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Schaltungsanordnung für den Betrieb von Röntgengeneratoren
Beim Betrieb vonRöntgengeneratoren ist es erforderlich, dass wegen der immer kürzer werdenden Belichtungszeiten auch die ersten Halbwellen nach Einschalten ihre volle Amplitude besitzen. Ist dies nicht der Fall, dann stimmt die elektronische Zeitschaltung der Röntgengeneratoren nicht mehr, und ausserdem besteht Gefahr, dass wegen momentaner Unterspannung Komplikationen eintreten. Die bekannten Lösungen für dieses Problem, wie z. B. die in der deutschen Patentschrift Nr. 736515 vorgeschlagene, sehen vor, dass die Erregung des Aggregatgenerators gleichzeitig mit dem Aufnahmeschütz des Röntgengenerators umgeschaltet wird und dadurch die Zeitkonstante einer Regeleinrichtung als solche entfällt.
Als Nachteil bleibt bestehen, dass auch der magnetische Kreis des Aggregatgenerators eine Zeitkonstante enthält, wodurch nicht sofort die volle Spannung des Generators sichergestellt ist, so dass selbst bei koinzidenter Beaufschlagung der Erregung mit dem Aufnahmeschütz die ersten Halbwellen ungeregelt sind. Auf diese Weise ist ein insbesondere bei kurzen Belichtungszeiten ins Gewicht fallender Fehler in der Dosis unvermeidlich.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass bei Einstellungsveränderungen am Röntgengenerator selbstverständlich auch der Wert der umgeschalteten Erregung entsprechend abgeglichen werden muss.
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für den Betrieb von Röntgengeneratoren aus Notstromaggregaten kleiner Leistung, bei der die Einregelung der kurzzeitig auftretenden Spitzenlast ausserordentlich schnell gefunden wird, ohne das Aggregat überdimensionieren oder besondere elektronische Steuerelemente oder Sonderkonstruktionen des Aggregatgenerators voraussetzen zu müssen.
Erfindungsgemäss beginnt die Belichtung erst nach ausreichendem Abklingen des durch die Einschaltung der Belastung entstehenden Spannungseinbruches, indem während einer Vorbereitungsperiode an Stelle des röntgenaufnahmebelasteten Hochspannungsgenerators mit oder ohne dessen Hilfskreise ein nach Betrag und Phase gleicher Ersatzwiderstand, d. i. eine Phantomlast, die insbesondere nach Betrag und Phase einstellbar ist, eingeschaltet wird, der bei Auslösung der darauffolgenden Aufnahme abgeschaltet und die Röntgenbelastung gleicher Grösse zugeschaltet wird.
Zur Umschaltung von der Phantomlast auf die Röntgenbelastung kann gemäss einem weiteren Vorschlag der Erfindung das Aufnahmeschütz mit einem Ruhekontakt ausgestattet sein, über den die Phantomlast eingeschaltet wird.
Es kann auch die Phantomlast über ein eigenes Schütz (Phantomschütz) angeschaltet werden, das schaltungstechnisch zwangsläufig vor Kontaktgabe des Aufnahmeschützes abgeschaltet wird. Als Schaltmittel sind erfindungsgemäss solche vorgesehen, die die Verzögerungszeit zwischen Abfall des Phantomschützes und Kontaktgabe des Aufnahmeschützes nach Zeit und Phase so klein festlegen, dass die Aggregatregelung nicht schädlich ansprechen kann. Falls z. B. die Kippzeit des hiebei verwendeten Aufnahmewendeschützes, die beispielsweise bei Apparaten grösserer Leistung 5 - 10 mec beträgt, zu lang ist im Vergleich zur Regelgeschwindigkeit des Aggregates, kann Doppelschützschaltung angewendet werden.
Nach Ablauf des Zeitschalters fällt das Aufnahmewendeschütz in Ruhelage und das Aggregat ist vom Röntgengenerator völlig getrennt, da das Vorbereitungsschütz oder ein dazugeschaltetes eigenes Phantomschütz
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mit Beginn oder eventuell auch mit Beendigung der Röntgenaufnahme abgeschaltet ist. Das Aggregat regelt mit einer für die übrigen Hilfsverbraucher genügenden Geschwindigkeit sodann wieder ab.
In Weiterführung des Erfindungsgedankens wird bei Generatoren mit angeschlossener Drehanoden- röhre die Vorbereitungsperiode in die Periode der Drehanodenanlaufzeit verlegt, indem schaltungstech- nisch das Aufnahmevorbereitungsschütz mit dem Einschaltschütz des Phantoms vereinigt wird. Es wird hiebei mit der Aufnahmevorbereitung die Phantomlast angeschaltet und die Aggregatregelung setzt ein.
Sie ist nach normaler Anodenanlaufzeit von zirka 0, 5 bis 1 sec mit Sicherheit beendet. Hingegen wird bei Röntgengeneratoren mit angeschlossener Festanode eine Vorbereitungsperiode geschaffen, indem ein eigenes Vorbereitungsschütz zur Einschaltung der Phantomlast einerseits und der Röhrenheizung anderseits vorgesehen sind. Da die an sich vorhandene, dem Hochheizen dienende Vorbereitungszeit nicht in allen
Fällen gross genug wäre, die Aggregatregelzeit zu überdecken, kann bei Röntgengeneratoren mit ange- schlossener Festanodenröhre, welche ein Vorbereitungsschütz zum Zweck der Vorheizung der Röhre enthal- ten, das zu diesem Zweck vorhandene Zeitverzögerungselement mit einer Verzögerungsperiode ausge- stattet sein, welche die Regelzeit des Generators mit Sicherheit überdeckt.
Gemäss einem weiteren Erfindungsvorschlag kann bei Röntgengeneratoren, welche für verschiedene Einstellwerte verschiedene Netzbelastungen erzeugen, der Phantomwiderstand kongruent mit den Einstellor- ganen des Röntgengenerators geregelt werden. BeiRöntgengeneratoren, welche nach dem Prinzip der konstan- ten Last arbeiten, (kV-mA reziprok) genügt ein fest eingestellter Phantomwiderstand. Die Anwendung der
Phantomlast hat aber auch noch einen weiteren Vorteil bezüglich der Angleichung des Röntgengenerators an den vorhandenen Innenwiderstand des Aggregatgenerators.
Der sonst beiAufnahme auftretende beträchtliche
Spannungsabfall infolge des Innenwiderstandes des speisenden Netzes wird durch Kompensationsschaltungen im Röntgengenerator unschädlich gemacht. Über die Höhe des zugelassenen Netzwiderstandes liegen DIN-Vor- schriften vor. Diese schreiben z. B. bei Einphasenbetrieb für Vierventilapparate bis 32 kW Kurzzeitnennleistung einenmaximalenInnenwiderstand des Netzes vonO, 1 Ohm bei 220 VSpeisung vor.
MitRücksichtauf die öko- nomische Ausführung von Notstromaggregaten erscheintdieser Wert ausserordentlich niedrig, und es ist wünschenswert, auch mit höheren Innenwiderständen des Aggregatgenerators die volle Röntgengeneratorleistung entnehmen zu können, zumal es sich hier nur um eine Kurzzeitbelastung in der Dauer von maximal etwa 5 sec, in der Regel jedoch nur von einigen Zehntelsekunden, handelt. Die erfindungsgemäss vorgeschlagene Phantomlast bewirkt nun eine Spannungsnachregelung des Generators bereits vor Einschalten der Aufnahmelast, jedoch unter den Bedingungen derselben mit Hilfe des Phantoms.
Der durch den erhöhten Innenwiderstand des Aggregatgenerators bedingte Spannungsabfall bei Belastung ist daher schon vor Einschalten der Aufnahme ausgeregelt und daher ausserhalb des Röntgengenerators bereits unschädlich gemacht.
Die vorgeschlagene Phantomschaltung bewirkt daher nicht nur die Unschädlichmachung des zeitlichen Regelverzuges, sondern ermöglicht auch, die unangenehmen Rückwirkungen eines erhöhten Speiseinnenwiderstandes auszuschalten.
Es kann auch, statt den gesamten Hochspannungsgenerator durch ein Phantom zu ersetzen, der Hochspannungsgenerator sofort eingeschaltet und nur die Röntgenröhre zunächst durch eine Phantomlast ersetzt werden.
Es kann auch der Hochspannungsgenerator samt Röntgenröhre sofort eingeschaltet, jedoch vor die Röntgenröhre bzw. vor die photographische Schichte eine Blende eingeschoben werden, die, etwa elektrisch gesteuert, bis zum Abklingen des Einregelvorganges dort verbleibt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schaltungsanordnung für den Betrieb von Röntgengeneratoren aus Notstromaggregaten kleiner Lei-
EMI2.1
durchreitungsperiode an Stelle des röntgenaufnahmebelasteten Hochspannungsgenerators mit oder ohne dessen Hilfskreise ein nach Betrag und Phase gleicher Ersatzwiderstand, das ist eine Phantomlast, die insbesondere nach Betrag und Phase einstellbar ist, eingeschaltet wird, die bei Auslösung der darauffolgenden Aufnahme abgeschaltet und die Röntgenbelastung gleicher Grösse zugeschaltet wird.