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Einrichtung zum Betrieb von Röntgenröhren.
Es sind Einrichtungen zum Betrieb von Röntgenröhren bekannt, bei denen der die Röntgenröhre speisende Strom einem Kondensator oder einer Kondensatorbatterie entnommen wird. Die Aufladung des Kondensators bzw. der Batterie erfolgt bei diesen Einrichtungen in einer zur Entladezeit verhältnismässig langen Zeit, so dass die Ladeeinrichtung vorteilhafter Weise für eine sehr kleine Leistung bemessen sein kann. Die Qualität der erzeugten Röntgenstrahlen wird im wesentlichen durch die Höhe der Ladespannung des Kondensators und die Quantität durch die dem Kondensator entnommene und über die Röntgenröhre fliessende Elektrizitätsmenge (das sogenannte Milliamperesekundenprodukt) bestimmt.
Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Einrichtungen besteht darin, dass bei unvollständiger Entladung des Kondensators die Qualität oder mittlere Härte der erzeugten Röntgenstrahlung bei gleichbleibender Ladespannung des Kondensators nicht in jedem Fall dieselbe, sondern von der dem Kondensator entnommenen Elektrizitätsmenge abhängig ist. Diese Tatsache wird ohne weiteres verständlich, wenn man bedenkt, dass die Spannung des Kondensators während der Entladung entsprechend der ihm entnommenen Elektrizitätsmenge kleiner wird, so dass die jeweilige Härte der erzeugten Röntgenstrahlung mit fortschreitender Entladung des Kondensators abnimmt. Aus diesem Grunden ist auch die mittlere Härte der erzeugten Röntgenstrahlung um so kleiner, je grösser die dem Kondensator entnommene Elektrizitätsmenge ist.
Der Nachteil, dass bei gleicher Ladespannung des Kondensators die mittlere Härte der erzeugten Röntgenstrahlung in unerwünschter Weise von der dem Kondensator entnommenen Elektrizitätsmenge (dem Milliamperesekundenprodukt) abhängig ist, lässt sich gemäss der Erfindung dadurch vermeiden, dass der Kondensator auf eine solche Spannung, die in Abhängigkeit von der durch die Röntgenröhre fliessenden Elektrizitätsmenge einstellbar ist oder zwangläufig eingestellt wird, aufgeladen wird, dass der Mittelwert der Härte der erzeugten Röntgenstrahlung bei jedem Wert der über die Röntgenröhre fliessenden Elektrizitätsmenge der gleiche bleibt.
Die Ladespannung des Kondensators muss dabei um so höher gewählt werden, je grösser die dem Kondensator entnommene Elektrizitätsmenge ist. Diese Überhöhung der Kondensatorladespannung kann gemäss der weiteren Erfindung beispielsweise dadurch erzielt werden, dass in Reihe mit dem Messinstrument, das mittelbar oder unmittelbar die Kondensatorladespannung anzeigen soll, ein regelbarer Widerstand oder ein anderer Spannungsverbraucher geschaltet wird. Infolge des Vorhandenseins dieses vorgeschalteten Widerstandes zeigt das Messinstrument eine kleinere Spannung an, als sie am Kondensator vorhanden ist, u. zw. ist der Unterschied zwischen der angezeigten Spannung und der wirklichen Kondensatorladespannung um so grösser, je grösser der dem Messinstrument vorgeschaltete Widerstand ist.
Durch verschiedene Einstellung des Widerstandes kann man es somit erreichen, dass bei gleicher von dem Messinstrument angezeigter Spannung die Ladespannung des Kondensators jeweils so viel höher ist als die angezeigte Spannung, so dass der Mittelwert der Härte der erzeugten Röntgenstrahlung bei jedem Wert der über die Röntgenröhre fliessenden Elektrizitätsmenge der gleiche bleibt. Zweckmässig wird der regelbare Widerstand unmittelbar in Einheiten der über die Röntgenröhre fliessenden Elektrizitätsmenge (Milliamperesekunden) geeicht.
Falls die Röntgeneinrichtung mit einer Einstellvorrichtung für die über die Röntgenröhre fliessende Elektrizitätsmenge (Milliamperesekundenrelais) ausgerüstet ist, ist es zweckmässig, diese Einstellvorrichtung mit der Regelvorrichtung des regelbaren Widerstandes
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mechanisch oder elektrisch zu kuppeln, so dass die richtige Einstellung des Widerstandes selbsttätig durch die Wahl des Milliamperesekundenproduktes bewirkt wird.
Eine andere Möglichkeit der Überhöhung der Kondensatorladespannung besteht darin, dass eine besondere Vorrichtung zur Änderung der Kondensatorladespannung vorgesehen wird, die entweder in Milliamperesekunden geeicht sein kann oder bei Vorhandensein eines Milliamperesekundenrelais mit dessen Einstellvorrichtung mechanisch oder elektrisch gekuppelt wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 1 der Schaltungsanordnung nach schematisch dargestellt.
Die Röntgenröhre. 1 wird von den beiden Kondensatoren 2 und 3 gespeist, die von dem Hochspannungstransformator 4 über die Ventilröhren 5 und 6 in Liebenow-Greinacher-Schaltungsanordnusg aufgeladen werden. Dem Hochspannungstransformator 4 wird über den regelbaren Vortransformator 7 eine veränderbare Spannung zugeführt, so dass die Ladespannung der Kondensatoren 2 und 3 in ver- hältnismässig weiten Grenzen geändert werden kann.
In der Verbindungsleitung der beiden Kondensatoren 2 und 3 liegt der Milliamperesekundenzähler 8, der in an sich bekannter Weise aus einer Kondensatorbatterie besteht, die während der Ladung der Kondensatoren 2 und 3 kurzgeschlossen und während der Entladung der Kondensatoren 2 und 3 über die Röntgenröhre auch durch den Entladestrom aufgeladen wird und bei Erreichung einer bestimmten Spannung (die ein Mass für die durch die Röntgenröhre 1 geflossene Elektrizitätsmenge ist) über das Relais 9 die Entladung der Kondensatoren 2 und 3 unterbricht. Durch Änderung der Kapazität des Milliamperesekundenzählers 8 kann die über die Röntgenröhre fliessende Elektrizitätsmenge in beliebiger Weise geändert werden.
Die Ladespannung der Kondensatoren 2 und 3 ist der dem Hochspannungstransformator 4 zugeführten Primärspannung proportional. Zur Anzeige dieser Spannung ist in üblicher Weise ein Messinstrument 10 bestimmt, das zweckmässigerweise unmittelbar in Kilovolt geeicht ist. In Reihe mit dem Messinstrument 10 liegt ein regelbarer Widerstand 11, dessen Regelvorrichtung mit der Einstellvorrichtung des Milliamperesekundenzählers 8 derart gekuppelt ist, dass der Widerstand 11 mit wachsender Milliamperesekundenzahl zunimmt. Infolge des Vorhandenseins des Widerstandes 11 zeigt das Messinstru- ment. M nicht genau die Ladespannung der Kondensatoren 2 und 3, sondern eine etwas niedrigere Spannung an, die ein Mass für die mittlere Härte der erzeugten Röntgenstrahlung ist.
Je grösser somit die über die Röntgenröhre fliessende Elektrizitätsmenge ist, um so grösser ist deshalb auch der Unterschied zwischen der Ladespannung der Kondensatoren 2 und 3 und der an dem Messinstrument 10 angezeigten Spannung.
Die Abstufung des Widerstandes 11, die empirisch vorgenommen wird, gilt streng genommen nur für einen einzigen Wert der Ladespannung der Kondensatoren 2 und 3 und ist somit in gewisser Weise von der Absoluthohe der Ladespannung abhängig. Wird die Ladespannung der Kondensatoren 2 und 3 mittels des regelbaren Vortransformators 7 in sehr weiten Grenzen geändert, so kann man gemäss der weiteren Erfindung den durch die verschiedene Absoluthöhe der Ladespannung bedingten Fehler praktisch dadurch ausgleichen, dass man in Reihe mit dem Messinstrument 10 einen weiteren regelbaren Widerstand 12 schaltet, der in Einheiten der Ladespannung geeicht sein kann oder dessen Regelvorrichtung zweckmässigerweise unmittelbar mit der Einstellvorrichtung des Vortransformators 7 gekuppelt wird.
Die jeweilige Ladespannung der Kondensatoren 2 und. 3 kann im Bedarfsfalle mittels eines unmittelbar zwischen die Klemmen der Primärwicklung des Hochspannungstransformators 4 geschalteten Messinstrumentes 13 gemessen werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 ist der Widerstand 11 weggelassen und an seiner Stelle die Primärwicklung des Hochspannungstransformators 4 mit Anzapfungen 14 versehen, die unmittelbar eine Änderung der Kondensatorladespannung ermöglichen. Die Vorrichtung 14 zur Änderung der Kondensatorladespannung ist mit dem Milliamperesekundenzähler 8 gekuppelt, so dass eine Änderung der Milliamperesekundenzahl selbsttätig eine entsprechende Änderung der Ladespannung der Kondensatoren 2 und 3 bewirkt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum Betrieb von Röntgenröhren, bei welcher der die Röntgenröhre speisende Strom einem Kondensator oder einer Kondensatorbatterie entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator oder die Kondensatorbatterie auf eine solche Spannung, die in Abhängigkeit von der durch die Röntgenröhre fliessenden Elektrizitätsmenge einstellbar ist oder zwangläufig eingestellt wird, aufgeladen wird, dass der Mittelwert der Härte der erzeugten Röntgenstrahlung bei jedem Wert der über die Röntgenröhre fliessenden Elektrizitätsmenge der gleiche bleibt.