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Vorrichtung zum Betreiben von mit einer Steuerelektrode versehenen glühkathode- röntgenröhren.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betreiben von mit einer Steuerelektrode versehenen
Glühkathodenröntgenröhren, insbesondere zum Betreiben von Glühkathodenröntgenröhren mit selbst- täger Brennfleckregelung oder selbsttätiger Strombegrenzung.
Bei Röntgenröhren mit einer Steuerelektrode mussten bisher an der Kathodenseite der Röhre drei Anschlüsse vorgesehen sein, nämlich für die beiden Zuleitungen zum Glühdraht, von denen die eine über einen Widerstand mit der Hochspannungsleitung in Verbindung steht, und für diese Hochspannungleitung selbst, die unmittelbar mit der Steuerelektrode verbunden ist. Die allgemein gebräuchlichen Hochspannungsgeräte sind jedoch nur mit zwei entsprechenden Anschlüssen versehen, d. h. mit den beiden Zuleitungen für den Heizstrom, von denen die eine gleichzeitig zur Zuführung der Hochspannung zur
Kathodenseite der Röhre dient.
Durch die Erfindung ist bezweckt, die obengenannten Röntgenröhren auch mit Hilfe von Hochspannungsgeräten betreiben zu können, die nur mit vorher erwähnten beiden, der Kathodenseite der Röhre entsprechenden Anschlüssen versehen sind. Zu diesem Zweck ist nach der Erfindung zwischen die beiden Anschlusspole der Heizleitung, von denen einer die negative Hochspannung führt, die Primärwicklung eines die Glühkathode speisenden Transformators geschaltet, dessen Sekundärwicklung an dem einen Ende über einen Widerstand mit dem Hoehspannungspol verbunden ist, wobei an der Steuerelektrode die volle Hochspannung liegt.
Diese Einrichtung bietet den Vorteil, dass die Röntgenstrahlen der Kathodenseite mit den beiden Anschlüssen einer an den negativen Pol eines Hochspannungsgerätes angeschlossenen Heizleitung verbunden werden kann, von denen der eine Anschluss gleichzeitig zur Zuführung der Hochspannung zur Steuerelektrode dient.
Der vorher genannte Transformator kann nach der Erfindung für sich oder zusammen mit dem vorerwähnten Widerstand auf der Röntgenröhre an deren Kathodenseite derartig angeordnet sein, dass das Gewicht der an der entgegengesetzten Röhrenseite vorgesehenen Kühlvorrichtung ausgeglichen wird. Falls bei dieser Anordnung der Mittelteil der Röntgenröhre mit dem Stativ verbunden wird, ist der Vorteil erzielt, dass infolge des Ausgleiches des Gewichtes der Kühlvorrichtung durch das Gewicht des Transformators oder des Transformators mit dem Widerstand eine Beanspruchung des Stativs auf Verdrehung vermieden wird.
Auf der Zeichnung ist eine nach der Erfindung hergestellte Vorrichtung in verschiedenen Ausführungsformen schematisch dargestellt.
Fig. 1 ist ein Schaltungsbild der Vorrichtung, Fig. 2 veranschaulicht eine Einzelheit der Fig. 1 in grösserem Massstabe, Fig. 3 ist ein Sehaltungsbild einer anderen Ausführungsform und Fig. 4 veran- schaulicht eine mit der Vorrichtung nach der Erfindung versehene Röntgenröhre in Draufsicht.
Das in Fig. 1 dargestellte, von der strichpunktierten Linie 1 umrahmte Hochspannungsgerät ist mit dem Hochspannungstransformator 2, dem Gleichrichter. 3 und dem Heiztransformator 4 mit der zu diesem Transformator gehörigen Regelungsvorriehtung versehen. Das Hochspannungsgerät hat drei Anschlüsse, u. zw. einen Anschluss 19 für die mit der Anode 22 der Glühkathodenröntgenröhre 12 verbundenen Leitung 6 und zwei Anschlüsse 20, 21 an der Kathodenseite der Röhre. Die Anschlüsse 20, 21 dnd mit der Sekundärwicklung des Heiztransformators 4 verbunden. Der Anschluss 20 steht ausserdem mit lern negativen Pol des Gleichrichters. 3 in Verbindung.
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Mit den Anschlüssen 20, 21 werden Leitungen 7 bzw. 8 in Verbindung gebracht, die an die Primärwicklung 16 eines Transformators 9 angeschlossen sind. Die Sekundärwicklung. 10 dieses Transformators ist mittels der Leitungen 23, 24 mit der mit einer Sammelvorriehtung 26 (Fig. 2) versehenen Glühkathode 11 der Röntgenröhre verbunden. Die in der Sekundärwicklung 10 induzierte Spannung dient daher zur Heizung dieser Glühkathode.
In dem Schaltungsbild sind alle Hochspannung führenden Leitungen mit starken Linien ausgezogen.
Axial zur Glühkathode 77 ist in der Röntgenröhre 72 nach Fig. 1 und 2 eine beispielsweise Stiftförmig ausgebildete Steuerelektrode 13 angeordnet, die von der Glühkathode H isoliert ist. Die Zuführung der vollen Hochspannung zu dieser Steuerelektrode erfolgt durch eine mit der Leitung 7 verbundene Leitung 14. Zwischen die Leitungen 14 und 2. 3 ist ein Widerstand 15 eingeschaltet. Bei einer Steigerung des Röhrenstromes wird das Potential der Glühkathode 11 infolge des Spannungsabfalls in dem Widerstand 15 verringert, während das Potential der Steuerelektrode 1. 3 unverändert bleibt.
Die Grösse des Brennflecks wird daher durch die Änderung des Potentialunterschiedes zwischen der Glui- kathode 11 und der Steuerelektrode 13 selbsttätig derartig geregelt, dass bei zunehmender Belastung der Röhre der Brennfleck entsprechend vergrössert und bei abnehmender Belastung entsprechend verkleinert wird.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist die die volle Hochspannung führende Leitung 14 mit einer die Glühkathode 11 umgebenden Sammelvorrichtung 30 verbunden, über welche ein Gitter 31, z. B. eine Lochplatte oder ein Drahtnetz, gespannt ist. Zwischen den Anschlüssen 20, 21 und der Röntgenröhre 12 ist in oben beschriebener Weise ein Transformator 9 geschaltet, In vorher erläuterter Weise
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geschaltet.
Das Gitter 31 ist hienach unmittelbar mit dem negativen Pol des Hochspannungsgerätes verbunden. Das eine Ende des Widerstandes 15 ist an das Gitter 31 angeschlossen, während das andere Ende dieses Widerstandes an der Glühkathode 11 liegt.
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stärke das Gitter 31 gegenüber der Glühkathode 11 ein gewisses negatives Potential an. Bei weiterer Erhöhung der Röhrenstromstärke nimmt das negative Potential des Gitters 31 gegenüber der Glühkathode 11 ebenfalls zu. Unter der Voraussetzung, dass die Röhrenbetriebsspannung konstant bleibt, ist daher bei der Ausführungsform nach Fig. 3 mit Hilfe des Gitters 31 eine selbsttätige Konstanthaltung der Röhrenstromstärke erreicht.
In Fig. 4 ist eine strahlensichere Röntgenröhre 27 veranschaulicht, in welcher ein als Steuerelektrode wirkender Stift oder ein Gitter der oben beschriebenen Art angeordnet ist. Diese Röntgenröhre ist mit einem metallischen Mittelteil 28 versehen. Mit Hilfe des Mittelteils 28 erfolgt die Befestigung der Röntgenröhre an dem nicht dargestellten Stativ. An dem einen Ende ist die Röhre mit einem kugelförmigen Behälter 18 versehen, der zur Aufnahme des Kühlwassers für die Anode dient. Bei bisher bekannten Röhren dieser Art trat wegen der einseitigen Anordnung der KÜhlvorrichtung 18 ein Drehmoment auf, d. h. die Röhre war bestrebt, sieh um ihren Befestigungspunkt am Stativ zu drehen.
Um diesen Mangel zu beseitigen, sind in einem Gehäuse 29, das an dem der KÜhlvorrichtung 18 entgegengesetzten Ende der Röhre angeordnet ist, der oben beschriebene Transformator 9 und der Widerstand 15 untergebracht. Durch das Gewicht der Teile 9, 15 wird ein Drehmoment im umgekehrten Sinne hervorgerufen, so dass der Schwerpunkt der Röhre in dem metallischen Mittelteil 28 liegt.
Der oben beschriebene Transformator 9 bildet ein Zwischengerät, dessen Anordnung bei Röntgenröhren mit einer Steuerelektrode den Vorteil bietet, dass diese Röhren an der Kathodenseite nur mit den gebräuchlichen beiden Zuführungsleitungen zur Kathode versehen zu sein brauchen, von denen die eine Zuführungsleitung ausser mit der Heizstromquelle auch mit dem negativen Pol des Hochspannungs- gerätes in Verbindung steht.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Betreiben von mit einer Steuerelektrode versehenen Glühkathodenröntgenröhren, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die beiden Anschlusspole iso, 27) der Heizleitung, von denen einer (20) die negative Hochspannung führt, die Primärwicklung (16) eines die Glühkathode speisenden Transformators geschaltet ist (9), dessen Sekundärwicklung (10) an dem einen Ende über einen Widerstand (1, mit dem Hoehspannungspol verbunden ist, wobei an der Steuerelektrode (13 bzw. 31) die volle Hochspannung liegt.