DE1110769B - Schaltungsanordnung zum Abschalten einer mit pulsierender Anodenspannung gespeisten Roentgenroehre - Google Patents

Schaltungsanordnung zum Abschalten einer mit pulsierender Anodenspannung gespeisten Roentgenroehre

Info

Publication number
DE1110769B
DE1110769B DEG14842A DEG0014842A DE1110769B DE 1110769 B DE1110769 B DE 1110769B DE G14842 A DEG14842 A DE G14842A DE G0014842 A DEG0014842 A DE G0014842A DE 1110769 B DE1110769 B DE 1110769B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
tube
switch
switching
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEG14842A
Other languages
English (en)
Inventor
Robert Godbarsen Jun
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Priority to DEG14876A priority Critical patent/DE1010657B/de
Publication of DE1110769B publication Critical patent/DE1110769B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J47/00Tubes for determining the presence, intensity, density or energy of radiation or particles
    • H01J47/12Neutron detector tubes, e.g. BF3 tubes
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05GX-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/08Electrical details
    • H05G1/26Measuring, controlling or protecting
    • H05G1/30Controlling
    • H05G1/38Exposure time
    • H05G1/42Exposure time using arrangements for switching when a predetermined dose of radiation has been applied, e.g. in which the switching instant is determined by measuring the electrical energy supplied to the tube
    • H05G1/44Exposure time using arrangements for switching when a predetermined dose of radiation has been applied, e.g. in which the switching instant is determined by measuring the electrical energy supplied to the tube in which the switching instant is determined by measuring the amount of radiation directly

Description

  • Schaltungsanordnung zum Abschalten einer mit pulsierender Anodenspannung gespeisten Röntgenröhre Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Abschalten einer mit pulsierender Anodenspannung arbeitenden Röntgenröhre mit Belichtungsautomat, bei der der Einfluß des den üblichen Schaltschützen anhaftenden Schaltverzuges auf die Belichtungsdauer unwirksam gemacht wird.
  • Es ist bekannt, Röntgenröhren durch Belichtungsautomaten zu steuern, die die Röhre nach Auftreffen einer bestimmten Bestrahlungsdosis automatisch abschalten. Solche Einrichtungen arbeiten bei verhält-. nismäßig langen Belichtungszeiten einwandfrei. Bei kürzer werdender Belichtungszeit fällt die Strahlungsdosis immer mehr ins Gewicht, die die Röntgenröhre in der Zeitspanne zwischen dem Auftreten des Abschaltsignals des Belichtungsautomaten und dem verzögernden Ansprechen des Schaltschützes abgibt. Ein »Vorhalten« durch kürzere Einstellung des Belichtungsautomaten ergibt nur bei Gleichspannungsbetrieb reproduzierbare Werte, speist man dagegen die Röntgenröhre mit Wechselspannung, was aus Preisgründen vorzuziehen ist, so ergeben sich für die »Vorhaltezeit« im allgemeinen keine definierten Dosiswerte, da die Vorhaltezeit in unkontrollierbarer Weise strahlungslose Pausen und Zeitabschnitte wechselnder Strahlungsintensität umfassen kann.
  • Gemäß der Erfindung sollen die Nachteile der bekannten Schaltungsanordnungen zur Abschaltung einer mit pulsierender Anodenspannung gespeisten Röntgenröhre mittels eines Schaltschützes, das eine gewisse Trägheit bzw. Schaltverzögerung aufweist, und die mit einer Strahlungsmeßeinrichtung arbeiten, die nach Empfang einer einstellbaren Strahlungsdosis ein Abschaltsignal liefert, dadurch vermieden werden, daß zwischen das Schütz und die Strahlungsmeßeinrichtung ein so einjustierter, einstellbarer Verzögerungskreis eingeschaltet ist, daß das Zeitintervall zwischen dem Auftreten des von der Strahlungsmeßanordnung gelieferten Steuersignals und dem Abschalten der Röntgenröhre durch das Schütz eine ganze Anzahl von Perioden der pulsierenden Anodenspannung beträgt. Bei einer doppelweggleichgerichteten Anodenspannung entspricht eine Periode dann einer Halbwelle der speisenden Wechselspannung.
  • Durch diese Maßnahmen wird also gewährleistet, daß zwischen dem Abschaltsignal des Belichtungsautomaten und der tatsächlichen Abschaltung der Röntgenröhre von letzterer eine ganz definierte Strahlungsmenge abgegeben wird, die bei der Einstellung des Belichtungsautomaten berücksichtigt werden kann, so daß sich definierte Belichtungszeiten ergeben. Dadurch ist es auch bei sehr kurzen Belichtungszeiten möglich, mittels automatisch abschaltenden Belichtungsautomaten reproduzierbare Werte zu erhalten.
  • Die Erfindung soll nun an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden.
  • Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zum Abschalten der Röntgenröhre, ferner eine Schaltungsanordnung für die Energieversorgung der Röntgenröhre und die Zeitmeßeinrichtung zur Steuerung der Energielieferung entsprechend den gemessenen Belichtungszeiten; Fig. 2 ist eine Teildarstellung der in Fig. 1 enthaltenen Schaltungsanordunng; Fig. 3 ist eine andere Ausführungsform der Anordnung zur Erfüllung derselben Aufgabe wie mit der Anordnung nach Fig. 2; Fig.4 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise.
  • Die Zeichnung zeigt eine Schaltungsanordung mit einer gewöhnlichen Röntgenröhre 11 mit Kathode 12 und Anode 13 in einem Vakuumkolben 14. Die Kathode kann eine Glühkathode sein und ist über Leitungen 15 an eine äußereEnergiequelle angeschlossen. Die Anodenzuleitung ist mit 16 bezeichnet. Die Röntgenstrahlen entstehen durch Elektronenaufprall an der Anode 13, wenn zwischen Kathode und Anode eine Spannung liegt. Die Röntgenstrahlen sind mit 17 bezeichnet.
  • Zum Betrieb der Röhre 11 werden die Anodenzuleitung 16 und eine der Kathodenzuleitungen 15 mit der Sekundärwicklung 18 eines Hochspannungstransformators 19 verbunden, und zwar entweder unmittelbar, wenn die Röhre als ihr eigener Gleichrichter arbeiten soll, oder über eine Gleichrichterschaltung 20, wenn der Röhre eine durch Doppelwegjeichrichtung gewonnene Spannung zugeführt werden soll. Die Primärwicklung 21 des Transformators 19 kann an die Sekundärwicklung 22 eines Vortransformators 23 angeschlossen werden. Dessen Primärwicklung 24 liegt an einer geeigneten Spannungsquelle 25 vorzugsweise über: einen Ausschalter 26. Mittels eines verstellbaren Abnehmers 27 läßt sich die zwischen Anode und Kathode liegende Spannung regeln. Zur Heizung der Kathode 12 können die Leitungen 15 an eine Sekundärwicklung 28 vorzugsweise mittels eines einstellbaren Abnehmers 29 angeschlossen werden.
  • Zum Ein- und Abschalten der Röntgenröhre ist ein Relaisschalter 30 vorgesehen, der eine Betätigungsspule 31 und Kontakte 32 enthält, die an einer geeigneten Stelle in das Stromversorgungssystem eingeschaltet werden können, vorzugsweise zwischen die Primärwicklung 21 und die Sekundärwicklung 22. Die Kontakte 32 werden bei Erregung der Spule 31 geschlossen.
  • Die Röntgenstrahlung 17 kann zur therapeutischen Bestrahlung eines Patienten 33 dienen, der auf einem Behandlungstisch 34 im Strahlengang liegt. Die Röhre kann auch zur Herstellung eines Röntgenbildes des Patienten 33 oder eines anderen Objektes dienen, wenn man einen Röntgenfilm 35 vorzugsweise in einer lichtdurchlässigen Kassette 36 unterhalb des Patienten 33 anbringt, so daß der Film von den den Patienten durchsetzenden Strahlen belichtet wird. Dabei kann in an sich bekannter Weise eine Bucky-Blende 37 vor der Kassette angebracht sein.
  • Bei solchen therapeutischen Bestrahlungen oder Aufnahme von Röntgenbildern ist es erwünscht, die Gesamtdosis der dem Patienten während der Belichtung zugeführten Röntgenstrahlen genau zu messen und die Belichtung dann zu beenden, wenn eine bestimmte Dosis dem Patienten zugeführt worden ist. Dies gilt insbesondere bei Röntgenaufnahmen, um Filme von optimaler Dichte zu erhalten. Die genaue Bestimmung der Dosis ist auch für Therapiezwecke von Bedeutung, insbesondere, wenn die gewünschte Exposition in der Nähe der zulässigen Exposition des behandelten Objektes liegt.
  • Im Interesse der Genauigkeit soll die Filmexposition und die therapeutische Bestrahlung in Einheiten der Röntgendosis im Expositionsintervall gemessen werden und nicht durch die Expositionszeit. Bisher hat man zur Messung der Expositionszeit die Spannung an der Röntgenröhre und ihre Heizleistung sehr genau eingestellt, um eine Röntgenstrahlung von gewünschter Intensität zu erzeugen, und hat dann die Strahlung während einer gewissen Dauer wirken lassen. Eine solche Belichtung kann durch Erregung der Spule 31 während einer bestimmten Zeit unter Steuerung durch einen mechanischen Zeitmesser nach Art der USA.-Patentschrift 2 325 860 geschehen, der seine Kontakte 32 während dieser Zeit schließt und sie nach Ablauf dieser Zeit öffnet. Um die Nachteile der mechanischen Bemessung von Belichtungszeiten zu vermeiden, ist es bekannt, Mittel vorzusehen, welche die den Patienten 33 durchsetzende Dosis messen und die Belichtung abzubrechen, wenn eine bestimmte Dosis erreicht ist. Zu diesem Zweck werden röntgenstrahlenempfindliche Mittel an geeigneter Stelle im Wege der Strahlung 17 angebracht. Wie Fig. 1 zeigt, können diese Mittel unterhalb des Patienten 33 angebracht werden. Dabei können die zur Anzeige der Röntgenstrahlen dienenden Mittel aus einem Detektor 38 bestehen, der ein kristallines und röntgenstrahlenempfindliches Halbleitermaterial, z. B. Cadmiumsulfid oder Quecksilbersulfid oder Cadmiumselenid, enthält. Diese kristallinen Halbleitermaterialien haben einen Widerstand. der genau proportional der einfallenden Strahlungsintensität schwankt. Ein Detektor 38 aus diesem Material kann daher in einem geeigneten Integrationssystem zur genauen Messung der den Patienten 33 durchsetzenden Dosis dienen.
  • Der Detektor 38 ist an ein elektrisches übertragungssystem 39 zur Betätigung des Schalters 30 angeschlossen. Das System 39 enthält einen Belichtungszeitmesser 40, der die Meßweite des Detektors 38 integriert und dadurch die gesamte im Belichtungsintervall gelieferte Dosis mißt sowie eine Belastungseinrichtung 41 betätigt, die den Relaisschalter 30 zur Abschaltung der Röntgenröhre 11 bei Beendigung der Belichtungszeit steuert. Zu diesem Zweck enthält das System 39 außer dem Belichtungszeitmesser 40 und der Belastung 41 eine gittergesteuerte Gasentladungsröhre 42 mit Kathode 43, Anode 44 und Steuergitter 45. Kathode und Anode dieser Röhre liegen gemäß Fig. 1 und 2 in einem Ausgangskreis, der eine geeignete Spannungsquelle 46 und die Belastung 41 enthält, welche aus der Betätigungsspule 47 eines normalerweise geschlossenen Relaisschalters 48 besteht.
  • Das Steuergitter 45 der Röhre wird mit dem Belichtungszeitmesser 40 verbunden, welcher den Stromdurchgang durch diese Röhre normalerweise sperrt und ihn erst einleitet, wenn eine bestimmte Strahlungsdosis während der Exposition erreicht ist. Belichtungszeitmesser dieser Art mit einem Detektor 38 sind beispielsweise in der USA.-Patentschrift 2 401289 beschrieben.
  • Der Belichtungszeitmesser 40 enthält einen integrierenden Kondensator und eine geeignete Vorspannungsquelle sowie normalerweise geschlossene Schalter 49 und 50, welche den Kondensator und Teile der Vorspannungsquelle normalerweise abschalten und eine negative Vorspannung von bestimmter Größe an das Gitter 45 legen, um die Röhre 47 normalerweise zu sperren.
  • Die Röhre 42 mit ihrem Steuergitter zwischen Kathode und Anode dient zur Speisung der Belastung 41 aus der Spannungsquelle 46, wenn die Spannung zwischen Gitter und Kathode einen kritischen Wert erreicht, wenn das Gitter z. B. um 2 V negativ gegenüber der Kathode 43 wird. Solange die negative Spannung am Gitter 45 größer ist als der kritische Wert, bleibt die Röhre gesperrt. Über die Kontakte 49 und 50 wird dem Gitter 45 aus der Vorspannungsquelle im Zeitmesser 40 eine größere negative Vorspannung als die Zündspannung zugeführt.
  • Durch Öffnung der Kontakte 49 und 50 kommt der Zeitmesser in Betrieb. Dann wird sein Integrationskondensator mit dem der Strahlung proportionalen Aufladestrom geladen, der dem Kondensator durch den Detektor 38 zugeführt wird. Wenn der Kondensator geladen wird, wird die negative Vorspannung am Gitter 45 bis auf die kritische Spannung der Röhre erniedrigt. Der Zeitmesser 40 kann so eingestellt werden, daß die Röhre 42 gezündet wird, wenn eine bestimmte Energiemenge nach der Schließung des Schalters 30 und der gleichzeitigen Öffnung der Kontakte 49 und 50 emittiert worden ist.
  • Mit der Röhre 42 wird die Röntgenröhre 11 gesteuert. Zu diesem Zweck wird ein Relaisschalter 51 mit einer Betätigungsspule 52, einem normalen offenen Kontakt 53 und den normalerweise geschlossenen Kontakten 49 und 50 benutzt. Der Relaisschalter 51 enthält ferner die normalerweise offenen Kontakte 54 bis 56 und einen normalerweise geschlossenen Kontakt 57. Durch Erregung der Spule 52 werden die normalerweise geschlossenen Kontakte 49 und 50 geöffnet, um den Zeitmesser 40 betriebsbereit zu machen, und der Kontakt 57 wird ebenfalls geöffnet. Die Kontakte 49, 50 und 57 bleiben nach ihrer öffnung geöffnet, bis die Spule 52 bei oder nach Beendigung der Belichtungszeit wieder entregt wird. Umgekehrt schließen die Kontakte 53, 54, 55 und 56 bei Erregung der Spule 52 und bleiben geschlossen, solange diese Spule erregt ist.
  • Die Spule 52 wird an die Spannungsquelle 25 über einen normalerweise offenen Schalter, vorzugsweise einen Druckknopfschalter 58, angeschlossen. Um die Röntgenröhre 11 in Betrieb zu setzen, wird der Schalter 58 geschlossen. Dadurch wird die Spule 52 erregt und öffnet die Kontakte 49, 50 und 57, während sie die Kontakte 53 bis 56 schließt. Der normalerweise offene Schalter 53 liegt im Anodenkreis der Röhre 42 in Reihe mit der Spannungsquelle 46 und der Betätigungsspule 47. Der normalerweise offene Schalter 54 liegt in einem Kreis, der vom einen Pol 59 einer Gleichstromquelle 60 über die Spule 31 und einen Steuerschalter 61 zur anderen Klemme 62 der Spannungsquelle 60 führt. Der Schalter 61 ist vorzugsweise eine Dreipolröhre mit dem Steuergitter 63, das über einen Kondensator 64 und ein verstellbares Potentiometer 65 mit der Kathode verbunden ist.
  • Die Schließung des Schalters 55 vervollständigt den Anodenkreis einer Gasentladungsröhre 66 zwischen den Klemmen 59 und 62 der Spannungsquelle 60 über einen Widerstand 67. Die Röhre 66 enthält eine Anode 68, eine Kathode 69 und ein Steuergitter 70. Der Verbindungspunkt der Kathode 69 mit dem Widerstand 67 ist mit dem Gitter 63 der Röhre 61 über den normalerweise geschlossenen Kontakt 48 und einen Widerstand 71 verbunden.
  • Die Kontakte 56 und 57 werden zur Anlegung einer Vorspannung an das Gitter 70 der Röhre 66 benutzt. Zu diesem Zweck wird über einen an die Spannungsquelle 25 angeschlossenen Transformator 72 mit einer Sekundärwicklung 73 mit Mittelanzapfung eine Spannung an ein Potentiometer 74 gelegt, das ebenfalls eine Mittelanzapfung besitzt, die über einen Widerstand 75 und einen Kondensator 76 an den beiden Außenklemmen der Sekundärwicklung 73 liegt.
  • Die Schaltung enthält ferner eine Gleichrichterbrücke mit zwei Widerständen 77 und 77' und zwei Dioden 78 und 78', wobei jeder Widerstand mit seiner einen Klemme mit einer Diode verbunden ist und die anderen Klemmen sowohl der Dioden als der Widerstände miteinander verbunden sind. Die mit den Dioden verbundenen Klemmen der Widerstände 77 und 77' sind an den Abgriff des Potentiometers 74 bzw. an den Mittelkontakt der Wicklung 73 angeschlossen. Die Dioden 78 und 78' können über den normalerweise geschlossenen Kontakt 57 mit der Kathode der Röhre 66 verbunden werden. Sie können ferner mit der einen Seite des normalerweise offenen Kontaktes 56 verbunden werden, der mit seiner anderen Kontakthälfte an einer Klemme 79 liegt. Diese Klemme ist über einen Kondensator 80 und einen parallel dazu liegenden Widerstand 81 mit der Kathode verbunden und außerdem über einen Widerstand 82 mit den Widerständen 77 und 77'. Das Steuergitter 70 ist ferner über einen Widerstand 83 ebenfalls mit diesen Widerständen verbunden.
  • Die beschriebene Schaltung liefert eine gut gefilterte Gleichspannung für die Speisung des Schalters 30 unter Steuerung durch den Röhrenschalter 61 und durch die Röhre 66. Der Schalter 30 enthält vorzugsweise mehrere in Serie geschaltete Kontakte 32 zur Erhöhung seiner Abschaltstromstärke. Wegen der Benutzung einer Gleichspannung für die Speisung des Schalters 30 arbeitet der Schalter bei der Schließung und Öffnung gleichförmig, da die magnetischen Kräfte innerhalb der Periode der Wechselspannung stets gleich sind. Wenn das magnetische Feld stets gleich stark ist, beansprucht der Aufbau und der Zusammenbruch des Feldes gleiche Zeiten, so daß die Ansprechdauer des Schalters konstant ist, da auch die Trägheit und die Federkraft praktisch konstant sind.
  • Das Netzteil 60 enthält einen Doppelweggleichrichter in Grätzschaltung, der mit einer geeigneten Wechselspannung gespeist wird. Die Gleichspannung wird einem Filter mit den Widerständen 84 und 85 und dem Kondensator 86 zugeführt. Die Schaltröhre 61 führt normalerweise keinen Strom. Daher bleibt nach Schließung des Schalters 54 der Kreis zur Erregung der Spule 31 durch die Röhre 61 geöffnet. Durch die Schließung des Kontaktes 55 wird jedoch der Netzteil 60 in den Anodenkreis der Röhre 66 eingeschaltet, die jedoch gesperrt bleibt, bis ihre Gitterkathodenspannung einen zur Zündung der Röhre ausreichenden Wert annimmt. Zu diesem Zweck wird elektrische Energie über den Transformator 72 dem Widerstand 75 und Kondensator 76 zugeführt, welche gleich große Wechselstromwiderstände besitzen. Die Spannung, die am Verbindungspunkt des Widerstandes 75 und des Kondensators 76 auftritt, ist daher um 90° gegen die Spannung an den äußeren Transformatorklemmen gedreht.
  • Das Potentiometer 74 hat vorzugsweise einen viel höheren Widerstand als der Widerstand 75 und der Kondensator 76. An dem Schleifkontakt des Potentiometers 74 tritt daher eine Wechselspannung gegenüber dem Mittelpunkt der Sekundärwicklung auf, die gegenüber der Klemmenspannung der Sekundärwicklung entsprechend der Einstellung des Schleifkontaktes phasenverschoben ist. Die Phasenverschiebung beträgt 90° an der Mittelanzapfung, 180° an dem kondensatorseitigen Ende des Potentiometers und 0° an dem widerstandseitigen Ende. Durch Einstellung des Potentiometers kann man also eine Wechselspannung abgreifen, die phasenverschoben gegenüber der an der Transformatorsekundärwicklung auftretenden Spannung ist.
  • Die abgegriffene Spannung wird den Widerständen 77 und 77' zugeführt, die vorzugsweise gleich groß sind und als eine in der Mitte angezapfte Wechselspannungsquelle für die Dioden 78 und 78' wirken. Die den Dioden zugeführte Wechselpannung wird daher doppelseitig gleichgerichtet. Daher werden gleichgerichtete Spannungsimpulse über den normalerweise geschlossenen Kontakt 57, dem Filterkondensator 80 und den Filterwiderständen 81 und 82 zugeführt. Die Spannung am Widerstand 82 ist somit die ungefilterte doppelseitig gleichgerichtete Spannung VT, die in Fig. 4 gestrichelt dargestellt ist. Solange der Kontakt 57 geschlossen bleibt. ist die Spannung verhältnismäßig klein, was vor der Betätigung des Relais 51 durch Schließung des Schalters 58 der Fall ist. Wenn der Schalter 58 betätigt wird und die Kontakte 56 und 57 sich schließen bzw. öffnen, tritt die Spannung (Fig. 4) sofort mit erheblich größerer Amplitude am Widerstand 82 auf.
  • Solange der Kontakt 57 geschlossen bleibt, wird der größere Teil der Ausgangsgleichspannung der Gleichrichter 78 und 78' an den Widerstand 81 und den Kondensator 80 gelegt, so daß der Kondensator mit der in Fig. 1 eingetragenen Polarität stark aufgeladen wird. Die Spannung V, am Gitter der Röhre 66 ist die Summe der Spannungen am Widerstand 82 und am Kondensator 80. Vor der Betätigung des Relais 51 ist diese Spannung stark negativ, wie in Fig. 4 durch die ausgezogene Kurve dargestellt ist. Wenn die Kontakte 56 und 57 schließen bzw. öffnen, wird die Ladespannung vom Kondensator 80 durch öffnung des Kontaktes 57 abgetrennt und dieser Kondensator über den Widerstand 81 entladen. Diese Entladung geht nach der in Fig.4 durch die gestrichelte Kurve angedeuteten Exponentialfunktion vor sich.
  • Nach der Schließung des Kontaktes 56 wird die Ausgangsspannung der Gleichrichter 78 und 78" lediglich noch an den Widerstand 82 angelegt, so daß eine doppelseitig gleichgerichtete Spannung VT, die in Fig. 4 gestrichelt eingezeichnet ist, an diesem Widerstand liegt. Der Augenblickswert der Spannung V" zwischen Gitter und Kathode der Röhre ist somit die Summe der Spannungen am Widerstand 82 und Kondensator 80. Diese Spannung wird nach der Betätigung des Relais 51 immer positiver, da sich der Kondensator entlädt, und zündet daher die Röhre, sobald deren Zündspannung erreicht wird. Diese Zündung kann jedoch erst dann eintreten, wenn die doppelseitig gleichgerichtete Spannung an den Gleichrichtern den Nullwert erreicht. Die Röhre wird deshalb erst bei der Spannung Null gezündet, damit der Schalter 30 ebenfalls erst dann geschlossen wird, wenn die an der Röntgeneinrichtung liegende Wechselspannung Null ist, so daß zu hohe Einschaltströme vermieden werden.
  • Da der Schalter 30 wegen der Gleichstromschaltung zeitlich stets gleich anspricht, kann man durch Einstellung des Potentiometers 74 den Zeitpunkt der Stromzuführung zur Spule 31 genau einstellen, so daß die Schalterkontakte 32 bei Nulldurchgang der Wechselspannung geschlossen werden.
  • Wenn die Röhre 66 stromdurchlässig wird, so liefert sie Gleichstrom an den Widerstand 67, und an diesem tritt dann der in Fig. 1 angedeutete Spannungsabfall auf. Die am Widerstand 67 erzeugte Spannung wird dem Gitter 63 der Schaltröhre 61 zugeführt, und zwar über den normalerweise geschlossenen Kontakt 48 und den Spannungsteiler 64, 65 und 71, so daß die gitterseitige Belegung des Kondensators 64 positiv gegenüber der Kathode wird und die Röhre 61 Strom zu führen beginnt. Dadurch wird die Gleichspannungsquelle 60 an die Erregerspule 31 angeschlossen.
  • Nach der Schließung des Schalters 61 werden die Kontakte 32 mit der normalen Zeitverzögerung des Schalters 30 geschlossen, die etwa 1/0o Sekunde oder zwei Impulslängen der gleichgerichteten Wechselspannung von 60 Hz beträgt. Da die Ansprechverzögerung des Schalters 30 immer konstant ist, kann durch Einstellung des Potentiometers 74 eine Schließung der Kontakte 32 genau im Nulldurchgang der Wechselspannung erreicht werden.
  • Nach der Schließung der Kontakte 32 kommt die Röntgenröhre 11 in Betrieb, und der Detektor 38 betätigt somit den Zeitmesser 40, um die Röhre 42 im richtigen Zeitpunkt für die Beendigung der Belichtungszeit durch Öffnung der Kontakte 32 zu zünden. Wenn die Röhre 42 gezündet ist und Strom führt, so erregt sie die Spule 47 der Belastung 47 über den normalerweise geöffneten Kontakt 53, der dann geschlossen ist. Durch Speisung der Spule 47 wird der normalerweise geschlossene Kontakt 48 geöffnet. Diese Öffnung findet aber erst mit der Ansprechverzögerung statt, die bei geeigneter Bemessung einige. tausendstel Sekunden betragen kann.
  • Man sieht, daß bei kürzer werdender Belichtungszeit der mittels des Zeitmessers 40 gemessene Teil immer kleiner gegenüber der festen Zeitverzögerung wird, die bis zur Abschaltung der Röntgenröhre noch verstreicht. Wenn beispielsweise wie bisher die Ansprechverzögerung der Schalteinrichtung etwa 1/0o Sekunde beträgt, bei einer gesamten Belichtungszeit von 1/1o Sekunde, so ist der Teil der Belichtungszeit, der tatsächlich vom Zeitmesser 40 gemessen wird, 5/oo Sekunden oder SO °/o der gesamten Dauer. Wenn die Expositionszeit jedoch 1/4o Sekunde beträgt, so ist der gemessene Teil nur 1/12o Sekunde und ein Drittel des gesamten Intervalls. Wenn die Ansprechverzögerung auf die Dauer einer Halbperiode vermindert werden könnte, d. h. von llao auf 1/12o Sekunden, so würde der gemessene Teil der Expositionszeit selbst bei einer so kurzen Gesamtbelichtung wie 1/4e Sekunde noch 66,7'°/o der Gesamtzeit betragen, und die Genauigkeit würde wesentlich verbessert werden.
  • Mittels der in Fig. 1 dargestellten Schaltung kann die gesamte Verzögerung vom Augenblick der Zündung der Röhre 42 bis zur Öffnung der Kontakte 32 bis auf etwa die Dauer einer Halbperiode, d. h. bis auf 1/12o Sekunden, reduziert werden. Die gesamte Ansprechverzögerung ist natürlich gleich der Summe der Verzögerungen des Relais 41, der Entladedauer im Gitterkreis der Schaltröhre 61 und der Ausschaltverzögerung des Schalters 30.
  • Die Öffnungsdauer des Schalters 30 hängt natürlich von der mechanischen Trägheit dieses Schalters und der Dauer des Feldaufbaues in der Spule 31 ab. Der Schalter 30 kann in üblicher Weise so ausgebildet werden, daß die mechanische Verzögerung etwa 6 Millisekunden beträgt. Wenn die Röhre 42 zündet, schaltet der Kontakt 48 die Spannungsquelle 60 vom Gitter der Röhre 61 ab, so daß die Gitterspannung nahezu augenblicklich auf einen die Röhre sperrenden Wert sinkt, da die Zeitkonstante des Kondensators 64 und des Potentiometers 65 sehr klein ist. Die Schaltröhre 61 wird also innerhalb etwa 1l2 Millisekunde stromlos. Das elektromagnetische Feld des Schalters 30 bricht innerhalb etwa derselben Dauer zusammen. Wenn man auf diese Weise den Feldzusammenbruch des Schalters 30 auf 1!2 Millisekunde reduziert und einen Relaisschalter 41 mit einer öffnungsverzögerung von weniger als 2 Millisekunden verwendet, so kann die gesamte Verzögerung auf etwa 8,3 Millisekunden oder 1/12o Sekunden, d. h. auf die Dauer einer Halbperiode, reduziert werden.
  • Das Potentiometer 65 dient zur Einstellung des Zeitintervalls, das zwischen der Öffnung des Kontaktes 48 und dem Stromloswerden der Schaltröhre 61 verstreicht. Die Verzögerung kann auch durch einen einstellbaren Widerstand parallel zur Relaisspule 31 bewirkt werden, der in bekannter Weise den Feldzusammenbruch verzögert.
  • Die gesamte Abschaltzeit des Systems wird so eingestellt, daß der Schalter 30 genau eine Halbwelle nach dem Ansprechen des Zeitmessers 40 öffnet.
  • Bei der Schaltung nach Fig. 3 liegt im Anodenkreis der Röhre 42 ein mit einem Widerstand 87 in Serie geschalteter Arbeitskontakt 53. Der normalerweise geschlossene Kontakt 48 der Fig. 1 ist durch einen normalerweise offenen Kontakt 48' ersetzt, dessen Betätigungsspule 47' zwischen die Anode der Röhre 42 und Erde über einen Widerstand 88 und einen einstellbaren Widerstand 89 geschaltet ist. Wenn das Relais 51 betätigt wird und den Kontakt 53 schließt, so wird die Spule 47' aus der Spannungsquelle 46 erregt und schließt den Kontakt 48' für die Dauer der Belichtungszeit. Wenn die Röhre 42 zur Beendigung der Belichtungszeit zündet, so fällt die Anodenspannung von etwa 100 auf etwa 10 V ab, und die Röhre bildet daher annähernd einen Kurzschluß der Widerstände 88 und 89 und der Spule 47'. Der Widerstand 88 und der Widerstand 89 bilden eine Zeitkonstante entsprechend dem Verhältnis von Induktivität zu Widerstand dieses Kreises. Das magnetische Feld der Spule 47' bricht daher zusammen, und der Kontakt 48' wird innerhalb einer durch die Einstellung des Widerstandes 89 bestimmten Dauer geöffnet. Die Dauer des Feldzusammenbruchs kann durch den Widerstand 89 eingestellt werden und dadurch eine einstellbare Verzögerungszeit für die Betätigung des Kontaktes 48' geschaffen werden.
  • Man kann somit die Einzelverzögerungen in der ganzen Schaltung einstellen, so daß die Ausschaltdauer genau eine Halbperiode später als die im Zeitmesser 40 gemessene Zeit endet.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Schaltungsanordnung zur Abschaltung einer mit pulsierender Anodenspannung gespeisten Röntgenröhre mittels eines Schaltschützes, das eine gewisse Trägheit bzw. Schaltverzögerung aufweist, mit einer Strahlungsmeßeinrichtung, die nach Auftreffen einer einstellbaren Strahlungsdosis ein Abschaltsignal liefert, das bei einer beliebigen Phasenlage der Anodenspannung der Röntgenröhre auftreten kann, gekennzeichnet durch einen zwischen das Schütz (30) und die Strahlungsmeßeinrichtung (38, 40) geschalteten, einstellbaren Verzögerungskreis (64, 65), der so einjustiert ist, daß das Zeitintervall zwischen dem Auftreten des Steuersignals und dem Abschalten der Röntgenröhre durch das Schütz eine ganze Anzahl von Perioden der pulsierenden Anodenspannung beträgt.
  2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, bei der die Röntgenröhre mit einer doppelwegg1 eichgerichteten Wechselspannung gespeist wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitintervall eine ganze Anzahl von Halbperioden der den Gleichrichter speisenden Wechselspannung beträgt.
  3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzögerungskreis (64, 65) an das Gitter (63) einer Röhre (61) angeschlossen ist, in deren Anodenkreis die Arbeitsspule des Schützes (30) liegt, und daß dem Gitter eine positive Vorspannung über einen Schalter (41) zugeführt wird, der durch das von der Strahlungsmeßanordnung abgegebene Steuersignal geöffnet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 625 011, 691080, 951020; französische Patentschrift Nr. 863 046; USA.-Patentschrift Nr. 2 401289; »Bulletin Ass. suisse electr.«, Bd. 43, 1952, Nr. 7, S.293.
DEG14842A 1953-07-14 1954-07-09 Schaltungsanordnung zum Abschalten einer mit pulsierender Anodenspannung gespeisten Roentgenroehre Pending DE1110769B (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEG14876A DE1010657B (de) 1953-07-14 1954-07-13 Schaltungsanordnung zum Betrieb einer Roentgenroehre

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US367937A US2909666A (en) 1953-07-14 1953-07-14 Interval timing apparatus and method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1110769B true DE1110769B (de) 1961-07-13

Family

ID=23449228

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEG14842A Pending DE1110769B (de) 1953-07-14 1954-07-09 Schaltungsanordnung zum Abschalten einer mit pulsierender Anodenspannung gespeisten Roentgenroehre
DEG14876A Pending DE1010657B (de) 1953-07-14 1954-07-13 Schaltungsanordnung zum Betrieb einer Roentgenroehre

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEG14876A Pending DE1010657B (de) 1953-07-14 1954-07-13 Schaltungsanordnung zum Betrieb einer Roentgenroehre

Country Status (6)

Country Link
US (2) US2909666A (de)
JP (2) JPS325672B1 (de)
DE (2) DE1110769B (de)
FR (2) FR1167459A (de)
GB (2) GB752971A (de)
NL (1) NL105205C (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2958782A (en) * 1958-01-13 1960-11-01 Gen Electric Electronic timer
US2993145A (en) * 1958-04-30 1961-07-18 Bell Telephone Labor Inc Switching apparatus
US3046451A (en) * 1958-10-01 1962-07-24 Westinghouse Electric Corp Switching circuit
US3152255A (en) * 1959-07-24 1964-10-06 Philips Corp Device for measuring the X-ray radiations absorbed by a specimen
US3119932A (en) * 1960-02-12 1964-01-28 Philips Corp Polyphase current switching device for an x-ray tube supply circuit
US3094618A (en) * 1961-05-23 1963-06-18 Picker X Ray Corp X-ray tube protection mechanism
US3440422A (en) * 1965-06-24 1969-04-22 Picker Corp Biplane x-ray image system
US3557371A (en) * 1968-06-10 1971-01-19 Scope Corp X Method and apparatus for calibrating a cardiac x-ray synchronizer
US3573461A (en) * 1969-04-01 1971-04-06 Stig Arne Ohlsson Method and apparatus for timing exposures in x-ray photography

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE625011C (de) * 1932-12-17 1936-02-01 Bbc Brown Boveri & Cie Elektromagnetisches Wechselstromschuetz
DE691080C (de) * 1936-11-04 1940-05-16 Otto Muck Einrichtung zum Schalten eines Wechselstromkreises
FR863046A (fr) * 1939-01-26 1941-03-21 Thomson Houston Comp Francaise Perfectionnements aux circuits de dispositifs à décharge
US2401289A (en) * 1943-07-22 1946-05-28 Nasa Photoelectric timer for roentgen photography
DE951020C (de) * 1951-11-25 1956-10-18 Siemens Ag Drehstromschuetz fuer synchrones Ausschalten, dessen Kontakte zwecks Vermeidung von Schaltfeuer kurz vor dem Nulldurchgang des Stromes geoeffnet werden

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2473922A (en) * 1949-06-21 Breathing indicator
BE410041A (de) * 1934-06-08
US2150440A (en) * 1936-06-10 1939-03-14 Western Union Telegraph Co Magnetic and resonator selector for carrier conveyers
US2165048A (en) * 1937-08-26 1939-07-04 Westinghouse Electric & Mfg Co Electric discharge apparatus
DE904916C (de) * 1939-04-27 1954-02-25 Aeg Steuerverfahren fuer elektrische Hoechstspannungsroehren
US2282182A (en) * 1939-09-07 1942-05-05 Westinghouse Electric & Mfg Co Amplifier circuit
US2361172A (en) * 1940-07-31 1944-10-24 Westinghouse Electric & Mfg Co Electronic power factor relay overload protection
US2413020A (en) * 1943-05-19 1946-12-24 Photoswitch Inc Electronic relay
US2453486A (en) * 1945-01-01 1948-11-09 Picker X Ray Corp Waite Mfg Electronic timer
US2422020A (en) * 1945-03-27 1947-06-10 Gen Electric Electric control circuit
US2561085A (en) * 1946-06-01 1951-07-17 Westinghouse Electric Corp Automatic exposure timer
US2573029A (en) * 1946-09-12 1951-10-30 Kelley Koett Mfg Company X-ray apparatus
US2438303A (en) * 1947-02-28 1948-03-23 Simmon Brothers Inc Device for making color prints
US2494218A (en) * 1947-07-03 1950-01-10 Picker X Ray Corp Waite Mfg Stabilizer with condenser modulator
US2679598A (en) * 1950-12-04 1954-05-25 Westinghouse Electric Corp X-ray apparatus
US2747104A (en) * 1951-10-06 1956-05-22 Gen Electric Interval timing apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE625011C (de) * 1932-12-17 1936-02-01 Bbc Brown Boveri & Cie Elektromagnetisches Wechselstromschuetz
DE691080C (de) * 1936-11-04 1940-05-16 Otto Muck Einrichtung zum Schalten eines Wechselstromkreises
FR863046A (fr) * 1939-01-26 1941-03-21 Thomson Houston Comp Francaise Perfectionnements aux circuits de dispositifs à décharge
US2401289A (en) * 1943-07-22 1946-05-28 Nasa Photoelectric timer for roentgen photography
DE951020C (de) * 1951-11-25 1956-10-18 Siemens Ag Drehstromschuetz fuer synchrones Ausschalten, dessen Kontakte zwecks Vermeidung von Schaltfeuer kurz vor dem Nulldurchgang des Stromes geoeffnet werden

Also Published As

Publication number Publication date
GB780982A (en) 1957-08-14
US2909666A (en) 1959-10-20
DE1010657B (de) 1957-06-19
FR74415E (fr) 1960-12-19
GB752971A (en) 1956-07-18
JPS325672B1 (de) 1957-07-29
US2809296A (en) 1957-10-08
JPS3519055Y1 (de) 1960-08-10
NL105205C (nl) 1963-02-15
FR1167459A (fr) 1958-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1110769B (de) Schaltungsanordnung zum Abschalten einer mit pulsierender Anodenspannung gespeisten Roentgenroehre
DE2154471A1 (de) Elektronisches blitzlichtgeraet
CH656262A5 (en) Electronic tripping circuit for a delayed fault current protection circuit
DE1564093B2 (de) Rontgenstrahlgenerator mit einem Hochspannungstransformator, der über einen steuerbaren Gleichrichter mit einer Versorgungsspannungsquelle ver bunden ist
DE975767C (de) Roentgen-Diagnostikapparat mit Wechselstromspeisung der Roentgenroehre, bei dem die Roentgenroehre zwangslaeufig mit einer von der gewaehlten Belichtungszeit abhaengigenLeistung belastet wird
DE366858C (de) Einrichtung zur Messung der Dosis von Strahlen (Roentgen-, Radium-, Lichtstrahlen usw.)
DE489750C (de) Schalteinrichtung zur Erzielung moeglichst gleichartig belichteter Roentgenaufnahmen
DE695293C (de) Einrichtung zur optischen Anzeige des Erreichens eines gewuenschten Integralwertes einer Bestrahlung
DE969301C (de) Einrichtung zum Abschalten einer Roentgenroehre in Abhaengigkeit von dem Produkt aus Roentgenroehrenstromstaerke und Belastungszeit
DE576902C (de) Einrichtung zur Herstellung roentgenographischer Aufnahmen
AT115374B (de) Einrichtung zur Messung sehr hoher Widerstände und Ionisationsströme.
AT137887B (de) Röntgenanlage.
DE1018635B (de) Einrichtung zum Pruefen einer Reihe aufeinanderfolgender Prueflinge hinsichtlich der Abweichung einer messbaren physikalischen Eigenschaft von einem Sollwert
DE909218C (de) Zeitregelvorrichtung
DE677407C (de) Zeitschalteinrichtung, insbesondere fuer elektrische Schweissmaschinen, unter Verwendung einer steuerbaren Entladungsstrecke
AT214537B (de) Röntgengerät
DE927459C (de) Vorrichtung zum Aufladen eines Kondensators fuer Impulsschaltungen
DE2314265B2 (de) Zeitmessvorrichtung fuer einen roentgengenerator mit einem belichtungsautomaten
DE1465547C3 (de) Elektronische Zeitschaltvorrichtung
DE600179C (de) Zeitschalteinrichtung
DE1613575C (de) Einrichtung zum Ein- und Ausschalten einer von einem Wechselstromnetz gespeisten Last
DE1797436C3 (de) Fotografisches Kopiergerät
DE1052585B (de) Roentgen-Diagnostikapparat mit einer UEberlastungsschutzvorrichtung
DE1177259B (de) Roentgendiagnostikapparat
AT143408B (de) Röntgenanlage, insbesondere für kurzzeitige Aufnahmen.