Einrichtung zum Messen des Anodenstromes von Glühkathoden-, insbesondere Röntgenröhren. Der Anodenstrom von Glühkathoden-, insbesondere Röntgenröhren, wird normaler weise durch einen im Anodenkreis liegenden Strommesser angezeigt. Bei den verschiede nen Betriebsbedingungen ist es aber oft er forderlich. den Anodenstrom vor Anlegen der Anodenspannung festzustellen, um et waige Überlastungen der Röhre durch den Anodenstrom verhindern zu können. Bei Glühkathodenentladungsröhren ist es wohl möglich, aus der Anzeige des Heizstromes und der Heizspannung Rückschlüsse auf den zu erwartenden Anodenstrom zu ziehen.
Je doch ist dieses Mittel der Voranzeige für hohe Anodenströme in den meisten Fällen recht ungeeignet, weil die Charakteristik einer derartigen Entladungsröhre sehr steil ausläuft. In diesem Bereiche der Kurve las sen sich also nur ungenaue Feststellungen in bezug auf den Anodenstrom machen, und gerade hier, wo es auf die genaue Grösse des Anodenstromes zur Vermeidung von Über lastungen ankommt, versagt dieses Mittel. Um diese Nachteile zu vermeiden, wird erfindungsgemäss zum Voranzeigen des Ano denstromes das Messgerät von einer Vorrich tung, welche dieselbe Charakteristik wie die Glühkathodenentladungsröhre hat, beein flusst.
Diese Vorrichtung, die vorzugsweise im oder parallel zum Heizkreis der Glüh- kathodenentladungsröhre liegt, stellt also ge wissermassen ein Abbild der Glühkathoden-, insbesondere Röntgenröhre dar, deren Ano denstrom gemessen werden soll. Vorzugs weise besteht die Einrichtung aus einer im Sättigungsgebiet mit gegenüber der Glüh- kathodenröhre geringen Anodenspannung ar beitenden Hilfsentladungsröhre, in deren Anodenstromkreis das Messgerät liegt.
Als Hilfsröhre kann eine mit niedriger Anoden spannung, aber dennoch mit .Sättigungsstrom arbeitende Glühkathoden-Gleichrichterröhre dienen. Proportional mit .dem Glühfaden der Röntgenröhre wird nun der Glühfaden der Hilfsröhre beheizt, und man erhält, da die Hilfsröhre als Abbild der Glühkathoden- bezw. Röntgenröhre einen gleichen Charak ter in der Emissionskurve in Abhängigkeit von der Beheizung wie die Röntgenröhre be sitzt, einen dem Röntgenröhrenstrom propor tionalen Anodenstrom. Da die Charakteristik beider Röhren gleich ist, so erhält man,
wenn man als Abszisse den Anodenstrom der Hilfs röhre und als Ordinate den Anodenstrom der Röntgenröhre aufträgt, nahezu eine grad linige Charakteristik. Es ergibt sich auch weiterhin der Vorteil, dass man bei Einschal tung .des Abbildes in den niederspannungs- seitigen Heizkreis das Messinstrument des Anodenstromes des Abbildes auf dem Schalt tisch einer Röntgenanlage ohne besondere Umstände anbringen kann.
Falls die Hilfsröhre in einem Parallel kreis zum Heizkreis der Glühkathoden-, ins besondere Röntgenröhre liegt, muss darauf g eae 'hte+ <B>,</B> werden, da.ss in diesem Parallelkreis die durch die verwendeten Hilfsapparate ent stehenden Fehler die proportional gleiehen sind, wie die im Heizkreis der Glühkatho- den-, insbesondere Röntgenröhren.
Dies gilt auch für die Regulierorgane.
In der Zeichnung sind Ausführungsbei spiele des Erfindungsgegenstandes darge stellt.
Nach der in Fig. 1 dargestellten normalen Röntgenschaltung wird die Röntgenröhre 11 vom Netz gespeist, und zwar anodenseitig über den Transformator\ 12 und kathoden seitig vom Heiztransformator 13. Die Heiz stromstärke wird durch den Regelwiderstand 1.4 eingestellt und der Heizstrom durch das Milliamperemeter 15, die primärseitige Heiz- spannung durch das Voltmeter 16 und die sekundärseitige Heizspannung durch das Voltmeter 17 gemessen.
Der Anodenstrom wird bisher durch das im Anodenstromkreis liegende Milliamperemeter 18 ermittelt, nach dem der Heizstromschalter 19 und der Ano- denstromschalter 20 eingeschaltet wurden.
Vor dem Heizstromtransformator 13 sind Klemmen A, B und vor dem Transformator 12 die Klemmen <I>C, B</I> angebracht, an die so dann die in den Fig. 3 bis 5 zu beschreiben- den Zusatzgeräte mit der Messentladun2s- röhre angeschaltet werden können.
Fig. 2 zeigt wieder eine an sich bekannte Schaltung für den Heizkreis der Röntgen röhre 11, deren Anodenseite der Einfachheit halber nicht mit dargestellt ist. Die Ent ladungsröhre kann mit zwei unabhängig von einander voreinstellbaren Heizbedingungen für Durchleuchtung und Aufnahme betrieben werden. Die Durchleuchtungs-Heizbedingun- gen werden an dem Widerstand 25 und die Aufnahme-Heizbedingungen an einer regel baren Induktivität 26 eingestellt.
Durch den Wahlschalter 27 kann entweder die Heizung für Durchleuchtung oder für Aufnahme an die Röntgenröhre gelegt werden.
Oberhalb des Heiztransformators 13 sind wieder die Klemmen<I>A, B</I> vorgesehen und vor dem Schalter 27 hinter der regelbaren Tnduktivität 26 die Klemmen Al, B1. Die Klemmen des Anschlusstransformators 34 sind mit C und D bezeichnet. An diese so bezeichneten Klemmen können wieder die in den Fig. 3 bis 5 zu beschreibenden Zusatz geräte angeschlossen werden. Werden die Zusatzgeräte an die Klemmen A,<I>B</I> und<I>C, D</I> gelegt, so wird, je nach Stellung des Wahl schalters 27, der Anodenstrom bei Durch leuchtung oder bei Aufnahme gemessen.
Soll aber in der gestrichelt gezeichneten Stellung des Wahlschalters 27 für Durchleuchtung eine Voreinstellung des Anodenstromes für die Aufnahme durch die regelbare Induktivi- tät 26 erfolgen und damit eine Voranzeige des bei der endgültigen Einschaltung auftre tenden Anodenstromes bei der Aufnahme, so sind die Anschlussklemmen A, B der Zusatz geräte nach den Fig. 3 bis 5 an die Klem inen A1 und B1 zu legen.
Nach Fig. 3 besteht das Zusatzgerät aus einem Zwischentransformator 21, der die an den Klemmen<I>A, B</I> liegende Netzspannung auf die erforderliche Heizspannung für die Gleichrichterröhre 22 herabtransformiert, und einem Strommessinstrument 23, das in Reihe mit der Gleichrichterröhre 23 liegt und den Anodenstrom misst. Die Anodenspannung wird in diesem Falle über die Klemmen<I>C, D</I> von dem Netz selbst geliefert, z. B. in einer Höhe von 110 Volt.
Bei andern Anodenspan nungen als der Netzanschlussspannung kann noch ein Spannungsteiler oder Transforma tor zwiscbengeschaltet werden.
Nach Fig. I kann der Zwischentransfor mator 21 eine Anzapfung 28 mit einem Um schalter 35 erhalten, um die Heizspannung der Gleichrichterröhre 22 einstellen zu kön nen, insbesondere, wenn ein ,grösserer Mess- bereich erwünscht ist.
In Fig. 5 ist schliesslich ein Zusatzgerät 1),ezeigt, welches Verwendung findet, wenn mehrere Röntgenröhren für verschiedene Be- bandlun.gsarten wahlweise an ein und die selbe Hochspannungsanlage angelegt werden.
Dann ist für jede Röntgenröhre ein be sonderes Abbild vorzusehen, beispielsweise für eine Röntgenröhre. die zu Lungenauf nahmen dient, die Gleichrichterröhre 29 und für eine Röntgenröhre, die zu Magenunter suchungen dient, eine Gleichrichterröhre 30.
Der Umschalter 31 für die Heizspannun- gen beider Röhren ist dann mit dem Wahl schalter für die Einschaltung der Röntgen röhren gekuppelt, so da,ss immer zu der ent sprechend gewählten Röntgenröhre das zu gehörige Abbild selbsttätig eingeschaltet wird. Das Messinstrument 23 kann aber allen Abbildern gemeinsam bleiben. Zur Fein abstimmung der 'Heizbedingungen für die Gleichrichterröhre \?9, 30 sind noch Wider stände 32, 33 in den parallelen Heizstrom kreisen vorgesehen. Bei Anschluss dieser Zu satzgeräte an bereits vorhandenen Anlagen.
können die Anodenströme voranzeigend ge messen werden.
Im Falle neu herzustellender Röntgen anlagen werden vorteilhaft die hier be schriebenen Zusatzgeräte in die Anlage mit eingebaut. In einem solchen Falle kann man, wie die Fig. 6 zeigt, die Glühkathode der i#lessentladungsröhre unmittelbar parallel zu derjenigen der Röntgenröhre legen. Dann liegt die als Abbild dienende Gleichrichter röhre 22 mit dem Messinstrument 23 auf Hochspannungspotential. Die Anodenspannung- für die Gleichrich . terröhre 22 müsste dann, wenn sie dem Netz entnommen werden sollte, über einen Isola tionstransformator zugeführt werden.
Um diesen teuren Isolationstransformator zu spa ren, wird vorteilhaft die niedrige Anoden gpannung einer Hilfswicklung 24 aus dem Heiztransformator 13 gleichzeitig entnom men. Die Heizspannung der Gleichrichter röhre 22 ist in diesem Falle die gleiche wie diejenige der Röntgenröhre, so dass beide Glühfäden parallel geschaltet werden können.
Mit den in der Zeichnung dargestellten Schaltungen ist es möglich, mit einer im Verhältnis zur Röntgenröhre kleinen Gleich richterröhre den Anodenstrom der Röntgen röhre vorher festzustellen, der dann wirklich auftritt, wenn der Schalter 20 geschlossen n ird. Der Strommesser 23 wird mit seiner Skala gleich entsprechend dem Anodenstrom der Röntgenröhre geeicht, so dass unter Um ständen das gebräuchliche Anödenstrom- Messinstrumen.t (vergl. 18 in Fig. 1) fortfal len kann.
Device for measuring the anode current of hot cathode tubes, in particular X-ray tubes. The anode current of hot cathode tubes, especially X-ray tubes, is normally indicated by an ammeter located in the anode circuit. However, it is often necessary under the various operating conditions. determine the anode current before applying the anode voltage in order to be able to prevent any overloading of the tube by the anode current. With hot cathode discharge tubes, it is possible to draw conclusions about the anode current to be expected from the display of the heating current and the heating voltage.
However, this means of advance notification is in most cases quite unsuitable for high anode currents because the characteristics of such a discharge tube are very steep. In this area of the curve, therefore, only imprecise determinations can be made with regard to the anode current, and precisely here, where the exact size of the anode current is important in order to avoid overloads, this means fails. In order to avoid these disadvantages, according to the invention, in order to preview the anode current, the measuring device is influenced by a device which has the same characteristics as the hot cathode discharge tube.
This device, which is preferably in or parallel to the heating circuit of the hot cathode discharge tube, thus represents, to a certain extent, an image of the hot cathode tube, in particular the X-ray tube, whose anode current is to be measured. The device preferably consists of an auxiliary discharge tube operating in the saturation region with a lower anode voltage than the incandescent cathode tube, in whose anode circuit the measuring device is located.
A hot cathode rectifier tube that operates with a low anode voltage but still operates with a saturation current can serve as the auxiliary tube. Proportionally with .dem filament of the X-ray tube, the filament of the auxiliary tube is now heated, and you get that the auxiliary tube as an image of the hot cathode respectively. X-ray tubes have the same charac ter in the emission curve, depending on the heating, as the X-ray tube, an anode current proportional to the X-ray tube current. Since the characteristics of both tubes are the same, one obtains
if one plots the anode current of the auxiliary tube as the abscissa and the anode current of the X-ray tube as the ordinate, almost a straight line characteristic. There is also the further advantage that when the image is switched on in the low-voltage heating circuit, the measuring instrument for the anode current of the image can be attached to the control table of an X-ray system without any special inconvenience.
If the auxiliary tube is located in a parallel circuit to the heating circuit of the hot cathode, in particular the X-ray tube, it must be ensured that the errors in this parallel circuit caused by the auxiliary equipment used are proportional are the same as those in the heating circuit of the hot cathode, in particular X-ray tubes.
This also applies to the regulatory bodies.
In the drawing, Ausführungsbei are games of the subject invention provides Darge.
According to the normal X-ray circuit shown in Fig. 1, the X-ray tube 11 is fed from the network, namely on the anode side via the transformer 12 and cathode side from the heating transformer 13. The heating current is set by the variable resistor 1.4 and the heating current through the milliammeter 15, the primary-side heating voltage measured by voltmeter 16 and the secondary-side heating voltage measured by voltmeter 17.
The anode current has previously been determined by the milliammeter 18 located in the anode circuit, after which the heating current switch 19 and the anode current switch 20 have been switched on.
In front of the heating current transformer 13, terminals A, B and in front of the transformer 12 the terminals <I> C, B </I> are attached, to which the additional devices with the measuring discharge tube to be described in FIGS. 3 to 5 are then attached can be switched on.
Fig. 2 again shows a circuit known per se for the heating circuit of the X-ray tube 11, the anode side of which is not shown for the sake of simplicity. The discharge tube can be operated with two independently preset heating conditions for fluoroscopy and exposure. The fluoroscopic heating conditions are set on the resistor 25 and the recording heating conditions on a controllable inductance 26.
By means of the selector switch 27, either the heating for fluoroscopy or for exposure can be placed on the X-ray tube.
The terminals <I> A, B </I> are again provided above the heating transformer 13 and the terminals A1, B1 behind the controllable inductance 26 in front of the switch 27. The terminals of the connection transformer 34 are labeled C and D. The additional devices to be described in FIGS. 3 to 5 can be connected to these so-called terminals. If the additional devices are connected to terminals A, <I> B </I> and <I> C, D </I>, the anode current is measured during fluoroscopy or during exposure, depending on the position of selector switch 27.
If, however, in the position of the selector switch 27 for fluoroscopy, shown in dashed lines, a presetting of the anode current for the recording by the controllable inductance 26 is to take place and thus a preliminary display of the anode current occurring during the final switch-on during the recording, the connection terminals A, B the additional devices according to FIGS. 3 to 5 to the Klem inen A1 and B1.
According to FIG. 3, the additional device consists of an intermediate transformer 21, which transforms the mains voltage applied to the terminals <I> A, B </I> down to the required heating voltage for the rectifier tube 22, and a current measuring instrument 23 that is in series with the rectifier tube 23 and measures the anode current. In this case, the anode voltage is supplied by the network itself via terminals <I> C, D </I>, e.g. B. at a level of 110 volts.
With different anode voltages than the mains connection voltage, a voltage divider or transformer can be interposed.
According to FIG. I, the intermediate transformer 21 can have a tap 28 with an order switch 35 in order to be able to set the heating voltage of the rectifier tube 22, in particular if a larger measuring range is desired.
Finally, FIG. 5 shows an additional device 1) which is used when several X-ray tubes for different types of banding are optionally connected to one and the same high-voltage installation.
Then a special image must be provided for each X-ray tube, for example for an X-ray tube. which is used to record the lungs, the rectifier tube 29 and a rectifier tube 30 for an X-ray tube that is used for gastric examinations.
The changeover switch 31 for the heating voltages of both tubes is then coupled to the selector switch for switching on the X-ray tubes, so that the image associated with the correspondingly selected X-ray tube is switched on automatically. The measuring instrument 23 can however remain common to all images. To fine-tune the heating conditions for the rectifier tube 9, 30, resistors 32, 33 are provided in the parallel heating current circuits. When connecting these additional devices to existing systems.
the anode currents can be measured in advance.
In the case of new X-ray systems to be manufactured, the additional devices described here are advantageously built into the system. In such a case, as FIG. 6 shows, the hot cathode of the i # less discharge tube can be placed directly parallel to that of the X-ray tube. Then the rectifier tube 22 serving as an image with the measuring instrument 23 is at high voltage potential. The anode voltage - for rectification. If the tube 22 were to be removed from the network, it would have to be fed via an insulation transformer.
In order to save this expensive isolation transformer, the low anode voltage of an auxiliary winding 24 from the heating transformer 13 is advantageously removed at the same time. The heating voltage of the rectifier tube 22 is in this case the same as that of the X-ray tube, so that both filaments can be connected in parallel.
With the circuits shown in the drawing, it is possible with a small in relation to the X-ray tube rectifier tube to determine the anode current of the X-ray tube beforehand, which actually occurs when the switch 20 is closed. The ammeter 23 is calibrated with its scale in accordance with the anode current of the X-ray tube, so that, under certain circumstances, the customary anode current measuring instruments (cf. 18 in FIG. 1) can be omitted.