DE1119417B

DE1119417B - Circuit arrangement for extinguishing gas or vapor discharge paths connected in direct current circuits, in particular for short-term switching of X-ray tubes

Info

Publication number: DE1119417B
Application number: DES69969A
Authority: DE
Inventors: Klaus Ungerer
Original assignee: Siemens Reiniger Werke AG
Current assignee: Siemens Reiniger Werke AG
Priority date: 1960-08-17
Filing date: 1960-08-17
Publication date: 1961-12-14

Description

Schaltungsanordnung zum Löschen von in Gleichstromkreise eingeschalteten Gas- oder Dampfentladungsstrecken, insbesondere zur Kurzzeitschaltung von Röntgenröhren Es ist bekannt, zum Löschen von Gas- oder Dampfentladungsstrecken, die in Gleichstromkreise eingeschaltet sind und daher nicht durch Verändern des Steuergitterpotentials gelöscht werden können, Löschkondensatoren zu verwenden. Derartige Löschschaltungen werden mit Vorteil bei Röntgenapparaten verwendet, wo sie zur exakten Kurzzeiteinschaltung der Röntgenröhre für Röntgenaufnahmen dienen. Auf eine solche Löschschaltung bezieht sich die vorliegende Erfindung.Circuit arrangement for erasing switched on in DC circuits Gas or vapor discharge paths, in particular for short-term switching of X-ray tubes It is known to delete gas or vapor discharge paths in direct current circuits are switched on and therefore not deleted by changing the control grid potential can be to use quenching capacitors. Such erasure circuits are Used with advantage in X-ray machines, where they are used for precise short-term switching serve the X-ray tube for X-rays. Relates to such a cancellation circuit the present invention.

Eine Löschschaltung bekannter Art ist im Prinzip in Fig. 1 dargestellt. Zum Löschen der Entladungsröhre 1 wird der Schalter 2 geschlossen. Hierbei entlädt sich der Kondensator 3, der über den Widerstand 4 auf einer hinreichend hohen Gegenspannung der Ladestromquelle 5 gehalten wird, über den Widerstand 6 und die vergleichsweise niederohmige Betriebsstromquelle 7. Dadurch entsteht an der Anode der Röhre 1 ein negatives Potential, welches die Röhre zum Erlöschen bringt.A known type of cancellation circuit is shown in principle in FIG. To extinguish the discharge tube 1, the switch 2 is closed. Here, the capacitor 3, which is kept at a sufficiently high countervoltage of the charging current source 5 via the resistor 4, discharges via the resistor 6 and the comparatively low-resistance operating current source 7. This creates a negative potential at the anode of the tube 1 , which the tube to the Bringing extinction.

Für eine sichere Löschung der Röhre 1 in der bekannten Prinzipschaltung nach Fig. 1 ist es jedoch noch erforderlich, daß die Röhre nach dem Erlöschen noch einige Zeit unter negativem Anodenpotential gehalten wird, und zwar so lange; bis eine vollkommene Entionisierung des Entladungsraumes erreicht ist. Anderenfalls würde eine sofortige Wiederzündung erfolgen, da die Röhre noch über den Verbraucherwiderstand 6 an der Betriebsspannungsquelle 7 liegt. Der Löschimpuls muß daher eine bestimmte zeitliche Mindestlänge aufweisen.For a reliable extinguishing of the tube 1 in the known basic circuit According to Fig. 1, however, it is still necessary that the tube after extinguishing is kept under negative anode potential for some time, and for so long; until complete deionization of the discharge space is achieved. Otherwise an immediate re-ignition would take place, since the tube is still over the consumer resistance 6 is connected to the operating voltage source 7. The erase pulse must therefore be a certain have a minimum length of time.

Im vorliegenden Fall hat der Löschimpuls die typische angenäherte Dreiecksform der Kondensatorentladung. Das bedeutet, daß die Entladung zunächst relativ schnell vor sich geht. Da an der Röhe 1, wie oben erläutert, über den Widerstand 6 ständig das positive Betriebspotential anliegt, kommt für die Löschung und Aufrechterhaltung des für die Entionisierung erforderlichen negativen Anodenpotentials jedoch nur der Teil der Entladekurve in Betracht, bei dem die Kondensatorspannung höher liegt als die Spannung der Betriebsstromquelle 7. Es muß daher dem Kondensator 3 ein großer Kapazitätswert gegeben und eine Ladestromquelle mit einer im Vergleich zur Spannung der Betriebsstromquelle hohen Spannung gewählt werden. Die Verhältnisse werden noch wesentlich erschwert, wenn durch die Röhre 1 Verbraucher mit unterschiedlichen Stromflüssen geschaltet werden müssen, wie dies insbesondere bei Röntgenapparaten der Fall ist. Da der Verbraucherwiderstand maßgeblich die Entladezeit des Kondensators 3 bestimmt, muß dieser für den niedrigsten Verbraucherwiderstand oder den höchsten Strom in der Röhre 1 bemessen werden und demzufolge eine besonders hohe Kapazität erhalten.In the present case, the erase pulse has the typical approximate Triangular shape of the capacitor discharge. That means that the discharge will begin first happens relatively quickly. Since at the Röhe 1, as explained above, about the resistance 6 the positive operating potential is constantly present, comes for the deletion and maintenance the negative anode potential required for deionization, however, only the part of the discharge curve in which the capacitor voltage is higher than the voltage of the operating power source 7. It must therefore be the capacitor 3 a large Given capacitance value and a charging current source with a compared to the voltage the high voltage operating power source can be selected. The circumstances will still be much more difficult if consumers with different current flows through the tube 1 must be switched, as is the case in particular with X-ray machines. Since the consumer resistance largely determines the discharge time of the capacitor 3, this must be used for the lowest load resistance or the highest current in of the tube 1 are dimensioned and thus obtained a particularly high capacity.

Es ist offensichtlich, daß eine Verwirklichung dieses bekannten Prinzips in der Praxis einen erheblichen Aufwand erfordert, insbesondere dann, wenn. durch die Röhre 1 größere Leistungen zu schalten sind. Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, diesen Aufwand herabzusetzen.It is obvious that an implementation of this well-known principle requires considerable effort in practice, especially if. by the tube 1 are to be switched to greater powers. The invention has the task of reduce this effort.

Bei einer Schaltungsanordnung zum Löschen von in Gleichstromkreise eingeschalteten Gas- oder Dampfentladungsstrecken, bei welcher zum Löschen ein auf Gegenspannung aufgeladener Kondensator der zu löschenden Entladestrecke parallel geschaltet wird, ist erfindungsgemäß der Kondensator Endglied einer aus Kapazitäten und Induktivitäten bestehenden Laufzeitkette.In a circuit arrangement for quenching in DC circuits switched on gas or vapor discharge paths, in which to extinguish an on Counter-voltage charged capacitor of the discharge path to be extinguished in parallel is switched, according to the invention, the capacitor end element is one of capacitors and inductances existing delay chain.

Bei Zündschaltungen von Gasentladungsröhren mit kalter Kathode und Hilfsanode mit Wechselspannung im Anodenkreis ist es bekannt, den zur Zündung notwendigen Stromstoß einer Vereinigung von Induktivitäten und Kapazitäten bzw. von einem Widerstand und von Kapazitäten zu entnehmen. Hierdurch soll erreicht werden, daß der Zündimpuls aus einem ersten Teil mit steiler Wellenfront und einem anschließenden zweiten Teil mit erheblich geringerer Intensität und längerer Dauer besteht, bzw. soll vermieden werden, daß der Stromstoß gerade dann einsetzt, wenn die an Wechselspannung liegende Anode negativ ist oder eine für die Zündung zu kleine Spannung aufweist. Demgegenüber betrifft die Erfindung in Gleichstromkreise eingeschaltete Gas- oder Dampfentladungsstrecken und insbesondere nicht den Zündstromkreis, sondern den Löschstromkreis. Die Erfindung geht somit von einer anderen Aufgabe aus als die vorerwähnten, bekannten Zündschaltungen, und der Ersatz eines Kondensators durch eine aus Kapazitäten und Induktivitäten bestehende Laufzeitkette hat im Rahmen der Erfindung eine andere Wirkung als bei diesen bekannten Schaltungen, nämlich eine Verringerung der zur Löschung erforderlichen Kapazität und eine spannungsmäßig geringere Auslegung der Ladestromquelle für diese.With ignition circuits of gas discharge tubes with cold cathode and Auxiliary anode with alternating voltage in the anode circuit, it is known to be necessary for ignition Current impulse from a union of inductances and capacitances or from a resistance and from capacities. This is to ensure that the ignition pulse from a first part with a steep wave front and a subsequent second part with significantly lower intensity and longer duration exists or should be avoided be that the current surge starts just when the AC voltage is applied Anode is negative or the voltage is too low for ignition. In contrast relates to the invention in direct current circuits switched on gas or vapor discharge paths and in particular not the ignition circuit, but the extinguishing circuit. The invention is thus based on a different object than the aforementioned, known ignition circuits, and the replacement of a capacitor by a delay chain consisting of capacitances and inductances has in the context of the Invention has a different effect than in these known circuits, namely one Reduction in the capacity required for extinguishing and a lower voltage in terms of voltage Design of the charging current source for this.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt, wobei der Schalter 2 als Hilfsstromtor 8 ausgebildet ist und die mit der Fig. 1 übereinstimmenden Schaltelemente mit den gleichen Bezugszeichen wie dort versehen sind.An embodiment of the invention is shown in Fig. 2, wherein the switch 2 is designed as an auxiliary power gate 8 and which correspond to FIG Switching elements are provided with the same reference numerals as there.

Bei dieser Schaltungsanordnung ist der ursprüngliche Löschkondensator 3 in mehrere Einheiten 9, 10 und 11 aufgeteilt und mit den Induktivitäten 12 und 13 zu einer zweistufigen Laufzeitkette an sich bekannter Art, die auch mehrstufig sein kann, zusammengeschaltet. Durch die Induktivitäten 12 und 13 wird erreicht, daß die Entladung der Kondensatoren 10 und 11 gegenüber der Entladung des Kondensators 9 verzögert wird. Bei entsprechender Bemessung ergibt sich ein praktisch rechteckiger Löschimpuls an der Anode der Röhre 1, der von der Größe des Verbraucherwiderstandes 6, hier des Arbeitskreises eines Röntgenapparates, nahezu unabhängig ist. Diese Unabhängigkeit vom Verbraucherwiderstand und die Rechteckform der Löschimpulse ermöglicht, wie durch entsprechende Versuche bestätigt wurde, eine gegenüber der Ausführung nach Fig. 1 beträchtliche Einsparung an Kondensatorkapazität. Weiterhin wird durch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung eine spannungsmäßig niedrigere Bemessung der Ladestromquelle ermöglicht. Dies bedeutet sowohl eine weitere unmittelbare Verringerung des Aufwandes als auch, im Gefolge hiervon, eine mittelbare Kostensenkung dadurch, daß nunmehr auch die Kondensatoren 9 bis 11 spannungsmäßig niedriger gewählt werden können als der Kondensator 3 in Fig. 1.In this circuit arrangement is the original quenching capacitor 3 divided into several units 9, 10 and 11 and with the inductors 12 and 13 to a two-stage maturity chain of a known type, which is also multi-stage can be interconnected. The inductances 12 and 13 achieve that the discharge of the capacitors 10 and 11 compared to the discharge of the capacitor 9 is delayed. With the appropriate dimensioning, the result is a practically rectangular one Extinguishing pulse at the anode of tube 1, which depends on the size of the consumer resistance 6, here the working group of an X-ray machine, is almost independent. These Independence from consumer resistance and the rectangular shape of the extinguishing pulses enables as has been confirmed by corresponding tests, one compared to the execution according to Fig. 1 considerable savings in capacitor capacity. Furthermore, through the circuit arrangement according to the invention has a lower voltage rating the charging current source allows. This means both a further immediate reduction the effort and, as a result, an indirect cost reduction as a result, that now the capacitors 9 to 11 are selected to be lower in voltage can be used as the capacitor 3 in FIG. 1.

Die Induktivitäten 12 und 13 lassen sich als Luftspulen relativ einfach aufbauen und bestehen beispielsweise für einen zu löschenden Betriebsstrom der Röhre 1 von etwa 500 Amp. nur aus wenigen Windungen spiralförmig aufgewickelten Kupferbandes. Der durch sie bedingte Mehraufwand fällt daher gegenüber den geschilderten Einsparungen nicht ins Gewicht.The inductors 12 and 13 can be relatively simple as air-core coils build up and exist, for example, for an operating current of the tube to be extinguished 1 of about 500 amps. Just a few turns of spiral wound copper tape. The additional effort it entails therefore falls compared to the savings outlined above does not matter.

Claims

PATENT CLAIM: circuitry for erasing the switched-in DC circuits gas or vapor discharge gaps in which is connected in parallel to erase discharge path for deleting a charged in counter-voltage capacitor, characterized in that the capacitor end member is a group consisting of capacitances and inductances delay chain. Considered publications: German Patent Nos. 624 093, 726 095; German explanatory documents No. 1051998, 1054 592.