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Röntgenapparat
Für grössere Leistungen in der Röntgendiagnostik ist es üblich, der Röntgenröhre gleichgerichtete
Wechselspannung zuzuführen. Zu diesem Zwecke wird allgemein die Grätzsche Schaltung verwendet.
Sie wird aus dem Hochspannungstransformator und vier Glühkathodenventilen oder Trockengleichrichtersäulen zusammengebaut. Die Glühkathodenventile bzw. Trockengleichrichtersäulen müssen so dimensioniert sein, dass sie die ganze Transformatorspannung, im speziellen Fall etwa 150 kV, zu sperren in der Lage sind. Die Erfüllung dieser Forderung ergibt auch unter Öl der Abstände wegen verhältnismässig grosse Ausmasse und damit einen grossen Aufwand an Platz und Kosten.
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Ihr Gegenstand ist ein Röntgenapparat mit auf der wechselstromgespeisten Transformator-Primärseite angeordneten Schaltmitteln, wie z. B. gesteuerten Kontakten oder ungesteuerten oder gesteuerten Ventilen, mit dem besonderen Merkmal, dass durch die Parallelschaltung von zwei entsprechend gepolten, aus Transformator und primärseitigen Schaltmitteln bestehenden Anordnungen, von denen die eine durch die Schaltmittel nur bei den positiven und die andere nur bei den negativen Halbwellen an das Netz angeschlossen ist,
oder durch Anordnung von zwei durch die Schaltmittel abwechselnd eingeschalteten und auf dieselbe Sekundärwicklung wirkenden gegensinnig gewickelten oder gepolten Primärwicklungen oder durch die Primärwicklung des Hochspannungstransformators perio- disch umpolende und somit diese mit Impulsen stets gleicher Stromrichtung speisende Schaltmittel der Röntgenröhre je Wechselstromperiode mindestens zwei Arbeitsimpulse zugeführt werden. Es kann so, ohne Verwendung von Ventilen auf der Hochspannungsseite, eine der Vollweggleichrichtung bzw. Grätzschaltung gleichrangige Wirkung erzielt werden, denn auch bei dieser bekannten Schaltung ergeben sich Impulse doppelter Netzfrequenz.
Es ist bereits aus der deutschen Patentschrift Nr. 296317 bekannt, der Primärwicklung des die Röntgenröhre speisenden Hochspannungstransformators einen synchron mit der Betriebswechselspannung betätigten Kontakt vorzuschalten, der bewirken soll, dass dem Transformator nur Wechselstromhalbwellen einer Richtung zugeführt werden. Bei dieser bereits vorgeschlagenen Anordnung wird aber wie bei Halbweggleichrichtung je Wechselstromperiode nur ein einziger Arbeitsimpuls erzeugt, während es sich bei der Erfindung darum handelt, zwei oder mehr Arbeitsimpulse je Wechselstromperiode zu erzeugen.
Die Schaltmittel werden vorzugsweise wie bei der bekannten Anordnung vom Wechselstromnetz selbst bzw. synchron mit diesem gesteuert, doch sind auch Ausführungen denkbar, bei denen dies nicht der Fall ist und bei denen die Impulsfrequenz z. B. um eine Grössenordnung höher als die Netzfrequenz und dabei nicht, wie es bei Synchronsteuerung etwa sein könnte, ein höheres ganzzahliges Vielfaches der letzteren ist.
Um die Sperrspannungsbeanspruchung der Röntgenröhre klein zu halten, können die Impulse in an sich bekannter Weise so erzeugt werden, dass ihr Scheitelwert verkehrter Polarität wesentlich kleiner ist als der der Arbeitsphase, wobei etwa hohe Arbeitsspannungsimpulse durch rasche Unterbrechung des Primärstromes erzeugt werden.
Es können ausser Schaltmitteln, die in einer oder beiden Netzzuleitungen angeordnet sind, gegebenenfalls auch die Primärwicklung überbrückende Schaltmittel angeordnet werden, wobei Netz-Kurzschlüsse durch Schaltmittel oder Vorschaltimpedanzen in den Netzzuleitungen verhindert werden. Durch
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Parallel-bzw. Serienkondensatoren können in an sich bekannter Weise die Schaltbeanspruchungen bzw. die Funkenbildung klein gehalten und passende Strom- und Spannungsverläufe erzielt werden.
'Die verwendetenSchaltmittel können elektromechanisch oder elektronisch wirken. Es kann sich z. B.
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ermöglichen, den brennenden Lichtbogen zu löschen, wozu eine Beaufschlagung gewöhnlicher Steuergitter mit negativer Spannung bekanntlich nicht genügt.
Die erfindungsgemäss primärseitig anzuordnendenSchaltmittelkönnen auch zum und Ausschalten der Anlage, etwa zum Zwecke einer Röntgenaufnahme, Verwendung finden, u. zw. insbesondere auch dann, wenn es sich um mit kleinster Leistung steuerbare elektronische Schaltmittel handelt.
Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 die bekannte Grätzschaltung und in den Fig. 2 - 5 schematisch vier
Ausführungsbeispiele der Erfindung. Als Schaltmittel werden bei den Anordnungen nach den Fig. 2, 3 und 4 Schaltrelais verwendet, die über ein Ventil aus dem Wechselstromnetz gespeist werden, so dass sie polaritätsabhängig arbeiten. Die Anordnung nach Fig. 5 arbeitet mit Ignitrons.
Nach Fig. 2 werden zwei im Gegentakt arbeitende Hochspannungstransformatoren verwendet, deren Sekundärwicklungen parallel zur Röntgenröhre liegen und deren Primärwicklungen etwa so mittels der alternierend schaltendenSchaltrelais gesteuert werden, dass die eine Wicklung nur bei den positiven und die andere Wicklung nur bei den negativen Halbwellen an das Netz geschlossen wird. Wie bei der Grätzschaltung gelangt dann in jeder Halbwelle ein positiver Impuls an die Anode der Röntgenröhre.
Nach Fig. 3 weist der Hochspannungstransformator zwei (gegensinnig gewickelte oder gepolte) Primärwicklungen auf, die mittels eines Umschaltrelais etwa so an das Netz gelegt werden, dass die eine Wicklung nur in den positiven und die andere Wicklung nur in den negativen Halbwellen erregt wird.
Nach Fig. 4 wird die Primärwicklung des Hochspannungstransformators durch ein Umschaltrelais in Abhängigkeit von der Polarität der Wechselspannung umgepolt und nach Fig. 5 erfolgt eine analoge Umschaltung bzw. Umpolung durch vier Ignitrons, die auch zur Ein- und Ausschaltung der Anlage dienen können.
Es können natürlich auch an Stelle der gemäss den Fig. 2, 3 und 4 verwendeten ventilgespeisten Schaltrelais, die bei Verschwinden des Betätigungsstromes durch Federkraft od. dgl. in die Ausgangsstellung zurückkehren, andere elektromechanische oder elektronische Schaltmittel verwendet werden, so u. a. gegebenenfalls auch permanentmagnetisch oder mittels Gleichstromvorerregung polarisierte Relais. Mit einer entsprechenden Schaltapparatur könnten die gezeigten wechselstromgespeisten Anordnungen auch weit mehr als 100 Arbeitsimpulse pro Sekunde erzeugen, doch ergibt sich bei letzterer Frequenz ohne weiteres eine gleichbleibende Impulsstärke.