簡單構造的情況下應具有盡可能高的抗電強度。

所述技術問題通過一種尤其用于X射線管的高壓測量分壓器解決，其包括接地接頭、高壓接頭、量取端和多個除了電路連接以外基本上結構相同的分壓器模塊，其中，每個分壓器模塊具有第一接頭、第二接頭、電阻板和至少一個扁平形的電勢電極，其中，所述分壓器模塊通過它們的接頭在所述接地接頭和所述高壓接頭之間串聯(lián)連接，其中，由每個分壓器模塊構成至少一個分級，并且其中，在所述量取端和所述接地接頭之間構成第一分級。

本發(fā)明涉及一種尤其用于X射線管的高壓測量分壓器，其包括接地接頭、高壓接頭、量取端，其中，在量取端和接地接頭之間構成第一分級。在此根據本發(fā)明設置，高壓測量分壓器還具有多個除了電路連接以外基本上結構相同的分壓器模塊，其中，每個分壓器模塊具有第一接頭、第二接頭、電阻板和至少一個扁平形的電勢電極，其中，所述分壓器模塊通過它們的接頭在所述接地接頭和所述高壓接頭之間串聯(lián)連接，其中，由每個分壓器模塊構成至少一個分級。

用于測量在X射線管上電壓的高壓測量分壓器在分級內具有用于測量電壓信號的高頻部分的主要為電容式的部件。為了能夠擴大高壓測量分壓器可以被應用的電壓范圍，應該在使用電容式部件的情況下注意足夠的抗電強度。

思路是，在每個分壓器模塊中布置電阻板和至少一個電勢電極，在此，通過相應的布置相互間可實現電勢電極與電阻板的電容耦合，并且通過電路連接因此實現分級，該分級具有電容部件和設計為電阻板的純電阻式部件。通過這種電阻板的雙重作用能夠使得每個分壓器模塊結構緊湊。通過結構相同的分壓器模塊的串聯(lián)連接，在此能夠附加地增加分級，它們的電阻數值或電容數值基本上相同，由此明顯降低了設計費用。通過將電壓分配給多個分級，能夠在此這樣選擇多個分壓器模塊，使得在每個單個的分壓器模塊上的電壓降不會超過分壓器模塊的抗電強度。

在每個分壓器模塊中所述電阻板有利地具有第一端部、與第一端部對置的第二端部和截取點，其中，所述截取點相對于電阻板的扁平電阻靠近第一 端部地布置，并且其中，所述電阻板在截取點或第一端部上與第一接頭電路連接，所述電阻板在第二端部上與至少一個電勢電極的第一支腳點直接連接，并且所述電阻板如此靠近至少一個電勢電極地布置，從而形成電容耦合。

兩個構件的電路連接在此理解為導電的、必要時可開關的連接，它不具有明顯的或值得注意的電阻。這種連接尤其能夠具有與其它構件的連接接觸。至少一個電勢電極的布置尤其能夠平行于電阻板或者稍微相對于電阻板傾斜。通過電阻板與電勢電極(它與電阻板直接連接)形成的電容耦合，每個扁平部件為電阻板和電勢電極的鄰近、優(yōu)選對置的扁平部件提供電容數值。相互平行的電容數值可以在等效圖中共同組成電容，該電容有效地平行于電阻板的電阻。由此構成電容式和純電阻式的分級。

在此有利地是，在每個分壓器模塊中通過至少一個電勢電極的與第一支腳點相對置的第二支腳點構成第二接頭。這可以實現依次連接的模塊的特別簡單的電路連接：模塊的第一接頭是與電阻板的第一端部或者靠近第一端部布置的截取點的連接，電阻板優(yōu)選至少大體上平行于電勢電極并且與電勢電極在第二端部上與它們的第一支腳點相連接。與第一支腳點對置的第二支腳點作為用于隨后的模塊的接頭在空間布置的角度上看是有利的。

證明有利的是，在相對于接地接頭的第一分壓器模塊中，電阻板在它的截取點上與量取端電路連接，并且電阻板在它的第一端部上與第一接頭電路連接，其中，所述第一接頭直接與接地接頭相連接。由此，在量取端上和接地接頭上量取在電阻板的截取點和第一端部之間的電壓降。

在此，符合目的地是，第一分壓器模塊的電阻板在它的截取點上直接與自由的電勢電極相連接，其中，背離第一分壓器模塊的自由的電勢電極如此布置在電阻板的附近，從而形成電容耦合。此布置能夠尤其是平行的或稍微相對于平行體傾斜的，并且在此自由的電勢電極尤其能夠平行于第一分壓器模塊的電勢電極地布置。通過自由的電勢電極與電阻板的電容耦合，連接電阻(該電阻在電阻板的第一端部和截取點之間是有效的)而構成第一分級，其中，能夠在量取端上和接地接頭上量取在第一分級上的電壓降。

通過電阻板與第一分壓器模塊的至少一個電勢電極(背向自由的電勢電極)的電容耦合(有效地作為電容)、以及通過在電阻板的截取點和第二端部之間與有效的電容平行的電阻而在此構成第二分級。

在此，在每兩個串聯(lián)的分壓器模塊之間有利地構成電容耦合，方法是， 分壓器模塊的至少一個電勢電極布置在隨后的分壓器模塊的電阻板附近。這可以實現特別緊湊的結構方式，因為由此分級可以分別通過電阻板和一個電勢電極構成，因此能夠省去用于與電阻板進行電容耦合的其它電勢電極。

在此證明有利的是，背離分壓器模塊的自由的電勢電極被扁平狀的屏蔽電極屏蔽，所述屏蔽電極直接與接地接頭相連接。通過相對于周圍環(huán)境的屏蔽(借助于屏蔽電極實現)能夠降低周圍環(huán)境對電容部件的影響、尤其對在高壓測量分壓器的電勢電極和電阻板之間的電容耦合的影響，這能夠穩(wěn)定分級。

在本發(fā)明的有利的結構設計中，每個分壓器模塊具有另外的電勢電極，該另外的電勢電極在支腳點上直接與電阻板的截取點或者第一端部相連接，并且該另外的電勢電極如此靠近電阻板地布置，從而形成電容耦合。在此所述布置尤其能夠是平行的或相對于平行體稍微傾斜的，并且其它的電勢電極尤其能夠平行于分壓器模塊的另外的電勢電極地布置，從而在兩個平行的電勢電極之間安置電阻板。另外的電勢電極與電阻板的電容連接提供了另外的電容數值，用于相應地通過電容和分別根據電阻板的電路連接的有效電阻而構成的分級。

在此，特別優(yōu)選的是，相對于接地接頭的第一分壓器模塊的電阻板在它的截取點上與另外的電勢電極的支腳點相連接。因此，在第一分壓器模塊中通過電勢電極與電阻板的電容耦合，連同在電阻板的第一端部和截取點之間的有效電阻而構成第一分級，其中，在第一分級上的電壓降能夠在量取端上和接地接頭上量取。此外，通過在電阻板的截取點和第二端部之間的有效電阻和與之平行的有效電容而構成第二分級，所述電容通過電阻板與電勢電極的電容耦合構成，所述電勢電極具有分壓器模塊的第二接頭。

在此被證明適宜的是，多個分壓器模塊被扁平狀的屏蔽電極所屏蔽，該屏蔽電極直接與分壓器模塊的第一接頭相連接。在此，第一分壓器模塊尤其被這樣的屏蔽電極所屏蔽。通過相對于周圍環(huán)境的屏蔽(借助屏蔽電極實現)，能夠降低周圍環(huán)境對電容部件的影響、尤其對在高壓測量分壓器的電勢電極和電阻板之間的電容耦合的影響，這能夠穩(wěn)定分級。

附圖說明

下面結合附圖詳細地闡述本發(fā)明的實施例。在此，附圖分別為：

圖1示出在每個分壓器模塊中具有單元式結構的高壓測量分壓器的示意圖，

圖2示出根據圖1所示的高壓測量分壓器的等效電路圖，和

圖3示出作為緊湊的結構單元的高壓測量分壓器的示意圖。

在所有附圖中相互對應的部件和參數分別用相同的附圖標記標示。

具體實施方式

在圖1中示意性示出高壓測量分壓器1，它通過高壓接頭2與X射線管4相連接。高壓測量分壓器1在接地接頭6上與接地件8連接。同樣地，X射線管4與接地件8相連接。高壓測量分壓器1具有多個分壓器模塊10，它們各自基本上、即除了電路連接外構造相同。每個分壓器模塊10包括第一接頭12、第二接頭14、電阻板16、第一電勢電極18、第二電勢電極20和屏蔽電極22。

第一分壓器模塊10a在它的第一接頭12上與接地接頭6相連接。每個分壓器模塊10的第二接頭14分別與隨后的分壓器模塊10的第一接頭12相連接，除了串聯(lián)的最后一個分壓器模塊10z外，它的第二接頭14與高壓接頭2相連接。

在每個分壓器模塊10內，屏蔽電極22與第一接頭12直接連接。電阻板18分別在第一端部24附近具有截取點26，它與和屏蔽電極22平行的第一電勢電極18在支腳點28上相連接。在與第一端部24相對置的第二端部30上，電阻板16直接與第二電勢電極20的第一支腳點32相連接。電勢電極18、20在此大體平行，電阻板16稍微傾斜地布置在電勢電極18、20之間。第二接頭14由與第一支腳點32相對置的第二電勢電極20的第二支腳點34構成。

在第一分壓器模塊10a內，屏蔽電極22與電阻板16的第一端部24相連接，因而由此實現電阻板18的第一端部24與接地接頭6的直接的、即實際上無電阻的電路連接。在第一分壓器模塊10a的電阻板16的截取點26上電路連接有量取端36。在第一分壓器模塊10隨后的分壓器模塊10b-10z內，屏蔽電極22與第一電勢電極18的支腳點28相連接，因而第一電勢電極直接地、即實際上無電阻地與第一接頭12電路連接。

在此借助在圖2中所示的等效電路圖來明示高壓測量分壓器1的功能 性：

在第一分壓器模塊10a中，通過在電阻板16的第一端部24和截取點26之間的有效電阻R1實現電壓降。此外，通過將第一電勢電極18非常近地靠近電阻板16的空間布置，使得電容耦合有效地成為電容C1。在第一端部24和截取點26之間的有效電阻R1和與之平行的、由電阻板16和第一電勢電極18構成的電容C1共同構成這樣的第一分級38a，可以在量取端36和通過第一接頭12與第一端部24電路連接的接地接頭6之間截取該第一分級。

在第一分壓器模塊10a中，通過在電阻板16的截取點26和第二端部30之間的有效電阻R2進一步實現電壓降。此外，通過將第二電勢電極20非常近地靠近電阻板16的空間布置，使得電容耦合有效地成為電容C2。在截取點26和第二端部30之間的有效電阻R2和與之平行的、由電阻板16和第二電勢電極20構成的電容C2共同構成第二分級38b。

在每個其它的分壓器模塊10b-10z中，在截取點26和第二端部30之間的每個電阻板16內存在有效電阻Rn，通過該電阻在分壓器模塊10b-10z的接頭12、14上實現了電壓降。通過將兩個電勢電極18、20分別非常近地靠近電阻板16的空間布置形成電容耦合，其中，電阻板16的每個面積元件和電勢電極18或20的每個面積元件形成電容。這些相互平行的電容在分壓器模塊10b-10z的等效電路圖中共同組合成為電容Cn，該電容平行于電阻Rn起效，并且與電阻Rn共同構成另一個分級38n。

通過重復的布置，基本上構造相同的作為分壓器模塊10的單元能夠在此一方面實現較高的抗電強度、尤其電容的較高的抗電強度。另一方面這種結構可以在需要更高的抗電強度時允許增加其它的具有分壓器模塊10的單元，它的相對于分級38的電容值或純電阻值不必首先通過昂貴的系列測試來確定，而是直接已知。

在圖3中示出高壓測量分壓器1的備選結構。單個分壓器模塊10在此分別通過電阻板16和電勢電極20構成，其中，依次排列的分壓器模塊10的單個電勢電極20幾乎相互平行地布置。依次排列的分壓器模塊10的電阻板16在該實施例中相對于鄰近的電勢電極20稍微地傾斜，在此電阻板16同樣構成平行的平面。當然，同樣還可以考慮電勢電極20和電阻板16的完全平行的布置。

第一分壓器模塊10a的電阻板16在它的截取點26上與自由的電勢電極40相連接，并且具有量取端36。電阻板16的第一端部24在此構成第一分壓器模塊10a的第一接頭12，并且與屏蔽電極22連接在支腳點42上，該支腳點平行于自由的電勢電極40地布置。在支腳點42上電阻板16的第一端部24也直接地、即實際上無電阻地通過接地接頭6與接地件8電路連接。

每個電阻板16在它的第二端部30上與電勢電極20的第一支腳點32相連接，電勢電極20的第二支腳點34構成每個分壓器模塊10的第二接頭14，支腳點通過該第二接頭與隨后的分壓器模塊10b-10z的第一接頭12電路連接，或在最后的分壓器模塊10z的情況下與高壓接頭2電路連接。隨后的分壓器模塊10b-10z的第一接頭12在此實施例中分別由分壓器模塊10b-10z的相應電阻板16的第一端部24構成，其中，還可以考慮在每個第一端部24上設置接頭。

通過第一分壓器模塊10a的自由的電勢電極40和電阻板16構成電容C1，該電容與電阻板16的第一端部24和截取點26之間的有效電阻R1相平行。由此形成第一分級38a，它能夠作用在接地接頭6上和量取端36上。按照與圖1所示方式相類似的方法構成其它的分級。

雖然本發(fā)明在細節(jié)上通過優(yōu)選的實施例被詳細地圖示和說明，但是本發(fā)明并不會被這些實施例所限制。本領域技術人員還能夠推導出其它的變型方案，只要不脫離本發(fā)明的保護范圍即可。

附圖標記列表

1 高壓測量分壓器

2 高壓接頭

4 X射線管

6 接地連接裝置

8 接地件

10 分壓器模塊

10a 第一分壓器模塊

10b 第二分壓器模塊

10z 最后的分壓器模塊

12 第一接頭

14 第二接頭

16 電阻板

18 電勢電極

20 電勢電極

22 屏蔽電極

24 電阻板的第一端部

26 電阻板的截取點

28 支腳點

30 電阻板的第二端部

32 第一支腳點

34 第二支腳點

36 量取端

38 分級

38a 第一分級

38b 第二分級

38n 分級

40 自由的電勢電極

C1 第一分級的電容

C2 第二分級的電容

Cn 分級的電容

R1 第一分級的電阻

R2 第二分級的電阻

Rn 分級的電阻