CH423005A - Röntgenanlage mit einer Einrichtung zur Steuerung der Emission einer Röntgenröhre - Google Patents

Röntgenanlage mit einer Einrichtung zur Steuerung der Emission einer Röntgenröhre

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CH423005A
CH423005A CH1007964A CH1007964A CH423005A CH 423005 A CH423005 A CH 423005A CH 1007964 A CH1007964 A CH 1007964A CH 1007964 A CH1007964 A CH 1007964A CH 423005 A CH423005 A CH 423005A
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pulse
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CH1007964A
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Peter Dr Grieder
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Comet Elektron Roehren
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Description


  <B>Röntgenanlage mit einer Einrichtung zur Steuerung der Emission einer Röntgenröhre</B>    Die Erfindung betrifft eine Röntgenanlage mit ei  ner     Einrichtung    zur Steuerung der Emission, einer  Röntgenröhre mit     einem    Steuergitter,     zwecks    Erzeu  gung eines     Röntgenstrahlenbildes,        mit        Mitteln    zum       Umwandeln    dieses Bildes in ein optisches Bild, einer  Kamera zur Aufnahme des     Röntgenstrahlenbildes,     welche eine periodisch betätigte Blende aufweist,

   Mit  teln zur Erzeugung eines Niederspannungsimpulses be  stimmter Dauer bei jeder     öffnung    der Blende und       Mitteln    zur Erzeugung von mindestens einem     fre-          quenz-        und    phasenmässig mit dem Netz     synchronen     Impuls auf dem Steuergitter der Röntgenröhre wäh  rend der Dauer des genannten Niederspannungsimpul  ses, so dass Röntgenstrahlen während der Dauer jedes  der netzsynchronen Impulse erzeugt werden.  



  So ist eine     Einrichtung    der obengenannten Art  bekannt, in welcher die Röntgenimpulse durch ent  sprechende Spannungsimpulse auf dem Steuergitter  der Röntgenröhre synchron     mit    dem Netz und zwar       frequenz-    und phasenmässig erzeugt werden, wobei  die Impulsphasen so geregelt sind, dass der     einzelne          verhältnismässig    schmale     Impuls    während des Span  nungsmaximums an der Anode der Röntgenröhre auf  tritt. Die Grundimpulse werden in dieser Einrichtung  aus dem Netz unter     Verwendung    eines     Differenzier-          transformators    hergeleitet.

   Die Hochspannungsimpulse  werden     mit        Hilfe    von     Thyratrons    und eines Impuls  transformators erzeugt. Dieser Transformator besorgt  gleichzeitig die Trennung von der Röntgenhochspan  nung.  



  Die Grundimpulse sind in dieser bekannten Ein  richtung von der Dauer der Kameraimpulse und von  Kontaktprellungen der Kamerakontakte abhängig.       Ferner    wird nach jedem Steuerimpuls am Gitter der  Röntgenröhre ein negativer Spannungsimpuls an das  selbe gegeben. Der     Impulsbreitebereich    ist durch die    Verwendung des Impulstransformators beschränkt,  sofern man Wert auf eine gute     Impulsform    legt. Zwi  schen dem Hochspannungstransformator und der  Röntgenröhre     dürfen        keine    langen Kabel wegen Ver  zerrung der     Impulsform        verwendet    werden.  



  Diese     Mängel    werden durch die erfindungsgemäs  se Röntgenanlage beseitigt. Diese ist dadurch gekenn  zeichnet, dass die Mittel zur Erzeugung von Impulsen  auf dem Steuergitter der Röntgenröhre einen Hoch  spannungsimpulsverstärker aufweisen, welchem die  genannten netzsynchronen     Impule    in     Form    von Nie  derspannungsimpulsen     zugeführt    werden.  



  Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel des Er  findungsgegenstandes an Hand der     beiliegenden    Zeich  nung beschrieben.  



       Fig.    1 zeigt ein Blockschema der     Röntgenanlage;          Fig.    2 zeigt ein Blockschema eines     Teiles    der  Einrichtung, der zur Erzeugung von     Niederspannungs-          Steuerimpulsen    dient;

         Fig.    3 zeigt die Schaltung     eines    Teiles der Ein  richtung, der zur Erzeugung von     Hochspannungssteu-          erimpulsen    dient und die Schaltung des Röntgenteiles  der     Anlage;          Fig.    4 zeigt eine graphische     Darstellung    der rela  tiven Phasenlage aller massgebenden     Impulse    bei  nichtsynchronem Betrieb mit freilaufender Kamera;       Fig.    5 zeigt eine graphische Darstellung der rela  tiven Phasenlage aller massgebenden Impulse bei  Synchronbetrieb mit einem     Einzelimpuls    pro Kamera  bild;

         Fig.    6 zeigt eine graphische     Darstellung    der rela  tiven Phasenlage aller massgebenden Impulse bei Syn  chronbetrieb mit zwei Impulsen pro Kamerabild;       Fig.    7 zeigt eine graphische     Darstellung    der rela  tiven Phasenlage der massgebenden     Triggerimpulse.         Wie     Fig.    1 zeigt weist die erfindungsgemässe An  lage ein Steuergerät,     ein        Hochspannungsimpulsgerät,     mit einem elektrooptischen     Impulswandler    und einem       Hochspannungsimpulsverstärker,

          eine    Röntgenein  richtung und eine     Filmkamera    auf. Das Steuergerät  erzeugt     Niederspannungs-Steuerimpulse        mit    wählba  rer     Impulsbreite,    welche immer synchron und symme  trisch sind gegenüber den     Spannungsmaxima    der nicht  gesiebten     Röntgenhochspannung.    Diese Impulse wer  den über den elektrooptischen Impulswandler dem       Hochspannungsimpulsgerät        zugeführt    und von diesem  in entsprechende     Hochspannungsgitterimpulse    umge  wandelt,

       wie    sie zur Steuerung der Röntgenröhre er  forderlich     sind.    Die     Filmkamera    besitzt     eine    mit der  Netzfrequenz     synchronisierbare    Verschlussblende     und     dient zur Aufnahme der     Röntgenstrahlenbilder.     



  Die     Einrichtung    gestattet die folgenden Betriebs  arten:  1.     Synchron-Impulsbetrieb        mit    einem     Synchron-          impuls    pro Hellsektor der-Kamera     (Synchron-Einfach-          impulsbetrieb).     



  2.     Synchron-Impulsbetrieb    mit zwei Synchronim  pulsen pro Hellsektor der Kamera     (Synchron-Doppel-          impulsbetrieb).     



  3. Manuelle Auslösung     eines    synchronen     Einzel-          impulses    ohne Kamera     (Synchron-Einzelimpulsbe-          trieb).     



  4. Synchroner Freilauf ohne Kamera.  



  5.     Betrieb    mit     freilaufender,        nichtsynchronisierter     Kamera.  



  Den     grundsätzlichen        Aufbau    des Steuergerätes  zeigt     Fig.    2. Es besteht aus     einer    Phasenkorrektur  einrichtung 1, einem wahlweise auf     Einweg-    oder       Zweiwegbetrieb    umschaltbaren     Gleichrichter    2, einem  Impulswandler 3, einem     Koinzidenztor    4,     einem    mo  nostabilen     Multivibrator    5, einer     Impulsbreitenwahl-          einrichtung    6, einer     Einzelimpulseinrichtung    7, einem       Impedanzwandler    8 und einem Netzwerk 9.

   Zur Um  schaltung des Steuergerätes auf die verschiedenen Be  triebsarten dienen die     miteinander    gekoppelten Um  schalter     S1,    S2. Die notwendigen Betriebsspannungen       liefert    ein nicht dargestellter Netzteil. Die in     Fig.    2  gezeichnete Kontaktstellung a der Umschalter<B>S l,</B> S2  gilt für die Betriebsart      Synchron-Impulsbetrieb .    Die       Kontaktstellung    b     gilt    für die     Betriebsart     Synchroner  Freilauf ohne Kamera .

   Bei der     Betriebsart     Synchro  ner     Einzelimpulsbetrieb         bzw.    beim     Betrieb        mit    frei  laufender     nichtsynchronisierter    Kamera befinden sich  die Umschalter<B>S</B>     I,    S2 in der     Kontaktstellung    c     bzw.     in der     Kontaktstellung    d.  



  Im folgenden wird die     Funktion    der     einzelnen    Stu  fen des Steuergerätes zunächst für     die        Betriebsart           Synchron-Impulsbetrieb     erläutert und dabei     eine     mit der Netzfrequenz     synchronisierbare        Filmkamera     vorausgesetzt.

   Die Stufen 1 bis 3 des Steuergerätes  dienen zur Erzeugung     einer    aus dem     Netz    abgeleite  ten, mit der Netzfrequenz synchronen     Rechteckim-          pulsfolge.    Zu diesem Zweck wird eine als Referenz-         spannung    für die     Gitterimpulse    der Röntgenröhre  dienende     Wechselspannung    dem Netz entnommen und  der     Phasenkorrektureinrichtung    1     zugeführt.    Diese  besitzt Mittel für     eine    kontinuierliche Phasenverschie  bung der Phase der Bezugswechselspannung,

   welche  die     phasenkorrekte    Justierung der     Gitterimpulse    zur  Röntgenhochspannung gestatten und zwar so, dass die  Gitterimpulse immer     symmetrisch    zu den     Spannungs-          maxima    der     ungesiebten    Röntgenhochspannung     sind.     Zur Erhaltung dieser Symmetrie bei den verschiede  nen Impulsbreiten der     Gitterimpulse,    sind in der     Pha-          senkorrektureinrichtung    1 weitere Mittel vorgesehen,

    welche mittels     eines    mit dem     Impulsbreiteschalter    ge  koppelten     Phasenkorrekturschalters        zusätzliche        fixe     Phasenverschiebungen der Bezugswechselspannung ge  statten und zwar so, dass die für     eine    Impulsdauer  einmal eingestellte     Symmetrie    der Gitterimpulse gegen  über der     Röntgenhochspannung    auch bei allen an  deren Impulsbreiten erhalten bleibt.  



  Von der     Phasenkorrektureinrichtung    1 gelangt die  phasenkorrigierte Bezugswechselspannung in den  Gleichrichter 2, der kein Siebglied besitzt und bei der       Betriebsart         Synchron-Einfachimpulsbetrieb     als       Zweiweggleichrichter    und bei der     Betriebsart         Syn-          chron-Doppelimpulsbetrieb     unabhängig von der     Ka-          merabildzahl    als     Einweggleichrichter    geschaltet ist.

   Die  am Ausgang des Gleichrichters 2 auftretende pulsie  rende Gleichspannung mit der     einfachen    bzw. doppel  ten Frequenz der Bezugswechselspannung gelangt  in den Impulswandler 3, welcher diese     in        eine        fre-          quenz-    und phasengleiche     synchrone        Rechteckimpuls-          folge    mit etwas weniger als 1 ms Impulsdauer um  formt.  



  Das folgende     Koinzidenztor    4 dient zur Synchro  nisierung der     Gitterimpulse    mit den Hellsektoren der  Kamera und mit dem Netz. Die     Synchronimpulse    vom       Impulswandler    3 gelangen über den     Kontaktor    des  Umschalters     S1    an den Eingang I des     Koinzidenztores     4.

   Die von der mit dem Netz synchron laufenden  Kamera kommenden Bereitschaftsimpulse, welche den       Beginn    der     netzsynchronen        Kamera-Hellsektoren    an  zeigen, werden als     Triggerimpulse    dem monostabilen       Multivibrator    5     zugeführt,    welcher bei der Betriebs  art      Synchron-Einfachimpulsbetrieb     einen Rechteck  impuls von 8 ms Dauer und bei der     Betriebsart         Syn-          chron-Doppelimpulsbetrieb     einen     Rechteckimpuls     von 38 ms Dauer erzeugt.

   Diese Impulse werden als       Öffnungsimpulse    dem Eingang     II    des     Koinzidenztores     4     zugeführt.     



  Die     während    der Zeitdauer der     Öffnungsimpulse     vom     Impulswandler    3 an den     Eingang    I des     Koinzi-          denztores    4 gelangenden     Synchronimpulse    können das  Tor 4 passieren     und    an dessen Ausgang gelangen.

   Die  am Ausgang des Tores 4 auftretenden Synchronimpul  se besitzen nun alle     Informationen        für    den richtigen  Beginn der     Gitterimpulse    und gelangen über den Kon  takt a des Umschalters S2 an den Eingang der     Impuls-          breitenwahleinrichtung    6.  



  Diese     Einrichtung    bestimmt die Zeitdauer der Git  terimpulse und damit die Dauer der Röntgenstrahlung      und besteht im wesentlichen aus einem monostabilen       Multivibrator,    dessen     Kippzeitkonstante    mittels eines       Impulsbreitenwahlschalters    auf die richtigen Gitter  impulsbreiten     für    die     einzelnen        Betriebsarten    und die  verschiedenen Bildzahlen der Kamera einstellbar ist.

    Der     Impulsbreitenwahlschalter    ist dabei     mit    dem     Pha-          senkorrekturschalter    der     Phasenkorrektureinrichtung     1 derart gekoppelt, dass bei einmaliger     Phasenkorrek-          turjustierung    der Gitterimpulse einer Impulsbreite  mittels der     kontinuierlichen        Phasenverschiebungsmit-          tel    der     Phasenkorrektureinrichtung    1, auch die Gitter  impulse mit den anderen Impulsbreiten immer symme  trisch zu den Spannungsmaxima der Röntgenhoch  spannung sind.  



  Die am Ausgang der     Impulsbreitenwahleinrichtung     6 auftretenden Synchronimpulse, welche nun alle für  den richtigen Beginn und die richtige Zeitdauer der  Gitterimpulse notwendigen Informationen besitzen,  gelangen in den     Impedanzwandler    8 und von diesem  über das     koaxiale    Kabel als Steuerimpulse in das       Hochspannungsimpulsgerät.    Der     Impedanzwandler    8       besizt    eine niedere Ausgangsimpedanz und gestattet  dadurch lange koaxiale Verbindungsleitungen zwi  schen dem Steuergerät und dem     Hochspannungsim-          pulsgerät.     



  Bei der Betriebsart  Synchroner     Einzelimpuls     ist  der Gleichrichter 2 auf Einwegbetrieb geschaltet, so  dass die Frequenz der     Synchronimpulse    50 Hz beträgt.       Ferner    befinden sich jetzt die miteinander gekoppelten  Umschalter     S1,        S;    in der Kontaktstellung C, so dass  die Synchronimpulse jetzt vom Impulswandler 3 an  den Eingang I der     Einzelimpulseinrichtung    7 gelan  gen.

   Diese ist so ausgelegt, dass wenn an ihrem Ein  gang     II    ein     Triggerimpuls    durch manuelle Betätigung  der Taste T eingespeist wird, der nächstfolgende Syn  chronimpuls am Eingang I und nur dieser allein, die       Einzelimpulseinrichtung    7 passieren     und    an deren  Ausgang gelangen kann. Vom Ausgang der Einzel  impulseinrichtung 7 gelangt der synchrone Einzelim  puls über den Umschalter     S2    in die     Impulsbreitenwahl-          einrichtung    6 und über den     Impedanzwandler    8 und  das Koaxialkabel als Steuerimpuls in das Hochspan  nungsimpulsgerät.  



  Bei der     Betriebsart     Synchroner Freilauf ohne     Ka-          mera">    ist der Gleichrichter 2 ebenfalls auf Einweg  betrieb geschaltet, so dass die Frequenz der     Synchron-          Impulsfolge    am Ausgang des     Impedanzwandlers    50  Hz beträgt, während die Umschalter     S,        S2    sich jetzt in  der Kontaktstellung b befinden. Die Synchronimpulse  gelangen jetzt direkt vom     Impulswandler    3 in die Im  pulsbreitenwahleinrichtung 6 und vom Ausgang der  selben über den     Impedanzwandler    8 und das Koaxial  kabel als Steuerimpulse in das Hochspannungsimpuls  gerät.  



  Bei der Betriebsart  Nichtsynchroner Freilauf der  Kamera      befinden    sich die Umschalter     S,        S2    in der  Kontaktstellung d und die     Kamerabereitschaftsimpulse     der nicht netzsynchronisierten Kamera werden dem  Netzwerk 9     zugeführt.    Dieses behebt     unerwünschte     elektrische Effekte wie sie durch Kontaktprellungen    des Kamerakontaktes auftreten können.

   Vom Ausgang  des Netzwerkes 9 gelangen die     Bereitschaftsimpulse     über den Kontakt d des Umschalters     S2,    die Impuls  breitenwahleinrichtung 6, den     Impedanzwandler    8  und das Koaxialkabel als Steuerimpulse in das     Hoch-          spannungsimpulsgerät.     



  Das     Hochspannungsimpulsgerät    weist als elektro  optischen Wandler eine elektrisch steuerbare Licht  quelle, weiter einen Lichtleiter, eine     Photomultiplika-          torröhre,    einen     Hochspannungsimpulsverstärker    und  ein Netzgerät auf. Der aus elektrisch     isolierendem    Ma  terial (z.

   B.      Plexiglas )    bestehende Lichtleiter     trennt     den elektrooptischen Wandler und damit das     Nieder-          spannungs-Steuergerät    völlig von der Hochspannungs  seite der Einrichtung. überdies sind die genannten  Teile des     Hochspannungsimpulsgerätes    zur zusätzli  chen Isolierung in einem     mit        Isolieröl        gefüllten    Behäl  ter untergebracht. Durch die vorstehend beschriebe  nen Vorkehrungen ist das Bedienungspersonal bei der  Bedienung des Steuergerätes vor der Röntgenhoch  spannung völlig geschützt.

   Die vom Steuergerät kom  menden     Niederspannungs-Steuerimpulse    gelangen  über das     Koaxialkabel    zum Steuerorgan der Licht  quelle, welche eine praktisch     vernachlässigbare    Licht  anstiegs- und     Lichtabfallzeitkonstante    aufweist, so dass  die erzeugten Lichtimpulse der Phase, der Impulsdau  er und dem Intensitätsverlauf nach praktisch gleich  den     Niederspannungs-Steuerimpulsen    sind.

   Diese  Lichtimpulse gelangen durch den Lichtleiter zu der  mit stabilisierter Gleichspannung betriebenen     Pho-          tomultiplikatorröhre,    werden von dieser wieder in  elektrische Impulse umgewandelt und gelangen in den       Hochspannungsimpulsverstärker,    welcher für eine ma  ximale Arbeitsphase von 0,5 und für eine     maximale     Impulsdauer von 10 ms ausgelegt ist. Die Photomulti  plikatorröhre und der     Hochspannungsimpulsverstär-          ker    liegen an der Kathode der Röntgenröhre 120     (Fig.     3), sind also mit der Röntgenhochspannung verbunden.

    Der Hochspannungsverstärker besteht aus einem un  symmetrischen     Impuls-Spannungsverstärker,    einem  unsymmetrischen     Impuls-Leistungsverstärker    und ei  ner     Leistungskathodenfolgestufe    mit einer Verstärkung  von ca. 0,95 und sehr niederer     Ausgangsimpedanz.     Diese niedere Ausgangsimpedanz     ermöglicht    die Ver  wendung langer     Verbindungsleitungen,    die eine ge  trennte     Aufstellung    des Steuergerätes und des Hoch  spannungsimpulsgerätes vom Röntgenarbeitsplatz er  möglichen.

   Aus     Fig    3 ist die Schaltung des     Impuls-          Leistungsverstärkers    (110), der     Leistungskathodenfol-          gestufe    (111) und des Netzteiles des Hochspannungs  gerätes     ersichtlich.    Der Transformator     Tr    1 des Netz  teiles dient gleichzeitig als     Isoliertransformator    zwi  schen dem Netz und der Röntgenhochspannung.

   Die  von der     Photomultiplikatorröhre    kommenden Steuer  impulse werden im     unsymmetrischen        Impuls-Span-          nungsverstärker    auf die zur     Aussteueriuig    des nach  folgenden unsymmetrischen     Impuls-Leistungsverstär-          kers    notwendige Impulsspannung verstärkt und     im     Leistungsverstärker in leistungsstarke     Hochspannungs-          Gitterimpulse    umgewandelt.

   Die Amplitude der auf      der Anode der     Leistungsverstärkerröhre    110 auftre  tenden positiven Impulse, welche auf das Gitter der       Kathodenverstärkerröhre    111     geführt    werden, über  steigt den am Gitter der Röntgenröhre 120 notwendi  gen     Sperrwert    um einige<B>100</B> V. Die     Diodenschaltung     107 im Gitterkreis der     Kathodenfolgestufe    111 behebt  unerwünschte     Zeitkonstanteeinflüsse    der Kopplungs  glieder.  



  Die an der Kathode der     Kathodenfolgestufe    111 er  zeugten Impulse werden     indirekt    über den Kontakt des  Relais 119 auf das     Gitter    der Röntgenröhre geführt.  Die Verwendung einer     Kathodenfolgestufe    als Aus  gangsstufe des     Hochspannungsimpulsverstärkers    hat  den     Vorteil,    dass bei einem     Heizfadenbruch    der     Katho-          denfolgeröhre   <B>111,

  </B> das Gitter der Röntgenröhre 120  seine     Vorspannung    nicht     verliert.    Weder der Patient  noch die Röntgenröhre werden also durch     einen    sol  chen, etwaigen Defekt gefährdet. Die Kathode der  Röntgenröhre 120 ist gemäss     Fig.    3 an einem     Abgriff     am     Hauptspannungsteiler    112-114     geführt.    Da nor  malerweise, wenn keine Gitterimpulse vorhanden sind,

    das Potential der Kathode der Kathodenverstärker  röhre und     damit    auch das Gitter der Röntgenröhre  gegenüber der Masse eine positive Spannung aufweist  und da am Ausgang der     Kathodenfolgestufe   <B>111</B> Git  terimpulse, die das Potential des     Abgriffes    überstei  gen, erzeugt werden,     würde    das Gitter der Röntgen  röhre 120 während der Impulsdauer der     Gitterimpulse     stark positiv, was u. a.

   auch den     Brennfleck    der Rönt  genröhre     ungünstig    beeinflussen     würde.    Zur Vermei  dung dieses Effektes ist zwischen der Kathode der       Kathodenfolgestufe    und der Kathode der Röntgen  röhre die     Diodenkette   <B>116</B> geschaltet, diese leitet nun  in dem Moment da das     Gitter    der     Röntgenröhre    das  Potential Null Volt erreicht, d. h. die überschüssige  Impulshöhe der Gitterimpulse wird abgeschnitten.

   Die       Hauptdiodenkette    116 ist dabei nicht direkt     mit    der  Kathode der     Röntgenröhre    verbunden, sondern liegt  an einem um 2 bis 3 V niedrigerem Punkt des     Span-          nungsteilers    112-114 als die Kathode der Röntgen  röhre.

   Es ist somit eine kleine permanente negative       Gittervorspannung    von 2 bis 3 V auch während der  Impulsdauer der Gitterimpulse am Steuergitter der  Röntgenröhre vorhanden, welche auf den     Fokussier-          fleck    keinen     Einfluss    hat und die Röntgenröhre auch  bei starkem Anodenstrom vor Gitterstrom     schützt,     welcher sehr störend sein kann.

   Diese beiden     Abgriffe     des     Spannungsteilers    112-114 sind gegenüber der  Masse, d. h. dem Chassis des     Hochspannungsimpuls-          verstärkers    entkoppelt     und    eine Diode 115 überbrückt  in Sperrichtung den Widerstand 114, welcher die ne  gative     Gittervorspannung    von 2 bis 3 V erzeugt.  Zweck der Diode 115 ist, das Gitter der     Röntgenröhre     120 keinesfalls positiv werden zu lassen, sowie die teil  weise Ableitung von Stromstössen, welche durch Gas  entladungen in der Röntgenröhre 120 auftreten kön  nen.

   Den Hauptschutz gegen solche     Entladungen    bie  tet jedoch die Kombination von     spannungsabhängigen     Widerständen 122, welche     direkt    am Ausgang des  Impulsverstärkers das Gitter der Röntgenröhre 120         mit    deren Katode verbindet. Diese Widerstandskom  bination 122 zieht     normalerweise        einen    kleinen Strom  bei der     nominellen        Gittervorspannung    an der Rönt  genröhre.

   Sie kann bei internem Kurzschluss der Rönt  genröhre 120 kurzzeitig einen sehr grossen Strom be  wältigen, wobei     die    Spannung zwischen Gitter     und     Kathode der Röntgenröhre nur ca. den dreifachen       Normalwert    der     Gittervorspannung    erreicht.  



  Bei Nichtbetrieb des     Hochspannungs-Impulsver-          stärkers    ist das Relais 118 stromlos und der Kontakt  dieses Relais ist geschlossen, wodurch das Gitter der  Röntgenröhre 120 auf deren     Kathode    geschaltet ist.  Die Röntgenröhre     kann    in diesem Fall     normal    d. h.  ohne Gittersteuerung betrieben werden. Beim Ein  schalten des     Hochspannungs-Impulsverstärkers        öffnet     sich der Kontakt des Relais 118 sofort.

   Das Relais  117 ist eine Schutzeinrichtung und     verhindert    das Ein  schalten der von der Quelle 121     gelieferten    Röntgen  hochspannung von 150     kV    bei Nichtvorhandensein  der für die Röntgenröhre notwendigen     Gittervorspan-          nung.    Das Relais 119 dient der schnellen Umschal  tung vom Durchleuchten auf den     Aufnahmeimpuls-          betrieb    mit     Filmkamera.     



  Nachstehend sind die Figuren 4 bis 7, welche die  relativen Phasenlagen der einzelnen     Impulsarten    bei  den verschiedenen Betriebsarten zeigen, näher erläu  tert.  



       Fig.    4 zeigt die relative Phasenlage:  a. des Gitterimpulses an der Röntgenröhre  b. des von der Kamera gelieferten Bereitschafts  impulses     (hier    als     Triggerimpuls    verwendet)  c. des Hellsektors der Kamera  beim Betrieb mit einer freilaufenden     nicht        netzsyn-          chronisierten        Filmkamera,    die einen Hellsektor von  180  aufweist und auf eine Bildzahl von 50 pro Se  kunde eingestellt ist, sowie für eine     Gitterimpulsbreite     von 4 ms. Die Situation für Gitterimpulse von 1     und     8 ms Dauer ist gestrichelt gezeichnet.  



  Bei Verwendung einer mit dem Netz synchron  laufenden Kamera, die es gestattet 100; 50; 25; 12,5;  6,25;     (bei    einer     Netzfrequenz    von 50 Hz) bzw. 120;  60; 30; 15; 7,5     (bei    einer Netzfrequenz von 60 Hz)  Bilder pro Sekunde aufzunehmen, erzeugt die Ein  richtung     netzsynchrone    Gitterimpulse gleicher Fre  quenz wie die Bildzahl pro Sekunde, die     unabhängig     von der     gewählten    Impulsbreite, immer genau sym  metrisch zu den Spannungsmaxima der Röntgenhoch  spannung     liegen,    was für     Vier-Ventilanlagen    von gros  ser Bedeutung ist.  



       Fig.    5 zeigt die relative Phasenlage:  a. des Gitterimpulses an der Röntgenröhre  b. des phasenkorrekten aus dem Netz abgeleiteten       Triggerimpulses    zum     Triggern    der     Impulsbrei-          tenwahleinrichtung     c. des Öffnungsimpulses am     Koinzidenztor    4  d. des     Kamerabereitschaftsimpulses     e. des Hellsektors der Kamera  f. der nicht gefilterten Röntgenhochspannung  g. der Netzspannung      bei     Synchron-Einfachimpulsbetrieb    mit einer Kamera  mit einer Bildzahl von 50 pro Sekunde und     einem     Hellsektor von 180 .

   Der Hellsektor der Kamera  läuft netzsynchron (oder subsynchron), wobei seine  Phasenlage nach einmaliger Einstellung auch nach  dem Umschalten auf andere Bildgeschwindigkeiten  durch eine entsprechende Vorrichtung gewährleistet  ist.    Der von der Kamera gelieferte mit dem Verschluss  synchronisierte Bereitschaftsimpuls d löst den Öff  nungsimpuls c zu Beginn des Hellsektors e aus. Die  Phasenlage des aus dem Netz abgeleiteten     Triggerim-          pulses    b ist so, dass die erzeugten     Gitterimpulse    a un  abhängig von ihrer Impulsbreite immer     symmetrisch     zu den     Spannungsmaxima    der Röntgenhochspannung  sind.

   Die in a und b gestrichelt gezeichneten Impulse  zeigen die relative Verschiebung derselben gegenüber  den Impulsen c, d und e, wenn Gitterimpulse von 1  oder 8 ms Dauer gewählt sind.  



  Bei langsamer Bildfolge (12,5 und 6,25 Bilder  pro Sekunde, Netzfrequenz 50 Hz) können Doppel  impulse pro Bild erzeugt werden. Die     Fig.    6 zeigt die  relative Phasenlage des 180  Hellsektors e und aller  massgebenden Impulse a bis d gegenüber der Netz  spannung g und den     Spannungsmaxima    der Röntgen  hochspannung f bei     Synchron-Doppelimpulsbetrieb.     Die relative Phase des Hellsektors und des Kamera  bereitschaftsimpulses ist dieselbe wie in     Fig.    5.

   Dank  dem langen Öffnungsimpuls von 38 ms gegenüber den  8 ms     in    der     Fig.    5 spielt es keine Rolle aus welcher  der beiden Halbwellen der     Netzspannung    die     Trigger-          impulse    hergeleitet sind. Da die     Haupttriggerimpulse    b  nur ca. 0,8 ms lang sind, ist eine dreifache     Triggerung     pro Öffnungsimpuls ausgeschlossen. Die Gitterimpul  se a sind auch bei dieser Betriebsart immer phasen  korrekt zu den Spannungsmaxima der Röntgenhoch  spannung f.  



  Die     Fig.    7 zeigt die relative Phasenlage der     Netz-          spannung    g, der aus dem Netz hergeleiteten     Trigger-          impulse    b bei 50 Hz und c bei 100 Hz und der Gitter  impulse a an der Röntgenröhre. Die Netz- oder     Refe-          renzspannung    g, welche so justiert ist, dass ihre Phase  dieselbe ist wie die der     Spannungsmaxima    der     Rönt-          genhochspannung,    wird in der     Phasenkorrekturein-          richtung    einer weiteren Phasenverschiebung     (p    unter  worfen.

   Diese ist je nach der gewählten Impulsbreite  verschieden, damit die erzeugten     Triggerimpulse    b  bzw. c die     Gitterimpulse    a (nur für den Fall von 100  Hz dargestellt) immer phasenkorrekt auslösen. Aus  der Kurve d, welche das Signal am Ausgang des  Gleichrichters bei Einwegbetrieb, bzw. aus der Kurve  e, welche das Signal am Ausgang des     Gleichrichters     bei     Zweiwegbetrieb        (Frequenzverdopplung)    zeigen, ist  ersichtlich, wie durch     Einweg-    bzw.     Zweiweggleich-          richtung    die netzsynchronen     Triggerimpulse    b bzw.

   c  erzeugt werden, aus welchen dann     zusammen    mit dem       Öffnungsimpuls    die     Haupttriggerimpulse    für die Im  pulsbreitenwahleinrichtung erzeugt werden.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Röntgenanlage mit einer Einrichtung zur Steue rung der Emission einer Röntgenröhre mit einem Steuergitter, zwecks Erzeugung eines Röntgenstrah- lenbildes, mit Mitteln zum Umwandeln dieses Bildes in ein optisches Bild, einer Kamera zur Aufnahme des Röntgenstrahlenbildes, welche eine periodisch betä tigte Blende aufweist,
    Mitteln zur Erzeugung eines Niederspannungsimpulses bestimmter Dauer bei jeder Öffnung der Blende und Mitteln zur Erzeugung von mindestens einem frequent- und phasenmässig mit dem Netz synchronen Impuls auf dem Steuergitter der Röntgenröhre während der Dauer des genannten Nie derspannungsimpulses, so dass Röntgenstrahlen wäh rend der Dauer jedes der netzsynchronen Impulse er zeugt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erzeugung von Impulsen auf dem Steuergitter der Röntgenröhre einen Hochspannungsimpulsverstärker aufweisen, welchem die genannten netzsynchronen Im pulse in Form von Niederspannungsimpulsen zuge führt werden.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Röntgenanlage gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erzeugung von Impulsen auf dem Steuergitter der Röntgenröhre eine steuerbare Lichtquelle aufweisen zur Umwandlung der netzsynchronen Niederspannungsimpulse in Licht impulse, welche über einen Lichtleiter auf die Hoch spannungsseite der Einrichtung gegeben werden. 2. Röntgenanlage gemäss Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass an den Ausgang des Hoch spannungsimpulsverstärkers ein Leistungskathoden- folgeverstärker geschaltet ist. 3.
    Röntgenanlage gemäss Patentanspruch mit einer Hochspannungsquelle zur Speisung der Röntgenröh re, deren Hochspannung eine Wechselspannungskom- ponente aufweist, gekennzeichnet durch Mittel zur Erzeugung von mit den Spannungsmaxima der genann ten Wechselspannungskomponente synchronen Impul sen. 4.
    Röntgenanlage gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Mittel zur Erzeu gung eines Niederspannungsimpulses bei jeder öff- nung der Blende einen Multivibrator und die Mittel zur Erzeugung mindestens eines netzsynchronen Im pulses während der Zeitdauer des genannten Nieder spannungsimpulses ein Koinzidenztor mit zwei Ein gängen aufweisen, dessen einer Eingang mit dem Aus gang des Multivibrators verbunden ist, während der Eingang des Multivibrators mit einem Kamerakontakt verbunden ist,
    der bei jedem Beginn eines Hellsektors der Kamera einen Kamerabereitschaftsimpuls erzeugt, wobei der Multivibrator diese Impulse in die genann ten Niederspannungsimpulse von bestimmter Dauer umformt, diese als Öffnungsimpulse dem Koinzidenz- tor zugeführt werden und dieses während der Zeit- dauer der Öffnungsimpulse offenhalten,
    so dass ein während dieser Zeitdauer an den anderen Eingang des Koinzidenztores gelangender netzsynchroner Impuls dieses passieren kann. 5. Röntgenanlage gemäss Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erzeugung der netzsynchronen Impulse umschaltbare RC-Netz- werke aufweisen, mittels welcher bestimmte unter schiedliche Impulsbreiten der genannten Impulse ein stellbar sind.
    6. Röntgenanlage gemäss Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass sie einen mit einer stabili sierten Spannung gespeisten Photomultivibrator auf weist, welchem die genannten Lichtimpulse zugeführt werden. 7.
    Röntgenanlage gemäss Unteranspruch 6, da durch gekennzeichnet, dass sie einen unsymmetrischen Verstärker aufweist, welchem die vom Photomultipli- xaior in negative elektrische Impulse umgesetzten Lichtimpulse zugeführt werden. B.
    Röntgenanlage gemäss Unteranspruch 7, da- aurch gekennzeichnet, dass sie eine unsymmetrisch betriebene Leistungsverstärkerstufe aufweist, welcher die Ausgangsimpulse des genannten unsymmetrischen Verstärkers zugeführt werden.
    9. Röntgenanlage gemäss Unteranspruch 8, da durch gekennzeichnet, dass sie eine Kathodenfolge stufe aufweist, welcher die Ausgangsimpulse des ge nannten Leistungsverstärkers zugeführt werden. 10. Röntgenanlage gemäss Unteranspruch 9, da- durch gekennzeichnet, dass die Kathodenfolgestufe eine Verstärkung von mindestens angenähert 0,95 hat. 11.
    Röntgenanlage gemäss Unteranspruch 9, da durch gekennzeichnet, dass die Kathode der Röntgen röhre an einen Abgriff eines Spannungsteiles geführt ist, der so gewählt ist, dass wenn keine Gitterimpulse am Gitter der Röntgenröhre auftreten, diese gesperrt ist. 12.
    Röntgenanlage gemäss Unteranspruch 11, da durch gekennzeichnet, dass sie eine Diodenkette auf weist, welche von der Kathode der genannten Katho- denfolgestufe auf die Kathode der Röntgenröhre führt und die Amplituden der Ausgangsimpulse der Katho- denfolgestufe begrenzt, wenn das Gitter der Röntgen röhre das Potential Null Volt erreicht. 13.
    Röntgenanlage gemäss Unteranspruch 12, da durch gekennzeichnet, dass die genannte Diodenkette an einem um 2 bis 3 Volt niedrigeren Punkt des Span- nungsteilers angeschlossen ist, als die Kathode der Röntgenröhre, so dass eine permanente negative Git_ tervorspannung auch während der Impulsdauer der Gitterimpulse vorhanden ist. 14.
    Röntgenanlage gemäss Unteranspruch 13, da durch gekennzeichnet, dass das Gitter der Röntgen röhre mit deren Kathode durch eine Kombination von spannungsabhängigen Widerständen verbunden ist, de ren Widerstände in Funktion der angelegten Span nung abnimmt.
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