(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線発生における高周波及び高電力用途のためのインダクタであって、
- 内側巻線及び外側巻線を含む複数の巻線を形成する少なくとも１つのワイヤ導体と、
- コイルゾーンと
を有し、
前記巻線は、トーラスの軸方向に延在する軸のまわりに中心をおく実質的な前記トーラスを形成するように、前記コイルゾーンの周りに巻かれ、
前記コイルゾーンの外側において、前記外側巻線は、実質的に前記軸から第１の半径方向距離にあり、
前記コイルゾーンの内側において、一つの前記内側巻線が前記第２の半径方向距離にあるとき、隣接する前記内側巻線は前記第３の半径方向距離にあるように、前記内側巻線は、実質的に前記軸から第２の半径方向距離にあり、実質的に前記軸から第３の半径方向距離にあり、
前記コイルゾーンはエアギャップを有し、少なくとも１つの前記巻線は前記エアギャップを通じて引き戻される、
インダクタ。
【請求項２】
前記コイルゾーンの内側において、前記巻線は巻線の対として形成され、巻線の対の第１の巻線を通じて延在する前記軸からの半径方向線は、前記巻線の対の第２の巻線を通じても実質的に延在する、請求項１に記載のインダクタ。
【請求項３】
前記第１の半径方向距離は、前記第２及び第３の半径方向距離の平均の実質的に２倍である、請求項１又は２に記載のインダクタ。
【請求項４】
フォーマが前記エアギャップ内に配置され、前記フォーマは少なくとも１つの支持体を有し、前記少なくとも１つの支持体は、前記エアギャップを通じて引き戻される前記少なくとも１つの巻線が前記少なくとも１つの支持体によって支持されるように構成される、請求項１に記載のインダクタ。
【請求項５】
前記少なくとも１つのワイヤ導体は、第１のワイヤと第２のワイヤとを有し、前記巻線は、前記第１のワイヤと前記第２のワイヤとから形成される、請求項１乃至４の何れか一項に記載のインダクタ。
【請求項６】
前記巻線は巻線の対として形成され、巻線の第１の対は、前記第２の半径方向距離にある前記第１のワイヤと前記第３の半径方向距離にある前記第２のワイヤとを有し、前記巻線の第１の対に隣接する巻線の第２の対は、前記第３の半径方向距離にある前記第１のワイヤと前記第２の半径方向距離にある前記第２のワイヤとを有する、請求項５に記載のインダクタ。
【請求項７】
前記第１のワイヤの前記巻線は前記エアギャップを通じて引き戻され、前記第２のワイヤの前記巻線は前記エアギャップを通じて引き戻される、請求項５乃至６の何れか一項に記載のインダクタ。
【請求項８】
前記少なくとも１つのワイヤ導体用の接続端子は互いに隣接して配置される、請求項１乃至７の何れか一項に記載のインダクタ。
【請求項９】
前記少なくとも１つのワイヤ導体はリッツワイヤを有する、請求項１乃至８の何れか一項に記載のインダクタ。
【請求項１０】
Ｘ線発生における使用のための高電力ジェネレータであって、
-請求項１乃至９の何れか一項に記載の高周波及び高電力用途のためのインダクタ
を有する、高電力ジェネレータ。
【請求項１１】
Ｘ線を発生させるための装置であって、
-Ｘ線源と、
-請求項１０に記載の高電力ジェネレータを有する電源と
を有し、
前記電源は電圧を生成するように構成され、
前記Ｘ線源はカソード及びアノードを有し、
前記カソードは前記アノードに対して位置決めされ、前記カソード及び前記アノードは、前記カソードから放出される電子が前記電圧に対応するエネルギーで前記アノードと相互作用するように動作可能であり、前記電子は前記アノードと相互作用してＸ線を発生する、
装置。
【請求項１２】
Ｘ線を発生させるための方法であって、
- 電源を用いて電圧を生成するステップであって、前記電圧の生成は、請求項１０に記載の高電力ジェネレータを利用するステップを有する、ステップと、
-Ｘ線源のカソードを前記Ｘ線源のアノードに対して位置決めするステップと、
- 前記カソードから電子を放出するステップと、
-前記カソードから放出される電子を、前記電圧に対応するエネルギーで前記アノードに相互作用させるステップと、
- 前記アノードからＸ線を発生させるステップであって、前記電子は前記アノードと相互作用して前記Ｘ線を発生する、ステップと
を有する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波及び高電力用途のためのインダクタ、高電力ジェネレータ、Ｘ線を発生するための装置、及びＸ線を発生するための方法、ならびにコンピュータプログラム要素及びコンピュータ可読媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代のジェネレータは、高い電力と周波数で動作しなければならない。例えば、Ｘ線ジェネレータは３０ｋＷ及び１２０ｋＷの間のピーク電力を供給しなければならず、電力インバータは２０から１００ｋＨｚのオーダーの高周波で作動する。損失を最小限に抑えるために、共振インバータを使用することがさらに知られている。これらの回路は少なくとも共振インダクタとコンデンサとを必要とする。全システムインダクタンスは、あらゆる高電圧変圧器と追加の共振インダクタに固有の漂遊インダクタンスによって定義される。変圧器が完全なインダクタンスを供給する設計は知られる。 （そのような変圧器はＤＥ１０２０１４２０２５３１Ａ１に記載されている）。
【０００３】
これらの解決策は、それらがプリント回路基板及び金属エンクロージャのような隣接部品内に渦電流を発生させる可能性がある比較的高い漂遊場に関連するという欠点を有する。
【０００４】
ＥＰ１４１４０５１Ａ１には、空芯コイルを製造するステップと、空芯コイルを芯の周囲に固定するステップとを有するコイル装置の製造方法が記載されている。空芯コイルの製造ステップにおいて、空芯コイルが製作され、巻線軸方向に配置される複数のユニット巻線部のそれぞれが１又は複数のターン数を有し、巻線軸方向に隣接するユニット巻線部が異なる内周長を有する。
【０００５】
ＵＳ１６５６９３３Ａは、巻線が、コイルの内周に２層を形成し、コイルの外周に単層を形成する種類のトロイドコイルの製造方法に関する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
Ｘ線源に対するものを含む一般的なユティリティを有するであろう高周波の高電力を発生するための改良された技術を有することは有利であろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的は、独立請求項の主題によって解決され、さらなる実施形態は従属請求項に組み込まれる。本発明の以下に記載される態様は、高周波及び高電力用途のためのインダクタ、高電力ジェネレータ、Ｘ線を発生するための装置、Ｘ線を発生するための方法、及びプログラム要素及びコンピュータ可読媒体にも適用されることに留意されたい。
【０００８】
第１の態様では、高周波及び高電力用途のためのインダクタであって、
- 少なくとも一つのワイヤ導体と、
- コイルゾーンと
を有する、インダクタが提供される。
【０００９】
少なくとも１つのワイヤ導体の巻線は、コイルゾーンの周りに巻かれる少なくとも１つのワイヤ導体を有し、トーラス形状の軸方向に延在する軸のまわりを中心とする実質的なトーラス形状を形成する。コイルゾーンの外側範囲において、少なくとも１つのワイヤ導体の外側巻線は、実質的に軸から第１の半径方向距離にある。コイルゾーンの内側範囲において、少なくとも１つのワイヤ導体の内側巻線はそれぞれ、実質的に軸から第２の半径方向距離にあり、実質的に軸から第３の半径方向距離にある。少なくとも１つの導体の内側巻線が第２の半径方向距離にあるとき、少なくとも１つの導体の次の内側巻線は第３の半径方向距離にある。
【００１０】
言い換えれば、二重巻線方式が使用され、コアの周りの単一のターンを使用する代わりに２つのターンが使用される。別の言い方をすると、トロイドの内側ではターンは互いの上にあり、トロイドの外側ではターンは互いに隣接している。したがって、トロイダル形状は、その周囲にここでもトロイダル形状で二重巻線（又は実際には三重巻線）を有し、コイルゾーンの外側範囲では、巻線は互いに隣接し、一方、コイルゾーンの内側範囲では、巻線は互いの上に設けられ、二重巻線方式の場合、2つのターニングが互いの上に設けられ、三重巻線方式の場合、3つの巻線が互いの上に設けられる。
【００１１】
別の言い方をすると、高周波、高電力、及び低ノイズの用途のためのインダクタが提供され、コイルの高品質ファクタが提供される。したがって、低損失で結合される、高い蓄積エネルギー能力が可能になる。
【００１２】
このようにして、漂遊磁界を減らすことができる。
【００１３】
このようにして、厳しい電磁適合性が要求される適用性、及び／又は高性能用途に対する適用性が提供される。
【００１４】
さらに、インダクタは高い周波数及び電力で大きな損失を被らない。インダクタコイルは、 1）表皮効果と近接効果による損失を最小限に抑えるリッツワイヤを使用できること、2）コアの最適な断面積を計算できること、3）漂遊磁界が、巻線方式によって低減されるため、金属エンクロージャ内の渦電流による漂遊磁界による損失が低減されることにより、高いＡＣ損失を経験しない。
【００１５】
そのため、金属製エンクロージャ内の渦電流損失及びPCBなどの隣接する電子機器への干渉を軽減できる。
【００１６】
別の言い方をすれば、インダクタを使用するいかなる回路も、二重（実際には三重）巻線方式を有するインダクタを利用することができ、この漂遊磁界を減少させ、電磁適合性及び高性能を改善することができる。
【００１７】
一例では、コイルゾーンの内側範囲において、少なくとも１つのワイヤ導体の巻線が巻線の対として形成される。巻線の対の第１の巻線を通って延在する軸からの半径方向の線も、巻線の対のうちの第２の巻線を通って実質的に延在する。
【００１８】
言い換えれば、内側の巻線を互いの上に正確に重ね合わせることができる。
【００１９】
一例では、第１の半径方向距離は、第２及び第３の半径方向距離の平均のほぼ２倍である。
【００２０】
このように、コイルゾーンの内側のワイヤは、ワイヤ間に隙間なく互いに接触することができ、同様に、コイルゾーンの外側のワイヤは、ワイヤ間に隙間なく互いに接触することができる。
【００２１】
別の言い方をすると、巻線方式はコア（コイルゾーン）の周りに銅製のシールド（又は銅層）を近似するか、又は形成する。このようにして、磁束はコアに閉じ込められる。シールドは、シールド内のギャップが少ないとき、すなわち、巻線間のギャップがより少なく、かつ小さくなると、磁束漏れを防ぐのにより効果的である。内側の巻線を互いの上に正確に配置しない場合、必要とされる他の場合よりも大きな内径が必要になり、外径は内径のN倍にはならない。その場合、トロイドの外径上に必要以上の隙間があり、巻線部によって形成されたシールドはそれほど効果的ではないであろう。
【００２２】
このようにして、漂遊磁界を減らすことができる。
【００２３】
第１の態様では、コイルゾーンはエアギャップを含み、少なくとも１つのワイヤ導体の巻線はエアギャップを通して引き戻される少なくとも１つのワイヤ導体の少なくとも１つの巻線を有する。
【００２４】
言い換えれば、コイル巻線の中心を通って引き戻される補償巻線が提供される。
【００２５】
このようにして、一連の円ではなく螺旋である巻線によって生じる漂遊磁界を減らすことができる。
【００２６】
換言すれば、一つの巻線が、主巻線とは反対方向に磁気軸に沿ってエアギャップに設けられ、このようにしてコア上の巻線方向から生じる場の一部が補償される。
【００２７】
一例では、フォーマがエアギャップ内に配置される。フォーマには少なくとも1つの支持体がある。少なくとも１つの支持体は、エアギャップを通して引き戻される少なくとも１つのワイヤ導体の少なくとも１つの巻線が少なくとも１つの支持体によって支持されるように構成される。
【００２８】
一例では、少なくとも１つの導体は、第１のワイヤ導体と第２のワイヤ導体とを含む。巻線は、第１のワイヤ導体と第２のワイヤ導体とから形成される。
【００２９】
言い換えれば、２つのターンを有する単一のワイヤを使用する代わりに、２つのワイヤが二重巻線を達成するように使用される（又は２つのワイヤが、二重に巻かれる一つのワイヤを備える三重巻線を達成するように使用されるか、又は３つのワイヤが、三重巻線を達成するように使用される）。
【００３０】
このようにして、コイルの自己共振が増大する。
【００３１】
２つのコイル巻線の方向は、それらが磁束を生成するのに互いに助け合う。一般論として、全てのコイル巻線（又はサブコイル巻線）の方向及び全てのサブコイルの電気的接続は、それらが所望の磁束を生成するのに互いに助け合う。
【００３２】
別の言い方をすると、２つの完全なコイルが提供され、それらは両方ともコイルゾーンの周りにトーラスを形成し、それはエアギャップを含むか又はエアギャップになり得る。
【００３３】
一例では、少なくとも１つのワイヤ導体の巻線は巻線の対として形成される。巻線の第１の対は、第２の半径方向距離にある第１のワイヤ導体と第３の半径方向距離にある第２のワイヤ導体とを有する。巻線の第１の対に隣接する巻線の対は、第３の半径方向距離にある第１のワイヤ導体と第２の半径方向距離にある第２のワイヤ導体とを有する。
【００３４】
言い換えれば、一つのワイヤの代わりに2本のワイヤを使用する場合、一つのワイヤが一つのターンでトロイドの内側で他方の上にあった場合、次のターンの間のトロイドの内側の底にある点で2本のワイヤは交代する。この交代方式が各ターンの後に厳密に行われる必要はない。むしろ、どのワイヤがトロイドの内側で他方のワイヤの上にあるかの交代は、各第二又は第三のターンの後、又は第三を超えるターンの後でさえも適用することができる。しかしながら、これを行う際に、各ワイヤが他のワイヤと同じ場所（内径での底部又は頂部位置 - トロイドの内側）にあることが多いように交代方式が提供される。
【００３５】
これは、適切な交代巻線方式で2本より多いワイヤに拡張できる。ターン巻線を作るためにワイヤの数を増やすことができるので（1ターンを作るために2本のワイヤを平行に使用することは、2ターンを作るために1本のワイヤを使用することとエネルギーの点で同等と見なすことができる）、完全なコイルを形成するためにコイルセグメント又はサブコイルの数は増やされることができる。したがって、２つの半コイルは直列又は並列に接続され、共通のコア（例えば空芯）を共有することができる。しかしながら、２つより多くのコイル（例えば、６個又は１２個のサブコイル）を使用することができる。これらのサブコイルも、完全なコイルの所望のインダクタンス値になるように直列又は並列に接続することができる。これにより、設計の柔軟性が高まる。
【００３６】
したがって、１つのトロイダルコイルを必要に応じていくつでもサブコイルに分割することができる。各サブコイルは二重又は三重巻線を使用して作ることができる。これらの複数の巻線は、単一の巻線としての一つのワイヤとしてではなく、平行なワイヤを使用して作ることができる。
【００３７】
言い換えると、1ターンを作るために2本のワイヤを並列に使用することは、エネルギーの点で2ターンを作るために一つのワイヤを使用することと同じである。より少ないターンが、特定のアプリケーションでは有益であるより高い自己共振に変換されるため、これはコイルの自己共振を増加させる。より多くのワイヤが使用される場合、この効果は明らかにより顕著になる。1ターンを作る平行な3本のワイヤは3ターンを作る一つのワイヤと同じである。複数のワイヤを使用する場合、交代方式が維持され、このようにして電流はワイヤ間で均等に分配される。
【００３８】
一例では、コイルゾーンはエアギャップを含み、第１のワイヤ導体の巻線はエアギャップを通して引き戻され、第２のワイヤ導体の巻線はエアギャップを通して引き戻される。
【００３９】
一例では、少なくとも１つの導体用の接続端子は互いに隣接して配置される。
【００４０】
このようにして、電気的接続の単純さは容易である。
【００４１】
一例では、少なくとも１つの導体はリッツワイヤを有する。
【００４２】
リッツワイヤを使用すると、複雑な配線形状の実施形態が容易になり、また、説明した二重及び三重巻線方式が容易になる。個々のワイヤの束から形成されるワイヤの形態でのリッツワイヤの使用は、それ自体のワイヤを流れる電流による表皮効果の悪影響を軽減する。個々のワイヤの束から形成されるワイヤの形態でのリッツワイヤの使用は、隣接するワイヤにおける電流に起因する表面電流をもたらす近接効果の悪影響を減少させる。そうでない場合、これは、AC損失につながる可能性があるコイルゾーンの内側範囲（例えばエアギャップ）に関する問題になり得る。
【００４３】
第２の態様では、高電力ジェネレータであって、
- 第１の態様による高周波及び高電力用途のためのインダクタ
を有する高電力ジェネレータが提供される。
【００４４】
第３の態様では、Ｘ線を発生するための装置であって、
- X線源、及び
- 第２の態様による高電力ジェネレータを有する電源
を有する装置が提供される。
【００４５】
電源は電圧を発生するように構成される。 Ｘ線源は、カソードとアノードとを有する。カソードはアノードに対して配置され、カソードとアノードとは、カソードから放出される電子が電圧に対応するエネルギーでアノードと相互作用するように動作可能である。電子はアノードと相互作用してＸ線を発生させる。
【００４６】
第４の態様では、Ｘ線を発生する方法であって、
- 電源を用いて電圧を生成するステップであって、前記電圧の生成は、前記第２の態様による高電力ジェネレータを利用するステップを有する、ステップと、
- Ｘ線源のアノードに対してＸ線源のカソードを位置決めするステップと、
- カソードから電子を放出するステップと、
-カソードから放出される電子を、前記電圧に対応するエネルギーでアノードに相互作用させるステップと、
- アノードからＸ線を発生させるステップであって、電子はアノードと相互作用してＸ線を発生させる、ステップと
を有する方法が提供される。
【００４７】
別の態様によれば、処理ユニットによって実行されるコンピュータプログラム要素において、前述の方法ステップを実行するように適合される、前述の装置を制御するコンピュータプログラム要素が提供される
【００４８】
別の態様によれば、前述のように記憶されるコンピュータ要素を有するコンピュータ可読媒体が提供される。
【００４９】
有利には、上記の態様のいずれかによって提供される利益は、他の態様のすべてに等しく当てはまり、逆もまた同様である。
【００５０】
上記の態様及び例は、以下に記載される実施形態を参照して明らかになるであろう。
【００５１】
例示的な実施形態は、添付の図面を参照して以下に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】左側の図におけるインダクタの概略例を示しており、２本のワイヤが平行であり、巻線毎に１８０°ねじられており、右側の図面におけるインダクタの断面図である。
【図２】インダクタの第１の巻線の概略例を示す。
【図３】インダクタの巻線の概略例を示す。
【図４】上の図では分解される形態で、下の図では組み立てられた形態でのコイルフォーマの概略例を示す。
【図５】Ｘ線を発生させるための装置の概略例を示す。
【図６】Ｘ線の発生方法の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
図１は、左側の図におけるインダクタ１０の概略例と、右側の図に示されるインダクタの断面図を示す。少なくとも１つのワイヤ導体２０の第１ワイヤ導体２２及び第２ワイヤ導体２４の巻線５２及び５４から形成することができる補償巻線５０がエアギャップ内に示される。しかしながら、ここで説明した二重、実際には三重の巻線方式は、磁気コアのような空芯以外のコアの周りに使用することができ、その場合、補償巻線５０は使用されない。したがって、巻線は、必ずしもエアギャップの周りではなく、コイルゾーン３０の周りにあると考えることができる。また、２つのワイヤ２２及び２４（又は実際には３つのワイヤ）の形態の少なくとも１つのワイヤ導体２０を使用するのではなく、単一のワイヤを使用して以下に説明する二重巻線を形成することができる。また、図１に示すインダクタは概略的に表されるので、補償巻線５０がコアの周りの巻線から形成されるようには示されておらず、これは表現の単純化のために図１に示される。図２は、少なくとも１つのワイヤ導体のうちの１つのワイヤ２２が空芯の周りにどのように巻かれ、巻線５２が空芯を通って引き戻され得るかを示す。図２では、ここでも単純化のために第２のワイヤ導体２４は示されていないが、図１に示されるように、２つの巻線がコアの内側に互いの上であるが、コアの外側で互いに隣接するように空芯の周りにも巻かれる。また、２本のワイヤを有するのではなく、単一のワイヤ２２を二重巻線構成で巻くことができる。
【００５４】
図１をさらに詳細に参照すると、高周波及び高電力用途のためのインダクタ１０が示される。インダクタ１０は、少なくとも１つのワイヤ導体２０と、コイルゾーン３０とを備える。トーラス形状の軸方向に延在する軸のまわりを中心とする実質的なトーラス形状を形成するためにコイルゾーン３０の周りに巻かれる少なくとも１つのワイヤ導体２０の巻線を有する。したがって、軸は図１に示す巻線の中心を通って下方に延在し、図３を参照すると、軸は半径ｒ、ａ及びｂが延在する位置で紙面から延在する。図１を引き続き参照すると、コイルゾーン３０の外側範囲で、少なくとも１つのワイヤ導体２０の外側巻線が、実質的に軸から第１の半径方向距離にある。コイルゾーン３０の内側範囲において、少なくとも１つのワイヤ導体２０の内側巻線は、それぞれ実質的に軸から第２の半径方向距離にあり、実質的に軸から第３の半径方向距離にある。少なくとも１つの導体２０の内側巻線が第２の半径方向距離にあるとき、少なくとも１つの導体の次の内側巻線は第３の半径方向距離にある。したがって、図３を参照すると、視覚化を容易にするために上述の二重巻線を示していない単純化されるインダクタが示され、外側巻線は第１半径ｂであり、図３に示す単一巻線ではない内側巻線は実際、図１に示される二重巻線にある。したがって、インダクタ１０の内径ａは、実際には巻線の２つの半径である。
【００５５】
一例では、第１の半径方向距離における少なくとも一つのワイヤの巻線は互いに正確に隣接しており、言い換えれば接触している。すなわち、コア（又はコイルゾーン）の外側の巻線は互いに突き合わされる。
【００５６】
一例では、第３の半径方向距離における少なくとも一つのワイヤの巻線は互いに正確に隣接しており、言い換えれば接触している。すなわち、コイルゾーンの内側の巻線は互いに突き合わされる。
【００５７】
一例では、コイルゾーンの内側範囲において、少なくとも１つのワイヤ導体の巻線は、それぞれ実質的に軸から第２の半径方向距離にあり、実質的に軸から第３の半径方向距離にあり、実質的に軸から第４の半径方向距離にある。言い換えれば、コイルゾーンの周りに単一のターンを使用する代わりに、３つのターンが使用される三重巻線方式が使用される。別の言い方をすると、トロイドの内側では３つのターンが互いの上にあり、一方で、トロイドの外側ではターンは互いに隣接している。
【００５８】
一例では、コイルゾーンはエアギャップを有する。
【００５９】
例えばＸ線ジェネレータに必要とされる高電力レベルで、磁気コアではなく空芯を有することによって、高周波での高損失が軽減され、熱管理に関連する要求が低減される。任意のインダクタンス値のインダクタが実現可能であり、１００ｋＨｚを超え最大１ＭＨｚまでのスイッチング周波数及び数百アンペアの電流で動作することができる、ＳｉＣ及びＧａＮなどのワイドバンドギャップ半導体に基づくスイッチング技術と互換性がある。
【００６０】
一例によれば、コイルゾーン３０の内側範囲において、少なくとも１つのワイヤ導体２０の巻線は、巻線の対４０として形成される。巻線の対の第１の巻線４０ａを通って延在する軸からの半径方向線も、巻線の対の第２の巻線４０ａを通って実質的に延在する。
【００６１】
一例では、コイルゾーンの内側範囲において、少なくとも１つのワイヤ導体の巻線は、３組の巻線として形成される。３組の巻線の第１の巻線を通って延在する軸からの半径方向の線も、実質的に３組の第２の巻線を通って延在し、３組の巻線の第３の巻線を通っても延在する。
【００６２】
一例では、外径は内径の約Ｎ倍であり、Ｎは内径上の巻線上の層数である。したがって、Ｎ ＝ ２及びＮ ＝ ３及びそれより高い数のインダクタが可能である。
【００６３】
一例によれば、第１の半径方向距離は、第２及び第３の半径方向距離の平均のほぼ２倍である。
【００６４】
一例では、第１の半径方向距離は、第２及び第３及び第４の半径方向距離の平均の実質的に３倍である。従って、ここでも、コイルゾーンの内側のワイヤは、コイルゾーンの外側のワイヤのように互いに接触し得る。一例によれば、コイルゾーン３０はエアギャップを含み、少なくとも１つのワイヤ導体２０の巻線は、エアギャップを通して引き戻される少なくとも１つのワイヤ導体の少なくとも１つの巻線５０を有する。
【００６５】
一例では、「戻り」巻線は、コイルの中心面内のコイル形状と同軸に配置される。
【００６６】
一例では、エアギャップを通して引き戻される少なくとも１つのワイヤ導体の少なくとも１つの巻線は、結果として生じる漂遊磁界が最小になるように軸から半径方向にある。特定の半径は、シミュレーション及び／又は手動の適合によって決定することができる。
【００６７】
一例によれば、フォーマはエアギャップ３０内に配置される。フォーマは少なくとも１つの支持体を有する。少なくとも１つの支持体は、エアギャップを通して引き戻される少なくとも１つのワイヤ導体２０の少なくとも１つの巻線５０が少なくとも１つの支持体によって支持されるように構成される。フォーマの一例を図４に示す。
【００６８】
一例では、リング構造６０がエアギャップ３０内に配置される。リング構造は少なくとも１つの溝を有する。少なくとも１つの溝は、エアギャップを通して引き戻される少なくとも１つのワイヤ導体２０の少なくとも１つの巻線５０が少なくとも１つの溝内に位置するように構成される。リング構造の一例を図４に示す。
【００６９】
このようにして、補償巻線を正確に位置決めし、その位置に維持することができる。
【００７０】
一例では、リング構造は熱可塑性樹脂から作られる。
【００７１】
一例によれば、少なくとも１つの導体２０は、第１のワイヤ導体２２及び第２のワイヤ導体２４を有する。巻線は、第１のワイヤ導体及び第２のワイヤ導体から形成される。
【００７２】
一例では、少なくとも１つの導体は、第１のワイヤ導体と、第２のワイヤ導体と、第３のワイヤ導体とを有する。巻線は、第１のワイヤ導体と、第２のワイヤ導体と、第３のワイヤ導体とから形成される。言い換えれば、３つのターンを有する単一のワイヤを使用する代わりに、３つのワイヤが二重巻線を達成するために使用される。
【００７３】
一例によれば、少なくとも１つのワイヤ導体２０の巻線は、巻線の対４０として形成される。巻線の第１の対４２は、第２の半径方向距離にある第１のワイヤ導体２２と第３の半径方向距離にある第２のワイヤ導体２４とを有する。巻線の第１の対に隣接する巻線の対４４は、第３の半径方向距離にある第１のワイヤ導体２２と第２の半径方向距離にある第２のワイヤ導体２４とを有する。
【００７４】
一例によれば、コイルゾーンはエアギャップを有する。第１のワイヤ導体２２の巻線５２はエアギャップ３０を通して引き戻され、第２のワイヤ導体２４の巻線５４はエアギャップを通して引き戻される。
【００７５】
一例では、第３のワイヤ導体の巻線が空芯を通して引き戻される。
【００７６】
一例によれば、少なくとも１つの導体用の接続端子は互いに隣接して配置される。
【００７７】
一例では、少なくとも１つの導体は、銅線などの何れかの通常の種類のワイヤとすることができる。
【００７８】
一例では、少なくとも１つの導体は、個々のワイヤの束から形成することができる。
【００７９】
一例によれば、少なくとも１つの導体２０はリッツワイヤを有する。
【００８０】
一例では、インダクタは最大１００ｋＨｚの周波数で動作するように構成される。一例では、インダクタは最大１ＭＨｚの周波数で動作するように構成される。一例では、インダクタは１００アンペアまでの電流で動作するように構成される。一例では、インダクタは、自然対流を伴う空冷のみを使用して１５０ｋＨｚで１０００アンペアまでの電流で動作するように構成される。
【００８１】
図５は、Ｘ線を発生させるための装置２００を示す。装置２００は、高電力ジェネレータ１００を備える。高電力ジェネレータは、図１乃至図３に関して説明したように、高周波及び高電力用途のためのインダクタ１０を備える。従って、高電力ジェネレータは、Ｘ線ジェネレータのような高電力システムにおいてだけでなく、例えば自動車用途においても適用可能性を有する。空芯を使用すると、大電力用途でも芯が飽和することはない。飽和の問題が存在しないため、コイルは優れた直線性を示す。空芯であれば、芯損失はない。また、空芯は損失も飽和もないので、芯特性の温度依存ドリフトはない。したがって、高周波及び高電力及び低雑音適用性を有する（例えば、空芯を有する）インダクタを使用して、高電力を効果的に生成することができる。
【００８２】
引き続き図５を参照すると、Ｘ線を発生させるための装置２００は、Ｘ線源２１０と、上述のような高電力ジェネレータ１００を備える電源２２０とを備える。電源２２０は電圧を発生するように構成される。 Ｘ線源２１０は、カソード２１２及びアノード２１４を有する。カソード２１２はアノード２１４に対して位置決めされ、カソード２１２及びアノード２１４は、カソード２１２から放出される電子が、電圧に対応するエネルギーでアノード２１４と相互作用するように動作可能である。電子はアノード２１４と相互作用してＸ線を発生させる。
【００８３】
図６は、その基本ステップにおいてＸ線を発生させるための方法３００を示す。方法３００は、
- ステップａ）とも呼ばれる生成ステップ３１０において、電源２２０を用いて電圧を生成するステップであって、電圧の生成は、高電力ジェネレータ１００を利用するステップを有する、ステップと、
- ステップｂ）とも呼ばれる位置決めステップ３２０において、Ｘ線源２１０のカソード２１２をＸ線源２１０のアノード２１４に対して位置決めするステップと、
- ステップ２１２）とも呼ばれる放出ステップ３３０において、カソード２１２から電子を放出するステップと、
- ステップｄ）とも呼ばれる相互作用ステップ３４０において、前記電圧に対応するエネルギーでアノード２１４にカソード２１２から放出される電子を相互作用させるステップと、
- ステップｅ）とも呼ばれる生成ステップ３５０において、アノード２１４からＸ線を生成するステップであって、電子はアノード２１４と相互作用してＸ線を生成する、ステップと
を有する。
【００８４】
他の例示的な実施形態では、前述の実施形態のうちの１つによる方法の方法ステップ、適切なシステムを実行するように構成されることを特徴とするコンピュータプログラム又はコンピュータプログラム要素が提供される。
【００８５】
したがって、コンピュータプログラム要素はコンピュータユニットに格納されてもよく、これも実施形態の一部であり得る。この計算ユニットは、上述した方法のステップの実行を実行又は誘導するように構成することができる。さらに、上述の装置の構成要素を動作させるように構成することができる。計算ユニットは、自動的に動作するように、及び／又はユーザの命令を実行するように構成することができる。コンピュータプログラムは、データプロセッサの作業メモリにロードすることができる。したがって、データプロセッサは、前述の実施形態のうちの１つによる方法を実行するように装備され得る。
【００８６】
本発明のこの例示的な実施形態は、最初から本発明を使用するコンピュータプログラムと、更新によって既存のプログラムを本発明を使用するプログラムに変えるコンピュータプログラムの両方を網羅する。
【００８７】
さらに、コンピュータプログラム要素は、上述の方法の例示的実施形態の手順を満たすために必要なすべてのステップを提供することができる可能性がある。
【００８８】
本発明のさらなる例示的な実施形態によれば、ＣＤ−ＲＯＭのようなコンピュータ可読媒体が提示され、そのコンピュータ可読媒体はその上に記憶されるコンピュータプログラム要素を有し、そのコンピュータプログラム要素は前のセクションで説明される。
【００８９】
コンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に又はその一部として供給される光記憶媒体又は固体媒体などの適切な媒体に格納及び／又は配布することができるが、インターネット又は他の有線又は無線の電気通信システムなどを介して他の形態で配布することもできる。
【００９０】
しかしながら、コンピュータプログラムは、ワールドワイドウェブのようなネットワークを介して提示されてもよく、そのようなネットワークからデータプロセッサのワーキングメモリにダウンロードされてもよい。本発明のさらなる例示的実施形態によれば、コンピュータプログラム要素をダウンロード可能にするための媒体が提供され、そのコンピュータプログラム要素は、本発明の前述の実施形態のうちの１つによる方法を実行するように構成される。
【００９１】
本発明の実施形態は、異なる主題を参照して説明されることに留意しなければならない。特に、いくつかの実施形態は方法タイプの請求項を参照して説明されるが、他の実施形態はデバイスタイプの請求項を参照して説明される。しかしながら、当業者は、特に断らない限り、１つのタイプの主題に属する特徴の何れかの組み合わせに加えて、異なる主題に関連する特徴間の何れかの組み合わせも考慮されるという上記及び以下の説明から集めるであろう。本願と共に開示される。ただし、すべての機能を組み合わせて、機能の単純な合計以上の相乗効果を得ることができる。
【００９２】
本発明を図面及び前述の説明において詳細に図示及び説明してきたが、そのような図示及び説明は例証的又は例示的であり、限定的ではないと見なされるべきである。本発明は開示される実施形態に限定されない。開示される実施形態に対する他の変形は、図面、開示、及び従属請求項の検討から、請求される発明を実施する際に当業者によって理解され達成され得る。
【００９３】
請求項において、単語「有する」は他の要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は複数を排除するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットが特許請求の範囲に再引用されるいくつかの項目の機能を果たすことができる。特定の手段が相互に異なる従属請求項に再引用されるという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示すものではない。請求項中の如何なる参照符号も範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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