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Es ist bekannt, Röntgenröhren mit elektrischen Spannungen, die ausser ihrer Richtung auch ihren Betrag in mehr oder weniger engen Grenzen beibehalten, von einer Brückenschaltung aus zu versorgen, welche in zwei einander benachbarten Brückenseiten elektrische Ventile und in den beiden anderen Brückenseiten Kondensatoren enthält. Die für diesen Zweck geeigneten Hochvakuumventilröhren mit Glühkathode sind, wie bekannt, einzeln den beim Betriebe von Röntgenröhren mit dieser Schaltungsanordnung auftretenden hohen elektrischen Spannungen nicht gewachsen und müssen daher in Gruppen von zwei oder mehreren hintereinandergeschalteten Ventilen Verwendung finden.
Abgesehen von der Umständlichkeit, welche die notwendige Heizstromversorgung dieser mindestens vier Hochvakuumventilrohren mit sich bringt, genügt dabei das Versagen eines Ventiles, um die Überlastung und damit das Unbrauchbarwerden mindestens der sämtlichen mit ihm hintereinandergeschalteten Ventile herbeizuführen. Ähnliche, dem gleichen Zweck dienende, bekannte Anordnungen mit umlaufender Schaltvorrichtung haben den Nachteil, dass die Kondensatoren, sobald die Ladespannung ihren Scheitelwert überschritten hat, sich über den umlaufenden Teil der Schaltvorrichtung zu entladen pflegen, da dieser sich mittlerweile noch nicht genügend weit von den betreffenden ruhenden Kontaktstücken entfernt hat.
Diese Nachteile sind bei der neuen Einrichtung vermieden, die in Ausführungsbeispielen in der Abbildung, der Schaltungsanordnung nach, schematisch dargestellt ist. Wie bei den bekannten Einrichtungen der erwähnten Art befindet sich in den Ausführungsformen Fig. 1 und Fig. 2 die Röntgenröhre a in dem einen Brückenzweig, während in zwei einander benachbarten, je mit einem der beiden Enden des Zweiges der Röntgenröhre verbundene Brückenseiten Kondensatoren b geschaltet sind.
Jede der beiden anderen Brückenseiten enthält nun gemäss der Erfindung ausser einem Ventil, das eine Vakuumventilröhre, beispielsweise wieder eine Hochvaknumventilröhre mit Glühkathode, aber auch, wie in dem abgebildeten Ausführungsbeispiel, eine umlaufende Schaltvorrichtung sein kann, eine Funkenstrecke d von solcher Länge, dass die Entladespannung sie und zugleich das ihr zugeordnete Ventil nicht zu überbrücken vermag.
Bei umlaufenden Gleichrichtern ist es an sich bekannt, beim Betriebe mit elektrischen Mehrphasenströmen hinter die umlaufenden Gleichrichter Funkenstrecken zu schalten. Bei der neuen Einrichtung kann man aber durch deren Ausbildung nach der Erfindung mit nur einem Ventil in jeder der beiden Brückenseiten auskommen. Dieses ist durch die ihm vorgeschaltete Funkenstrecke d, wenn es eine Vaknumventilröhre ist, vor Überlastung, und wenn es eine umlaufende Schaltvorrichtung ist, vor elektrischen Entladungen zwischen den relativ gegeneinander bewegten Teilen der Schaltvorrichtung, nach deren Entfernen voneinander, geschützt.
Durch die Hintereinanderschaltung von Funkenstrecke und Ventil ist beim Laden jedes Kondensators, der in der an sich bekannten Weise auch in einer Gruppe von Kondensatoren bestehen kann, der Ladestromkreis des anderen Kondensators sowohl gegen die Entladung dieses anderen Kondesators als auch gegen Entladung der Hintereinanderschaltung beider Kondensatoren, doppelt gesichert.
Dient als Stromquelle ein mit Maschinenwechselstrom betriebener Transformator, so wird dessen Hochspannungswicklung e zweckmässig in der an sich bekannten Weise in dem anderen Brückenzweig untergebracht (Fig. 1).
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Man kann jedoch auch zwei Transformationsgeräte verwenden und die Hochspannungswicklung/ jedes von ihnen in eine der beiden die Funkenstrecken und Ventile enthaltenden Brüekenseiten schalten (Fig. 2). Das so erreichte Vorhandensein je einer Drahtwicklung in jedem der beiden Ladestromkreise der Kondensatoren fügt der Sicherung durch die Hintereinanderschaltung aus Funkenstrecke und Ventil noch die weitere Sicherung durch die Drosselwirkung der betreffenden Drahtwieklung hinzu.
Sind die
Transformationsgeräte Induktorien, so kann man die beiden, je in einem der Primärstromkreise dieser beiden Induktorien arbeitenden periodischen Stromunterbrecher zwangläufig so miteinander verbinden, sie beispielsweise in der an sich bekannten Weise zu einer einzigen Vorrichtung so vereinigen, dass die beiden Primärstromkreise abwechse'nd unterbrochen weiden. -
Bildet man die Funkenstrecken d als Ventilfunkenstrecken, etwa wieder, wie die Vorrichtung e, als umlaufende Schaltvorrichtungen aus, so wird dadurch der elektrische Leitungswiderstand für den
Ladestrom der Kondensatoren vermindert. Auch kann man dann in manchen Fällen mit den Ventil- funkenstrecken allein auskommen und infolgedessen die Ventile e entbehren.
Aber auch bei Einrichtungen irgendwelcher Art zum Betriebe von Hochspannungsapparaten . unter Verwendung von Ventilen erweist es sich als vorteilhaft, den Ventilvorrichtungen Funkenstrecken vorzuschalten, wenn die Ventilvorrichtungen vor Überlastung geschützt werden sollen. Zweckmässig kann man auch zu beiden Seiten der Funkenstreeken d Widerstände g, etwa Flüssigkeitswiderstände, einschalten, wodurch etwa von den Funkenstrecken ausgehende schnelle elektrische Schwingungen auf ihrem Wege zur Röntgenröhre und zu den Transformatoren gedämpft werden.
Bei den Ausführungsformen nach Fig. 1 und Fig. 2 und bei den bekannten Einrichtungen zum
Betriebe von Röntgenröhren mit hohen elektrischen Spannungen von gleichbleibender Richtung und nur in mehr oder weniger engen Grenzen sich änderndem Betrag unter Verwendung elektrischer Ventile und Kondensatoren befindet sich mindestens eine Stromunterbrechungsstelle, in Gestalt einer Funkenstrecke oder einer umlaufenden Schaltvorrichtung oder auch einer Vakuumventilrohre, zwischen der
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welche an der Unterbrechungsstelle ihren Ursprung haben, zur Röntgenröhre gelangen, deren Betrieb sie stören und die selbst sie schädigen. Ferner bestätigt die Erfahrung, dass, zumal wenn die Unterbrechungsstellen Funkenstrecken sind, die Strombelastung der Stromquelle verhältnismässig gross ist.
Ein Fortschritt wird hierin erreicht, wenn man die Einrichtung so ausbildet, wie es in zwei Ausführungsbeispielen in Fig. 3 und Fig. 4 der Schaltungsanordnung nach schematisch dargestellt ist. Der Hochspannungsapparat, hier wiederum eine Röntgenröhre h, ist, wie es an sieh bekannt ist, beiderseits durch je eine von zwei Stromquellen, hier die Hochspannungswicklungen i von zwei Transformationsgeräten, etwa von zwei Induktorien, in deren Primärstromkreis ein periodischer Stromunterbrecher geschaltet ist, von allen Unterbrechungsstellen des Stromsystems getrennt (Fig. 3).
Der Röntgenröhre h sind Kondensatoren k parallelgeschaltet, während zwischen den von der Röntgenröhre abgewandten Enden der beiden Stromquellen i in der Ausführungsform Fig. 3 eine Ventilvorrichtung, etwa eine Hoch- vakuum-Ventilröhre m, mit ihrer etwa von einem Heizstromtransformator n mit Heizstrom versorgten Glühkathode liegt.
Auf diese Weise ist der Hochspannungsapparat h vor schnellen elektrischen Schwingungen und die Ventilvorrichtung m vor den Entladungen der Kondensatoren 7c geschützt und, wie die Erfahrung bestätigt, die Strombelastung der beiden Stromquellen i vermindert. Da der Stromweg zwischen den Kondensatoren und den Stromquellen ununterbrochen ist, überlagert sich das Potential, auf welches die jeder der beiden Stromquellen i benachbarte Kondensatorbelegung jeweils geladen ist, dem Potential der Stromquelle i über deren ganze Länge hin. Dadurch ist eine günstigere, weil gleichmässigere Potentialverteilung längs der Stromquellen i als bei den bekannten Einrichtungen erreicht.
Sind die Stromquellen i Transformationsgeräte, so bilden sie mit ihren beiden Wicklungen ab Belegungen je einen Kondensator, welche Kondensatoren, da die Primärwicklungen, ebenso wie die elektrische Mitte der Kondensatorenanordnung 7c als praktisch auf Erdpotential befindlich wirken, zusätzliche, die ins Spiel kommende Kapazität vergrössernde Kondensatoren sind, zumal wenn die Mitte der Kondensatorenanordnuug k leitend mit der Erde verbunden ist ; dadurch wird auch die in der Röntgenröhre wirksame Energiemenge vergrössert.
Die Ventilvorrichtung m ist durch die Funkenstrecken o entlastet, die zwischen die Ventilvorrichtung m und die beiden Stromquellen i geschaltet sind. Erfahrungsgemäss für die Wirksamkeit der Einrichtung zweckmässig kann man'der Ventilvorrichtung oder dieser und den Schutzfunkenstrecken p eine Funkenstrecke o parallelschalten. Durch entsprechendes Einstellen der Länge der Funkenstrecke o kann man dann die an der Röntgenröhre liegende Spannung messen. Zugleich wird die Ventilvorrich- tung in auch noch durch die ihr parallelgeschaltete Funkenstrecke o sowie auch die Röntgenröhre h vor Beschädigung durch zu hohe Spannungen geschützt. Wiederum können in der an sich bekannten Weise, in den Stromkreis Flüssigkeits-od. dgl. Widerstände q eingeschaltet sein.
Ist die Ventilvorrichtung m eine Vakutimventilröhre, so-ist es in manchen Fällen erwünscht, sie vor den schnellen elektrischen Schwingungen zu schlitzen, dite von den ; Funkenstrecken in ihrem Strom-
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und s, ebenso wie die Röntgenröhre h, der die Kondensatoren k parallelgeschaltet sind, durch Draht- wicklungen i, hier die Hochspannungswicklungen der beiden Transformationsgeräte, etwa Induktorien, von den Schutzfunkenstrecken, die zweckmässig als Ventilfunkenstrecken ausgebildet und, wie in Fig. 4 zu einer einzigen Funkenstrecke 6 vereinigt sein können, getrennt sind.
Die durch die Funkenstrecke t ausgelösten schnellen elektrischen Schwingungen werden, wie bekannt, an den Wicklungen i reflektiert, so dass sie nicht über die Wicklungen i hinausgelangen können und die Vakuumventilröhren runs s, ebenso wie die Röntgenröhre h vor ihnen geschützt sind. Anderseits ist auch zwischen den Vakuum- ventilröhren r und s durch die Kondensatoren k ein Ausgleichsweg für etwaige, von den Vakuumventilröhren ausgehende Störungen geschaffen, so dass solche Störungen, insoweit sie überhaupt auftreten, von der Röntgenröhre h ferngehalten sind.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum Betriebe von Hochspannungsapparaten, insbesondere Röntgenröhren, unter Verwendung von elektrischen Ventilvorrichtungen und Kondensatoren, dadurch gekennzeichnet, dass den Ventilen Funkenstrecken von solcher Länge vorgeschaltet sind, dass die Entladespannung der Kondensatoren die Funkenstrecke und zugleich das ihr zugeordnete Ventil nicht zu überbrücken vermag (Schutzfunkenstrecken).