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Röntgeneinrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Röntgeneinrichtung,
bei der die Röntgenrohre über Hochspannungskabel mit dem Speisegerät verbunden ist
und der Heizstrom nach Wahl einem von zwei Heizfäden in der Röntgenröhre zugeführt
werden kann, derart, daß der Heizstrom für den einen Heizfaden zwei im kathodenseitigen
Hochspannungskabel vorhandene Stromleiter durchfließt und der Heizstrom für den
zweiten Heizfaden über dieselben Stromleiter zugeführt wird.
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Es ist bereits eine Einrichtung zurr Betrieb von Röntgenröhren mit
mindestens zwei Glühkathoden bekannt, welche durch eine Schaltvorrichtung wahlweise
nacheinander in den Heizstromkreis eingeschaltet werden, bei der die Umschaltvorrichtung
durch den Heizstrem selbst gesteuert wird und diese Vorrichtung beim Überschreiten
eines bestimmten Wertes des Heustroms wirksam wird. Voraussetzung für die Anwendung
eines derartigen Umschalters ist, daß der Glühstrom der einen Heizkathode außerhalb
des Bereiches des Glühstroms der anderen Heizkathode liegt.
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Eine andere bekannte Art der Umschaltung des Glühstroms von einem
Heizfaden auf den anderen besteht in der Anwendung eines Schalters, der irr dem
Berührungsschutzmantel der Röntgenröhre vorgesehen ist und von Hand betätigt wird.
Ein Nachteil ist jedoch der, daß die Umschaltung an dem Schutzmantel stattfinden
mnß.
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Die zur Einstellung auf Durchleuchtung oder Aufnahme erforderlichen
Schahmaßnahmen werden vorzugsweise an der Stelle durchgefühM an der das Speisegerät
oder das zugehörende Schaltpult angeordnet sind. Erfindungsgemäß ist zu diesem Zweck
der Umschaher im Speisegerät angeordnet und sind in den Heukreisen Gleichrichter
vorhanden, die bewirken, daß der Heizstrom je nach Stellung des Unischalters durch
die beiden Zuleitungen des kathodenseitigen Hochspannungskabels in der einen oder
der anderen Richtung und zugleich lediglich durch den einen oder den anderen Eleizfafii.
Zum Schtießen des gewünschten Säamkxeises ist der Umschalter mit einem beweglichen
Kontakt versehen, der jeweils auf einen ,von: zwei feststehenden Kontakterz umschaltbar
ist und mit den beiden.Hei2fäden durch gegenphasig geschaltete Gleichrichter verbunden
ist. Die feststehenden Kontakte sind mit einer Klemme der für die Ek*dMen bestimmten
SpannufqueRe durch gegenpbas'4 geschaltete Gleichrichter verbunden. UnterstläeMche
Heizströme in beiden Heizkreisen können durch dis Reihmscltaltung eines Widmtandes
mit einem dHeiMden erhalten werden. In diesem Falle genügt ein gemeinsamer Heizstromtransformator
für beide Heizfäden. Beide Heizfäden werden dabei direkt mit einer Klemme der Transformatorwicklung
und durch die Gleichrichter und den Umschalter mit der anderen Klemme verbunden-
Der Heizstrom durch beide Heizfäden besteht in diesem Falle aus einer Reihe von
Halbwellen des Wechselstroms.
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Man kann die feststehenden Kontakte des Schalters auch über die Gleichrichter
mit gesonderten Heizstromwicklungen verbinden, deren Spannungen gleiche Phasen,
aber verschiedene Werte haben. Ein Ende der beiden Wicklungen ist dabei mit dem
gemeinsamen Zuführungsdraht für beide Heizfäden verbunden. Sollen die Heizfäden
nicht mit einer Halbwellenspannung gespeist werden, um eine ungünstige Belastung
einer Transformatorwicklunng oder. im Falle gesonderter Stromquellen beider Transformatorwicklungen
zu vermeiden, so kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung, eine Vierventilschaltung
mit einem Transformator verwendet werden, dessen. Sekundärwicklung eine neutrale
Anzapfung besitzt. Die feststehenden Kontakte des Umschalters sind in, diesem Falle
über eine Vierventil-Gleichrichtschaltung mit den Enden der Wicklungen verbunden,
und die neutrale Anzapfung liegt an dem Stromleiter., der direkt an beide Heizfäden
angeschlossen ist.
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Die Anordnung des Umschalters. im Speisegerät ermöglicht, daß der
Umschalter mit einem auf dein Schaltpult vorhandenen Betätigungsglied gekoppelt
wird, wodurch gleichzeitig mit den anderen Vorbereitungen
zur Herstellung
einer Aufnahme oder zum Durchleuchten die richtige Stellung des Umschalters gewählt
werden kann. Die Umschaltung läßt sich selbsttätig durch ein Betätigungsglied durchführen,
durch welches auch andere die Art der einzuschaltenden Belastung kennzeichnende
Einstellungen bewerkstelligt werden. Dies schließt Irrtümer aus.
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An sich ist es bekannt, in den Heizkreis einer Röntgenröhrenkathode
einen Gleichrichter zu schalten. Zweck dieser Anordnung ist, daß beim Halbwellenbetrieb
einer Röntgenröhre die Heizung der Kathode nur während der zur Röntgenstrahlenerzeugung
nicht ausgenutzten Halbwelle der speisenden Wechselspannung erfolgt. Dies steht
aber in keinem Zusammenhang mit dem vorliegenden Problem.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der Fig.
1 bis 3 verschiedene Schaltungsmöglichkeiten der Einrichtung nach der Erfindung
und Fig. 4 schematisch ein Röntgengerät zeigen, in dem die Einrichtung nach der
Erfindung angewandt ist. Die Heizfäden 1 und 2 einer in den Fig. 1, 2 und 3 nicht
dargestellten Röntgenröhre müssen nach Wahl an eine geeignete Spannung zum Liefern
des Heizstroms angeschlossen werden können. Nach Fig. 1 ist der dazu erforderliche
Heizstromtransformator mit einer Primärwicklung 3 und einer Sekundärwicklung 4 versehen.
Ein Ende der Sekundärwicklung 4 ist unmittelbar durch den Leiter 5 mit einem Anschluß
6 verbunden, der außerdem die beiden Heizfäden 1 und 2 verbindet. Das andere Ende
der Sekundärwicklung 4 des Heizstromtransformators ist durch den Gleichrichter 7
mit einem feststehenden Kontakt 8 eines Umschalters und durch einen zweiten Gleichrichter
9 gegenphasig mit einem zweiten feststehenden Kontakt 10 desselben Umschalters verbunden.
Dieser Umschalter hat weiter einen beweglichen Kontakt 11, der nach Wahl mit einem
oder dem anderen der beiden feststehenden Kontakte verbunden werden kann. Der bewegliche
Kontakt ist mit den beiden Heizfäden durch den Leiter 12 verbunden. Dieser Leiter
ist durch den -Gleichrichter 13 mit dem Heizfaden 1 und durch den gegenphasig geschalteten
Gleichrichter 14 mit "dem Heizfaden 2 verbunden, in beiden Fällen mit denjenigen
Enden dieser Heizfäden, die nicht mit dem Stromleiter 5 verbunden sind. In Reihe
mit dem Gleichrichter 14 ist der Widerstand 15 geschaltet. In Abhängigkeit von der
Lage des Kontaktarmes 11 wird elektrischer Strom durch den einen oder den anderen
Heizfaden geführt. In der dargestellten Lage ist der Heizfaden 2 wirksam. Die Gleichrichter
7 und 14 lassen den Strom in gleicher Richtung durch. In der Gegenphase, in der
der Gleichrichter 13 für den Strom durchlässig ist, sperrt der Gleichrichter 7 den
Strom, so daß dem Heizfaden 1 kein Strom zugeführt wird. Beim Umschalten
des beweglichen Kontaktes in die gestrichelt angegebene Lage wird der Strom wieder
durch die Gleichrichter geführt, welche für den Strom in gleicher Richtung durchlässig
sind, also durch die Gleichrichter 9 und 13 und darauf durch den Heizfaden 1. Der
Stromweg durch: den Heizfaden 2 wird dabei durch den Gleichrichter 14 gesperrt.
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Der Widerstand 15 dient dazu, den Strom durch den Heizfaden 2 zu beschränken
auf den zum Durchleuchten üblichen Wert, der geringer ist als der Wert zum Erhitzen
des Heizfadens 1, wenn die Röntgenröhre zur Herstellung von Aufnahmen verwendet
wird.
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Vorzugsweise werden Trockengleichrichter, z. B. Selenzellen oder Siliciumdioden,
verwendet.
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Die Schaltung, in. der der Widerstand 15 entbehrlich ist, ist in Fig.2
dargestellt. Diese Schaltung unterscheidet sich von der Schaltung nach Fig. 1 nur
dadurch, daß auf dem Heizstromtransformator zwei Sekundärwicklungen statt einer
angebracht sind. Diese Sekundärwicklungen liefern Spannungen mit gleicher Phase,
aber mit verschiedenen Werten. An einem Ende sind die beiden Wicklungen mit dem
Stromleiter 5 verbunden. Das andere Ende der Wicklung 16 ist durch den Gleichrichter
9 mit dem feststehenden Kontakt 10 des Umschalters 11 verbunden. Diese Wicklung
16 liefert eine höhere Spannung als die Wicklung 17, deren anderes Ende durch den
Gleichrichter 7 mit dem feststehenden Kontakt 8 des Umschalters verbunden ist.
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Es kann bedenklich sein, daß lediglich eine Halbwelle des Wechselstroms
wirksam ist. Diese Bedenken werden beseitigt durch die Schaltung nach Fig. 3, in
der ein Heizstromtransformator mit einer Primärwicklung 3 und einer Sekundärwicklung
18 benutzt wird. Diese Wicklung liefert eine Spannung, die zweimal größer ist als
die maximal erforderliche Spannung, und ist mit einer neutralen Anzapfung 19 versehen,
die durch den Stromleiter 5 mit dem Anschluß 6 verbunden ist, der die beiden Heizfäden
1 und 2 verbindet. Die beiden Enden der Wicklung 18 sind mit einer Brückenschaltung
20 von Gleichrichtern verbunden, deren Stromabgriffe mit je einem der feststehenden
Kontakte 8 und 10 des Umschalters verbunden sind. Der bewegliche Kontakt 11 desselben
ist auf die geschilderte Weise mit den Heizfäden 1 und 2 verbunden. Durch die Heizfäden
fließt dabei zweiphasig gleichgerichteter Strom, und der Transformators wird in
beiden Halbperioden belastet.
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Nach Fig. 4 ist die Röntgenröhre 21 durch den Mantel 22 umgeben. Es
ist üblich, letzteren aus Metallblech herzustellen und den Raum zwischen Röhre und
Mantel mit öl auszufüllen. Die beiden Heizfäden 1 und 2 sind schematisch
angegeben. Die Röntgenröhre 21 enthält eine Anode 23. Die Röntgenstrahlen können
durch das Fenster 24 im Röhrenmantel austreten. Durch Isolatoren 25 und 26 sind
die Hochspannungskabel 27 und 28 an dem Mantel befestigt. Der Leiter 29 des
Kabels 28 ist mit der Anode 23 verbunden.
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Die beiden Heizfäden 1 und 2 sind gegenüber der Vorderfläche der Anode
23 angeordnet. Die Stromzuführungsdrähte sind durch die Wand nach außen geführt.
Die Verbindung 5, die mit dem Anschluß 6 beider Heizfäden verbunden ist, führt unmittelbar
zum Kabelende. Die Verbindung mit dem anderen Ende des Heizfadens 1 enthält den
Gleichrichter 13, und die Verbindung mit dem anderen Ende des Heizfadens 2 enthält
den Gleichrichter 14 und den Widerstand 15. Diese Verbindungen sind in dem Stromleiter
12 vereinigt, der zum Kabelende führt. Das Kabel 27 enthält somit lediglich die
zwei Stromleiter 5 und 12.
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Das Kabel 27 ist durch einen Isolator 39 fürHochspannung und das Kabel
28 durch einen ähnlichen Isolator 31 an der Wand 32 des Speisegerätes befestigt.
In einem Metallgehäuse 32 befindet sich der Hochspannungstransformator 33. Der Leiter
29 ist mit diesem Transformator verbunden. Weiter ist in
dem Gehäuse
32 der Heizstromtransformator 34 angeordnet. Der Stromleiter 5 ist sowohl mit dem
Heizstromtransformator 34 als auch mit dem Hochspannungstransformator 33 verbunden.
Der Stromleiter 12 enthält den beweglichen Kontakt 11 des Umschalters, dessen feststehende
Kontakte 8 und 10 über die Gleichrichter 7 und 9 mit der anderen Klemme
35 des Heizstromtransformators 34 verbunden sind.
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Zum Umschalten des Schaltarmes 11 kann man ein gegen Hochspannung
isoliertes Betätigungsorgan durch die Wand des Gehäuses 32 führen, so daß Betätigung
auf der Außenseite möglich ist.
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Wenn die übrigen Betätigungsglieder des Röntgengerätes auf einem Schaltpult
vereinigt sind, ist es vorzuziehen, auch den beweglichen Kontakt 11 von dort her
zu betätigen. Dies kann dadurch erzielt werden, daß ein elektromagnetischer Mechanismus
für die Bewegung dieses Kontaktes vorgesehen wird, wobei das Betätigungsglied desselben
sich auf dem Schaltpult befindet.