<Desc/Clms Page number 1>
Montage électrique d'appareils radiologiques.
Dans la prise de radiographies il est généralement désirable d'appliquer à l'ampoule radiogène le maximum de puissance qu'elle peut supporter, parce qu'une charge moins forte nécessite une durée de pose plus longue, ce qui provo- que une diminution de la netteté d'image.
La présente invention se rapporte à un dispositif qui permet d'obtenir toujours la puissance optimum sans que l'opérateur ait besoin de prêter attention au réglage de l'in- tensité du courant.
A
<Desc/Clms Page number 2>
On connaît déjà des installations radiologiques dans lesquelles le mécanisme destiné au réglage du courant de chauffage de la cathode à incandescence est relié au mécanis-. me destiné au réglage de la tension, de telle façon que par le choix d'une tension déterminée on obtienne, eu égard à ce qui précède, la valeur optimum de l'intensité du courant.
La présente invention permet d'obtenir le même ré- sultat d'une autre manière, même pour une installation qui ne comporte pas un mécanisme distinct destiné au réglage du cou- rant de chauffage. A cet effet, le secondaire d'un transfor- mateur (appelé ci-après "transformateur de réglage") est connecté en série avec le primaire du transformateur de chauf- fage de l'ampoule radiogène. La tension primaire de ce trans- formateur de réglage est réglée au moyen du même sélecteur de tension qui permet de régler la tension primaire du trans- formateur à haute tension dont le secondaire alimente l'am- poule radiogéne.
En connectant le transformateur de réglage de telle façon que l'effet de la tension produit dans le secondaire de ce transformateur, soit opposé à celui de la tension utilisée pour l'alimentation du transformateur de chauffage, on obtient que l'intensité du courant de chauffage soit d'autant plus grande que la tension sur le transformateur de chauffage est plus faible. Ceci est en accord avec la condition indispensa- ble pour la charge optimum de l'ampoule radiogène.
Pour le réglage du courant de chauffage on peut prévoir, en outre, des dispositifs de réglage distincts. Ces dispositifs peuvent servir à obtenir une mise au point telle que la demande une ampoule radiogène déterminée ou bien, si dans l'emploi du tube on ne désire pas le réglage automatique
<Desc/Clms Page number 3>
de la charge optimum, à réduire à volonté l'intensité du courant de chauffage. A cet effet, on peut prévoir, par exemple, une résistance réglable montée en série avec le primaire du transformateur de chauffage, cette résistance étant court-circuitée lorsque l'ampoule reçoit la charge optimum.
Il est aussi possible d'utiliser des moyens d'augmen- ter ou de diminuer, en dépendance de la durée de la charge, la puissance appliquée à l'ampoule. A cet effet, le rapport de transformation du transformateur de réglage ou du transforma- teur de chauffage peut être rendu variable. Il est aussi pos- sible d'avoir la possibilité de faire varier la force électro- motrice qui coopère dans le circuit primaire du transformateur de chauffage avec la tension du transformateur de réglage. De plus, dans ce but on peut également utiliser des résistances réglables, deux ou plusieurs de ces moyens pouvant éventuelle- ment être combinés.
L'invention sera expliquée en détail avec référence au dessin annexé qui en représente schématiquement, à titre d'exemple, deux modes de réalisation.
La Fig. 1 représente un schéma de connexions qui com- prend, outre les transformateur mentionnés ci-dessus, un dis- positif qui permet de régler la tension appliquée à l'ampoule radiogène.
La Fig. 2 représente un mode de réalisation modifié du dispositif de la Fig. 1.
La Fig. 1 montre un autotransformateur 1 comportant plusieurs dérivations à deux desquelles est appliquée la ten- sion amenée par les conducteurs d'alimentation 2. Le choix de ces deux points de dérivation dépend de la tension d'alimen- tation disponible. Il est, par conséquent, possible d'obtenir toujours la même induction quelle que soit la valeur de la @
<Desc/Clms Page number 4>
tension d'alimentation. Quelques-uns des points de dérivation sont reliés à un sélecteur de tension 3. Entre ce dernier et une dérivation du transformateur 1 qui est située à l'autre extrémité de ce dernier, est connecté le primaire 4a d'un transformateur 4 à haute tension, un interrupteur bipolaire 5 étant intercalé dans cette connexion. Le secondaire 4b du transformateur est relié à l'anode 7a et à la cathode 7b de l'ampoule radiogène 7.
Le filament 7b est alimenté par le secondaire 6b d'un transformateur de chauffage 6 dont le pri- maire 6a est alimenté en tension réglable par l'autotrans- formateur 1. Le circuit primaire du transformateur 6 com- prend le secondaire 8b d'un transformateur 8 qui, eu égard à son rôle, sera appelé ci-après "transformateur de réglage" quoi qu'il ne soit pas nécessaire qu'il comporte lui-même des organes de réglage. Le primaire 8a de ce transformateur de réglage est intercalé, par exemple, entre les conducteurs d'alimentation du primaire 4a du transformateur à haute tension. La tension induite dans le secondaire 8b, est dans ce cas proportionnelle à la tension appliquée au primaire 4a du transformateur à haute tension 4.
Pour pouvoir régler la tension sur le primaire 6a du transformateur de chauffage on a monté en série avec cet enroulement deux résistances réglables 9 et 10 dont il sera question ci-après.
Le sélecteur de tension 3 permet de faire varier la tension appliquée à l'ampoule 7, entre deux limites qui correspondent aux tensions U1 et U2 appliquées au primaire du transformateur à haute tension 4. Si l'on fait varier la ten- sion appliquée à l'ampoule, on doit, pour obtenir le régime de charge optimum, également faire varier le courant de chauffa-
<Desc/Clms Page number 5>
ge, et cela en accord avec la courbe caractéristique de l'am- poule. Les tensions primaires du transformateur 6, qui donnent la charge optimum pour une tension primaire du transforma- teur 4 de U1 et de U2' seront désignées, respectivement, par ul et U2. Pour la plupart des ampoules radiogènes actuelles il est nécessaire de faire varier la tension et le courant de chauffage en sens inverse pour maintenir le régime de charge optimum.
En désignant par u la tension (mesurée aux bornes de l'autotransformateur 1) qui agit sur le circuit primaire du transformateur 6 et par K le rapport de transformation du transformateur de réglage 8, on peut écrire. ul = u - KU1 et u2 = u - KU2 au moins si la tension induite dans l'enroulement 8b agit en sens inverse de celle empruntée au transformateur 1. On peut déduire de ces équations:
EMI5.1
ul - u2 = "#'###
U2 - U2 d'où u = u1 + u1-u2. U1
U2-U1
On réglera la tension u pour qu'elle ait la valeur voulue, ce qui peut se faire par un choix convenable des points de dérivation du transformateur 1, au moyen d'une résis- tance réglable 9 ou par une combinaison de ces deux moyens.
Ce réglage n'est fait que pour les valeurs extrêmes U1 et U2 de la tension appliquée au primaire du transformateur 4. Pour les valeurs intermédiaires de la tension il peut se produire des écarts du réglage optimum qui peut être déduit de la courbe caractéristique de l'ampoule, ces écarts n'ayant, @
<Desc/Clms Page number 6>
toutefois, généralement pas d'importance. S'il s'avérait néces- saire de réduire ces écarts, on pourrait choisir pour U1 et U2 des valeurs autres que les valeurs extrêmes. Il est aussi possible de soustraire de la tension primaire du transforma- teur de réglage une partie P en reliant l'extrémité de 8a qui n'est pas reliée au sélecteur de tension à un autre point de dérivation de l'enroulement 1 que celui auquel est reliée l'extrémité gauche de 4a. Dans ce cas u = u1+ u1-u2/U1-U2 (U1-P).
La tension secondaire du transformateur de réglage est alors K(U-P) au lieu de KU et elle n'est pas proportionnelle à U, mais en dépend.
Une résistance réglable 10 est connectée en série avec l'enroulement 6a pour permettre de régler l'intensité du courant à une valeur inférieure à la valeur pour laquelle l'ampoule est soumise au régime de charge optimum. Lorsqu'on veut fonctionner au régime optimum, la résistance 10 est court. circuitée. Le transformateur de réglage 8 assure qu'en aucun cas il n'est pas possible d'admettre une intensité de courant excessive.
L'installation conforme à l'invention peut être agencée de telle façon que l'on obtienne également le réglage automatique de la puissance optimum pour des régimes de longue durée tels qu'ils sont nécessaires, par exemple, pour la ra- dioscopie, et pour lesquels les fortes intensités de courant utilisées dans la prise de radiographies à court temps de pose ne sont pas admissibles. Le circuit d'alimentation de la cathode à incandescence est muni dans ce but d'un disposi- tif qui permet de modifier le réglage du courant de chauffage en rapport avec la durée de la charge.
La Fig. 2 montre, à titre d'exemple, une des ma- @
<Desc/Clms Page number 7>
nières dont cela peut être effectué. Sur cette figure, le secondaire du transformateur de réglage 8 comporte une déri- vation qui permet de faire à l'aide d'un commutateur 11, un choix entre deux rapports de transformation. Dans l'une des positions de ce commutateur une partie des spires de l'en- roulement 8b est hors service. Cette position, pour laquelle la tension sur le transformateur de chauffage est plus élevée que pour l'autre position, est utilisée dans la prise de radiographies à court temps de pose. Un organe de réglage analogue peut être prévu du côté primaire, ou à la fois du côté primaire et secondaire.
La résistance 9 peut aussi présenter une dérivation qui permet de faire le choix entre deux valeurs. Le commutateur 12 permet de court-circuiter une partie de la résistance 9, ce qui est nécessaire pour la prise de radiographies, tandis que pour des charges d'une durée plus longue ce commutateur reste ouvert. Les commutateurs 11 et 12 peuvent être actionnés simultanément ou séparément.
On peut naturellement aussi obtenir les mêmes résul- tats d'une autre manière, par exemple au moyen de dérivations de l'autotransformateur 1, par réglage du rapport de transfor- mation du transformateur de chauffage 6, ou par le choix du point de dérivation sur l'autotransformateur 1 auquel est reliée l'extrémité inférieure de 8a, des combinaisons étant également possibles.
L'invention ne se limite pas aux exemples de réalisa- tions décrits ci-dessus mais s'étend à tout genre d'appareil radiologique auquel s'applique la règle mentionnée au début.
L'ampoule radiogène, la source de courant ainsi que les dis- positifs de réglage peuvent être différents dans les divers cas ; ceci s'applique également aux dispositifs destinés à la
<Desc/Clms Page number 8>
stabilisation du courant de chauffage ou à la surchauffe momentanée du filament.
<Desc / Clms Page number 1>
Electrical installation of radiological devices.
In taking x-rays it is generally desirable to apply the maximum power to the X-ray bulb that it can withstand, because a less heavy load requires a longer exposure time, which causes a reduction in the output. image sharpness.
The present invention relates to a device which always makes it possible to obtain the optimum power without the operator having to pay attention to the regulation of the intensity of the current.
AT
<Desc / Clms Page number 2>
Radiological installations are already known in which the mechanism for adjusting the heating current of the incandescent cathode is connected to the mechanism. me intended for the adjustment of the tension, in such a way that by the choice of a determined tension one obtains, in view of the above, the optimum value of the intensity of the current.
The present invention allows the same result to be obtained in another way, even for an installation which does not have a separate mechanism for adjusting the heating current. For this purpose, the secondary of a transformer (hereinafter referred to as the "control transformer") is connected in series with the primary of the heater transformer of the X-ray bulb. The primary voltage of this regulating transformer is regulated by means of the same voltage selector which makes it possible to regulate the primary voltage of the high voltage transformer, the secondary of which supplies the radiogenic bulb.
By connecting the regulating transformer in such a way that the effect of the voltage produced in the secondary of this transformer, is opposite to that of the voltage used to supply the heating transformer, we obtain that the intensity of the current of the lower the voltage on the heating transformer. This is in accordance with the essential condition for the optimum charge of the X-ray bulb.
For the adjustment of the heating current, it is also possible to provide separate adjustment devices. These devices can be used to obtain a focusing such as the demand for a determined X-ray bulb or, if the use of the tube is not desired the automatic adjustment
<Desc / Clms Page number 3>
of the optimum load, to reduce the intensity of the heating current as desired. To this end, it is possible, for example, to provide an adjustable resistor mounted in series with the primary of the heating transformer, this resistor being short-circuited when the bulb receives the optimum load.
It is also possible to use means to increase or decrease, depending on the duration of the load, the power applied to the bulb. For this purpose, the transformation ratio of the control transformer or of the heating transformer can be made variable. It is also possible to have the possibility of varying the electro-motive force which cooperates in the primary circuit of the heating transformer with the voltage of the regulating transformer. In addition, for this purpose it is also possible to use adjustable resistors, two or more of these means possibly being able to be combined.
The invention will be explained in detail with reference to the accompanying drawing which schematically shows, by way of example, two embodiments thereof.
Fig. 1 shows a circuit diagram which includes, in addition to the transformers mentioned above, a device which makes it possible to adjust the voltage applied to the X-ray bulb.
Fig. 2 shows a modified embodiment of the device of FIG. 1.
Fig. 1 shows an autotransformer 1 comprising several taps to two of which is applied the voltage supplied by the supply conductors 2. The choice of these two tap points depends on the available supply voltage. It is, therefore, possible to always obtain the same induction whatever the value of the @
<Desc / Clms Page number 4>
supply voltage. Some of the bypass points are connected to a voltage selector 3. Between the latter and a bypass of transformer 1 which is located at the other end of the latter, is connected the primary 4a of a high voltage transformer 4. , a bipolar switch 5 being interposed in this connection. The secondary 4b of the transformer is connected to the anode 7a and to the cathode 7b of the X-ray bulb 7.
The filament 7b is supplied by the secondary 6b of a heating transformer 6, the primary 6a of which is supplied with adjustable voltage by the autotransformer 1. The primary circuit of the transformer 6 comprises the secondary 8b of a transformer 8 which, having regard to its role, will be referred to hereinafter as "regulating transformer" although it is not necessary that it itself comprises regulating members. The primary 8a of this adjustment transformer is interposed, for example, between the supply conductors of the primary 4a of the high voltage transformer. The voltage induced in the secondary 8b is in this case proportional to the voltage applied to the primary 4a of the high voltage transformer 4.
In order to be able to adjust the voltage on the primary 6a of the heating transformer, two adjustable resistors 9 and 10 have been connected in series with this winding, which will be discussed below.
The voltage selector 3 makes it possible to vary the voltage applied to the bulb 7, between two limits which correspond to the voltages U1 and U2 applied to the primary of the high voltage transformer 4. If we vary the voltage applied to bulb, to obtain the optimum charging rate, the heating current must also be varied.
<Desc / Clms Page number 5>
ge, and this in accordance with the characteristic curve of the bulb. The primary voltages of transformer 6, which give the optimum load for a primary voltage of transformer 4 of U1 and U2 'will be denoted, respectively, by ul and U2. For most current X-ray bulbs it is necessary to vary the voltage and the heating current in the opposite direction to maintain the optimum charge rate.
By denoting by u the voltage (measured at the terminals of the autotransformer 1) which acts on the primary circuit of the transformer 6 and by K the transformation ratio of the setting transformer 8, we can write. ul = u - KU1 and u2 = u - KU2 at least if the voltage induced in winding 8b acts in the opposite direction to that taken from transformer 1. We can deduce from these equations:
EMI5.1
ul - u2 = "# '###
U2 - U2 hence u = u1 + u1-u2. U1
U2-U1
The voltage u will be adjusted so that it has the desired value, which can be done by a suitable choice of the bypass points of the transformer 1, by means of an adjustable resistor 9 or by a combination of these two means.
This adjustment is only made for the extreme values U1 and U2 of the voltage applied to the primary of transformer 4. For the intermediate values of the voltage, deviations from the optimum adjustment may occur which can be deduced from the characteristic curve of l. light bulb, these deviations not having, @
<Desc / Clms Page number 6>
however, generally not important. If it turns out to be necessary to reduce these deviations, one could choose for U1 and U2 values other than the extreme values. It is also possible to subtract from the primary voltage of the regulating transformer a part P by connecting the end of 8a which is not connected to the voltage selector to a branch point of winding 1 other than that at which is connected the left end of 4a. In this case u = u1 + u1-u2 / U1-U2 (U1-P).
The secondary voltage of the regulating transformer is then K (U-P) instead of KU and it is not proportional to U, but depends on it.
An adjustable resistor 10 is connected in series with the winding 6a to allow the intensity of the current to be adjusted to a value less than the value for which the bulb is subjected to the optimum charging rate. When you want to operate at optimum speed, resistance 10 is short. circuited. The regulating transformer 8 ensures that in any case it is not possible to admit an excessive current intensity.
The installation according to the invention can be arranged in such a way that the automatic adjustment of the optimum power is also obtained for long-term regimes such as they are necessary, for example, for radioscopy, and for which the strong currents used in taking x-rays with short exposure times are not admissible. The supply circuit of the incandescent cathode is provided for this purpose with a device which makes it possible to modify the setting of the heating current in relation to the duration of the charge.
Fig. 2 shows, by way of example, one of the ma- @
<Desc / Clms Page number 7>
which can be done. In this figure, the secondary of the regulating transformer 8 comprises a bypass which makes it possible, using a switch 11, to choose between two transformation ratios. In one of the positions of this switch, part of the turns of the winding 8b is out of service. This position, for which the voltage on the heating transformer is higher than for the other position, is used in taking x-rays with short exposure times. A similar adjuster can be provided on the primary side, or on both the primary and secondary side.
Resistor 9 can also have a bypass which makes it possible to choose between two values. The switch 12 makes it possible to short-circuit part of the resistor 9, which is necessary for taking X-rays, while for loads of a longer duration this switch remains open. Switches 11 and 12 can be operated simultaneously or separately.
The same results can of course also be obtained in another way, for example by means of shifts of the autotransformer 1, by adjusting the transformation ratio of the heating transformer 6, or by the choice of the shunt point. on the autotransformer 1 to which the lower end of 8a is connected, combinations also being possible.
The invention is not limited to the exemplary embodiments described above but extends to any type of radiological device to which the rule mentioned at the start applies.
The X-ray bulb, the current source as well as the adjustment devices may be different in the various cases; this also applies to devices intended for
<Desc / Clms Page number 8>
stabilization of the heating current or the momentary overheating of the filament.