DE1247497B - Schaltungsanordnung zum Messen der prozentualen Belastung einer Roentgenroehre - Google Patents
Schaltungsanordnung zum Messen der prozentualen Belastung einer RoentgenroehreInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
Int. Cl.:
H05g
DeutscheKl.: 21g-20/06
Nummer: 1247 497
Aktenzeichen: C 27515 VIII c/21 j
Anmeldetag: 20. Juli 1962
Auslegetag: 17. August 1967
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Messen der prozentualen Belastung einer Röntgenröhre
durch Messung, der Differenz zwischen einer dem Logarithmus der tatsächlichen Leistung der
Röntgenröhre proportionalen Spannung und einer Spannung, die dem Logarithmus der bei der eingestellten
Belichtungszeit maximal zulässigen Belastung der Röntgenröhre proportional ist.
Bei röntgendiagnostischen Generatoren ist gewöhnlich die Wahl der BeHchtungsdaueri nur in einer
begrenzten Zahl von Weiten möglich, die meistens eine geometrische Reihe bilden. Da die Einstellung
der Zeit t diskontinuierlich ist, wird der ihr entsprechende Teil der die Belastungskurve darstellenden
Spannung durch Abgriff an einem einfachen Stufenschalter gewonnen. Wenn demgegenüber der Generator
mit einer stetigen Regelung der Zeiten t, z. B. von 0,001 bis 10 Sekunden ausgestattet ist, muß man
gewöhnlich zwei Steuerknöpfe verwenden. Der eine Knopf steuert ein von 1 bis 10 abgestuftes Potentiometer,
während der andere Knopf einen Schalter steuert, der die Anzeige des ersteren mit 0,001, 0,01,
0,1 oder 1 Sekunden vervielfachen läßt. In diesem Fall wird das System, das den der Zeit entsprechenden
Teil der Spannung abzunehmen gestattet, ziemlich verwickelt. Man ist hierbei auch noch gezwungen,
eine Gleichstromverstärkerstufe einzusetzen, die wieder die Gefahr des Auftretens von zeitlichen Mißweisungen
mit sich bringt, wenn sie nicht besonders eingerichtet ist.
Es ist auch schon ein Röntgenapparat mit einer Vorrichtung zum Überlastungsschutz der Röntgenröhre
bei der Herstellung einer Serie von Röntgenaufnahmen bekannt, die von den logarithmischen
Werten von Spannungen Gebrauch macht, die den in einer Röntgenanlage maximal zulässigen Effektivleistungen
proportional sind, um die Röntgenröhre vor Überlastung zu schützen. Die dort behandelte
Aufgabe liegt jedoch vorliegender Erfindung nicht zugrunde.
Vielmehr befaßt sich die Erfindung mit der Aufgabe, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten
Art zur Messung der prozentualen Belastung einer Röntgenröhre zu schaffen, die bei
Röntgenapparaten mit stetiger Zeitregelung unter Verwendung von verschiedenen einschaltbaren Zeitbereichen
zu verwenden ist und eine Messung gewährleistet, bei der ein Höchstmaß der Freiheit von
Fehlanzeigen gewährleistet ist.
DieseAufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß
die beiden Meßspannungen von zwei Schaltungsanordnung zum Messen der
prozentualen Belastung einer Röntgenröhre
prozentualen Belastung einer Röntgenröhre
Anmelder:
Compagnie Generale de Radiologie S. A., Paris
Vertreter:
Vertreter:
Dipl.-Ing. Dipl. oec. publ. D. Lewinsky,
Patentanwalt, München 42, Gotthardstr. Sl
Patentanwalt, München 42, Gotthardstr. Sl
Als Erfinder benannt:
Jean Nagel, Vanves, Seine;
Jean Bougie, Paris;
Pierre-Claude Lagus,
Meudon, Seine-et-Oise (Frankreich)
Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 21. Juli 1961 (868 632)
gleichen, von einer gemeinsamen Stromquelle gespeisten, durch je zwei Röhrensysteme mit verbundenen
Kathoden gebildeten Differenzverstärkern geliefert werden und daß bei dem zur Erzeugung der
dem Logarithmus der maximalen Belastung proportionalen Meßspannung dienenden Verstärker das
Steuergitter des ersten Röhrensystems an einer festen Vorspannung liegt, während die verbundenen Kathoden
beider Systeme über einen mittels einer ersten Schaltebene eines Stufenschalters in Stufen umschaltbaren
Widerstand am negativen Pol der Stromquelle Hegen und das Steuergitter des zweiten Röhrensystems
an einen logarithmischen Spannungsteiler angeschlossen ist, der aus einer Mehrzahl von verschiedenen
Bereichen der Belichtungszeit entsprechenden, über eine zweite Schaltebene des Stufenschalters
wahlweise einschaltbaren Widerständen sowie einem gemeinsamen, mit dem jeweils eingeschalteten
Stufenwiderstand in Serie geschalteten logarithmischen Potentiometer mit stetig verstellbarem
Abgriff besteht, wobei der Stufenschalter mit dem Emstellmittel für den gewünschten BeHchtungszeitbereich
und der Potentiometerabgriff mit dem Einstellmittel für den innerhalb dieses Zeitbereichs
gewählten bestimmten Zeitwert gekoppelt sind, und und weiter die Werte der einzelnen Stufen des umschaltbaren
Kathodenwiderstands sowie der Widerstände des Gitterspannungsteilers des zweiten Röhren-
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systems in logarithmischer Abstufung derart gewählt sind, daß dem Steuergitter des zweiten . Röhrensystems
eine mit der Einstellung der Belichtungszeit veränderte Vorspannung zugeführt wird und die vom
Differenzverstärker abgegebene, am Anodenwiderstand des zweiten Röhrensystems auftretende Meßspannung
über den gesamten einstellbaren Belichtungszeitbereich die Iogarithmische Kurve der maximal
zulässigen Belastung der Röntgenröhre als Funktion der eingestellten Belichtungszeit in Form einer
analogen Kurve darstellt, die in eine den verschiedenen Zeitbereichen entsprechende Zahl von Abschnitten
zerlegt ist und innerhalb jedes Abschnittes
geradlinig verläuft, -
Eine so ausgebildete Schaltung gestattet, eine analöge Kurve .darzustellen, deren Abszissen und Ordinären
logarithmisch ausgedrückt sind, indem diese Kurve durch -Abschnitte von Geraden angenähert
wird. Es zeigt sich hierbei, daß dann, wenn man sie logarithmisch ausdrückt, die verschiedenen zulässigen
Belastungen entsprechenden Kurven praktisch parallel in Richtung der Ordinaten verschoben sind,
und die hier vorgeschlagene Schaltung läßt zu, auf das Gitter der Verstärkerröhre mittels des Stufenschalters
unter Übergang von einer Kurve zur anderen einzuwirken.
Weitere Einzelheiten der Schaltungsanordnung nach der Erfindung und durch sie erzielte Vorteile
gehen aus der nachstehenden Beschreibung der Zeichnung hervor, die eine Schaltungsanordnung gemäß
der Erfindung in einer beispielsweise gewählten Ausführungsform schaltbildmäßig veranschaulicht. Es
zeigt
F i g. 1 das allgemeine Schaltbild der Meßschaltung gemäß der Erfindung und
F i g. 2 ein Diagramm, das den technischen Fortschritt der hier vorgeschlagenen Meßschaltung erkennen
läßt.
Die mit der Erfindung vorgeschlagene Meßschaltung besteht im wesentlichen aus zwei einander gleichen
Differenzverstärkern, von denen einer eine dem Ausdruck log W — log (U ■ I) proportionale Spannung,
der andere eine log Wm mit Wm =7(0 proportionale
Spannung. verarbeitet, wobei diese beiden Spannungen gegeneinandergeschaltet werden, um das
Verhältnis "zu'messen und die Ungleichheit
Wm .
W <C Wm zu überprüfen.. Dabei ist mit )4 y.die_tatsächliche
Belastung und mit Wm die in der eingestellten Belichtungszeit maximal zulässige Belastung der
Röntgenröhre bezeichnet. . .
Das in Fig. 1 wiedergegebene Schaltschema läßt diese Meßvorrichtung besser verstehen. Zwei Doppeltrioden
1 und 2 werden von ein und derselben Hochspannungsquelle gespeist und bilden zwei einander
gleiche Differenzverstärker. An dem Gitter 3 wird mittels eines Abgriffs 4 eine dem Logarithmus
von I proportionale Spannung eingegeben. An dem GitterS liegt über ein Potentiometer 6 eine dem
Logarithmus von U proportionale Spannung. An dem Anodenwiderstand 7 erhält man demnach durch geeignete
Wahl der Widerstandsstufen eine Spannung, die folgendem Ausdruck proportional ist:
log U + log/ = log U-I = IogW
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Die andere Doppeltriode 2 ist dafür vorgesehen, eine log Wm mit Wm = / (0 proportionale Spannung
zu verarbeiten. Wie zuvor angezeigt worden ist, be-
nutzt man bei einem röntgendiagnostischen Generator, der mit einer stetigen Regelung der Zeiten t
von beispielsweise 0,001 bis IOSekunden ausgestattet ist, zwei Uhrwerksteuerknöpfe. Der erstere,
der mit tt bezeichnet ist, verschiebt sich vor einem von 1: bis 10 eingeteilten Ziffernblatt. Der zweite,
der mit t2 bezeichnet ist, steuert einen Schalter, der die Anzeigen des ersteren mit 0,001, 0,01, 0,1 oder
1 Sekunden multipliziert. Bei der hier beschriebenen Schaltung steuert der Knopf tt das logarithmische
Potentiometer 8 derart, daß dann, wenn ti vor dem Teilstrich 1 steht, der Schieber von 8 sich bei 9 befindet,
während er sich, wenn vor dem Teilstrich 10 steht, bei 10 befindet. Der Knopf r2 steuert einen
Schalter mit zwei Schaltebenen 11 und 12.
Das Diagramm der F i g. 2 stellt in logarithmischen Koordinaten die Änderungen der Funktion Wm = / (0
dar. Die Punkte t, B, C, D und E entsprechen V1000, 1Aoo3 1Ao, 1 und. 10 Sekunden. Bei Wiedergabe dieser
Werte steht der Knopf tx vor dem Teilstrich 1, und der Schieber des Potentiometers 8 befindet sich bei 9,
d. h., das Gitter 13 liegt am Potential Null. Es ist also möglich, an dem Anodenwiderstand 14 eine
log Wm proportionale Spannung zu erhalten, die den Punlcten A, B1C, D und E entspricht, indem die verschiedenen
Bereiche des Kathodenwiderstands 14' entsprechend geregelt werden. Wenn man für t2 eine
Sonderstellung wählt (z. B. 1Aoo, was dem Punkt B entspricht), schaltet der von t2 gesteuerte Schalter 11
den Widerstand 16 ein. Durch anschließende Einstellung von t± derart, daß vom Teilstrich 1 bis
zum Teilstrich 10 wandert, vermindert sich die an dem Anodenwiderstand 14 hegende Spannung. Es
genügt dann, den Widerstand 16 derart einzuregeln, daß, wenn der Schieber von 8 bei 10 ist, d.h. wenn
der zeitlich angezeigte Wert 10 ■ 1Aoo also Vio Sekunden
ist, die an dem Anodenwiderstand 14 erhaltene Spannung für den Punkt C der Belastungskurve proportional
log Wm ist.
. Da 8 ein logarithmisches Potentiometer ist, so sieht man, daß das System der Belastungskurve
nahezu folgt, wenn die den Logarithmus Wm darstellende Ausgangsspannung durch den geradlinigen
Abschnitt BC gegeben ist. Die Betriebsweise ist für die verschiedenen Stellungen des Steuerknopfs t2 die
gleiche. Schließlich erhält man an dem Anodenwiderstand 14 eine Spannung, die den Werten von
log Wm proportional ist, die durch die gebrochene Kurve ABCDE gegeben sind. Sieht man mehrere
Röntgenröhren vor, lassen sich durch entsprechende Umschaltung Widerstandssätze 14', 15,16, 17 und 18
entsprechend jeder Röhre vorsehen. Man kann aber auch den XJbergang von einer zur anderen. Röhre
vereinfachen. Wenn man nämlich die gewöhnlichen Belichtungszeiten betrachtet, so ergibt die Erfahrung,
daß es für den Übergang von dem Belastungsdiagramm einer Röntgenröhre auf ein anderes Belastungsdiagramm
einer Röntgenröhre mit verschiedenem Brennpunkt genügt, das erstere, in logarithmischen
Koordinaten aufgetragene Belastungsdiagramm einer Verschiebung gemäß der Achse der
Koordinaten zu unterwerfen. Diese Eigenschaft wird in dem hier beschriebenen System dadurch verwendet,
daß man auf das Gitter 20 der Triode 2 mittels des Schalters 19 einwirkt. In der F i g, 1 ist
der Schalter 19 in zwei Stellungen GF (großer Brennpunkt) und PF (kleiner Brennpunkt) dargestellt.
Selbstverständlich lassen sich auch andere Stellungen
Claims (3)
1. Schaltungsanordnung zum Messen der prozentualen Belastung einer Röntgenröhre durch
Messung der Differenz zwischen einer dem Logarithmus der tatsächlichen Leistung der Röntgenröhre
proportionalen Spannung und einer Spannung, die dem Logarithmus der bei der eingestellten
BeUchtungszeit maximal zulässigen Belastung der Röntgenröhre proportional ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden
Meßspannungen von zwei gleichen, von einer gemeinsamen Stromquelle gespeisten, durch je
zwei Röhrensysteme mit verbundenen Kathoden gebildeten Differenzverstärkern (1, 2) geHefert
werden und daß bei dem zur Erzeugung der dem Logarithmus der maximalen Belastung proportionalen
Meßspannung dienenden Verstärker (2) das Steuergitter (20) des ersten Röhrensystems
an einer festen Vorspannung Hegt, während die verbundenen Kathoden beider Systeme über
einen mittels einer ersten Schaltebene (12) eines Stufenschalters in Stufen umschaltbaren Widerstand
(14') am negativen Pol der StromqueHe Hegen und das Steuergitter (13) des zweiten
Röhrensystems an einen logarithmischen Span- S
nungsteiler angeschlossen ist, der aus einer Mehrzahl von verschiedenen Bereichen der Belichtungszeit
entsprechenden, über eine zweite Schaltebene (11) des Stufenschalters wahlweise einschaltbaren
Widerständen (15 bis 18) sowie einem gemeinsamen, mit dem jeweils eingeschalteten
Stufenwiderstand in Serie geschalteten logarithmischen Potentiometer (8) mit stetig verstellbarem
Abgriff besteht, wobei der Stufenschalter (11, 12) mit dem Emstellmittel (i2) für den gewünschten
Belichtungszeitbereich und der Potentiometerabgriff .mit dem Emstellmittel (ix) für den
innerhalb dieses .Zeitbereichs gewählten bestimmten Zeitwert gekoppelt sind, und weiter die
Werte der einzelnen Stufen des umschaltbaren Kathodenwiderstands (14') sowie der Widerstände
(15 bis 18) des Gitterspannungsteilers des zweiten Röhrensystems in logarithmischer Abstufung
derart gewählt sind, daß dem Steuergitter (13) des zweiten Röhrensystems eine mit
der EinsteUung der BeUchtungszeit veränderte Vorspannung zugeführt wird und die vom Differenzverstärker
(2) abgegebene, am Anodenwiderstand (14) des zweiten Röhrensystems auftretende
Meßspannung über den gesamten einsteUbaren BeUchtungszeitbereich die logarithmische
Kurve der maximal zulässigen Belastung der Röntgenröhre als Funktion der eingesteUten
BeUchtungszeit in Form einer analogen Kurve darstellt, die in eine den verschiedenen Zeitbereichen
entsprechende Zahl von Abschnitten zerlegt ist und innerhalb jedes Abschnittes geradlinig
verläuft.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 zum Messen der prozentualen Belastung mehrerer
Röntgenröhren mit verschieden belastbaren Brennflecken oder einer Röntgenröhre mit mehreren
verschieden belastbaren Brennflecken, dadurch gekennzeichnet, daß ein Umschalter (19)
zum EinsteUen verschiedener Werte der an dem Steuergitter (20) des ersten Röhrensystems des
die maximale Belastung darstellenden Differenzverstärkers (2) Hegenden Vorspannung beim
Übergang zu einem anderen Brennfleck vorgesehen ist, während der logarithmische Spannungsteiler
für die in der EinsteHung der BeHchtungszeit veränderte Vorspannung an dem Steuergitter
(13) des zweiten Röhrensystems für sämt-Uche Brennflecke unverändert bleibt.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen
sind, die eine Schutzvorrichtung für die Röntgenröhre auslösen, wenn der tatsächliche
Meßwert der prozentualen Belastung den höchst zulässigen Belastungswert überschreitet.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1083 441;
»Electronic Engineering«, Juni 1957, S. 266 bis 271; »Rohde und Schwarz-Mitteilungen, 1952, H. 1, und 16.
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1083 441;
»Electronic Engineering«, Juni 1957, S. 266 bis 271; »Rohde und Schwarz-Mitteilungen, 1952, H. 1, und 16.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
709 637/326 8. 67 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1247497X | 1961-07-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1247497B true DE1247497B (de) | 1967-08-17 |
Family
ID=9677984
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEC27515A Pending DE1247497B (de) | 1961-07-21 | 1962-07-20 | Schaltungsanordnung zum Messen der prozentualen Belastung einer Roentgenroehre |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1247497B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6426997B1 (en) | 1999-03-31 | 2002-07-30 | Siemens Aktiengesellschaft | X-ray tube with warning device for accurately indicating impending failure of the thermionic emitter |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1083441B (de) * | 1958-11-11 | 1960-06-15 | Siemens Reiniger Werke Ag | Roentgenapparat mit einer Vorrichtung zum UEberlastungsschutz der Roentgenroehre beider Herstellung einer Serie von Roentgenaufnahmen |
-
1962
- 1962-07-20 DE DEC27515A patent/DE1247497B/de active Pending
Patent Citations (1)
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DE1083441B (de) * | 1958-11-11 | 1960-06-15 | Siemens Reiniger Werke Ag | Roentgenapparat mit einer Vorrichtung zum UEberlastungsschutz der Roentgenroehre beider Herstellung einer Serie von Roentgenaufnahmen |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6426997B1 (en) | 1999-03-31 | 2002-07-30 | Siemens Aktiengesellschaft | X-ray tube with warning device for accurately indicating impending failure of the thermionic emitter |
DE10011294B4 (de) * | 1999-03-31 | 2007-04-05 | Siemens Ag | Verfahren zum Betrieb einer Röntgenröhre |
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