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Röntgenapparat mit Sperrschicht-oder Kristall-Gleichrichtern Die Erfindung
betrifft eine Einrichtung für einen Röntgen-Diagnostik-Apparat höherer Leistung
mit einem Gleichrichter, dessen Spannungsabfall nicht nur von dem durch ihn fließenden
Strom, sondern auch von der Höhe der gleichzurichtenden Spannung abhängig ist. Röntgenapparate
einfacherer Bauart mit Sperrschichtgleichrichtern, insbesondere Selengleichrichtern,
sind schon bekanntgeworden. Es hat sich in der Röntgentechnik eingebürgert, bereits
vor der Aufnahme die bei der Belastung des Röntgenapparates zu erwartende Höhe der
angelegten Hochspannung schon vor dem Einschalten des Röntgenapparates voranzuzeigen.
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Moderne Röntgenapparate besitzen aus diesem Grunde Instrumente oder
entsprechende Skalen zur kV-Voranzeige, die auch dann ihre Werte nicht ändern, wenn
verschieden hohe Röhrenströme voreingestellt werden. Diese Annehmlichkeit wird vornehmlich
bei Hochleistungs-Röntgenapparaten durch entsprechende Kompensationseinrichtungen
erreicht.
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Eine andere Art von Röntgenapparaten mit mehreren mA-Stufen sieht
zur kV-Voranzeige für jeden Strom eine entsprechend geeichte kV-Skala vor. Nachteilig
bei diesem Prinzip ist, daß die Eichung der Skalenschar am Aufstellungsort vorgenommen
werden muß, da die Konstanten des entsprechenden Leitungsnetzes den Charakter der
Einzelskalen mitbestimmen.
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Es sind auch schon Röntgenapparate bekanntgeworden, bei denen der
während der Aufnahme zu erwartende Netzspannungsabfall derart kompensiert wird,
daß auch die Spannungen in den Hilfskreisen während der Aufnahme hinreichend genau
konstant gehalten werden. Eine andere Einrichtung zur Kompensation des Spannungsabfalles
in einem Röntgenapparat geht von der Überlegung aus, daß sich der Gesamtspannungsabfall
in einem Röntgenapparat aus zwei verschiedenen Spannungsabfällen zusammensetzt,
nämlich dem Spannungsabfall im Röntgenapparat selbst und dem Netzspannungsabfall.
Dabei ist der Spannungsabfall im Röntgenapparat der Röntgenröhrenstromstärke proportional,
der Netzspannungsabfall dagegen ist um so größer, je größer die dem Netz entnommene
Leistung ist, die der Röhrenleistung praktisch gleichgesetzt werden kann.
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Röntgenapparate hoher Leistung in Einphasen-bzw. Dreiphasen-Brückenschaltung
werden in der Regel mit Glühkathodengleichrichtern ausgerüstet. Der Grund liegt
zu einem großen Teil darin, daß z. B. Selengleichrichter nicht nur einen der Röhrenstromstärke
proportionalen Spannungsabfall, wie dies bei Glühkathodenventilen der Fall ist,
haben, sondern daß der Spannungsabfall von der Höhe der gleichzurichtenden Spannung
abhängig ist. Er steigt in der Regel mit zunehmender Spannung an. Bei Hochleistungs-Röntgen-Diagnostik-Apparaten
ist dieser spannungsabhängige Anteil keinesfalls zu vernachlässigen, so daß sich
diese Apparate mit einer einzigen Skala zur kV-Voranzeige bisher in die Praxis auch
aus diesem Grunde noch nicht einführen konnten, obwohl die Einführung von Sperrschichtgleichrichtern
gerade bei dieser Apparatetype die Betriebssicherheit dieser bedeutend erhöhen würde.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Röntgen-Diagnostik-Apparaten
großer Leistung mit Sperrschicht- oder Kristallgleichrichtern für die Gleichrichtung
der für den Betriebszustand »Aufnahme« mit einem Regeltransformator wählbaren Röntgenröhrenspannung
und ferner mit nur einer festen kV-Skala und weiteren Transformatoren für die Kompensation
von Spannungsabfällen, die genaue Voranzeige und Einstellung der Röntgenröhrenspannung
zu erreichen, ohne die bekannte einfache und übersichtliche Art der Bedienung komplizierter
zu gestalten. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß ein
erster Transformator vorgesehen ist, dessen Primärwicklung am Regeltransformator
liegt, und zwar einerseits an dessen Wicklungsanfang und andererseits an einer Abgriffrolle,
deren Stellung abhängig ist von der mit einer Rolle eingestellten Röhrenspannung,
wobei die Sekundärwicklung dieses ersten Transformators in Reihe mit dem am Regeltransformator
zwischen Wicklungsanfang und der Rolle für die Hochspannungseinstellung eingestellten
Wicklungsteil an der Primärwicklung eines zweiten Transformators liegt, der damit
eine Spannung aufgedrückt wird, die proportional dem spannungsabhängigen Spannungsabfall
der Gleichrichter und des Netzes ist, daß ferner die Sekundärwicklung
dieses
zweiten Transformators einerseits mit der Primärwicklung des Hochspannungstransformators
und andererseits über eine Kohlerolle mit einer auf dem Regeltransformator angeordneten
weiteren Kohlerolle elektrisch verbunden ist, wobei diese beide Rollen über ein
Kupplungsstück mit dem Regler im Heizkreis der Röntgenröhre gekuppelt sind und damit
zur Kompensation des röhrenstromabhängigen Spannungsabfalls im Primärkreis des Hochspannungstransformators
dienen, dessen Primärwicklung aus der Reihenschaltung der Sekundärwicklung des zweiten
Transformators und des zwischen der Rolle für die Röhrenspannungseinstellung und
der mit der Sekundärwicklung des zweiten Transformators verbundenen Rolle liegenden
Wicklungsabschnitts des Regeltransformators gespeist wird.
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Bei dieser relativ einfachen technischen Lösung ist es möglich, die
gleiche Kompensationseinrichtung, wie sie in bekannter Weise zur Kompensation des
Netzspannungsabfalles verwendet wird, in ihren Dimensionen und ihrer Charakteristik
so auszulegen, daß der spannungsabhängige Spannungsabfall des Gleichrichters mitkompensiert
wird. Röntgenapparate mit solchen Kompensationseinrichtungen erhalten daher einen
zusätzlichen Kohlerollenregler mit nichtlinearem Übertragungs- oder Kopplungsglied.
Durch diesen wird eine Spannung vom Regeltransformator abgenommen und der Primänvicklung
eines Zusatztransformators zugeführt. Die Sekundärwicklung dieses Zusatztransformators
ist mit der Primärwicklung des Transformators, der zur Kompensation des Netzspannungsabfalles
vorgesehen ist, in Serie geschaltet. Das übertragungs- und/oder Kopplungsglied kann
elektrischer, elektromechanischer oder rein mechanischer Art sein, wobei die Anpassung
an die Charakteristik des Gleichrichters durch alle bekannten Mittel vorgenommen
werden kann, z. B. durch Kurvenscheiben oder durch entsprechend abgestufte Regelwiderstände
oder lineare Regelwiderstände, die in ihrer Charakteristik durch in Serie oder parallel
zum Schleifer und einem Ende des Regelwiderstandes geschaltete Zusatzwiderstände
in der Charakteristik entsprechend beein$ußt werden.
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Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und sieht den Regeltransformator 1 vor. Auf diesem gleitet der Kohlerollenregler
2 zum Regulieren der Hochspannung und auf der gleichen blankgemachten Windungsbahn
der Regler 3, der von einer nichtlinearen Kurvenscheibe über ein Seil in Abhängigkeit
von der mit der Rolle 2 eingestellten Hochspannung angetrieben wird. Die von der
Kohlerolle 3 gegen den Anfang der Wicklung des Transformators 1 abgenommene
Spannung wird der Primärwicklung 6 des Transformators 17 zugeführt, dessen Sekundärwicklung
7 in Serie mit der Primärwicklung 8 des Transformators 16 liegt, welcher zur Kompensation
des Netzspannungsabfalles vorgesehen ist, wobei die freien Enden der Wicklungen
6 des Transformators 17 und 8 des Transformators 16 gemeinsam am Anfang der Wicklung
des Regeltransformators 1 liegen. Die Kohlerolle 9 läuft ebenfalls auf einer blankgemachten
Wicklungsbahn des Regeltransformators 1 und ist zwangläufig fest mit dem Schleifer
11 des Widerstandes 10, welcher zur Regelung des Röhrenstromes dient, über ein Kopplungsstück
in bekannter Weise derart gekoppelt, daß bei steigender Röhrenstromstärke die der
Primärwicklung 12 des Hochspannungstransformators über den Schalter 13 zugeführte
Spannung um so viel ansteigt, wie der Spannungsabfall im Hochspannungstransformator
beträgt. Über das Kopplungsstück 15 ist gleichzeitig eine Kohlerolle 14, welche
auf einer blankgemachten Wicklungsbahn der Sekundärwicklung 8 a des Transformators
16 läuft, derart gekoppelt, daß bei steigender Röhrenstromstärke mehr Windungen
eingeschaltet werden und dadurch die der Primärwicklung 12 des Hochspannungstransformators
zugeführte Spannung entsprechend der Zunahme des Spannungsabfalles im Netz und den
Sperrschichtgleichrichtern vergrößert wird.