Röntgenapparat mit mindestens einer Röntgenröhre und mit Regelvorrichtungen für<B>den</B> Röhrenstrom. Es sind Röntgenapparate bekannt, bei denen die Vorrichtungen zur Regelung der Spannung und der Belastungsdauer derart mit einer Vorriehtung zur Regelung der Stromstärke gekuppelt sind, dass diese Grösse auf einen niedrigeren Wert eingestellt wird, <B>je</B> nachdem die gewählte, Spannung höher oder die gewählte Belastungsdauer länger ist.
Zu diesem Zweck können im Ileizstrom- kreis zwei regelbare Widerstände in Reihe geschaltet sein, von denen der eine ein mit dem Spannungswähler und der andere ein mit dem Zeitwähler gekoppeltes Regelorgan besitzt. Die Regelstufen des erstgenannten Widerstandes werden derart gewählt, dass bei ,einer bestimmten Stellung des Zeitwählers (also des zweiten Regelorganes) die der Rönt genröhre zugeführte Leist ung bei sämtlichen Stellungen des Spannungswählers die gleiche ist, und zwar so gross, als die Röntgenröhre während der mit dem Zeitwähler eingestell- ten Belastungsdauer gerade noch auszuhalten vermag.
Die Stromstärke ist also, solange sich die Zeiteinstellung nicht ändert, der vom Spannungswälder eingestellten Spannung umgekehrt Die Regelstufen proportional- des <B>'</B> Widerstandes wer- den derart gewählt, dass auch bei einer be liebigen andern Stellung des Zeitwählers die Leistung (die dann jeweils einen andern Wert haben muss) so gross ist, als die Röutgou- röhre während der dann eingestellten Be lastungsdauer noch gerade aushalten kann.
Um dies zu ermöglichen wird ein Vorschalt- widerstand verwendet, dessen Wert eins für allemal eingestellt und bei Regelung der Spannung und der Zeit beim normalen Ge brauch des Röntgengerätes unverändert ge lassen wird. Durch Ausprobieren und Nach stellen der drei Widerstände ermittelt der Konstruktur eine Einteilung, bei der mit für die Praxis hinreic'hender Annäherung, für sämtliche Einstellungen der gestellten Bedin gung entsprochen wird.
Beim Auswechseln der Röntgenröhre, z. B. wenn diese schadhaft wird, müssen die drei Widerstände überprüft werden, da die Ersatzröhre derartige Unterschiede in bezug auf den funktionellen Zusammenhang zwi schen Anodenstromstärke, und Heizstrom stärke aufweisen kann, dass sie ohne Nach regelung der Widerstände nicht mehr bei jeder Lage der Wähler die erwünschte, Be lastung empfangen würde. Manchmal ist eine geringe Änderung des Vorschaltwiderstandes hinreichend, aber es kommt auch vor, dass die mit den Wählern gekoppelten Widerstände aufs neue eingestellt werden müssen.
Dies ist als ein Nachteil dieser Vorrichtung zu be trachten,' namentlich bei Reglern mit kon tinuierlicher Regelung.
<B>In</B> viel stärkerem Masse macht sich dieser Nachteil bemerkbar, wenn der Apparat mell- rere, wahlweise einschaltbare Röhren ver schiedener Art aufweist. In diesem Falle müs sen für jede Röhre andere Anzapfungen der Widerstände, des Heizdrahtkreises verwendet -werden, was einen verwickelten Umschalt mechanismus erfordert. Überdies muss jede Reihe von Anzapfungen im Hinblick auf etwaige Auswechslung nachstellbar sein.
Die vorliegende Erfindung gestattet diese Nachteile zu belieben.
Die Erfindung betrifft ein Röntgenappa rat mit mindestens einer Röntgenröhre und mit einer Regelvorrichtung für den Röhren strom, die mit dem Spannungswähler gekup pelt ist, und mit einer zweiten Regelvorrich tung für den Röhrenstrom, die mit dem Zeit wähler gekuppelt ist, durch welche Regelvor richtungen der Röhrenstrom selbsttätig -min destens angenähert auf den bei der gewählten Spannung und Aufnahmezeit böchsten zu lässigen Wert geregelt wird. Erfindungs gemäss dienen zur Regelung des Röhrenstro mes Widerstände, die über Transformatoren mit änderbarem Transformationsverhältnis in den Heizstromkreis der Röntgenröhre ein geschaltet sind.
Die -\Widerstandsstufen wer- den mithin bei Änderung des Transforma- tionsverhältnisses alle im gleichen Masse geändert. Dies ermöglicht, wie die Anmel- derin gefunden hat, dass bei richtig dimen sionierten Ausführungsformen des Appa rates nach der Erfindung nur ein anderes_ Transformationsverhältnis und gegebenen falls ein anderer Wert eines ebenfalls im Heizstromkreis befindlichen Vorschaltwider- standes zu wählen sind,
um bei Auswechs lung der Röhre sämtliche Widerstandsstufen zur Belastung der neuen Röhre angenähert gemäss ihrem Nomoo-ramm geeignet<B>zu</B> machen. Es ist also in vielen Fällen hin reichend, wenn bloss bei den Transformatoren und dem Vorschaltwiderstand eine nachstell- bare Anzapfung vorhanden ist.
Wenn meh rere Anschlusspunkte vorgesehen werden, ist es vorteilhaft, dieselben bei den Transforma toren sowohl an der Primäxseite als auch an der Sekundärseite anzubringen, weil dann weniger Anschlusspunkte erforderlich sind als in dem Falle, dass nur eine der Wicklungen mit Anschlusspunkten versehen ist.
Bei einem Apparat mit mehreren verschie denen, wahlweise einschaltbaren Rö-uto"en- röhren kann eine Vertauschung der Anzap- fungen der Regelwiderstände, gemäss der ge wählten Röhre und damit ein verwickelter Schaltmechanismus vermieden werden.
Dazu wird bei den Transformatoren, an welche die Regelwiderstände angeschlossen sind, und einem Vorschaltwiderstand für jede Röhre eine gesonderte Anzapfung angebracht, die dann mit Rücksicht auf etwaige Ausweehs- lung der Röhren wieder nachstellbar sein kann.
Vorrichtungen zum Umschalten dieser Anzapfungen, also zur Änderung des Über setzungsverhältnisses der Transformator:-n, können elektrisch oder mechanisch mit der Vorrichtung zum Wählen der Röhre gekup pelt sein, o dass beim Umschalten der Röhre zugleich die der gewählten<B>-</B> Röhre zugeord neten Anzapfungen der Regeltransformatoren in Gebrauch genommen werden.
In der Praxis wird meist verlangt, dass der Spannungswähler eine lineare und der Zeitwäliler eine logaritbmische, Skalen- teilung hat. Vielfach wird dieser Anforde rung nur durch eine nicht lineare Einteilunc, der Stromregelwiderstände gerecht werden können. Man kann dann di & Einteilung wie der linear machen, indem der Widerstand 3e Längeneinheit des den zu regelnden Wider stand bildenden Drahtes oder Bandes ge ändert wird.
Dies ist namentlich für konti- nuierliebe Regler wichtig.
Wenn nun bei einem Apparat mit mehr als einer Röhre die Einstellung des Wider standes bei Umschaltung der einen Röhre auf die andere geändert werden müsste, so 'wäre diese Konstruktion nicht bauchbar. Bei der zuletzt erörterten Ausführungsform des erfindungsgemässen Apparates kann sie da gegen Anwendung finden, weil die Wider standsstufen dann immer den gleichen Wert beibehalten.
Der meist vorhandene Vorschaltwider- lern stand gekuppelten und die Regelstufen Widerstände der mit können, den Wäh- wie aus Vorstehendem hervorgeht, praktisch der art gewählt werden, dass die Leistung bei keiner einzigen Stellung der Wähler grösser als diejenige ist,
-welche die Rönigenröhre während der gewählten Belastungszeit höch stens auszuhalten vermag und die Abwei chungen von dem günstigsten Belastungszu stand immer innerhalb angemessener Grenzen bleiben, aber eine vollkommen richtige Re gelung des Stromes und damit der Leistung bei jeder beliebigen Kombination von Span nung und Zeit ist ohne, weitere Massnahmen nicht erzielbar. Eine der Ursachen davon ist z. B. die Änderung des Spannungsverlustes im Apparat bei veränderlicher Stromstärke. Die Tatsache, dass der Anodenstrom der Rönt genröhre auch innerhalb des Regelungsberei ches dem Heizstrom nicht proportional ist, führt ebenfalls geringe Abweichungen vom Sollwert des Stromes herbei.
Falls eine grössere Regelungsgenauigkeit erwünscht ist, ist daher eine gewisse Korrek tur des durch die Regelwiderstände im Ileiz- stromkreis verursachten Spannungsabfalles erforderlich.
Diese ist bei einer Ausführungs- form der erfindungsgemässen Vorrichtung auf einfache Weise erzielt. 'Die Anmelderin hat nämlich gefunden, dass bei günstiger Vertei lung des Gesamtwiderstandes im Heizstrom kreis über den Vorschaltwiderstand und die beiden Regelwiderstände, die zur Erzielung der optimalen Belastungszus%nde erforder lichen Korrektionen der Widerstandsände rungen, denen der mit einem der beiden Wäh ler, also mit dem Spannungs- oder dem Zeit wähler gekoppelte Regelwiderstand beim Durchlaufen sämtlicher Stellungen des an dern Wählers der Reihe nach ausgesetzt ist,
sich für sämtliche Stellungen des erstgenann ten Wählers 'nahezu gleich verhalten.
Man kann mithin beim Übergang von einer Stellung des einen Wählers auf eine andere des selben Wählers sämtliche Widerstandsstufen des mit dem andern Wähler gekoppelten Stromreglers gleichzeitig korrigieren, indem dem Transformator, an den dieser Strom regler angeschlossen ist, ein anderes Über setzungsverhältnis gegeben wird.
Dies ver ursacht bei der Bedienung keine besondere Mühewaltung, wenn mit dem Spannungs wähler neben seinem erwähnten Stromregler auch, (elektrisch oder mechanisch) ein Organ z-Lun Ändern des Übersetzungsverhältnisses desjenigen Transformators gekuppelt ist, an den der mit dem Zeitwähler gekuppelte Stromregler angeschlossen ist, und umgekehrt mit dem Zeitwähler auch ein Organ zur Än derung des Übersetzungsverhältnisses des jenigen Transformators gekoppelt ist, an den der mit dem Spannungswähler gekuppelte Stromregler angeschlossen ist.
Die Gesamtzahl von Anzapf ungen, die an den Transformatoren und den Wider ständen angebracht werden müssen, um stets die maximal zulässige Belastung zu erzielen, beträgt bei dieser Ausbildung nicht mehr als das Zweifache der Summe der Anzahlstel lungen der beiden Wähler, und zwar einmal auf den Transformatoren. Die Anzahl An- zapf ungen auf den Transformatoren kann aber. ohne merkliche Genauigkeitsverringe rung beträchtlich herabgesetzt werden.
Die den Regelstufen von einem der Wähler ent- sprechende Reihe von Widerstandswerten, die bei einer bestimmten Stellung des andern ,Wählers erforderlieli ist, ist praktisch nur wenig von derjenigen verschieden, die bei einer benachbarten Stellung des letztgenann ten nötig ist. Infolgedessen ist es zulässig, die Umschaltung der Transformatoren jeweils nach Durchlaufen einer Anzahl Stufen der Spannung oder Zeit erfolgen zu lassen und auf diese 'Weise die Bauart des Röntgen apparates zu vereinfachen. Es genügen dann einige Korrektionsanzapfungen.
Die beiliegende Zeichnung zeigt beispiels weise das Schaltbild einer Ausführungsform- des <B>,</B> erfindungsgemässen Röntgenapparates. Der Apparat ist mit drei wahlweise einschalt- baren Röntgen-röliren <B>1,</B> 2 und<B>3</B> versehen. Der Speisetransformator 4 ist an der- Primär seite an einen zur Wahl der Spannung die nenden Regeltransformator<B>5</B> angeschlossen, der über einen Autotransformator<B>6</B> mit regel barer Primärwindungszalil mit den Netz- spann-Liugskley-n-men verbunden ist.
Der Heizstrom für die Röntgenröhre wird vom Heizstromtransfchrmator <B>7</B> geliefert, dem eine stabilisierte Spannung zugeführt wird. Der Primärstromkreis dieses Transformators ist mit zwei Regelvorrichtungen<B>8</B> und<B>9</B> und einem Vorschaltwiderstand <B>10</B> versehen. Die Regelvorrielitungen <B>8</B> bezw. <B>9</B> besitzen<B>je</B> einen Widerstand<B>11</B> bezw. 12, die über einen Transformator<B>13</B> bezw. 14 in den Heizstrom kreis eingeschaltet sind.
Zwei Umschalter<B>23</B> und 24 korrespondieren mit naclistellbaren Anzapfungen der Sekundärwicklungen der Transformatoren. Durch Verstellung dieser Umschalter oder der Anzapfungen selbst ändert sich das Transformationsverhältnis dieses Transformators. An die Sekundärwick.- lungen sind die Widerstände<B>11</B> und 12 an geschlossen, die mit einer Anzahl Anzap- fuugen versehen sind, über welche sich Kon taktarme,<B>25</B> und<B>26</B> verstellen können.
Die Organe<B>23</B> und<B>26</B> sind elektrisch oder mecha- nisell mit dem Kontaktarm des Spannungs wählers<B>5</B> und die Organe, 24 -und<B>25</B> elek- triscli oder mechanisch mit dem Zeitwälller <B>27</B> gekoppelt. Mit dem Zeitwähler<B>27</B> wird der Primärstromkreis des Spannungswählers <B>5</B> jeweils für die gewählte Zeit geschlossen.
Die Primärwicklungen der Transforma toren<B>13</B> und 14 sind ebenfalls mit einer An zahl nachstellbarer Anzapfungen versehen, mittels deren das Transformationsverhältnis änderbar ist. Im Ausführungsbeispiel, sind drei Anzapfungen dargestellt, entsprechend der Anzahl Röhren, die wahlweise zu spei sen sind.
Die Kontaktarme<B>15</B> und<B>16,</B> welche die Verbindung von einer der Stromzufüh- rungsleitungen mit den Abzapfungen der Transformatoren herstellen, sind<B>-</B> entweder auf rein mechanischem oder auf elektrischem Wege mit dem Umschalter<B>17</B> gekuppelt, der ebenfalls drei Stellungen hat und zum Ein schalten der gewählten Röhre dient. Der Röhrenwähler<B>17</B> betätigt gleichzeitig die Schaltarme<B>18, 19,</B> 20 und 21 und stellt in folgedessen sämtliche zur Betätigung einer bestimmten Röhre erforderlichen Verbindung her.
Ausserdem ist mit' den Sch:altarmen <B>15</B> und<B>16</B> das Regelorgan 22 des Vorschalt- widerstandes <B>10</B> gekuppelt. Mittels dieses Vorschaltwiderstandes wird für jede Rönt genröhre der Gesamtwiderstand des Glüh- drahtkreises auf einen Wert gebracht, der mit Rücksicht auf die individuellen Eigen-- schaften der Röhre am geeignetsten ist. Die günstigste Verteilung des erforderlichen Wi derstandes über die drei Elemente<B>10, 11</B> und 12 ist durch Ausprobieren ermittelbar.
Wenn die Anzapfungen der Transforma toren<B>13</B> und 14 richtig gewählt sind, so sind die Stellungen der Regler<B>25</B> and <B>26</B> für jede angeschlossene Röhre richtig. Die Anzapfun- gen sind nachstellbar, damit sie bei Aus wechslung einer Röhre korrigiert werden können, um die Regelvorrichtungen für die neue Röhre möglichst genau arbeiten zu lassen.
Verstellung des Spannungswählers<B>5</B> bezw. des Zeitwählers<B>27</B> ergibt eine Ande- rung, des Stromregelwiderstandes 12 bezw. <B>11.</B> Dies erfordert wegen -verschiedener Ur- 8achen eine Korrektion des andern Strom- regelwiderstandes <B>11</B> bezw. <B>12),
</B> und diese Korrektion kommt selbsttätig durch die gleichzeitigen Änderung des Übersetzungs- ver'hältnisses des Transformators<B>13</B> bezw. 14, mit dem Umschalter<B>23</B> bezw. 24 zu stande. Die erforderliche Karrektion ist aber so gering, dass es genügt, die Regelstufen -in Gruppen zu teilen, und nur beim Übergang von der einen Gruppe auf die andere das Transformationsverhältnis etwas zu ändern.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Gruppen gewählt, also zwei nachstell- bare Korrektionsanzapfungen auf den Sekun därwicklungen der Transformatoren angeord net. Die Korrektionsanzapfungen können auch auf einem gesonderten, mit dem Trans formator<B>13</B> bezw. 14 in Kaskade geschal teten Transformator angeordnet sein. Auch können sie an der Primärseite statt an der Sekundärseite liegen.
Der Regler<B>28</B> dient zur Einstellung der Speisespannung des Hoch spannungstransformators auf einen bestimm ten Wert, vor Anfang einer Röntgenauf nahme, also zur sogenannten Netzspannungs- korrektion.