Verbesserung der Filament-Lebensdauer von Mikrofokus-Röntgenröhren

26. August 2022
Ein wichtiges Qualitätskriterium industrieller Röntgeninspektionslösungen ist ein möglichst hoher Auslastungsgrad der bildgebenden Komponenten. Die Einschaltdauer der Röntgenröhre wird durch ihre Wartungszyklen und die Filament-Lebensdauer bestimmt. X-RAY WorX und Gulmay haben gemeinsam die Auswirkungen der von Gulmay neu entwickelten Filament-Versorgung für die Hochspannungsgeneratoren der Produktfamilie UC auf die Lebensdauer der Mikrofokus-Röntgenröhren von X-RAY WorX getestet.

Die genaue Einstellung des Filament-Heizstroms hat einen erheblichen Einfluss auf die Lebensdauer des Filaments einer offenen Mikrofokus-Röntgenröhre. Im Laufe des Betriebes nimmt die Dicke des Wolfram-Filaments ab, was den Widerstand des Drahtes erhöht. Die Steuerungssoftware der Röntgenröhre muss den Filamentstrom regelmäßig an diese Veränderungen anpassen.

Gulmay Ltd. hat für seine Produktfamilie UC eine neue patentierte Filament-Versorgung (AC resonant filament, ACRF) entwickelt, die eine wesentlich höhere Genauigkeit bei der Steuerung und Überwachung des Filamentstroms ermöglicht.

Das neue Design der Ausgangsstromregelung mit geschlossenem Regelkreis führt zu einem stabileren Verhalten des Filament-Heizstroms mit hervorragender Linearität über den gesamten Betriebsbereich des Filaments.  Netz- oder andere niederfrequente Störungen, die mit der Filament-Versorgung verbunden sind, werden erheblich reduziert. Gleichzeitig ermöglicht die neue primäre Strommessschaltung eine sehr genaue Ausgangsstromüberwachung, ohne dass eine Messung am Filament oder innerhalb der Hochspannungs-Baugruppe erforderlich ist.

Um die tatsächlichen Auswirkungen der neuen Filament-Versorgung zu validieren, führte X-RAY WorX einen dynamischen Belastungstest mit einer Mikrofokusröhre vom Typ XWT-225-THE Plus durch. Dieser bestand aus einem zyklischen Betrieb bei einer Spannung von 160 kV und 48 W Targetleistung für jeweils 10 Minuten, gefolgt von einer jeweils 4-minütigen Periode bei ausgeschalteter Röntgenstrahlung. Zusätzlich wurde einmal pro Stunde eine automatische Filament-Justierung durchgeführt.

Die erste Testreihe mit der ursprünglichen Filament-Versorgung führte zu einer durchschnittlichen Filament-Lebensdauer von 310 Stunden. Die zweite Reihe von Tests mit dem ACRF ergab eine durchschnittliche Lebensdauer von 541 Stunden. Die Lebensdauer des Filaments hat sich in unseren Labortests somit um mehr als 70 % erhöht.

X-RAY WorX wird die Generatoren mit ACRF-Filament-Versorgung für alle Produktlinien einführen. Für Aufrüstung bestehender Hochspannungsgeneratoren wenden Sie sich bitte an Ihre X-RAY WorX-Serviceabteilung.

Über Gulmay

Mit Standorten in Großbritannien, den USA, Deutschland und China ist Gulmay ein führender Hersteller von Hochspannungsgeneratoren und Steuerungen für industrielle Anwendungen.  Mit 40 Jahren Erfahrung in der Entwicklung von Mikrofokus-Röntgengeneratoren entwickelt Gulmay auch weiterhin innovative neue Produkte, die unseren OEM-Partnern in aller Welt erhebliche Vorteile bringen.

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