DD137649B1

DD137649B1 - DEVICE FOR THE PROTECTION OF A ROENTGENE TUBE

Info

Publication number: DD137649B1
Application number: DD20666978A
Authority: DD
Inventors: Herbert Thiele; Dieter Mailand
Original assignee: Herbert Thiele; Dieter Mailand
Priority date: 1978-07-12
Filing date: 1978-07-12
Publication date: 1981-08-26
Also published as: DE2919725C2; FR2431238B1; DE2919725A1; DD137649A1; FR2431238A1

Description

Einrichtung zum Schütze einer RöntgenröhreDevice for protecting an X-ray tube

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Schütze einer Röntgenröhre eines Röntgendiagnostikapparates, bei der die Röntgenröhre entsprechend ihrer Belastbarkeit vor Überlastung bei aufeinanderfolgenden Röntgenaufnahmen durch Steuerung der Pausenzeit zwischen den Aufnahmen geschützt ist.The invention relates to a device for protecting an X-ray tube of an X-ray diagnostic apparatus, in which the X-ray tube is protected according to their capacity to overload in successive X-ray recordings by controlling the pause time between shots.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Bei Röntgenapparaten, die für Serienaufnahmetechnik eingesetzt oder im Screeningverfahren betrieben werden, wird eine große Zahl von Röntgenaufnahmen in einer festgelegten oder sich durch das angewendete Verfahren ergebenden Zeit angefertigt« Die Nichtbeachtung der Unterschiede zwischen Kurzzeitbelastungsfähigkeit und Dauerbelastbarkeit der zu betreibenden Röntgenröhre kann zu Schäden an derselben führen, da die zulässige Belastung der Röntgenröhre bei der Herstellung von Aufnahmeserien außer von den Betriebswerten wie kV und mAs für eine Einzelaufnähme unter anderem auch von den Pausenzeiten und damit der Abkühlungszeit der Anode zwischen den Einzelaufnahmen abhängt.Characteristics of Known Technological Solutions X-ray apparatus used for continuous shooting or screening uses a large number of X-ray images at a specified time or by the procedure used. "Non-observance of the differences between the short-term load capacity and continuous loadability of the X-ray tube to be operated may be disregarded cause damage to the same, since the permissible exposure of the X-ray tube in the production of acquisition series except for the operating values such as kV and mAs for a Einzelaufnähme inter alia, the pause times and thus the cooling time of the anode between the individual shots.

Es ist bekannt, eine Röntgenröhre entsprechend ihrem Belastungsdiagramm vor Überlastung bei aufeinanderfolgenden Aufnehmen» in der Weise zu schützen, daß die Pausenzeit von der elektrischen Arbeit der vorangegangenen und der folgenden Aufnahme bestimmt ist (DD-PS 21 009). ZurIt is known to protect an X-ray tube according to its load diagram from overload on successive recording »in such a way that the pause time of the electrical work of the preceding and subsequent recording is determined (DD-PS 21 009). to

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Errechnung der elektrischen Arbeit aus den Einstellgrößen wie kV und mAs dienen hierbei Kurvenscheiben, Die Stellung eines mechanisch bewegten Teiles, ζ·Β· eines Zeigers, ist dann ein Maß für die elektrische Arbeit und somit für die Pausenzeit, bis zu deren Ablauf die nachfolgende Aufnahme mit Hilfe einer sich bewegenden Kontaktbahn, auf welcher der Zeiger abläuft, blockiert ist.The position of a mechanically moving part, ζ · Β · of a pointer, is then a measure of the electrical work and thus of the break time until its expiry, the subsequent recording with the help of a moving contact path on which the pointer runs, is blocked.

Die Ermittlung der Pausenzeit durch ein mechanisches Rechenwerk genügt jedoch den Anforderungen an einen modernen Röntgendiagnostikapparat vor allem hinsichtlich der Rechengeschwindigkeit und Zuverlässigkeit nicht» Es ist auch ein Röntgendiagnostikapparat zur Anfertigung röntgenologischer Serienaufnahmen (Kinoaufnahmen) bekannt^ bei dem durch geeignete Rechenwerke unter Berücksichtigung der zurückliegenden Aufnahniebelastungen die jeweils mögliche Aufnahmebelastung, in diesem Falle die Szenenzeit bzw· die Anzahl der möglichen Einzelbilder ausgerechnet und angezeigt wird (DE-AS 2 130 37^i), Wenn die Zahl der noch 'zulässigen Einzelbildaufnahmen geringer ist als die Zahl der Einzelbildaufnahmen, die der Benutzer anzufertigen wünscht, rau¹ dieser warten, bis sich die Röntgenröhre soweit abgekühlt hat, daß die Zahl der zulässigen Bilder die Anzahl der beabsichtigten Einzelbilder erreicht hat· Eine Berechnung und Schaltung der Pausenzeit zwischen den einzelnen Röntgenaufnahmen im Sinne eines Überlastungsschutzes ist hierbei nicht vorgesehen, Röntgenapparate mit einer automatischen Pausenzeitbestimmung zwischen den Röntgenaufnahmen einer Aufnahmeserie mit dem Ziel, eine optimale Ausnutzung der jeweils zulässigen Belastung der Röntgenröhre zu erreichen, haben sich bisher wogen der Vielzahl zu berücksichtigender Einflußgrößen und dem damit verbundenen großen elektrischen bzw· elektronischen Aufwand in der Praxis noch nicht durchgesetzt· Ein weiterer Grund für die Nichtanwendung von Pausenzeitautomatiken ist darin zu sehen, daß die aus derHowever, the determination of the break time by a mechanical arithmetic unit does not meet the requirements of a modern X-ray diagnostic apparatus, especially in terms of computing speed and reliability »It is also an X-ray diagnostic apparatus for taking X-ray continuous shots (cinematographic recordings) known ^ in which by appropriate arithmetic units taking into account the past Aufnahniebelastungen the each possible recording load, in this case, the scene time or the number of possible frames calculated and displayed (DE-AS 2 130 37 ^ i), If the number of 'still permissible single-frame recordings is less than the number of single-frame recordings, the user ^1, wait until the X-ray tube has cooled down enough for the number of permissible images to reach the number of intended individual images. · A calculation and switching of the pause time between the individual X-ray images In the sense of an overload protection, it is not provided that X-ray apparatuses with an automatic pause time determination between the X-ray recordings of a recording series with the aim of achieving optimum utilization of the respective permissible load of the X-ray tube have weighed up the large number of influencing variables to be taken into account and the associated large quantities electrical or · electronic effort in practice not yet enforced · Another reason for the non-application of pause time automatic is the fact that from the

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vorangegangenen Aufnahme resultierende Pause bei speziellen Aufnähmetechnikon zu erheblichen Wartezeiten führen kann, die dem Fortgang· der Untersuchung hinterlich sind» In solchen Fällen wird meist unter Ausserachtlassung der erforderlichen Pausenzeit weitergearbeitet, -was zu einem großen Röhrenverschleiß führt. Untersuchungsverfahren, die als Screening bezeichnet werden oder solche, die diesem Verfahren nahe kommen, beinhalten die Gefahr einer Überlastung der Röntgenröhre durch Nichtbeachtung der Pausenzeit in erhöhtem Kaße. Für eine derartige Betriebsweise wird deshalb eine zwangsweise Einhaltung der Pausenzeit zu einer Forderung.In the case of a special recording technique, the resulting pause may lead to considerable waiting times, which are behind the continuation of the investigation. In such cases, work is usually continued, ignoring the necessary break time, which leads to a great tube wear. Examination procedures, referred to as screening or those approaching this procedure, involve the risk of overloading the x-ray tube by disregarding the pause time in elevated chew. Therefore, for such a mode of operation compulsory compliance with the pause time becomes a requirement.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Die Erfindung verfolgt das Ziel, mit möglichst geringem Aufwand eine Einrichtung zu schaffen, die bei der Herstellung von Aufnahraeserien einen optimalen Schutz für die Röntgenröhre eines Röntgendiagnostikapparates gewährleistet,The invention aims to provide a device with the least possible effort, which ensures optimal protection for the X-ray tube of an X-ray diagnostic apparatus in the production of shooting series,

Darlegung des Wesens der .ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung anzugeben, die es gestattet, die erforderliche Pausenzeit zwischen den Röntgenaufnahmen einer Aufnahmeserie mit ökonomischen Mitteln automatisch zu bestimmen und zu schalten, so daß eine Überlastung der Röntgenröhre ausgeschlossen ist«The invention has for its object to provide a device that allows to automatically determine the required pause time between the X-ray recordings of a series of photographs with economic means and switch, so that an overload of the X-ray tube is excluded «

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Pausenzeitermittlung ein mAs-Relais dient, wobei ein dem Röntgenröhrenstrom entsprechender Strom über einen Umschalter einem Integrator zugeführt und dessen Ausgangsspannung mit einer Referenzspannung durch einen Komparator verglichen wird, der auf ein Relais arbeit, welches di.e nachfolgende Röntgenaufnahme blockiert, gleichzeitig die Referenzspannung abschaltet sowie den Umschalter be-This object is achieved in that the pause time determination is a mAs relay, wherein a current corresponding to the X-ray tube current supplied via a switch an integrator and its output voltage is compared with a reference voltage by a comparator, which work on a relay, which di.e blocking the subsequent X-ray recording, simultaneously switching off the reference voltage and

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tätigt, so daß der Integrator nach Beendigung der Röntgenaufnahme mit einem von den Aufnahmedaten der vorangegangenen Aufnahme abhängigen, im Vergleich zum Röntgenröhrenstrom entgegengesetzt gepolten Ililfsstrom beaufschlagt ist, bis der im Integrator gespeicherte Wert gelöscht und damit die nächste Aufnahme mit Hilfe des Relais freigegeben ist. Es ist auch möglich, das Relais durch einen Belichtungsautomaten odejr andere Ausschaltbefehle zu schalten, bevor das Schaltsignal vom Komparator kommt.actuates, so that the integrator after completion of the X-ray recording is dependent on the recording data of the previous recording, opposite compared to the X-ray tube current poled Ililfsstrom until the value stored in the integrator is cleared and thus the next recording is enabled by means of the relay. It is also possible to switch the relay through an exposure timer or other turn-off commands before the switching signal comes from the comparator.

In vorteilhafter Weise sind ein Speicher und eine Blockierstufe vorgesehen, welche die Daten der einer Pause vorangegangenen Aufnahme festhält, bis die Pausenzeit abgelaufen ist.Advantageously, a memory and a blocking stage are provided which holds the data of the recording preceding a pause until the pause time has expired.

In den Speicher sind vorzugsweise auch die Daten der nachfolgenden Röntgenaufnähme eingebbar.The data of the subsequent x-ray recordings can preferably also be entered into the memory.

Ausfuhrungsbeispielexemplary

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles und einer zugehörigen Zeichnung näher erläutert -werden. In der Zeichnung ist die Pausenzeitautomatik für einen Röntgendiagnostikgenerator für Mammografie schematisch dargestellt. Bestandteil der Pausenzeitautomatik ist ein mAs-Relais 1, Als Berechnungsgrundlage für die Pausenzeit dient das mAs-Produlct der jeweils der Pause vorangegangenen Aufnahme. ¥ird die Röntgenaufnahme von einem Belichtungsautomaten 2 und nicht direkt vom mAs-Relais 1 geschaltet, so läuft letzteres mit und übt eine Schutzfunktion für den maximalen mAs-Wert aus. Mit Erreichen des erforderlichen mAs-Vertes verbleibt in jedem Fall das geschaltete mAs-Produkt als Speicherwert im /Integrator 3 und dient zur Pausenzeitermittlung, Die Schaltungsanordnung funktioniert im einzelnen wie folgt: Ein dem Röntgenröhrenstrom I_n.. entsprechender Strom wird über die KontakteThe invention will be explained in more detail with reference to an embodiment and an accompanying drawing. In the drawing, the pause time automatic for a diagnostic X-ray generator for mammography is shown schematically. Part of the pause time automatic is a mAs relay 1, as a basis for calculating the pause time is the mAs Produlct of each of the break previous recording. If the X-ray image is switched by an automatic exposure unit 2 and not directly by the mAs relay 1, then the latter runs and exercises a protection function for the maximum mAs value. In each case, when the required mAs vertices are reached, the switched mAs product remains as a store value in / integrator 3 and serves to determine the break time. The circuit arrangement operates in detail as follows: A current corresponding to the x-ray tube current I _n .. is supplied via the contacts

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eines Umschalters k_t einen Verstärker 5 und einen mAs-Wahlschalter 6 dem Integrator 3 zugeführt. Der mit Hilfe eines Kondensators 7 integrierte Wert wird mit einera switch k _t an amplifier 5 and a mAs selector switch 6 to the integrator 3, respectively. The integrated with the help of a capacitor 7 value is with a

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Referenzspannung U „ durch einen Komparator 8 verglichen. Mit -Erreichen des durch die Referenzspannung U _ vorgegebenen Wortes erhält ein Relais 9 Spannung« Dieser Zustand bewirkt nachfolgend die Abschaltung der Röntgenröhrenspannung, Der Abschaltbefehl kann aber auch durch den Belichtungsautomaten 2 gegeben werden. Mit Beendigung der Rontgenaufnähme betätigt das eine -weitere Aufnahme zunächst blockierende Relais 9 den Umschalter h_} so daß der Integrator 3 mit einem vom eingestellten Röntgenröhrenstrom Ip.. abhängigen jedoch entgegengesetzt gepolten Hilfsstrom I beaufschlagt ist. Gleichzeitig wird die Referenzspannung U „ mit Hilfe eines Kontaktes 10 abgeschaltet. Durch Umschaltung des Verstärkungsfaktors des Verstärkers 5 und mit dem Abschalten der Referenzspannung U „ erfolgt eine Umladung des Kondensators 7 in einer Zeit, die der erforderlichen Pausenzeit entspricht, welche sich aus dem Verhältnis der Röhrenkurzzeitleistung zur Röhrendauerleistung ergibt. Mit einer Blockierstufe 11 und einem Speicher 12 werden die der vorangegangenen Aufnahme zugrunde liegenden Daten festgehalten bis die aus der Pausenzeitberechnung sich ergebende Zeit abgelaufen ist, das heißt bis der im Integrator 3 gespeicherte Wert durch den Hilfsstrom I„ gelöscht und damit die nächste Aufnahme mit Hilfe des Relais 9 freigegeben ist. Unabhängig davon können die Daten der nachfolgenden Aufnahme bereits durch eine Spannungsoptimierungseinrichtung 13» Handeinstellung "\h oder Fernsteuerung 15 in den Speicher 12 eingegeben werden. Im gewählten Ausfülirungsbeispiel ist die Schaltungsanordnung so dimensioniert, daß bei konstanter Röhrenleistung über den gesamten Aufnahmebeuxch der Hilfsstrom I von einer stabilisierten Hilfsspannung U„ über vom Röhrenstromwähler umschaltbare Widerstände 16 bestimmt wird. Es ist auch eine Schaltung denkbar, dieReference voltage U "compared by a comparator 8. Upon reaching the word predetermined by the reference voltage U _, a relay 9 receives voltage. This state subsequently causes the X-ray tube voltage to be switched off. The shutdown command can however also be given by the automatic exposure machine 2. Upon completion of the Rontgenaufnähme the one-further recording initially blocking relay 9 actuates the switch h _} so that the integrator 3 is acted upon by an adjusted X-ray tube current Ip .. dependent but oppositely poled auxiliary current I. At the same time, the reference voltage U "is switched off with the aid of a contact 10. By switching the amplification factor of the amplifier 5 and with the switching off of the reference voltage U ", the capacitor 7 is recharged in a time which corresponds to the required pause time, which results from the ratio of the tube short-time power to the tube continuous power. With a blocking stage 11 and a memory 12, the data underlying the previous recording are held until the resulting from the pause time calculation time has expired, that is until the value stored in the integrator 3 by the auxiliary current I "deleted and thus the next recording with the help Relay 9 is released. Independently of this, the data of the subsequent recording can already be input into the memory 12 by means of a voltage optimization device 13 "manual adjustment " or remote control 15. In the selected exemplary embodiment, the circuit arrangement is dimensioned such that with constant tube power over the entire recording cycle, the auxiliary current I of a stabilized auxiliary voltage U "is determined via the tube current selector switchable resistors 16. It is also a circuit conceivable

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durch zusätzliche Veränderung der Hilfsspannung U_TT eineby additional change of the auxiliary voltage U _TT a

unterschiedliche Röhrenleistung bei der Pausenzeitberechnung gestattet* Durch Kombination unterschiedlicher Werte von Verstärkungsfaktor, Hilfsstrom I und Ililfs-different tube power during the pause time calculation allowed * By combining different values of gain factor, auxiliary current I and

spannung U_TT können weitestgehende Anpassungen an die veriivoltage U _TT can make the most extensive adjustments to the verii

schiedensten Pausenzextbedingungen erreicht werden» Dabei sind durch Veränderung der Kapazität des Kondensators 7 und der Referenzspannung U „ weitere Möglichkeiten gegeben«different pause text conditions can be achieved »By changing the capacitance of the capacitor 7 and the reference voltage U" further possibilities exist "

Claims

- ζ 5 O R ß R 9 Claim for invention ~~ τ ~ £, \ J Ό Ό Ό

A device for protecting an X-ray tube of an X-ray diagnostic apparatus equipped with an mAs relay, comprising an integrator, a comparator and a relay, in which the X-ray tube is protected against overloading successive X-ray exposures by controlling the interval between exposures according to its capacity; characterized by the fact that the mAs relay (i) is used to determine the pause time, wherein a current proportional to the x-ray tube current is supplied via a switch (k) to the integrator (3) and the output voltage is compared to a reference voltage by the comparator (8) during the x-ray tube, is working on the X-ray disconnecting relay (9) and at the same time the reference voltage is switched off with completion of the X-ray recording by this relay (9) and the switch (h) is actuated and the triggering of the subsequent X-ray exposure is blocked until a ü via the switch (h) to the integrator (3) supplied, dependent on the recording data of the previous recording, in contrast to the X-ray tube current oppositely poled auxiliary current has erased stored Integr ert in the integrator (3),

2, device according to point 1, characterized in that the relay (9) is also switchable by a Belichiungsautomaten (2) or other switch-off,

3 # Device according to item 1, characterized in that a memory (12) and a blocking stage (11) are provided which hold the data of the recording preceding a pause until the pause time has expired,

k, device according to point 3 », characterized in that in the memory (12), the data of the subsequent recording can be entered.

For this a sheet drawing