Technisches Gebiet Die Erfindung betrifft einen Computertomografen mit be- rührungsloser Energieübertragung. Hierbei erfolgt die Übertragung der von der Röntgenröhre benötigten Energie berührungslos zwischen einer stationären Stromversor- gung und der drehend angeordneten Röntgenröhre. Gleich- zeitig können weitere Verbraucher wie Detektoren oder Datenerfassungssysteme auf dem drehenden Teil mit ver- sorgt werden.

Stand der Technik Bei konventionellen Computertomografen erfolgt die Ü- bertragung elektrischer Energie zwischen der stationär angeordnete Stromversorgung und dem rotierenden Teil mittels mechanischer Schleifringsysteme. Hierbei schleift eine Bürste, vorzugsweise aus Kohlematerial auf einer Schleifbahn, beispielsweise aus Messing.

Nachteilig an dieser Anordnung ist die geringe Lebens- dauer, die regelmäßigen Wartungsintervalle, in denen die Bürsten ausgetauscht werden müssen und diese durch den Kohleabrieb verursachte Verschmutzung.

Eine Verbesserung ist beispielsweise in der US 4,91 2,735 offenbart. Darin wird das Computertomografen- system wie ein rotierender Übertrager ausgebildet. Auf der stationären Seite ist eine Primärwicklung, die von einer primär angeordneten Wechselstromquelle gespeist wird, angeordnet. Dieser gegenüberliegend ist auf der

rotierenden Seite eine Sekundärwicklung angebracht. Zur besseren Verkoppelung zwischen Primärwicklung und Se- kundärwicklung sind diese von rotationssymmetrischen Kernen aus weichmagnetischen Materialien umgeben. Diese Vorrichtung ist allerdings nicht zur Übertragung hoher Leistungen im Bereich von 100 Kilowatt, wie sie zur Speisung moderner Röntgenröhre benötigten werden, ge- eignet. Dies liegt daran, dass der Übertrager aufgrund der unvermeidlichen Luftspalte zwischen der stationären und der rotierenden Seite eine hohe Streuinduktivität aufweist. Diese verhält sich elektrisch wie eine Se- rieninduktivität und stellt somit eine hohe Serienimpe- danz für den zu übertragenen Strom dar, welche die ü- bertragbare Leistung begrenzt.

Eine weitere Verbesserung ist in der US 5,608, 771 of- fenbart. Hier wird die Streuinduktivität des Übertra- gung mittels einer weiteren Induktivität und einer Ka- pazität zu einem Resonanzkreis ergänzt. Gleichzeitig wird der Hochspannungsübertrager unmittelbar an die Se- kundärwicklung des rotierenden Teiles angeschlossen.

Bei dieser Anordnung kann nun eine gewisse Streuinduk- tivität toleriert werden. Allerdings ist ein sehr hoher Koppelfaktor des Drehübertragers notwendig, da sonst ein zu hoher Stromanteil als Blindstrom durch die Pri- märwicklung des Übertragers fließen würde. Zudem wäre bei hoher Streuinduktivität kaum eine vernünftige An- passung an den Hochspannungsübertrager möglich.

Nachteilig an den beiden zitierten Anordnungen ist der hohe Materialeinsatz an teuren, hochpermeablen ferro- magnetischen Materialien. So wären bei einer typischen

Dimensionierung einige 100 Kilogramm an Eisen bzw. Fer- ritmaterial notwendig. Diese würden auch das Gesamte- wicht des Computertomografen wesentlich erhöhen. Beson- ders störend ist die große Masse an dem rotierenden Teil, da hier auch die Lagerung entsprechend tragfähi- ger ausgestaltet werden muss. Ein weiterer Nachteil er- gibt sich in den hohen Anforderungen an die mechani- schen Toleranzen in der Drehung zwischen dem rotieren- den und dem stationären Teil. So sollte der Luftspalt zwischen der Primärseite im stationären Teil und der Sekundärseite im rotierender Teil idealerweise im Be- reich einiger Zehntel Millimeter sein. Die typischen bei Computertomografen realisierbaren Toleranzen liegen jedoch um fast eine Größenordnung höher. Besonders kri- tisch ist hier der Betrieb bei einem gegenüber der Ho- rizontalachse geneigten rotierenden Teil, da sich hier der rotierenden Teil gegenüber dem stationären Teil aus seiner Normallage verkippt.

Darstellung der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich- tung zur kontaktlosen Übertragung elektrischer Energie zwischen dem stationären und dem rotierenden Teil eines Computertomografens gegenüber dem Stand der Technik kostengünstiger zu gestalten und weiterhin derart aus- zubilden, dass die Masse der gesamten Anordnung redu- ziert wird und weiterhin größere mechanischen Toleran- zen zwischen dem rotierenden Teil und dem stationären Teil zulässig sind.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist in den unabhängigen Patentansprüchen angegeben. Weiterbildun-

gen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen An- sprüche.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst einen Compu- tertomografen mit einem rotierenden Teil 1 und einem stationären Teil 2. Das stationären Teil umfasst ein Lager 3 zur drehbaren Lagerung des rotierenden Teils 1.

Weiterhin ist an dem stationären Teil wenigstens ein Wechselrichter (Inverter) 6 zur Erzeugung eines Wech- selstroms vorgesehen. Dieser Wechselstrom weist wenigs- tens die Grundwelle einer ersten Frequenz auf. Ferner ist eine Leiteranordnung 7 vorhanden, welche von dem Wechselstrom eines oder mehrerer Wechselrichter 6 ge- speist wird. Diese Leiteranordnung ist zumindest ent- lang eines Teils einer Kreisbahn an dem stationären Teil angeordnet. Eine erfindungsgemäße Leiteranordnung besteht zu wesentlichen Teilen aus elektrische Leitern, welche auf einem Träger oder auf Stützen 23 gelagert sind. Eine solche Leiteranordnung ist wesentlich einfa- cher zu realisieren, als die aus dem Stand der Technik bekannten rotierenden Transformatoren, bei denen an Stelle der einfachen Leiteranordnung primärseitig be- reits eine vollständig ausgebildete Primärseite eines Transformators notwendig ist. Diese umfasst neben der Entwicklung und Isolation auch Eisen-bzw. Ferritkerne, welche mit geringen mechanischen Toleranzen zur Ausbil- dung eines möglichst geringen Luftspalts zwischen Pri- märseite (stationär) und Sekundärseite (rotierend) ge- fertigt werden müssen. Zur Auskopplung des elektrischen Stromes aus der Leiteranordnung ist ein induktiver Koppler 8 an dem rotierenden Teil angebracht. Dieser induktiver Koppler 8 weist eine Länge auf, welche kurz

gegenüber der Länge der Leiteranordnung 7 ist und wird durch die Bewegung des rotierenden Teils gegenüber dem stationären Teil längs der Leiteranordnung bewegt. Der von dem induktiver Koppler 8 ausgekoppelte Strom kann nun zur Speisung von Verbrauchern wie der Röntgenröhre 4 oder auch eine Detektoranordnung 5 auf dem rotieren- den Teil verwendet werden.

In dieser Darstellung wird der Begriff"Strom"im Sinne eines allgemeinen Begriffes für elektrische Energie verwendet. Ebenso könnte stattdessen auch auf die Beg- riff Spannung bzw. Energie Bezug genommen werden.

Eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung ist ähnlich der oben beschriebenen Vorrichtung ausgebildet. Es sind allerdings Leiteranordnung 7 und Koppler 8 miteinander vertauscht. So ist der Koppler 8 dem stationären Teil 2 zugeordnet und wird von dem Wechselrichter 6 mit Wech- selstrom gespeist. Gegenüber dem Koppler 8 beweglich ist die Leiteranordnung 7 auf dem rotierenden Teil 1 angeordnet. Entsprechend kann nun der von der Leiteran- ordnung 7 ausgekoppelte Strom zur Speisung von Verbrau- chern wie der Röntgenröhre 4 oder auch der Detektoran- ordnung 5 auf dem rotierenden Teil verwendet werden.

In einer besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Er- findung sieht eine Leiteranordnung vor, welche 1, 2 o- der auch 3 parallel geführte elektrische Leiter (9a, 9b, 9c) umfasst. Weiterhin werden diese Leiter derart von Strömen durchflossen, dass die Summe der Ströme durch alle Leiter an jeder Winkelposition der Leiteran- ordnung gleich Null ist. Wird die Leiteranordnung bei-

spielsweise durch einen radialen Schnitt an einer be- liebigen Stelle durchtrennt und die an dieser Stelle laufenden Ströme gemessen, so ergibt die Summe der Ströme Null. Dies kann beispielsweise dadurch reali- siert werden, dass bei einem Zweileitersystem durch ei- ne Leiter der Strom in einer ersten Richtung und durch den zweiten Leiter der Strom mit gleicher Größe in ent- gegengesetzter Richtung fließt. Bei einem Dreileiter- system könnten die Ströme der drei Leiter bei gleicher Amplitude um jeweils 120 Grad phasenverschoben sein.

Durch eine solche Ausgestaltung kann die elektromagne- tische Emission der Anordnung wesentlich reduziert wer- den. Da die Summe der Ströme an jedem Stück der Lei- teranordnung gleich Null ist, ist auch das äußere Mag- netfeld gleich Null. Um eine gute Symmetrierung zu er- reichen kann beispielsweise ein Symmetrierübertrager oder ein Gleichtaktfilter eingesetzt werden. Zur An- steuerung bei mehreren Leitern eignet sich besonders eine Phase-Shift-Brücke im Wechselrichter.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Er- findung weist die Leiteranordnung 7 in Umfangrichtung mehrere Segmente (10a, lOb, 10c) auf. Durch eine solche Segmentierung lassen sich unterschiedliche Arten elekt- rischer Energie, wie beispielsweise die hohe Leistung zur Speisung der Röntgenröhre und die elektrische Hilfsversorgung durch getrennte Segmente übertragen.

Ebenso kann durch Parallelschaltung mehrerer Segmente die gesamte übertragene Leistung erhöht werden. Selbst- verständlich können auch mehrere Leiteranordnungen pa- rallel zueinander d. h. beispielsweise in axialer Rich-

tung nebeneinander oder in radialen Richtung ineinander mit entsprechenden Kopplern angeordnet sein.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass mehrere Koppler (8a, 8b, 8c) vorgesehen sind, wobei zu jedem Zeitpunkt wenigstens ein Koppler im Eingriff mit der Leiteranordnung 7 ist. Der Begriff des Zeitpunkt bezieht sich hier auf eine Drehbewegung des rotierenden Teils 1 gegenüber dem stationären Teil 2. Anders formulierte bedeutet dies, dass an jeder Po- sition des rotierenden Teils 1 wenigstens ein Koppler 8 im Eingriff mit der Leiteranordnung 7 steht. Damit ist zu jedem Zeitpunkt der Bewegung bzw. zu jedem Ort eine Energieübertragung möglich.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Er- findung weist wenigstens ein Abgriff 8 weichmagneti- sches Material zur Konzentration des magnetischen Flus- ses auf. So kann der Abgriff beispielsweise mit Eisen- material, vorzugsweise in Form von Eisenblechen oder auch Ferritmaterialien versehen sein. Besonders vor- teilhaft ist hier der Einsatz von Eisen-bzw. Ferritma- terialien besonders Pulver, welches durch Kunststoff gebunden ist. Wahlweise bzw. zusätzlich kann auch weichmagnetisches Material an der Leiteranordnung 7 vorgesehen sein, um die Verkoppelung zu verbessern.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass mehrere Wechselrichter 6 vorgesehen sind, wobei jeweils ein Wechselrichter 6 wahlweise ei- nen Leiter 9 und/oder ein Segment 10 der Leiteranord- nung speist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Er- findung ist wenigstens ein Wechselrichter zur Speisung eines Leiters 9 und/oder eines Segments 10 der Lei- teranordnung 7 auf oder nahe der jeweiligen Resonanz- frequenz ausgebildet.

In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin- dung werden wahlweise die Leiteranordnung 7 und/oder wenigstens ein Abgriff 8 durch wenigstens eine Kapazi- tät sowie wahlweise eine oder mehrere zusätzliche In- duktivitäten zu einem resonanzfähigen Gebilde auf einer vorgegebenen Resonanzfrequenz ergänzt. Besonders güns- tig ist es, wenn die Anordnung zur Ausbildung einer Se- rienresonanz durch hinzufügen einer Serienkapazität so- wie einer optionalen Serieninduktivität ergänzt wird, falls die Induktivitäten der Leiteranordnung bzw. des Abgriffs nicht hinreichend groß sind. Alternativ hierzu kann die Anordnung auch zur Ausbildung von Parallelre- sonanzen durch hinzufügen wenigstens einer Parallelka- pazität parallel zur Leiteranordnung 7 oder zum Abgriff 8 ausgebildet sein. Der Betrieb des Wechselrichters 6 kann nun an die unterschiedlichen Resonanzbedingungen angepasst werden. Beispielsweise kann eine Regelung der abgegebenen Leistung wird durch Frequenzvariation des Wechselrichters erfolgen. So wird bei einer Abgabe ei- nes Ausgangstrom des Wechselrichters auf der Resonanz- frequenz sicherlich die maximale Leistung übertragen, während abhängig von der Güte des Resonanzkreises bei Frequenzabweichungen eine geringere Leistung übertragen wird.

Besonders vorteilhaft ist es, bei niedrigen Lastimpe- danzen den Wechselrichter 6 auf eine Serienresonanz zu regeln, da diese eine mit sinkender Lastimpedanz stei- gende Güte aufweist. Bei hohen Lastimpedanzen hingegen ist es vorteilhaft, auf eine Parallelresonanzen regeln, da bei Parallelresonanzen die Güte mit der Lastimpedanz ansteigt. Zweckmäßigerweise ist eine Umschalteinrich- tung vorgesehen, welche zunächst die Lastimpedanz, bei- spielsweise aus dem Verhältnis von Ausgangspannung zu Ausgangstrom des Wechselrichters 6 ermittelt und ent- sprechend die Frequenzregelung des Wechselrichters auf Parallelresonanz bzw. Serienresonanz konfiguriert.

Grundsätzlich kann ein System aus Wechselrichter 6, Leiteranordnung 7 sowie Abgriff 8 wählweise zur Leis- tungsübertragung und gleichzeitig zur Steuerung bzw.

Regelung der übertragenen Leistung oder aber aus- schließlich zur reinen Leistungsübertragung eingesetzt werden. Wird die übertragene Leistung durch das System gesteuert bzw. geregelt, so ist beispielsweise eine Pulsbreitenmodulation in Pulspaketen des Ausgangssig- nals oder aber eine Verschiebung der Frequenz abseits der Resonanzfrequenz notwendig. Grundsätzlich verrin- gert sich bei einer Frequenzverschiebung der Wirkungs- grad des Wechselrichters. Ebenso nehmen dabei auch die Emissionen hochfrequenter Signalanteile zu. Alternativ hierzu kann der Wechselrichter immer in einem Betriebs- punkt des optimalen Wirkungsgrades bei der Resonanzfre- quenz betrieben werden. Um nun die abgegebene Ausgangs- größe zu steuern, ist beispielsweise primärseitig ein weiteres Schaltnetzteil oder eine Leistungsfaktorkor- rekturschaltung mit einem in weiten Grenzen einstellba-

ren Ausgangsbereich notwendig. Wird der Wechselrichter auf der Resonanzfrequenz betrieben, so ist sein Wir- kungsgrad sehr hoch, so dass zur Messung des übertrage- ne Stromes nicht der hochfrequente Ausgangstrom gemes- sen werden muss. Vielmehr kann hierzu die Gleichstrom- aufnahme des Wechselrichters herangezogen werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Er- findung ist zumindest ein Wechselrichter 6 zur Erken- nung von unterschiedlichen Lastzuständen ausgebildet, so dass dieser erkennen kann falls das diesem zugeord- nete Segment der Leiteranordnung'7 nicht im Eingriff mit wenigstens einem Abgriff 8 steht. Entsprechend die- ser Erkennung wird nun der Wechselrichter 6 sein Aus- gangssignal abschalten bzw. auf eine Leerlauffrequenz steuern.

Weiterhin kann ist wenigstens ein Wechselrichter 6 zur Abgabe in Signals auf wenigstens einer zweiten Frequenz ausgebildet. Weiterhin ist auf dem rotierenden Teil 1 wenigstens ein frequenzselektives Mittel zur Selektion dieser zweiten Frequenz ausgebildet, so dass dieses nun vorzugsweise die mit der zweiten Frequenz übertragene Energie auskoppelt und hiermit wenigstens einer weite- ren Verbraucher, wie beispielsweise einen Steuerrechner oder auch die Detektoranordnung 5 speist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Er- findung ist der Wechselrichter 6 derart ausgebildet, dass das Tastverhältnis seines Ausgangstromes durch ei- ne Steuereinheit gezielt verändert werden kann. Hierbei wird Vorteilhafterweise die Ausgangsfrequenz nicht be-

einflusst. Durch die Änderung des Tastverhältnisses än- dert sich die spektrale Verteilung des Ausgangstromes.

So geht bei einem Tastverhältnis von 50 Prozent, ent- sprechend einem symmetrischen Ausgangssignal, der An- teil an geradzahligen Vielfachen der Grundfrequenz fO, also 2*f0, 4*f0, 6*f0 etc. im Idealfall gegen Null.

Wird das Tastverhältnis zu unsymmetrischen Ausgangs- strömen, beispielsweise auch nur geringfügig auf 49 und 48 Prozent oder in größerem Maßstab auf 40 oder 30 Pro- zent geändert, so steigt die Amplitude der geradzahli- gen Vielfachen an. Durch selektive Filterung der gerad- zahligen Vielfachen am rotierenden Teil kann nun selek- tiv ein bestimmter Anteil der übertragenen Leistung, beispielsweise zur Versorgung kleinerer Verbraucher wie einen Steuerrechner oder der Detektoranordnung ausge- koppelt werden. Vorteilhafterweise ist noch eine Hilfs- versorgung vorzusehen, welche für den Fall, dass der zur Abgabe großer Leistung konfigurierte Wechselrichter nicht aktiv ist, weil beispielsweise die Röntgenröhre nicht versorgt werden muss, die Versorgung der kleine- rer Verbraucher übernimmt.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht wenigstens einen Wechselrichter 6 zur Abgabe ei- nes frequenzmodulierten Ausgangstromes vor. Durch die Modulation der Ausgangsfrequenz verbreitern sich die einzelnen Spektrallinien des Ausgangssignals, wobei sich gleichzeitig ihre Amplitude verringert. Dadurch ergeben sich verbesserte EMV-Eigenschaften des Sys- tems. Die Modulationsfrequenz ist größer oder gleich 100 Hz zu wählen, so dass diese größer als ein Messin- tervall der gängigen EMV-Normen ist. Weiterhin sollte

der Modulationshub, also die Frequenzvariation nur so gering gewählt werden, dass sich keine nennenswerte Schwankungen des Stromes auf der rotierenden Seite er- geben.

Beschreibung der Zeichnungen Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungs- beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exem- plarisch beschrieben.

Fig. 1 zeigt beispielhaft eine erfindungsgemäße Vor- richtung in perspektivischer Ansicht.

Fig. 2 zeigt in schematischer Form eine erfindungsgemä- ße Vorrichtung, wie in Fig. 1 dargestellt, im Schnitt.

Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt des oberen Bereichs aus Fig. 2 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 4 zeigt ein elektrisches Blockschaltbild einer beispielhaften erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In Fig. 5 ist eine Anordnung mit einem einzelnen Leiter dargestellt.

Fig. 6 zeigt eine Anordnung mit zwei elektrischen Lei- tern.

Fig. 7 zeigt eine Anordnung mit drei elektrischen Lei- tern.

Fig. 8 zeigt einen Träger 41 mit darauf angebrachten Platten aus weichmagnetischem Material 44.

Fig. 9 zeigt eine Anordnung mit drei parallel geführten Leitern.

Fig. 10 zeigt eine Anordnung mit segmentierten Leitern.

Fig. 1 zeigt beispielhaft eine erfindungsgemäße Vor- richtung in perspektivischer Ansicht. Der Computerto- mograf (CT-Scanner) besteht aus zwei mechanischen Hauptbestandteilen. Ein stationäres Teil 2 dient als Basis und Träger des ganzen Gerätes, in denen sich das rotierende Teil 1 dreht. Der Patient wird auf einer Liege in der Öffnung des rotierenden Teils positio- niert. Zur Lagerung des rotierenden Teils 1 dient das Lager 3, welches von dem Hohlprofil 15 des stationären Teils 2 gehalten wird. Dieses Lager ist in der bei- spielhaften Ausgestaltung als Kugellager ausgeführt.

Selbstverständlich sind auch verschiedene andere Lager- typen hierfür einsetzbar. Das Abtastung des Patienten mittels Röntgenstrahlen ist eine Röntgenröhre 4 sowie einen dieser gegenüberliegend angeordneter Detektor 5 vorgesehen. Röntgenröhre 4 und Detektor 5 sind auf dem rotierenden Teil 1 drehbar angeordnet. Zum Antrieb des rotierenden Teiles ist ein Motor 20 vorgesehen. Ein Schleifring 16, welcher an dem rotierenden Teil 1 ange- bracht ist, dient zusammen mit dem Schleifringabgriff 21, der am stationären Teil 2 befestigt ist, zur Über- tragung von Hilfs-und Steuersignalen. So können bei- spielsweise Sicherheitssignale wie zur Freigabe der Röntgenstrahlung noch über mechanische Schleifkontakte übertragen werden, wie dies derzeit noch von den Si- cherheitsstandards gefordert wird. Alternativ hierzu

könnte das Aktivierungssignal für die Röntgenröhre auch kontaktlos übertragen werden. Um der Sicherheitsstan- dards genügen müsste dieses Signal in regelmäßigen Zeitabständen wiederholt werden. Wird das Signal von dem rotierenden Teil nicht in diesen Zeitabständen emp- fangen, so wird die Röntgenröhre deaktiviert. Die in der mechanischen Konfiguration noch notwendigen zwei Schleifkontakte sind aufgrund der niedrigen Strombelas- tung nahezu wartungsfrei und verursachen einen wesent- lich geringeren Abrieb und somit eine geringere Ver- schmutzung als die bisher zur Energieübertragung einge- setzten Kontakte. Parallel dazu können mit dieser An- ordnung beispielsweise auf kontaktlosem Wege die Bild- daten der Detektoranordnung 5 zum stationären Teil 2 übertragen werden. Zur Energieübertragung, d. h. insbe- sondere zur Übertragung derjenigen hohen Energie, wel- che von der Röntgenröhre benötigt wird, ist an dem sta- tionären Teil 2 eine Leiteranordnung 7 vorgesehen, wel- che von dem Wechselrichter (Inverter) 6 gespeist wird.

Der Abgriff der Signale von dieser Leiteranordnung 7 erfolgt mittels eines Kopplers 8 am rotierenden Teil 1.

Zur Sicherstellung der Funktion ist wenigstens ein Koppler 8 vorzusehen. Selbstverständlich können auch mehrere Koppler 8 vorgesehen sein. Diese können wahl- weise parallel geschaltet sein oder auch zum individu- ellen Abgriff der Versorgungsenergie für die Röntgen- röhre 4, die Detektoranordnung 5 oder andere elektroni- sche Komponenten ausgelegt sein.

Fig. 2 zeigt in schematischer Form eine erfindungsgemä- ße Vorrichtung, wie in Fig. 1 dargestellt, im Schnitt.

Darin sind die in Fig. 1 dargestellten Teile mit den- selben Bezugszeichen gekennzeichnet.

Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt des oberen Bereichs aus Fig. 2 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. In dieser Darstellung sind die meisten der zuvor beschriebenen Teile deutlicher zu erkennen. Weiterhin geht der funk- tionale Zusammenhang der Teile deutlicher hervor. Das stationäre Teil 2 ist in dem dargestellten Bereich zur Erhöhung der Stabilität als Hohlprofil 15 ausgebildet.

An diesem ist mittels eines Lagers 3 das rotierende Teil 1 drehbar gelagert. Das Kugellager 3 weist einen äußeren, feststehenden (stationären) Lagerring 3a auf, welcher mittels mehrerer Schrauben 14 an dem stationä- ren Teil 2 befestigt ist. Gegenüber diesem ist mittels der Kugeln 3b der innere Lagerring 3c drehbar gelagert.

An diesem ist mittels mehrerer Befestigungsbolzen 13 an einer Seite (im Schnitt rechts dargestellt) ein Zylin- der 11 und auf der anderen Seite eine Scheibe 12 befes- tigt. Die Scheibe 12 trägt die meisten der am rotieren- den Teil 1 angebrachten Teile, wie insbesondere die Röntgenröhre 4 sowie in die Detektoranordnung 5. Der Zylinder 11 trägt einen Schleifring 16, welcher mittels der Schrauben 17 am Zylinder 11 befestigt ist. An die- sem Schleifring ist hier beispielhaft ein Koppler 8, angebracht, auf einem Trägerelement 18, welches mittels der Schrauben 19 am Schleifring 16 befestigt ist. Die- ser Koppler 8 besitzt hier beispielsweise einen U- förmig ausgebildeten Kern aus weichmagnetischem Materi- al, wie beispielsweise Eisen-oder Ferritmaterial. Zur Energieübertragung steht der Koppler 8 im Eingriff mit der Leiteranordnung 7. Die hier dargestellte Leiteran-

ordnung 7 weist beispielhaft zwei parallele Leiter 9a und 9b auf. Diese Leiter sind mittels der Stützen 23a und 23b an dem stationären Teil 2 befestigt. Zur saube- ren Positionierung und einfachen Montage der Leiteran- ordnung 7 ist weiterhin eine Trägerplatte 22, welche vorteilhafterweise aus weichmagnetischem Material be- steht, vorgesehen.

In Fig. 4 ist ein elektrisches Blockschaltbild einer beispielhaften erfindungsgemäßen Vorrichtung darge- stellt. Die Versorgung der gesamten Anordnung erfolgt vörteilhafterweise über ein 3-Phasen-Netz mit der gän- gigen Netzfrequenz, hier beispielhaft 50 Hz. Selbstver- ständlich ist auch eine zweiphasige oder Gleichstrom- Speisung möglich. Die Eingangsbeschaltung 30 weist die üblichen Filter sowie eine Gleichrichterschaltung, vor- zugsweise mit Leistungsfaktorkorrektur (PFC) auf. Der gleichgerichtete Strom am Ausgang 31 wird mittels eines Wechselrichters (Inverter) 32, welcher typischerweise 2,4 oder mehr Halbleiter-Leistungsschalter aufweist in einen hochfrequente Wechselstrom umgesetzt. Diese Halb- leiter-Leistungsschalter können beispielsweise in den bekannten Halbbrücken-oder Vollbrückenschaltungen kon- figuriert sein. Als Halbleiterschalter sind bevorzugt IGBTs oder MOSFETs geeignet. Der bevorzugte Frequenzbe- reich liegt oberhalb der menschlichen Hörschwelle d. h.

20 kHz und reicht bis er zu einer oberen Frequenz von ca. einem MHz, bis zu dem moderne Halbleiterschalter für hohe Leistungen wirtschaftlich einsetzbar sind. Der hochfrequente Wechselstrom wird am Ausgang 33 abgegeben und mittels einer Serieninduktivität 34 sowie einer Se- rienkapazität 35 in die Leiteranordnung 7 eingespeist.

Die Resonanzfrequenz der Anordnung ergibt sich aus der Induktivität 34 sowie der Induktivität der Leiteranord- nung 7 zusammen mit der Kapazität 35. Ist die Indukti- vität der Leiteranordnung 7 hinreichend groß, so kann auch die Induktivität 34 entfallen. Die Induktivität der Leiteranordnung 7 setzt sich zusammen aus einer In- duktivität des Leiters selbst sowie der transformierten Induktivität 36 des Kopplers 8 sowie dem Koppelfaktor zwischen der Leiteranordnung 7 und dem Koppler 8. Der von dem Koppler 8 abgegriffene Ausgangstrom kann nun dem Hochspannungsgenerator 38, welcher eine Hochspan- nung 39 zur Speisung der Röntgenröhre 4 erzeugt zuge- führt werden. Parallel zum Hochspannungsgenerator 38 können auch weitere Verbraucher 40 gespeist werden. Der Anschluss an den Koppler 8 kann wahlweise unmittelbar bzw. unter Zwischenschaltung einer Serien-Kapazität er- folgen. Dadurch ergibt sich ein zweiter sekundärseiti- ger Resonanzkreis. Der Betrieb des Inverters erfolgt zweckmäßigerweise auf bzw. in der Nähe der Resonanzfre- quenz des Systems. Eine Steuerung der übertragenen Leistung kann beispielsweise durch Steuerung der Ar- beitsfrequenz des Inverters erfolgen, so dass bei einem niedrigeren Leistungsbedarf eine Frequenz abseits der Resonanzfrequenz gewählt wird. Ebenso könnte aber auch eine Steuerung der Leistung durch die Eingangsbeschal- tung erfolgen, welche entsprechend dem Leistungsbedarf ihre Gleichspannung 31 einstellt. In diesem Falle kann der nachfolgende Inverter mit optimalem Wirkungsgrad auf der Resonanzfrequenz des Kreises betrieben werden.

Zur Anpassung der Impedanzverhältnisse kann es notwen- dig sein, an verschiedenen Stellen der Anordnung Ü-

bertrager (Transformator) zu schalten. Dies kann insbe- sondere zwischen dem Wechselrichter 6 und der Leiteran- ordnung 7, sowie zwischen dem Koppler 8 und der Last notwendig sein. Wird der Wechselrichter zur Speisung des Kopplers 8 eingesetzt, so ein Übertrager zwischen Wechselrichter und Koppler bzw. zwischen Leiteranord- nung und Last vorzusehen. Ebenso ist es sinnvoll, ins- besondere hinter dem Wechselrichter bzw. an der Lei- teranordnung einen Symmetrierübertrager (mit einem weichmagnetischen Kern hoher Güte) bzw. eine Gleich- taktdrossel (Common mode filter) mit einem verlustbe- hafteten weichmagnetischen Kern einzusetzen.

Zusätzlich kann auf der Lastseite noch eine Regelung der abgegebenen Spannung bzw. des abgegebenen Stromes, wie beispielsweise durch ein Schaltnetzteil vorgesehen sein. So wird sicherlich der Hochspannungsgenerator 38 ebenso wie die Hilfsversorgung 40 eine Regelung der Ausgangspannung aufweisen.

In Fig. 5 ist eine Anordnung mit einem einzelnen Leiter dargestellt. Ein Träger der gesamten Leiteranordnung 41, welcher beispielsweise aus Metall zur Abschirmung oder aber auch aus einem isolierenden Material besteht, trägt einen elektrischen Leiter 9 mittels einer Stütze 23. Zum Abgriff des Stromes läuft entlang des Leiters ein Koppler umfassend einen Kern aus weichmagnetischem Material 42 sowie eine Wicklung 43 zur Auskopplung des elektrischen Stroms.

Fig. 6 zeigt eine Anordnung mit zwei elektrischen Lei- tern. Die Leiteranordnung umfasst hier einen Träger 41

sowie einer darauf befindliches weichmagnetisches Mate- rial 44 zur Führung des Magnetfeldes. Die parallelen elektrischen Leiter 9a und 9b werden mittels der stüt- zen 23a und 23b gelagert. Der Koppler weist hier einen U-förmig ausgestalteten Kern 42 aus weichmagnetischem Material mit wenigstens einer Wicklung 43 auf.

In Fig. 7 ist eine entsprechende Anordnung mit drei Leitern dargestellt. Die Leiter 9a, 9b, 9c sind mittels der Stützen 23a, 23b, 23c auf dem Träger befestigt. Der Koppler weist hier auf dem Kern 42 drei Wicklungen 43a, 43b, 43c auf.

Fig. 8 zeigt einen Träger 41 mit darauf angebrachten Platten aus weichmagnetischem Material 44. Durch eine solche Anordnung kann eine einfache Belegung des Trä- gers mit vorgefertigten Plattenstücken, welche wahlwei- se rechteckig oder der Rundung angepasst sind, erfol- gen. Zweckmäßigerweise wird nicht nur sowie der Ein- fachheit halber in der Zeichnung dargestellt ein Teil des Kreisumfangs, sondern der gesamte Kreisumfang mit Plattenstücken belegt.

In Fig. 9 ist eine Ausgestaltung der Erfindung mit drei parallel geführten Leitern 9a, 9b, 9c dargestellt. Die- se sind auf dem Träger 41 angeordnet. Die offenen Enden werden vom Wechselrichter gespeist. Beispielhaft sind die drei Leiter hier an einem Ende miteinander verbun- den. Die Speiseströme vom Wechselrichter sind zweckmä- ßigerweise jeweils um 120 Grad gegeneinander phasenver- schoben. Selbstverständlich ist neben der hier gezeig-

ten Anordnung mit drei Leitern jede andere Anzahl von Leitern einsetzbar.

Fig. 10 zeigt eine Ausgestaltung der Erfindung, bei der die Leiter in Leitersegmente 10a, lOb, 10c unterteilt sind. Diese beispielhaft drei Leitersegmente darge- stellt, ebenso können aber auch zwei oder mehr Leiter- segmente eingesetzt werden. Die Leitersegmente können jedes für sich aus einem oder auch aus mehreren paral- lel geführten Leitern bestehen. Die Speisung erfolgt mit einem gemeinsamen Wechselrichter oder individuellen Wechselrichter für einzelne Leitersegmente oder für Gruppen aus Leitersegmenten. Neben einem Frequenzmulti- plex ist hier auch ein Ortsmultiplex in der Übertragung möglich. Hierzu werden zweckmäßigerweise mehrere Kopp- ler 8 eingesetzt. Damit können gleichzeitig mehrere Versorgungsströme, beispielsweise für die Röntgenröhre sowie für die Detektoranordnung oder andere Verbraucher getrennt voneinander übertragen werden.

Bezugszeichenliste 1 rotierendes Teil 2 stationäres Teil 3 Lager 4 Röntgenröhre 5 Detektoranordnung 6 Wechselrichter 7 Leiteranordnung 8 Koppler 9 elektrischer Leiter 10 Leitersegmente 11 Zylinder 12 Scheibe 13 Befestigungsbolzen 14 Schraube zur Lagerbefestigung 15 Hohlprofil 16 Schleifring 17 Schraube zur Schleifringbefestigung 18 Träger des Kopplers 19 Schraube zur Trägerbefestigung 20 Motor 21 Schleifringabgriff 23 Stützen 30 Eingangsbeschaltung 31 Ausgang für Gleichstrom 32 Inverter 33 Ausgang für HF-Wechselstrom 34 Serien-Induktivität, stationäres Teil 35 Serien-Kapazität, stationäres Teil 36 Induktivität des Kopplers 8 37 Serienkapazität, rotierendes Teil

38 Hochspannungsgenerator 39 Ausgang für Hochspannung 40 Hilfsversorgung 41 Träger der Leiteranordnung 42 Kern aus weichmagnetischem Material 43 Wicklung des Kopplers 44 weichmagnetisches Material