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Röntgengerät
Die Erfindung bezieht sich auf ein Röntgengerät mit selbsttätiger Einstellung des Röhrenstromes in Abhängigkeit von der eingestellten Röhrenspannung und/oder Dauer der Belastung.
Es sind Röntgengeräte bekannt, bei denen die Röhrenspannung mit Hilfe eines Spannungswählers eingestellt wird, der mit dem Organ zur Regelung des Röhrenstromes gekoppelt ist.
Auch sind Röntgengeräte gebaut worden, bei denen die Stärke des Röhrenstromes nicht nur von der eingestellten Röhrenspannung, sondern auch vor der Belastungsdauer abhängig ist. Die Organe zur Regelung des Röhrenstromes, der Röhrenspannung und der Belastungsdauer sind dabei derart miteinander gekoppelt, dass die Röntgenröhre stets nahezu mit der höchst zulässigen Leistung belastet wird.
Bei diesen bekannten Röntgengerätea hat man immer ein gewisses Spiel zwischen der vom Gerät selbsttätig eingestellten Leistmg und der Grenze der tatsächlich zulässigen Leistung der Röntgenröhre zulassen müssen, denn trotz der selbsttätigen Kopplung der Teile zur Regelung der Stromstärke mit denjenigen zur Regelung der Röhrenspannung und/oder der Belastungsdauer können unbeabsichtigte Belastungs- änderungen auftreten. Als Ursachen hievon kommen beispielsweise in Betracht die unvermeidlichen Spannungsschwankungen der Speisestromquelle und die Änderungen, die im Emissionsvermögen der Heizkathode der Röntgenröhre auftreten können.
Ferner sind Massnahmen bekannt, die dazu dienen, den Röhrenstrom unabhängig von den erwähnten Störungsursachen nahezu konstant auf einem einmal eingestellten Wert zu halten ; hiebei wird bei zunehmendem Röhrenstrom der
Heizstrom verringert. Diese Massnahmen wurden jedoch nicht bei Röntgengeräten getroffen, bei denen eine Regelung des Röhrenstromes in Abhängigkeit von der Röhrenspannung und/oder der Belastungsdauer vorgesehen ist.
Die Erfindung bezweckt nun die gleichzeitige
Regelung und Konstanthaltung des Röhren- stromes bei einem Gerät, in dem das Organ zur
Regelung des Röhrenstromes mit den Organen zur Regelung der Röhrenspannung und/oder
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sodann den Widerstand 10, dessen anderes Ende mit der anderen Klemme der Transformatorwicklung 5 und mit einem Pol eines Kondensators 11 verbunden ist. Der andere Pol des Kondensators steht mit der Anode der Röntgenröhre in Verbindung. Im Betrieb wird die Röntgenröhre von pulsierendem Gleichstrom durchflossen, der vom Kondensator abgeflacht wird.
Dieser Strom veranlasst eine Spannungsdifferenz zwischen den Enden des Widerstandes 10.
Die Primärwicklung 12 des Hochspannungstransformators 6 ist über den Spannungswähler 13 mit einem Autotransformator 14 verbunden, der über einen Teil seiner Wicklung die Spannung über die Anschlussklemmen 15-16 für die Netzspannung erhält. Mittels des Spannungswählers 13 wird die Primärspannung des Hochspannungstransformators 6 geregelt, aber gleichzeitig auch die Spannung in der Wicklung 17, die sich auf der mittleren Säule einer Drosselspule 18 befindet und unter Zwischenschaltung des Gleichrichters 29 mit dem Spannungswähler 13 verbunden ist. Auf den beiden aussen liegenden Schenkeln des Kernes ist eine Wicklung angebracht, die aus zwei Teilen 19 und 20 besteht und in Reihe mit der Primärwicklung des Heizstromtransformators 7 geschaltet ist.
Die Wirkungsweise der Drosselspule beruht auf der Beeinflussung der Permeabilität d Eisenkernes durch die Gleichstromvormagnetisierung. Je grösser der Gleichstrom ist, der die Vormagnetisierung herbeiführt, um so kleiner wird die Permeabilität, so dass der induktive Widerstand der Wechselstromwicklungen 19, 20 abnimmt. Die Vormagnetisierung wird von dem Strom in der Wicklung 21 herbeigeführt,
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tätig mittels des Spannungswählers 13, mittels dessen die Spannung in der Wicklung 17 auf der Drosselspule eingestellt wird.
Der Anschluss muss derart sein, dass beim Wählen höherer Betriebsspannungen für die Röntgenröhre der Strom in der Wicklung 17 ein Magnetfeld erzeugt, dass dem Felde der Wicklung 21 entgegengesetzt gerichtet ist, so dass bei zunehmender Stromstärke die Gleichstromvormagnetisierung der Drosselspule abnimmt. Infolgedessen nimmt der induktive Widerstand der Wechselstromwicklung zu, so dass der Heizstrom der Röhre abnimmt. Verschiebung des Spannungswählers nach den niedrigeren Röhrenspannungen übt die entgegengesetzte Wirkung aus und erhöht den die Röntgenröhre durchfliessenden Strom. Mit der Spannungsquelle 22 ist ein Teil des Widerstandes 10 in Reihe geschaltet.
Der Spannungsabfall des die Röntgenröhre durchfhessenden Stromes an dem Widerstand 10 ist der Batteriespannung 22 entgegengerichtet, so dass bei zunehmendem Strom in der Röhre der die Magnetisierungswicklung 21 durchfliessende Gleichstrom abnimmt. Diese Stromabnahme bedingt eine Verringerung der Vormagnetisierung, so dass die Induktivität der Drosselspule zunimmt und der Widerstand der Wechselstromwicklung demnach grösser wird. Infolgedessen nimmt der Heizstrom der Röntgenröhre ab, so dass der Strom in der Röntgenröhre ebenfalls herabgesetzt wird.
Infolgedessen wird der Röhrenstrom selbsttätig auf einen Wert stabilisiert, der mittels des beweglichen Kontaktes 23 auf dem Widerstand 10 einstellbar ist und mit Rücksicht auf die Belastungskennlinie der verwendeten Röntgenröhre derart gewählt wird, dass bei einer bestimmten Spannung an der Röhre die vorteilhafteste Stromstärke auftritt. Im allgemeinen ist beim Ersatz der Röhre durch eine andere eine neue Einstellung dieses Kontaktes erforderlich.
In Fig. 2 sind auf dem Kern der Drosselspule 18 mehrere Wicklungen dargestellt. Die Vormagnetisierung des Kernes erfolgt mittels einer besonderen Wicklung 36, die an die Klemmen 24 bis 25 einer Gleichstromquelle angeschlossen ist.
Der in Reihe mit der Wicklung geschaltete regelbare Widerstand 26 dient zur Einstellung der Stromstärke in der Röhre entsprechend dem, gemäss dem Nomogramm, einer gewissen Spannung entsprechenden Wert. Die Vormagnetisierung wird vom Strom in der Wicklung 17 beeinflusst, der über die Gleichrichtervorrichtu !'ig 29 einem Teil der Wicklung des Vorschaltansformators 14 entnommen und vom Spannungswähler 13 gleichzeitig mit der Röhrenspannung eingestellt wird.
Diese Einrichtung gibt die Möglichkeit, die Röntgenröhre ganz selbsttätig stets mit der vollen
Belastung zu betreiben. Zu diesem Zweck ist auf der Regeldrosselspule noch eine Wicklung 30 angebracht, die vom Gleichstrom durchflossen wird, der in Abhängigkeit von der Belastungs- dauer eingestellt werden kann. Zu diesem
Zwecke ist eine Zeitschaltvorrichtung dargestellt, die mit einer Dreielektrodenröhre 31 versehen ist, deren Gitter mit einem R C-Kreis 32-33 ver- bunden ist. Die Einstellung der Zeitdauer erfolgt durch die Wahl des Kathodenpotentials mittels eines Spannungsteilers 34, der parallel zu dem
R C-Kreis an eine Gleichspannungsquelle 35 angeschlossen ist. Gleichzeitig mit der Ein- stellung der Kathodenspannung wird auch der
Strom in der Wicklung 30 geregelt.
Die Röntgen- röhre und die mit ihr zusammenwirkenden Geräte, mittels deren die vom Transformator 6 gelieferte
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von einem Wechselstrom durchflossen, der mit dem die Röntgenröhre durchfliessenden Strom proportional ist. Dadurch, dass dem Widerstand 27 Strom entnommen wird, der nach Gleichrichtung durch das System 28 die Wicklung 21 auf dem Eisenkern 18 der Drosselspule durchfliesst, ändert sich die Gleichstromvormagnetisierung in Abhängigkeit von den Röhrenstromänderungen.
Durch passende Wahl der verschiedenen Ströme kann die Gleichstromvormagnetisierung in dem Sinne beeinflusst werden, dass bei jeder beliebigen Einstellung der Regelorgane die Röhre bis zur Grenze ihrer Leistung belastet ist, und der Röhrenstrom bei dieser Einstellung unabhängig von anderen Einflüssen konstant bleibt.