<Desc/Clms Page number 1>
Montage destiné à maintenir constante la tension aux bornes d'un dispositif consommateur de courant.
On connaît des montages destinés à maintenir constan- te la tension aux bornes d'un dispositif consommateur de cou- rant, ce dernier étant alimenté par l'intermédiaire d'un tube de réglage. Les variations de tension du dispositif consomma- teur de courant sont transmises à la grille, du tube de réglage dans un rapport donné. Ceci a pour effet de modifier la résis- tance de ce tube d'une façon telle que l'intensité du courant reste à peu près constante et que les variations de tension de la source du courant soient absorbées en substance par le tube de réglage,, tandis que seulement une faible proportion de variations est transmise au dispositif consommateur de courant.
<Desc/Clms Page number 2>
On a proposé antérieurement d'utiliser dans des montages de ce type un tube amplificateur pour que la tension puisse être maintenue constante plus efficacement encore.
Dans ce cas, la grille et la cathode de ce tube amplificateur sont connectées aux bornes du dispositif consommateur de courant et la tension d'une résistance du circuit anodique de ce tube est appliquée entre la grille et la cathode du tube de commande.
La présente invention a pour objet un perfectionne- ment apporté à un montage dans lequel on utilise un tube amplificateur, ce tube convenant particulièrement, bien que non exclusivement, à régulariser la tension d'un tube à rayons X.
Dans le montage qui fait l'objet de l'invention, la tension du tube amplificateur fait office de tension de grille négative dans le circuit de grille du tube de réglage et le potentiel de la grille du tube amplificateur dépend de la ten- sion aux bornes d'une manière telle que, contrairement au dispositif connu, elle augmente lorsque la tension de borne diminue.
Le montage qui fait l'objet de l'invention offre cet avantage que le tube de commande a une tension de grille fixe. Ceci est d'intérêt surtout pour le fonctionnement d'un tube à rayons X. Pour les charges instantanées nécessaires dans ce cas il y a avantage à ce que la tension du tube ait sa valeur correcte d'emblée. Lorsque le circuit de grille du tube de réglage comporte dans ce cas de fortes résistances, la capacité interne entre l'anode et la grille du tube de réglage a pour effet que, dans le cas de variations de tension rapides, le potentiel de la grille du tube de réglage peut être influencé intensément par la variation de la tension ano- dique de ce tube.
Le montage qui fait l'objet de l'invention offre l'avantage additionnel que la résistance interne du tube de @
<Desc/Clms Page number 3>
réglage peut être très faible. Cela correspond à ce que la tension aux bornes du dispositif consommateur de courant peut être maintenue même lorsque la tension de la source de courant est devenue égale à une valeur très voisine de la valeur théorique de la tension aux bornes. Ceci est d'un intérêt particulier, lorsqu'un tube à rayons X est alimenté par la décharge d'un condensateur.
Dans le montage qui fait l'objet de l'invention des courants de grille d'une valeur notable peuvent circuler., lorsqu'on utilise une tension de grille positive, parce que la source de courant par laquelle ces courants sont fournis n'est pas montée en série avec des résistances supplémentaires.
Ceci permet de réduire la résistance du tube de réglage d'une manière très considérable. Lorsqu'un tube à rayons X est alimenté par un condensateur chargé, l'énergie contenue dans le condensateur peut ainsi être utilisée plus efficacement, de sorte qu'il suffit d'employer un condensateur plus petit pour une énergie d'exposition déterminée.
La source de tension de grille positive est, de pré- férence reliée à la cathode du tube de réglage ce qui permet que la capacité de la grille du tube devienne minimun et que la tension de la grille soit maintenue aussi constante que possible.
La description du dessin annexé, donné-a. titre d'exemple non limitatif., fera bien comprendre comment l'inven- tion peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que de la description faisant bien entendu partie de celle-ci.
Le dessin montre un mode de réalisation du montage qui fait l'objet de l'invention. Dans ce montage, letube amplificateur, une source de courant auxiliaire et un poten- tiomètre, reliés entre eux dans l'ordre indiqué., sont montés en parallèle avec le dispositif consommateur de courant. Le
<Desc/Clms Page number 4>
tube amplificateur et la source de courant auxiliaire sont shuntés par une résistance anodique. La grille du tube ampli- ficateur est reliée à un branchement du potentiomètre.
Sur le dessin, la référence 1 désigne la source de courant à tension variable, par exemple un condensateur qui peut se décharger dans un tube à rayons X 2 ayant une cathode 17 et une anode 18. Le dispositif de mise en charge du conden- sateur n'est pas représenté, parce qu'il peut être un des dis- positifs connus dans ce but.
Un tube de réglage 3 est monté en série avec le tube à rayons X 2 et absorbe la différence de tension entre la ten- sion variable du condensateur et la tension qui existe dans le tube à rayons X 2. De plus, un tube amplificateur 4, une source de courant auxiliaire 5 et un potentiomètre, comportant les parties 6',et 7, sont montés en parallèle avec le tube à rayons X. Le tube amplificateur 4 et la source de courant auxiliaire 5 sont shuntés par une rési stance anodique 8.
Le condensateur 1 transmet, par l'intermédiaire du tube de réglage 3, un fort courant à travers le tube à rayons X 2 et un faible courant à travers le tube amplificateur 4 et les résistances 6 et 7. Un courant passe de la source de cou- rant auxiliaire 5 par la résistance 8 au tube amplificateur 4.
La source du courant 5 peut être formée par la combinaison connue d'un transformateur, d'un redresseur et d'un dispositif de filtrage. La grille 9 et la cathode 10 du tube de réglage sont connectées respectivement à la cathode 11 et à l'anode 12 du tube amplificateur 4. La grille 13 de ce dernier tube est reliée à la prise de dérivation 14 du potentiomètre 6, 7. De ce fait, la tension de grille du tube amplificateur 4 est fonction de la haute tension qui existe dans le tube à rayons X 2. Le potentiel de la grille 13 augmente, lorsque la tension du tube à rayons X 2 diminue.
La résistance 8 peut avoir une valeur de, par exem-
<Desc/Clms Page number 5>
ple, 105 ohms et la résistance 7 une valeur de 60 megohms, tandis que la résistance 6 est réglable, par exemple, entre
1 et 3 megohms. Là tension de la source de courant auxiliaire
5 peut être, par exemple de 2000 volts et la valeur théorique de la tension du tube à rayons X peut être réglable entre 40 et 90 kvs. Il s'est établi dans la pratique une condition dans laquelle la chute de tension de la partie 6 du potentio- mètre équivaut environ à la tension de la source de courant auxiliaire 5.
La tension aux bornes du tube à rayons X est maintenue constante à une valeur ER qui peut être exprimée par l'équation ER=E5##### dans laquelle E5 est la tension de la source de courant auxiliaire 5, tandis que R6 et R7 sont les résistances du potentiomètre.
On voit qu'un réglage de la tension 6 permet de faire varier la tension qui s'établit dans le tube à rayons X, de sorte que le montage qui fait l'objet de l'invention offre un réglage facile de la tension.
Lorsque, par suite de la circulation de courant, la tension du condensateur 1 s'approche de la tension du tube ER, la chute de tension du tube 3 doit devenir aussi faible que possible. Ceci exige une tension positive pour la grille du tube 3, ce qui s'accompagne d'un courant de grille notable.
Pour la fourniture de ce courant de grille on a prévu une source de courant 15 choisie de manière à pouvoir transmettre un courant notable à travers le tube 4 pour une tension de grille du tube 4 égale à zéro. Comme le circuit dans lequel ce courant de grille circule ne comporte pas de résistance ohmique notable il est ainsi possible de réduire la résistance interne du tube de réglage 3 à une valeur négligeable.
La source de tension de polarisation 15 est montée de préférence entre la cathode 10 du tube de réglage 3 et l'anode 12 du tube amplificateur 4, parce qu'alors, dans le cas de variations rapides de tension, sa capacité interne in- @
<Desc/Clms Page number 6>
flue moins sur la tension de grille du tube de réglage 3 que dans le cas où elle est montée entre la grille 9 du tube 3 et la cathode 11 du tube 4.
Le dessin montre encore un commutateur 16 qui, con- curanment avec la source de courant 19, relie la grille et la cathode du tube amplificateur. Lorsque ce commutateur est fermé, un potentiel négatif est appliqué à la grille
13 par la source de courant 19, de sorte que le tube amplifi- cateur ne donne pas passage au courant, la grille 9 est fortement négative et aucun courant ne circule à travers le tube de réglage 3 ou le tube à rayons X 2. L'ouverture du commutateur 16 a pour effet de mettre en action le tube à rayons X, la tension du tube s'établissant alors conformément à l'équation mentionnée ci-dessus.
<Desc / Clms Page number 1>
Assembly intended to maintain constant the voltage at the terminals of a current consuming device.
Arrangements are known intended to keep the voltage constant across the terminals of a current consuming device, the latter being supplied via an adjustment tube. The voltage variations of the current consuming device are transmitted to the grid, of the adjustment tube in a given ratio. This has the effect of modifying the resistance of this tube in such a way that the intensity of the current remains almost constant and the variations in voltage of the current source are substantially absorbed by the control tube, , while only a small proportion of variations is transmitted to the current consuming device.
<Desc / Clms Page number 2>
It has previously been proposed to use an amplifier tube in arrangements of this type so that the voltage can be kept constant even more efficiently.
In this case, the grid and the cathode of this amplifier tube are connected to the terminals of the current consuming device and the voltage of a resistor of the anode circuit of this tube is applied between the grid and the cathode of the control tube.
The object of the present invention is an improvement in an assembly in which an amplifier tube is used, this tube being particularly, although not exclusively, suitable for regulating the tension of an X-ray tube.
In the assembly which is the subject of the invention, the voltage of the amplifier tube acts as a negative gate voltage in the gate circuit of the adjustment tube and the potential of the gate of the amplifier tube depends on the voltage at terminals in such a way that, unlike the known device, it increases when the terminal voltage decreases.
The assembly which is the subject of the invention offers this advantage that the control tube has a fixed grid voltage. This is of particular interest for the operation of an X-ray tube. For the instantaneous charges necessary in this case it is advantageous that the tension of the tube has its correct value from the start. When the grid circuit of the regulating tube has high resistances in this case, the internal capacitance between the anode and the grid of the regulating tube has the effect that, in the case of rapid voltage variations, the potential of the grid of the control tube can be strongly influenced by the variation of the anode voltage of this tube.
The assembly which is the subject of the invention offers the additional advantage that the internal resistance of the tube of @
<Desc / Clms Page number 3>
setting can be very low. This corresponds to the fact that the voltage at the terminals of the current consuming device can be maintained even when the voltage of the current source has become equal to a value very close to the theoretical value of the voltage at the terminals. This is of particular interest when an X-ray tube is powered by the discharge of a capacitor.
In the assembly which is the subject of the invention, grid currents of a significant value can flow., When a positive grid voltage is used, because the current source by which these currents are supplied is not not connected in series with additional resistors.
This allows the resistance of the adjustment tube to be reduced very considerably. When an x-ray tube is fed by a charged capacitor, the energy contained in the capacitor can thus be used more efficiently, so that it is sufficient to use a smaller capacitor for a determined exposure energy.
The positive grid voltage source is preferably connected to the cathode of the control tube which allows the capacitance of the grid of the tube to become minimum and the grid voltage to be kept as constant as possible.
The description of the accompanying drawing, given-a. By way of non-limiting example, it will clearly be understood how the invention can be carried out, the particularities which emerge both from the drawing and from the description, of course, forming part thereof.
The drawing shows an embodiment of the assembly which is the subject of the invention. In this assembly, the amplifier tube, an auxiliary current source and a potentiometer, connected together in the order indicated, are connected in parallel with the current consuming device. The
<Desc / Clms Page number 4>
amplifier tube and the auxiliary current source are shunted by an anode resistor. The grid of the amplifier tube is connected to a connection of the potentiometer.
In the drawing, numeral 1 denotes the variable voltage current source, for example a capacitor which can discharge in an x-ray tube 2 having a cathode 17 and an anode 18. The capacitor charging device is not shown, because it may be one of the known devices for this purpose.
An adjustment tube 3 is mounted in series with the x-ray tube 2 and absorbs the voltage difference between the varying voltage of the capacitor and the voltage which exists in the x-ray tube 2. In addition, an amplifier tube 4 , an auxiliary current source 5 and a potentiometer, comprising the parts 6 ', and 7, are mounted in parallel with the X-ray tube. The amplifier tube 4 and the auxiliary current source 5 are shunted by an anode resistor 8 .
The capacitor 1 transmits, through the adjustment tube 3, a strong current through the X-ray tube 2 and a weak current through the amplifier tube 4 and the resistors 6 and 7. A current flows from the source of auxiliary current 5 through resistor 8 to the amplifier tube 4.
The current source 5 can be formed by the known combination of a transformer, a rectifier and a filter device. The grid 9 and the cathode 10 of the adjustment tube are connected respectively to the cathode 11 and to the anode 12 of the amplifier tube 4. The grid 13 of the latter tube is connected to the bypass tap 14 of the potentiometer 6, 7. Therefore, the gate voltage of the amplifier tube 4 is a function of the high voltage which exists in the x-ray tube 2. The potential of the gate 13 increases, when the voltage of the x-ray tube 2 decreases.
Resistor 8 can have a value of, for example
<Desc / Clms Page number 5>
ple, 105 ohms and resistor 7 has a value of 60 megohms, while resistor 6 is adjustable, for example, between
1 and 3 megohms. The voltage of the auxiliary power source
5 can be, for example 2000 volts and the theoretical value of the voltage of the x-ray tube can be adjustable between 40 and 90 kvs. A condition has developed in practice in which the voltage drop of part 6 of the potentiometer is approximately equivalent to the voltage of the auxiliary current source 5.
The voltage across the x-ray tube is held constant at an ER value which can be expressed by the equation ER = E5 ##### in which E5 is the voltage of the auxiliary current source 5, while R6 and R7 are the resistances of the potentiometer.
It can be seen that adjusting the tension 6 makes it possible to vary the tension which is established in the X-ray tube, so that the assembly which forms the subject of the invention offers easy adjustment of the tension.
When, as a result of the current flow, the voltage of the capacitor 1 approaches the voltage of the ER tube, the voltage drop of the tube 3 should become as small as possible. This requires a positive voltage for the grid of tube 3, which is accompanied by a noticeable grid current.
For the supply of this gate current, a current source 15 is provided, chosen so as to be able to transmit a significant current through the tube 4 for a gate voltage of the tube 4 equal to zero. As the circuit in which this gate current flows does not include any appreciable ohmic resistance, it is thus possible to reduce the internal resistance of the adjustment tube 3 to a negligible value.
The bias voltage source 15 is preferably mounted between the cathode 10 of the control tube 3 and the anode 12 of the amplifier tube 4, because then, in the case of rapid voltage variations, its internal capacitance is lost.
<Desc / Clms Page number 6>
flows less on the grid voltage of the adjustment tube 3 than in the case where it is mounted between the grid 9 of the tube 3 and the cathode 11 of the tube 4.
The drawing also shows a switch 16 which, together with the current source 19, connects the grid and the cathode of the amplifier tube. When this switch is closed, a negative potential is applied to the gate
13 by the current source 19, so that the amplifier tube does not pass current, the grid 9 is strongly negative and no current flows through the control tube 3 or the X-ray tube 2. L The opening of the switch 16 has the effect of activating the x-ray tube, the voltage of the tube then being established in accordance with the equation mentioned above.