DE1277455B

DE1277455B - Roentgendiagnostikapparat mit Belichtungsautomat und Initiallaststeuerung durch selbsttaetiges Herabsetzen der Roehrenleistung waehrend der Belastungsdauer

Info

Publication number: DE1277455B
Application number: DE1959S0061352
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Kurt Franke; Herbert Schmitmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1959-01-16
Filing date: 1959-01-16
Publication date: 1968-09-12
Also published as: BE586596A; FR1245338A; GB919516A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

H05g

Deutsche KI.: 21 g - 20/05

Nummer: 1277455

Aktenzeichen: P 12 77 455.9-33 (S 61352)

Anmeldetag: 16. Januar 1959

Auslegetag: 12. September 1968

Die Erfindung betrifft einen Röntgendiagnostikapparat, der einen Belichtungsautomaten, Einstellmittel zur Voreinstellung der Röntgenröhrenspannung und des Röntgenröhrenstroms sowie Steuermittel zum selbsttätigen Herabsetzen der Röntgenröhrenleistung während der Belastungsdauer durch Vermindern des Emissionsstroms der Röntgenröhre bei wenigstens angenähert konstant gehaltener Röntgenröhrenspannung besitzt.

Um die Belichtungszeiten und damit die Bewegungsunschärfe bei Röntgenaufnahmen gering zu halten, muß das Aufnahmeobjekt mit einer möglichst hohen Dosisleistung durchstrahlt werden, d. h., der Röhre muß eine möglichst hohe elektrische Leistung zugeführt werden. Da nun der Belichtungsautomat die für eine ausreichende Filmschwärzung erforderliche Strahlendosis erst während des Aufnahmeablaufs ermittelt, muß man, da ja die zulässige Röhrenleistung von der Belastungsdauer abhängig ist, die wahrscheinliche Aufnahmezeit vor Aufnahmebeginn festlegen und danach die Röhrenleistung einstellen. Diese Festlegung der Belichtungszeit erfordert eine Abschätzung der Strahlentransparenz des Aufnahmeobjekts, die durch die Einführung des Belichtungsautomaten gerade vermieden werden sollte. Schätzt man die wahrscheinliche Aufnahmezeit zu gering ein, so führt dies zu einer vorzeitigen Unterbrechung der Aufnahme durch die unabhängig vom Belichtungsautomaten arbeitende Überlastungsschutzvorrichtung. Besonders im röntgendiagnostischen Routinebetrieb wird man daher die Aufnahmezeit aus Sicherheitsgründen höher einstellen als erforderlich, um zu schwach belichtete Röntgenaufnahmen zu vermeiden. Dies führt naturgemäß wegen der auf Grund der zu hoch eingestellten Belichtungszeit geringeren Röhrenleistung zu längeren Belichtungsdauern als bei optimal an das Aufnahmeobjekt angepaßter Wahl der elektrischen Werte und damit zu erhöhter Bewegungsunschärfe.

Um das vorzeitige Unterbrechen der Röntgenaufnähme durch eine auf Grund einer Fehleinschätzung versehentlich zu geringen Wahl der Aufnahmezeit zu vermeiden, ist es bei einem Röntgendiagnostikapparat mit Einstellmitteln für die Röhrenspannung, den Röhrenstrom und die Aufnahmezeit bzw. das mAs-Produkt bekannt, den Zeitschalter bzw. das mAs-Relais so auszubilden, daß bei Ablauf der eingestellten Belastungsdauer die Röntgenröhre nicht abgeschaltet, sondern die Röhrenleistung auf einen solchen Wert abgesenkt wird, der bei einer um einen, so gewissen Betrag längeren Belastungsdauer unter Berücksichtigung der Vorbelastung zulässig ist. Wenn Röntgendiagnostikapparat
mit Belichtungsautomat und Initiallaststeuerung
durch selbsttätiges Herabsetzen der
Röhrenleistung während der Belastungsdauer

Anmelder:

Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München, 8520 Erlangen, Henkestr. 127

Als Erfinder benannt:
Dr.-Ing. Kurt Franke,
Herbert Schmitmann, 8520 Erlangen

also bei diesem Röntgenapparat die während der voreingestellten Zeit gewählte Leistung nicht ausreicht, um die für eine schwärzungsrichtige Belichtung des Röntgenfilms erforderliche Strahlendosis zu erzeugen, so wird der Film während der weiteren Aufnahmedauer mit verminderter Leistung so lange weiterbestrahlt, bis der Belichtungsautomat die Röntgenröhre nach Erreichen der erforderlichen Strahlendosis abschaltet. Bei diesem bekannten Apparat kann es demnach auch bei einer schlecht an das Aufnahmeobjekt angepaßten Einstellung der elektrischen Werte Röhrenspannung, Röhrenstrom und Aufnahmezeit zu keiner vorzeitigen Unterbrechung der Röntgenaufnahme durch die Überlastungsschutzvorrichtung des Röntgenapparats kommen. Dennoch können, etwa durch eine versehentlich zu hoch eingestellte Aufnahmezeit in Verbindung mit einer zu niedrig gewählten Röhrenleistung, schlechte Ergebnisse erzielt werden, weil wegen der zu langen Aufnahmezeit Bewegungsunschärfe entsteht. Außerdem kommt die durch den Belichtungsautomaten an sich mögliche Bedienungsvereinfachung nicht voll zur Geltung, weil trotz der automatischen Abschaltung des Röntgenapparats durch den Belichtungsautomaten alle elektrischen Werte an der Röntgenröhre im Hinblick auf eine möglichst kurze Aufnahmezeit auf der Grundlage einer Abschätzung der Strahlentransparenz des jeweiligen Aufnahmeobjekts möglichst genau voreingestellt werden müssen.

Dieser Nachteil des bekannten Apparats wird bei einem Röntgendiagnostikapparat der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß das Einstellmittel zur Voreinstellung der Röntgenröhrenspannung mit dem Einstellmittel zur Voreinstellung des Röntgenröhrenstroms in einer sol-

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chen gegenseitigen Abhängigkeit der voreinstellbaren Werte von Röntgenröhrenspannung und Röntgenröhrenstrom gekoppelt ist, daß sich bei der Voreinstellung der Röntgenröhrenspannung eine solche Größe des Röntgenröhrenstroms ergibt, daß die Anfangsröhrenleistung als Produkt der beiden Werte bei jedem Wertepaar konstant ist (Isowattschaltung) und daß ein Zeitschalter nach Erreichen einer in Abhängigkeit von der Höhe der konstanten Anfangsleistung fest vorgegebenen Zeit von einigen zehntel Sekunden (Vollastzeit) das Steuermittel zum Herabsetzen der Röhrenleistung auf einen bis zum Ende der Belastungsdauer zulässigen Bruchteil der Anfangsleistung betätigt und den Röntgenröhrenstromkreis nach dem Ablauf einer fest vorgegebenen maximalen Belastungsdauer von einigen Sekunden unterbricht, wenn die Abschaltung nicht schon vorher durch den Belichtungsautomaten ausgelöst worden ist. Damit ist erreicht, daß die Zeit, nach deren Ablauf eine Reduzierung der Röhrenleistung erforderlich ist, auf einen für alle Aufnahmen konstanten Wert festgelegt werden kann.

Die bei einem Röntgendiagnostikapparat ohne Belichtungsautomat und ohne Initiallaststeuerung bekannte Isowattschaltung ergibt also bei dem Apparat nach der Erfindung besondere Vorteile. Darüber hinaus ist eine Einknopfbedienung möglich, die sich auf die Wahl der den Aufnahmecharakter bestimmenden Röhrenspannung beschränkt.

An Hand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung im folgenden näher erläutert.

Bei dem in der Figur dargestellten Röntgendiagnostikapparat wird über einen Stelltransformator 1 und einen Hochspannungstransformator 2 der Röntgenröhre 3 eine durch den Spannungswähler 4 einstellbare Spannung zugeführt. Außer der Röntgenröhrenspannung, welche den Charakter der Röntgenaufnahme bestimmt, braucht der Arzt die weiteren Betriebswerte Röntgenröhrenstrom und Aufnahmezeit nicht mehr einzustellen. Es wird nämlich auf Grund der gewählten Röntgenröhrenspannung der Anfangswert des Röntgenröhrenstroms vor Aufnahmebeginn, wie dies durch die gestrichelte Verbindungslinie zwischen dem Spannungswähler 4 und dem einstellbaren Abgriff 5 des Hilfstransformators 6 zur Regelung der Primärspannung für den Röntgenröhrenheiztransformator7 angedeutet ist, selbsttätig derart eingestellt, daß sich stets eine bestimmte Röntgenröhrenleistung ergibt. Ferner wird die Aufnahmedauer durch einen schematisch angedeuteten Belichtungsautomaten 8 bestimmt, dessen Ionisationskammer 9 zwischen dem Objekt 10 und dem Film 11 angeordnet ist und der den in den Primärkreis des Transformators 2 eingeschalteten Kontakt 12, der zu Beginn der Aufnahme durch das Steuergerät 13 geschlossen wird, nach Erreichen der für die Filmschwärzung optimalen Dosis wieder öffnet. Unabhängig von dieser durch den Belichtungsautomaten 8 gesteuerten Wirkung des Steuergeräts 13 schaltet das Gerät 13 nach einer fest vorgegebenen Zeit, z. B. nach 0,4 Sekunden, sofern bis dahin der Kontakt 12 noch nicht durch den Belichtungsautomaten geöffnet wurde, den Widerstand 14 in den Heizkreis der Röntgenröhre 3 ein.

Damit die Emission der Röntgenröhre 3 sehr schnell auf den gewünschten Wert absinkt, geschieht das in der Weise, daß zunächst der Heizstrom durch Öffnen eines Kontakts 15 ganz unterbrochen wird und nach einer konstanten Verzögerungszeit durch Schließen eines weiteren Kontakts 16 über den Widerstands wieder eingeschaltet wird. Die Wiedereinschaltung soll dabei in dem Augenblick erfolgen, in dem die Emission der Röntgenröhre auf den Wert gesunken ist, der dem durch den Widerstand reduzierten Heizstrom entspricht.

Nach einer weiteren fest vorgegebenen Zeit von z.B. 5 Sekunden, bis zu welcher die Röntgenröhre mit der verminderten Leistung ungefährdet weiterbelastet werden kann, wird der Kontakt 12 geöffnet, wenn die Aufnahme bis dahin noch nicht durch den Belichtungsautomaten unterbrochen wurde.

Damit die Röntgenröhrenspannung nicht infolge des verringerten Röntgenröhrenstroms und der damit verringerten Spannungsabfälle an den nicht unbeträchtlichen Innenwiderständen des Röntgenapparats über den voreingestellten Wert ansteigt, wird zugleich mit der Verminderung des Röntgenröhrenstroms durch Öffnen des Schalters 17 ein Widerstand in den Primärkreis des Apparats eingeschaltet.

Claims

Patentansprüche:

1. Röntgendiagnostikapparat, der einen Belichtungsautomaten, Einstelhnittel zur Voreinstellung der Röntgenröhrenspannung und des Röntgenröhrenstroms sowie Steuermittel zum selbsttätigen Herabsetzen der Röntgenröhrenleistung während der Belastungsdauer durch Vermindern des Emissionsstroms der Röntgenröhre bei wenigstens angenähert konstant gehaltener Röntgenröhrenspannung besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstelhnittel (1,4) zur Voreinstellung der Röntgenröhrenspannung mit dem Einstellmittel (5) zur Voreinstellung des Röntgenröhrenstroms in einer solchen gegenseitigen Abhängigkeit der voreinstellbaren Werte von Röntgenröhrenspannung und Röntgenröhrenstrom gekoppelt ist, daß sich bei der Voreinstellung der Röntgenröhrenspannung eine solche Größe des Röntgenröhrenstroms ergibt, daß die Anfangsröhrenleistung als Produkt der beiden Werte bei jedem Wertepaar konstant ist (Isowattbetrieb) und daß ein Zeitschalter (13) nach Erreichen einer in Abhängigkeit von der Höhe der konstanten Anfangsleistung fest vorgegebenen Zeit von einigen zehntel Sekunden (Vollastzeit) das Steuermittel (14, 15,16) zum Herabsetzen der Röhrenleistung auf einen bis zum Ende der Belastungsdauer zulässigen Bruchteil der Anfangsleistung betätigt und den Röntgenröhrenstromkreis nach dem Ablauf einer fest vorgegebenen maximalen Belastungsdauer von einigen Sekunden unterbricht, wenn die Abschaltung nicht schon vorher durch den Belichtungsautomaten (8,9) ausgelöst worden ist.

2. Röntgendiagnostikapparat nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel zum Beeinflussen der Vollastzeit in Abhängigkeit vom Belastungsgrad des angeschlossenen Röntgenröhrensystems.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 714 343,728 427,
804.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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