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Schaltungsanordnung für Röntgenröhren u. dgl.
Die Erfindung betrifft eme Schaltungsanordnung für Röntgenröhren u. dgl., welche bloss einen
Teil der von einer Hochspannungswechselstromquelle ausgehenden Stromwellen ausnutzen. Durch diese
Schaltungsanordnung wird nicht nur besser für die Aufnahme der Energie der in der Röntgenröhre nicht ausgenutzten Wellenteile gesorgt-Vorkehrungen zur Aufnahme dieser Energie sind an sich bekannt- sondern es sind auch Vorkehrungen getroffen, um die Wirksamkeit der Aufnahmemittel nach Massgabe der Änderungen der in der Röntgenröhre od. dgl. nutzbar gemachten Energie zu ändern, wodurch der
Scheitelwert des in der Belastung ausgenutzten Teiles der Spannungswelle vergrössert werden kann, ohne dass der Scheitelwert des nicht ausgenutzten Teiles entsprechend vergrössert wurde.
In manchen Fällen, wie bei den gleichrichtenden Röntgenröhren, besorgt die Energieverbrauchs- vorrichtung selbst die nötige Gleichrichtung, in andern Fällen wird hiezu eine besondere Einrichtung nötig.
Es ist schon vorgeschlagen worden, die nicht ausgenutzte Halbwelle des Wechselstromes durch eine Hilfswicklung am Hochspannungstransformator aufzunehmen, die über ein elektrisches Ventil ge- geschlossen ist, um Strom während der Zeiten durchzulassen, in welchen der Strom in den Verbrauchs- vorrichtungen geschlossen ist. Es ist auch vorgeschlagen worden, Kondensatoren einem Teil der Primärleitung parallel zu schalten und die Kapazität des Kondensators nebst dem Widerstand des Kathodenheizstroms einer Coolidgeröhre zu ändern.
Bei einer derartigen Vorrichtung mit Transformatorregelung und einer einseitig stromleitenden Belastungsvorrichtung im Sekundärkreis nebst einer Energieaufnahmevorrichtung wie einem Widerstand für den restlichen T eil des Stromes wird gemäss der Erfindung ein Energieaufnahmewiderstand vorgesehen, der zum Teil von einer Hilfswicklung am Hochspannungstransformator und zum Teil von einem Widerstand gebildet wird, der im Verein mit der Arbeit der Regelungsmittel für die Belastung geregelt wird.
Hiedurch wird erreicht, dass die Regelung der Belastung der Stromverbrauchsvorrichtung selbsttätig die entgegengesetzte Spannung der Stromverbrauchsvorrichtung regelt, um eine Steigerung der letzteren zu verhindern.
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einer erfindungsgemässen Aufnahmesehliessung, wobei der wählende Teil aus einem mechanischen, von einem Synchronmotor getriebenen Gleichrichter besteht.
Die Röntgenröhre 67 mit Anode 68 und Kathode 69 mit Glühfaden, der Strom von Sekundärwicklung 71 eines Transformators 70 erhält, wird von der ein Milliamperemeter 77 enthaltenden Sekundärwicklung 74 eines Hochspannungstransformators mit zusätzlicher Sekundärwicklung 75 gespeist, dessen Primärwicklung 76 von einem Autotransformator 78 mit mehreren Anzapfstellen mit Strom versorgt wird. Zwecks Regelung der der Röhre zugeführten Spannung ist jede der Anzapfstellen 79 des Autotransformators mit einem Kontakt 80 verbunden. Diese Kontakte liegen in einem Kreisbogen und konzentrisch hiezu ist ein Kontaktsegment 81 angeordnet, das mit einer Klemme der Primärwicklung 76 des Hochspannungstransformators verbunden ist.
Auf den Kontakten 80 und dem Kontaktsegment 81 schleifen die bei 86 leitend miteinander verbundenen, sonst aber isolierten Kontakte 85 bzw. 84 eines
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um die Achse 83 des Kontaktsegmentes drehbaren Schalters 82. Die Stromquelle 88 ist über einen Hauptschalter 87 und einen zweiten Schalter 89 mit Kontakten 90, 92 und Anlasswiderstand 91 mit dem Autotransformator 78 verbunden. Durch Drehung des Schalters 82 kann somit die der Primärwicklung- zugeführte Weehselstromspannung und damit auch die Sekundärspannung des Hochspannungstransformators geregelt werden.
Zur Aufnahme der Energie der in der Röntgenröhre nicht ausgenutzten Halbwellen dient ein Widerstand, der aus mehreren in Reihe geschalteten Teilen 98 besteht, welche an in einem zur Achse 8 : J konzentrischen Kreisbogen angeordnete Kontakte 94 angeschlossen sind, von denen der erste mit einer Klemme der zusätzlichen Sekundärwicklung des Hochspannungstransformators 75 dauernd verbunden ist. Konzentrisch zu dem von den Kontakten 94 gebildeten Kreisbogen und zur Achse ? ist ein Kontaktsegment 95 angeordnet. Der Schalter 82 trägt zwei von ihm isolierte, aber bei 98 leitend miteinander verbundene Kontakte 96,97, die über die Kontakte 94 bzw. auf dem Kontaktsegment 95 schleifen.
Ein dem eben beschriebenen ähnlicher Energieaufnahmewiderstand besteht aus Teilen 100, die in Reihe an eine Anzahl von in einem Kreisbogen angeordneten Kontakten 101 angeschlossen sind, deren erster mit der zweiten Klemme der zusätzlichen Sekundärwicklung 75 des Hoehspannungstransformators verbunden ist, einem zum Kreisbogen der Kontakte 101 konzentrischen Kontaktsegment 102, und zwei bei 107 leitend miteinander verbundenen Kontakten 105, 106, die von dem um die Achse 104 des Kontaktsegmentes 102 drehbaren Schalter M. 3 getragen werden, aber davon isoliert sind und über die Kontakte 101 bzw. das Kontaktsegment 102 schleifen.
Eine zweite Reihe von in einem zur Achse 104 konzentrischen Kreisbogen angeordneten Kontakten 109 ist vorgesehen, von denen der erste an eine Klemme der Primärwicklung 72 des Glühfadentransformators 70 angeschlossen ist, deren andere Klemme mit der Primärwicklung 76 des Hochspannungstransformators 78 verbunden ist. An diese Kontakte 100 sind Teile eines Widerstandes 108 in Reihe angeschlossen und auf dem um die Achse 104 drehbaren Schalter CI'10.) sind die davon isolierten, aber bei 113 leitend miteinander verbundenen Kontakte 111, 112 angebracht, die auf den Kontakten 109 bzw. auf dem Kontaktsegment-Uss schleifen.
Um nun der Röntgenröhre 67 Halbwellen von solcher Richtung von der Sekundärwicklung 74 des Hochspannungstransformators 78 aus aufzudrücken, welche in der Röhre nutzbar gemacht werden, ist nach Fig. 1 eine Auswahlvorriehtung 114 vorgesehen, welche aus einem von einem von der Stromquelle 88 mit Strom gespeisten Synchronmotor 118 getriebenen Kommutator 117 besteht, der zwei einander diametral gegenüberliegende, voneinander isolierte Kontakte 119 und zwei zwischen den letzteren gelegene, durch einen Draht 121 leitend miteinandes verbundene Kontakte 120 aufweist.
Auf diesem Kommutator
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schleifen, die zusätzliche Sekundärwicklung 75 eingeschaltet und ist so eingestellt, dass während dieser Zeiten durch die Primärwicklung 76 des Transformators solche Teile der Welle hindurchgehen, welche in der Sekundärwicklung 74 Ströme induzieren würden, die durch die Röntgenröhre nicht hindurchgehen.
Während die Bürsten HJ, 116 über die Kommutatorkontakte 119 schleifen, ist dagegen die zusätzliche Sekundärwicklung 75 ausgeschaltet, und in der Sekundärwicklung 74 werden nutzbare Ströme induziert, für welche die Röntgenröhre durchlässig ist.
Wie schon erwähnt, sollte der Spannungsscheitelwert der unterdrücken Halbwelle mindestens auf den der nutzbaren Halbwelle herabgedrüc1. -t werden. Es muss daher der Widerstand in der Aufnahmeleitung entsprechend der Belastung der Sekundärwicklung 74 geändert werden.
Dieser Widerstand lässt sich berechnen, so dass mit Hilfe der Kontakte 94 des Vorschaltwiderstandes 9. 3, die den Kontakten 80 der Anzapfstellen 79 des Autotransfol1nators entsprechen, bei jeder Einstellung des letzteren auch der Widerstand der Aufnahmeleitung entsprechend geändert wird, und demnach dieser Widerstand stets genügen wird, damit bei Steigerungen des Spannungsscheitelwertes der nutzbaren Halbwelle der Spannungsseheitelwert der unterdrücken Halbwelle nicht im gleichen Masse vergrössert wird.
Die Glühfadentemperattir einer X-Strahlenröhre vermag innerhalb gewisser Grenzen die durch die Röhre gesandte Energiemenge und daher auch die Menge der ausgesandten X-Strahlen zu regeln.
Da es üblich ist, eine Glühfadenregelung zu verwenden, so empfiehlt es sich, diese letztere mit der zweiten Reihe von Widerständen 100 in der Aufnahmeleitung in Zusammenhang zu bringen, wie vorstehend beschieben wurde und die Einzelwiderstände derart zu bemessen, dass sie den Spannungsseheitelwert der unterdriickten Halbwellen entsprechend herabsetzen.
Die Schaltung nach Fig. 2 ist dieselbe wie in Fig. 1, nur ist der Synchronmotor 118 und der zugehörige Kommutator fortgelassen und an ihrer Stelle wird eine Vorrichtung verwendet, welche gleich-
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Thermionenröhre ist bekanntlieh ein Glühfadentransformator nötig.
In Fig. 2 ist 122 die als Wahlvorrichtung dienende Thermionenröhre, deren Elektrode 12. 3 mit dem Kontaktsegment 102 und deren Glühkathode 124 mit dem Kontaktsegment 95 verbunden ist. Zur Speisung der Glühkathode dient ein Transformator 125 mit Sekundärwicklung 126 und Primärwicklung 127 die an die Stromquelle 88 angeschlossen ist.