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Röntgenapparat
Bei Röntgenröhren sind zur Regelung der
Röhrenstromstärke meistens zwei regelbare in Reihe geschaltete Widerstände im Heizstromkreis vorgesehen, die Regelorgane besitzen, von denen das eine mit dem Spannungswähler und das andere mit dem Zeitwähler gekoppelt ist. Die Regelstufen der Widerstände werden derart gewählt, dass bei sämtlichen Stellungen des
Spannungswählers und des Zeitwählers die der Röntgenröhre zugeführte Leistung so gross ist, dass gerade die zulässige Belastungsgrenze erreicht wird. Um dies zu ermöglichen, wird im Heizstromkreis ein dritter Widerstand verwendet, dessen Wert ein für allemal eingestellt und bei Regelung der Spannung und der Zeit beim normalen Gebrauch der Röntgenröhre unverändert gelassen wird.
Beim Auswechseln schadhafter Röntgenröhren müssen die drei Widerstände überprüft werden.
Manchmal ist eine geringe Änderung des Vorschaltwiderstandes hinreichend, aber wenn die Ersatzröhre beträchtliche Unterschiede aufweist in bezug auf den funktionellen Zusammenhang zwischen Anodenstromstärke und Heizstromstärke, müssen auch die mit dem Zeit-und Spannungswähler gekuppelten Widerstände aufs neue eingestellt werden. Dies ist als ein Nachteil dieser Vorrichtung zu betrachten, namentlich bei Reglern mit ununterbrochener Regelung.
In viel stärkerem Masse macht sich dieser Nachteil bemerkbar, wenn Röhren verschiedener Art abwechselnd an das gleiche Gerät angeschlossen werden müssen. In diesem Falle müssen für jede Röhre andere Anzapfungen der Widerstände des Heizdrahtkreises verwendet werden, was einen verwickelten Umschaltmechanismus erfordert. Überdies muss jede Reihe von Anzapfungen im Hinblick auf etwaige Verwechslung nachstellbar sein.
Bei der vorliegenden Erfindung wird dieser Nachteil vermieden. Sie bezweckt die maximale zulässige Stromstärke bei jedem einstellbaren Wert der Spannung und der Belastungsdauer und bei jeder angeschlossenen Röntgenröhre mit einer geringen Anzahl von Widerstandsanzapfungen mit hinreichender Genauigkeit anzunähern, die durch eine weitere Verbesserung der Erfindung noch vergrössert werden kann.
Die Erfindung betrifft einen Röntgenapparat mit einer Regelvorrichtung für den Röhrenstrom, die mit dem Spannungswähler gekuppelt ist, und mit einer zweiten Regelvorrichtung für den Röhrenstrom, die mit dem Zeitwähler gekuppelt ist. Erfindungsgemäss dienen zur Regelung des Röhrenstromes Widerstände, die über Transformatoren mit regelbarem Tranformationsverhältnis in den Heizstromkreis der Röntgenröhre eingeschaltet sind.
Bei Änderung des Transformationsverhältnisses werden die Widerstandsstufen alle in gleichem Masse geändert. Wenn nun infolge der Auswechslung einer Röntgenröhre Abänderung der Widerstandswerte im Heizstromkreis erforderlich ist, braucht nur ein anderes Übersetzungsverhältnis und gegebenenfalls ein anderer Wert des Vorschaltwiderstandes gewählt zu werden, um sämtliche Widerstandsstufen zur Belastung der neuen Röhre gemäss ihrem Belastungsnomogramm geeignet zu machen. Es ist also hinreichend, wenn bloss bei den Transformatoren und dem Vorschaltwiderstand eine nachstellbare Anzapfung vorgesehen ist.
Die Erfindung ermöglicht es, verschiedene Röntgenröhren abwechselnd an das Gerät anzuschliessen, ohne dass ein Wechsel der Anzapfungen der Regelwiderstände nötig wäre ; es genügt vielmehr, bei den Transformatoren und dem Forschaltwiderstand eine für jede Röhre gesonderte Anzapfung anzubringen. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können Vorrichtungen zum Umschalten dieser Anzapfungen, also zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses der Transformatoren elektrisch oder mechanisch mit der Vorrichtung zum Wählen der Röhre gekuppelt sein, so dass beim Umschalten der Röhren zugleich die der gewählten Röhre zugeordneten Anzapfungen der Regeltransformatoren in Gebrauch genommen werden.
In der Praxis hat sich gezeigt, dass eine vollkommen richtige Einstellung der Leistung bei jeder beliebigen Kombination von Spannung und Zeit nicht erzielbar ist ohne Umschaltung der Anschlüsse der Regelwiderstände. Eine der Ursachen dafür ist z. B. die Änderung des Spannungsabfalles im Apparat bei Änderung der Stromstärke. Die Tatsache, dass der Anodenstrom der
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Röntgenröhre auch innerhalb des Regelungs- bereiches dem Heizstrom nicht proportional ist, führt ebenfalls falsche Einstellungen herbei.
Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung sind die erforderlichen Korrektionen der Anzapfung der Regelwiderstände zur Erzielung einer grösseren
Einstellungsgenauigkeit auf einfache Weise erziel- bar. Zu diesem Zwecke kann mit dem Spannungs- wähler neben seinem eigenen"Stromregler auch (elektrisch oder mechanisch) ein Organ zum Ändern des Übersetzungsverhältnisses des Trans- formators gekuppelt sein, an dem der mit dem
Zeitwähler gekuppelte Stromregler angeschlossen ist und umgekehrt mit dem Zeitwähler ein Organ zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses des
Transformators gekuppelt sein, an dem der mit dem Spannungswähler gekuppelte Stromregler angeschlossen ist.
Die Gesamtanzahl der Anzapfungen, die an den
Transformatoren und den Widerständen angebracht werden müssen, um stets die maximal zulässige Belastung zu erzielen, beträgt bei dieser Ausbildung nicht mehr als das Zweifache der
Summe der Anzahl der Stellungen der beiden Wähler ; sie kann aber wesentlich geringer sein, denn es ist möglich, die Anzahl Anzapfungen der Transformatoren ohne merkliche Genauigkeitsverringerung beträchtlich herabzusetzen. Die den Regelstufen von einem der Wähler entsprechende Reihe von Widerstandswerten, die bei einer bestimmten Stellung des anderen Wählers erforderlich ist, ist nur wenig von derjenigen verschieden, die bei einer benachbarten Stellung des letztgenannten nötig ist.
Infolgedessen ist es zulässig, die Umschaltung der Transformatoren jeweils nach Durchlaufen einer Anzahl Stufen der Spannung oder Zeit erfolgen zu lassen und auf diese Weise die Bauart des Röntgenapparates zu vereinfachen. Es genügen dann einige Korrektionsanzapfungen.
Die Erfindung zeigt beispielsweise ein Schalt- bild eines erfindungsgemässen Röntgenapparates, an den drei Röntgenröhren 1, 2 und 3 ange- schlossen werden können. Der Speisetransfor- mator 4 ist an der Primärseite an einen Regel- transformator 5 angeschlossen, der über einen
Autotransformator 6 mit regelbarer Primärwindungszahl mit den Netzspannungsklemmen verbunden ist.
Der Heizstrom für die Röntgenröhre wird vom Heizstromtransformator 7 geliefert, dem eine stabilisierte Spannung zugeführt wird. Der Primärstromkreis dieses Transformators ist mit zwei Regelvorrichtungen 8 und 9 und einem Vorschaltwiderstand 10 versehen. Die Regelvorrichtungen 8 und 9 besitzen je einen Widerstand 11 und 12 und einen Transformator 13 und 14.
Zwei Umschalter 23 und 24 korrespondieren mit nachstellbaren Anzapfungen der Sekundärwicklungen der Transformatoren. Durch Verstellung dieser Umschalter oder der Anzapfungen selbst ändert sich das Transformationsverhältnis dieses Transformators. An die Sekundärwicklungen sind die Widerstände 11 und 12 angeschlossen, die mit einer Anzahl Anzapfungen versehen sind, über welche sich Kontaktarme 25 und 26 verstellen können. Die Organe 23 und 26 sind elektrisch oder mechanisch mit dem Kontaktarm des Spannungsreglers 29 und die Organe 24 und 25 elektrisch oder mechanisch mit einem Regler 27 gekoppelt, mit dem die Belastungsdauer eingestellt wird.
Die Primärwicklungen der Transformatoren 13 und 14 sind ebenfalls mit einer Anzahl nachstellbarer Anzapfungen versehen, mittels deren das Transformationsverhältnis änderbar ist. Im Ausführungsbeispiel sind drei Anzapfungen dargestellt, entsprechend der Anzahl Röhren, die mit dem Apparat abwechselnd gespeist werden müssen. Die Kontaktarme 15 und 16, welche die Verbindung von einer der Stromzuführungsleitungen mit den Anzapfungen der Transformatoren herstellen, sind entweder auf rein mechanischem oder auf elektrischem Wege mit dem Röhrenwähler 17 gekuppelt, der ebenfalls drei Stellungen hat.
Der Röhrenwähler betätigt gleichzeitig die Schaltarme 18, 19, 20 und 21 und stellt infolgedessen sämtliche zur Betätigung einer bestimmten Röhre erforderlichen Verbindungen her.
Ausserdem ist mit den Schaltarmen 15 und 16 das Regelorgan 22 des Vorschaltwiderstandes 10 gekuppelt. Mittels dieses Vorschaltwiderstandes wird für jede Röntgenröhre der Gesamtwiderstand des Glühdrahtkreises auf einen Wert gebracht, der mit Rücksicht auf die individuellen Eigenschaften der Röhre am geeignetsten ist. Die günstigste Verteilung des erforderlichen Widerstandes über die drei Elemente 10, 11 und 12 ist durch Ausprobieren ermittelbar.
Wenn die primärseitigen Anzapfungen der Transformatoren 13 und 14 richtig gewählt sind, so sind die Stellungen der Regler 25 und 26 für jede angeschlossene Röhre richtig. Die Anzapfungen sind nachstellbar, damit sie bei Austausch einer Röhre korrigiert werden können, um die Regelvorrichtungen für die neue Röhre möglichst genau arbeiten zu lassen.
Verstellung des Spannungswählers 29 bzw. des Zeitwählers 27 ergibt eine Änderung des Stromregelwiderstandes 12 bzw. 11. Diese Verstellungen erfordern aus verschiedenen Gründen je eine Korrektion des anderen Stromregelwiderstandes 11 bzw. 12 und diese Korrektion kommt selbsttätig durch die gleichzeitige Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Transformators 13 bzw. 14 mit dem Umschalter 23 bzw. 24 zustande. Die erforderliche Korrektion ist aber so gering, dass es genügt, die Regelstufen in Gruppen zu teilen und nur beim Übergang von der einen Gruppe auf die andere das Transformationsverhältnis etwas zu ändern. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Gruppen gewählt, also zwei nachstellbare Korrektionsanzapfungen auf den Sekundärwicklungen der Transformatoren angeordnet.
Die Korrektionsanzapfungen können auch auf einem gesonderten, mit dem Transformator 13 bzw. 14 in Kaskade geschalteten Transformator angeordnet sein. Auch können sie an
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der Primärseite statt an der Sekundärseite liegen.
Der Regler 28 dient zur Einstellung der Speisespannung des Hochspannungstransformators auf einen bestimmten Wert, vor Anfang einer Röntgenaufnahme, also zur sogenannten Netzspannungskorrektion.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Röntgengerät mit einer Regelvorrichtung (8) für den Röhrenstrom, die mit dem Spannungs-
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stromes Widerstände (11, 12) dienen, die über Transformatoren (13-14) mit regelbarem Übersetzungsverhältnis in den Heizstromkreis der Röntgenröhre geschaltet sind.