DE1301864B

DE1301864B - Single tank x-ray apparatus with crystal or barrier rectifiers

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Publication number: DE1301864B
Application number: DE1958SC023800
Authority: DE
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Current assignee: Individual
Priority date: 1958-03-29
Filing date: 1958-03-29
Publication date: 1969-08-28

Description

Weiterhin sind schon Röntgenapparate bekannt, io Transformators werden zweckmäßig mit aus polymebei denen zwei Transformatoren, zwei Kondensate- risierbarem Kunstharz hergestellten Umflutungstüllen ren, zwei Glühkathodenventile und eine Röntgen- versehen, welche die Enden der Gleichrichteraggreröhre in einem gemeinsamen hochspannungsgeschütz- gate topfförmig umfassen. Die Gleichrichteraggregate ten Gehäuse untergebracht sind. Solche Einrichtun- können in spiralförmig verlaufenden Nuten oder Kagen werden für die Röntgen-Tiefentherapie benutzt 15 nälen eines an den Stirnseiten der Hochspannungsund haben sehr große Abmessungen. spule bzw. -spulen angeordneten Isolierkörpers unter-Furthermore, X-ray machines are already known, and transformers are expediently made of polymer two transformers, two condensable synthetic resin made flooding grommets ren, two hot cathode valves and an X-ray, which the ends of the rectifier tube in a common high-voltage gun gate in the shape of a cup. The rectifier aggregates th housing are housed. Such devices can be in spiral grooves or collars are used for the X-ray depth therapy 15 nails one on the front sides of the high voltage and have very large dimensions. coil or coils arranged insulator under-

Für Therapiezwecke werden ferner Einkesselapparate gebaut, bei denen die Röntgenröhre mit Wechselspannung betrieben und zur Erzielung einer günstigen Potentialverteilung längs der Röntgenröhre ao eine entsprechende Steuerung vorgenommen wird. Verschiedene Anzapfungen des Transformators werden hierzu mit in den Glaskörper der Röntgenröhre eingeschmolzenen Metallringen verbunden.For therapeutic purposes, single-boiler apparatuses are also built, in which the X-ray tube with AC voltage operated and to achieve a favorable potential distribution along the X-ray tube ao appropriate control is carried out. Different taps of the transformer are made this is connected to metal rings fused into the glass body of the X-ray tube.

Auch solche Anlagen sind in ihren Abmessungen 35 Bauelement (Kondensator oder Widerstand) in einem sehr groß und schwer. Zur Bewegung dieser Geräte Strang herumgewickelt sind. Auf diese Weise soll da-In terms of their dimensions, such systems are also 35 components (capacitor or resistor) in one very big and heavy. To move these devices strand are wrapped around. In this way,

gebracht werden. Auf diese Weise lassen sich die Gleichrichteraggregate besonders günstig an die Form der Hochspannungsspule bzw. -spulen anpassen.to be brought. In this way, the rectifier units can be shaped particularly favorably adapt to the high voltage coil or coils.

Wohl ist schon eine Gleichrichteranlage zur Speisung einer Röntgenröhre bekanntgeworden, bei der eine Vielzahl von in Reihe geschalteten Sperrschichtzellen in Keramik- oder Glasröhren untergebracht und diese Röhren um einen Tragkörper oder einA rectifier system for supplying an X-ray tube has already become known in which a multitude of junction cells connected in series housed in ceramic or glass tubes and these tubes around a support body or a

werden große stabile Stative benötigt. Der Antrieb zur Einstellung erfolgt meist motorisch, da eine Bewegung von Hand eine zu starke physische Belastung für den Einstellenden mit sich bringen würde.large, stable tripods are required. The drive for setting is usually motorized, as there is a movement by hand would put too much physical strain on the hiring person.

Hierzu sei noch bemerkt, daß Einkessel-Röntgenapparate dieser Art keine Gleichrichter zum Gleichrichten der Hochspannung enthalten.It should also be noted that single-boiler X-ray machines this type does not contain any rectifiers to rectify the high voltage.

Normale Drehanoden-Röntgenröhren können beiNormal rotating anode x-ray tubes can be used with

für gesorgt werden, daß die Gleichrichteraggregate möglichst weit entfernt von dem Transformator in dem mit Isolierflüssigkeit gefüllten Behälter liegen, damit die in ihnen entwickelte Wärme besser abgeleitet werden kann. Bei einer anderen bekannten Gleichrichteranlage zur Speisung einer Röntgenröhre, bei welcher die Sperrschicht-Gleichrichteraggregate in einem isolierenden Kunststoffschlauch unter-to ensure that the rectifier aggregates as far away as possible from the transformer in the container filled with insulating liquid so that the heat developed in them can be better dissipated can be. In another known rectifier system for feeding an X-ray tube, in which the barrier-layer rectifier units are enclosed in an insulating plastic hose.

Betrieb mit Wechselspannung nur mit einem Bruch- 35 gebracht sind, der außerdem von einem Kühlmittel teil ihrer Leistung gegenüber einem Drehstrom- durchflossen wird, werden die Gleichrichteraggregate oder Vierventil-Röntgenapparat beansprucht werden. räumlich so angeordnet, daß die vom Transformator Außerdem macht sich sehr nachteilig das Ansteigen entwickelte Wärme die Gleichrichter nicht beeinflußt der Leerhalbwelle bemerkbar. Zur Verminderung der und die von diesen entwickelte Wärme wiederum Höhe der Leerhalbwelle ist es bekannt, Spezialschal- 40 nicht den Transformator. Zu diesem Zweck sind die tungen anzuwenden, welche an der Primärseite des Gleichrichter in besonderen Räumen des Transfor-Transformators Widerstände und Gleichrichter vor- matorbehälters untergebrachf, und durch eingezogene sehen. Zum anderen muß der Transformator größer Zwischenwände wird für eine räumliche Trennung dimensioniert werden. der Gleichrichter von dem Transformator gesorgt.Operation with alternating voltage is only brought about by a fraction, which is also caused by a coolant The rectifier aggregates become part of their power compared to a three-phase current or four-valve X-ray apparatus. spatially arranged so that the transformer In addition, the increase in the generated heat which does not affect the rectifier is very disadvantageous the idle half-wave noticeable. In turn, to reduce and the heat developed by them Height of the idle half-wave is known, Spezialschal- 40 not the transformer. For this purpose, the to apply which on the primary side of the rectifier in special rooms of the transformer Resistors and rectifiers in front of the mator and through retracted see. On the other hand, the transformer must be larger partition walls for spatial separation be dimensioned. the rectifier taken care of by the transformer.

In der Röntgentechnik werden bisher in der 45 Eine besonders raumsparende Anordnung, wie sie Hauptsache Glühkathodengleichrichter verwendet. der Eintank-Röntgenapparat gemäß der Erfindung Zum Heizen der Glühkathode ist ein Heiztransfor- aufweist, ist durch diese Gleichrichteranlagen weder mator erforderlich. Ein Röntgenapparat mit solchen bekanntgeworden noch nahegelegt, weil es bei diesen Gleichrichterröhren hat, auch wenn diese in öl unter- vorbekannten Anlagen gerade und ausschließlich auf gebracht sind, noch so große Abmessungen, daß eine 50 einen räumlich getrennten Aufbau von Transforma-Verwendung als Einkesselapparat nicht in Frage tor und Gleichrichteraggregaten ankommt. Gerade kommt. bei Eintank-Röntgenapparaten kommt es aber aufIn X-ray technology, the 45 A particularly space-saving arrangement like them Mainly hot cathode rectifiers are used. the one-tank X-ray apparatus according to the invention A Heiztransfor- has to heat the hot cathode, neither is due to this rectifier system mator required. An X-ray machine with such has become obvious because it is used with these Has rectifier tubes, even if they are in oil under previously known systems, straight and exclusively are brought, even so large dimensions that a 50 a spatially separated structure of transforma-use as a single boiler apparatus out of the question tor and rectifier units arrives. Just comes. however, it does arise with single-tank X-ray machines

Die Erfindung betrifft einen Eintank-Röntgen- eine besonders günstige Raumausnutzung an.
apparat mit Sperrschicht- oder Kristallgleichrichtern, Auch sind schon Röntgen-Eintankapparate vorbei dem der Hochspannungstransformator und die 55 geschlagen worden, bei denen der Hochspannungs-Gleichrichteraggregate, die aus einer Vielzahl von erzeuger und die Röntgenröhre in einem gemein-Gleichrichterelementen zusammengesetzt sind und in samen Schutzgehäuse untergebracht sind und als einer gegebenenfalls Kühlkanäle aufweisenden Iso- Gleichrichter in stabförmigen Behältern aufgeschichlierhülle liegen, in einem gemeinsamen Behälter tete Gleichrichtertabletten verwendet werden, die mit untergebracht sind. Ein solcher Eintank-Röntgen- 60 ihren Längsachsen den Längsachsen der Hochspanapparat läßt sich dadurch besonders raumsparend nungstransformatorspule oder der Röntgenröhre pargestalten, daß erfindungsgemäß die Gleichrichter- allel angeordnet werden. Dabei sollen nach einem aggregate, die mit einer durch Umwickeln mit Papier weiteren Vorschlag die stabförmigen Gleichrichterhergestellten, gegebenenfalls Kühlkanäle aufweisen- behälter auf einem Isolierrohr befestigt werden, das den Isolation versehen sind, um die Hochspannungs- 65 auf den zylinderförmigen Hochspannungstransforma-The invention relates to a one-tank X-ray system that makes particularly good use of space.
Apparatus with barrier or crystal rectifiers, X-ray single-tank apparatuses have also been beaten by the high-voltage transformer and the 55, in which the high-voltage rectifier aggregates, which are composed of a large number of generators and the X-ray tube in a common rectifier element and in the same protective housing are accommodated and as an iso-rectifier, optionally having cooling channels, are stored in rod-shaped containers, rectifier tablets are used in a common container, which are also housed. Such a single-tank X-ray can be designed in a particularly space-saving manner with the longitudinal axes of the high-voltage transformer coil or the X-ray tube by arranging the rectifier alleles according to the invention. In this case, according to an aggregate, which with a further suggestion, the rod-shaped rectifier produced by wrapping paper, optionally have cooling ducts, containers are to be fastened to an insulating tube which is provided with the insulation in order to transfer the high-voltage 65 to the cylindrical high-voltage transformer.

spule bzw. -spulen des Transformators gewickelt oder/und an den Stirnseiten der Hochspannungsspule bzw. -spulen des Transformators angeordnet sind.coil or coils of the transformer wound and / or on the end faces of the high-voltage coil or coils of the transformer are arranged.

tor aufgeschoben wird. Zwar wird durch diese Vorschläge auch ein kompakter Aufbau eines Röntgen-Eintankapparates erstrebt, jedoch, wie ersichtlich.gate is pushed open. It is true that these proposals also provide a compact structure for a single-tank X-ray apparatus strives, however, as can be seen.

auf andere Art und Weise als gemäß der Erfindung. Gerade dadurch, daß gemäß der Erfindung die Gleichrichteraggregate, die mit einer durch Umwickeln mit Papier hergestellten, gegebenenfalls Kühlkanäle aufweisenden Isolation versehen sind, um die Hochspannungsspule bzw. -spulen des Transformators gewickelt oder/und an den Stirnseiten der Hochspannungsspule bzw. -spulen des Transformators angeordnet werden, ergibt sich ein wesentlich raumsparenderer Aubau eines Eintank-Röntgenapparates, als er nach den früheren Vorschlägen möglich ist.in a different way than according to the invention. Precisely because, according to the invention, the Rectifier units, which are optionally made with a manufactured by wrapping paper Cooling ducts having insulation are provided around the high-voltage coil or coils of the transformer wound and / or on the end faces of the high-voltage coil or coils of the transformer are arranged, the result is a much more space-saving construction of a single-tank X-ray apparatus, than is possible under the earlier proposals.

Durch die gedrängte Bauweise sind die Kapazitäten der einzelnen Bauelemente zueinander relativ groß. Der bei hoher Spannung fließende kapazitive Strom wird vom Meßinstrument, welches in der Transformatormitte über einen Gleichrichter angeschlossen ist, mitgemessen. Besonders beim Durchleuchtungsbetrieb ist der prozentuale Anteil des kapazitiven Stromes so groß, daß er hier das Meßergebnis unzulässig hoch fälscht. Durch besondere bekanntgewordene Kompensationsschaltungen wird dieser Strom kompensiert. Dazu ist es nötig, nur den durch die Röntgenröhre fließenden Strom exakt zu messen. Dies ist bei Einkesselapparaten dann nicht mehr möglich, wenn sie bereits endgültig zusammengebaut sind. Bei der Produktion von Einkesselapparaten wird in vielen Fällen als letzter Arbeitsgang die Röntgenröhre eingesetzt, insbesondere wenn es sich um hochwertige Drehanoden-Röntgenröhren handelt. Ist die Röntgenröhre eingebaut, besteht keine Möglichkeit mehr — wie bereits ausgeführt — den Röhrenstrom im Hochspannungskreis zu messen. Somit kann auch nicht mehr der das Meßergebnis fälschende kapazitive Stromanteil ermittelt werden.Due to the compact design, the capacities of the individual components are relative to one another great. The capacitive current flowing at high voltage is measured by the measuring instrument, which is located in the Is connected to the middle of the transformer via a rectifier. Especially when it comes to fluoroscopy the percentage of the capacitive current is so large that it is the measurement result here falsifies impermissibly high. This is due to special compensation circuits that have become known Compensated for electricity. To do this, it is only necessary to precisely measure the current flowing through the X-ray tube. This is no longer possible with single boiler devices if they have already been finally assembled are. In the production of single boiler devices, in many cases the last step is the X-ray tube used, especially when it comes to high-quality rotating anode X-ray tubes. If the X-ray tube is installed, there is no longer any possibility - as already stated - the tube current to measure in the high voltage circuit. Thus, the one who falsifies the measurement result can no longer be capacitive current component can be determined.

Zur Beseitigung dieses Nachteils werden bei einem Einkessel - Röntgenapparat in Einphasenbrückenschaltung nicht nur eine Einphasenbrückenschaltung, sondern zwei Einphasenbrückenschaltungen vorgesehen. Jede Einphasenbrückenschaltung besitzt vier Verbindungspunkte. An zwei sich gegenüberliegenden Verbindungspunkten wird eine Sekundärwicklung des Hochspannungstransformators, an einem der anderen sich gegenüberliegenden Punkte wird die Röntgenröhre angeschlossen, und der vierte, noch freie Verbindungspunkt wird mit dem entsprechenden Verbindungspunkt der zweiten Einphasenbrückenschaltung über das Milliamperemeter, welches zum Messen des Röhrenstromes verwendet wird, verbunden, wobei die eine Seite des Instrumentes aus Sicherheitsgründen geerdet ist. Durch diese Maßnahme ist die einwandfreie Messung des Röhrenstromes möglich. Auch die spannungs- und temperaturabhängigen Rückströme der Sperrschichtoder Kristallgleichrichter, die bei Anwendung nur einer Einphasenbrückenschaltung noch zusätzlich das Meßergebnis fälschen, werden bei der Schaltung nach der A b b. 1 ebenfalls nicht mitgemessen.To eliminate this disadvantage, single-phase bridge circuits are used in a single-vessel X-ray apparatus not only one single-phase bridge circuit, but two single-phase bridge circuits are provided. Each single-phase bridge circuit has four connection points. At two opposite A secondary winding of the high-voltage transformer is connected to the connection points the X-ray tube is connected to one of the other opposite points, and the fourth, The connection point that is still free is connected to the corresponding connection point of the second single-phase bridge circuit connected via the milliammeter, which is used to measure the tube current, with one side of the instrument is earthed for safety reasons. This measure ensures the correct measurement of the tube current possible. Also the voltage- and temperature-dependent return currents of the barrier layer or Crystal rectifiers, which are additionally required when only a single-phase bridge circuit is used falsify the measurement result, are in the circuit according to A b b. 1 also not measured.

An Stelle eines Hochspannungstransformators können auch zwei Hochspannungstransformatoren mit getrennten magnetischen Kreisen verwendet werden.Instead of one high-voltage transformer, two high-voltage transformers can also be used can be used with separate magnetic circuits.

In der A b b. 1 sind 1 und 2 die Primärwicklungen von Hochspannungstransformatoren. Es ist bei dieser Schaltung daran gedacht, je eine Hochspannungstransformatorenhälfte und die halbe Anzahl Gleichrichter zu beiden Seiten der Röntgenröhre anzuordnen. Mit 3,4, 5 und 6 sind die Sekundärspulen der Hochspannungstransformatoren, mit 7 und 8 sind aus je vier Gleichrichtern bestehende Brückenschaltung bezeichnet. Vier dieser Gleichrichter sind für die halbe Spannung ausgelegt und mit dem jeweiligen Hochspannungstransformator zusammengebaut. Die Röntgenröhre 9 wird an zwei Punkten der Brückenschaltung 7 und 8 angeschlossen. Das Instrument 10 liegt zwischen den beiden anderen Verbindungspunkten der Brückenschaltung und ist am Punkt 11 In the A b b. 1, 1 and 2 are the primary windings of high voltage transformers. It is with this one Circuit thought, one high voltage transformer half and half the number of rectifiers to be arranged on both sides of the X-ray tube. With 3, 4, 5 and 6 the secondary coils are the High-voltage transformers with 7 and 8 are bridge circuits consisting of four rectifiers each designated. Four of these rectifiers are designed for half the voltage and with the respective Assembled high voltage transformer. The X-ray tube 9 is at two points of the bridge circuit 7 and 8 connected. The instrument 10 lies between the two other connection points of the bridge circuit and is at point 11

ίο geerdet. Bei dieser Schaltung ist kein Meßgleichrichter erforderlich.ίο earthed. There is no measuring rectifier in this circuit necessary.

In A b b. 1 ist eine Hälfte durch einen gestrichelten Rahmen begrenzt. Diese nach der Erfindung aufgebaute Hälfte ist in A b b. 2 wiedergegeben. Das Instrument 10 hat eine Verbindungsleitung nach dem in A b b. 1 mit 12 bezeichneten Punkt. Die Gleichrichterstrecken sind wie in A b b. 1 mit 13,14,15 und 16 bezeichnet; der Anschlußpunkt für die Röntgenröhre trägt die Nummer 17. Die SekundärspulenIn A b b. 1 one half is delimited by a dashed frame. This constructed according to the invention Half is in A b b. 2 reproduced. The instrument 10 has a connecting line after in A b b. 1 point marked 12. The rectifier sections are as in A b b. 1 with 13,14,15 and 16 denotes; the connection point for the X-ray tube is number 17. The secondary coils

ao des Hochspannungstransformators haben wie in A b b. 1 die Bezeichnungen 5 und 6. Die Verbindungsstelle 18 ist in der A b b. 2 ebenfalls mit 18 bezeichnet. Die Enden 19 und 20 der Sekundärwicklung 5 und 6 nach A b b. 1 und 2 sind mit denao of the high voltage transformer have as in A b b. 1 the designations 5 and 6. The connection point 18 is in the A b b. 2 also denoted by 18. The ends 19 and 20 of the secondary winding 5 and 6 according to A b b. 1 and 2 are with the

as Gleichrichtern 13 und 14 sowie 15 und 16 bei entsprechender Isolation (Einwickeln in Isolierpapier oder Vergießen mit Kunstharz) verbunden. Der Punkt 12 verbindet die Gleichrichter 13 und 14. Diese Gleichrichter sind entsprechend der A b b. 2 in einem spiralförmig angeordneten Isolierstoffgehäuse untergebracht und mit den Enden einer Sekundärspule 19 und 20 des Hochspannungstransformators verbunden. Die Gleichrichter 15 und 16 sind auf der Sekundärspule als eine Lage unter Beifügung von entsprechendem Isoliermaterial aufgewickelt. Der Hochspannungsanschlußpunkt 17 ist die Verbindungsstelle der Gleichrichterstrecken 15 und 16. Die Gleichrichter treten bei einer solchen erfindungsgemäß ausgebildeten Apparatur als getrennte Bauelemente praktisch gar nicht mehr in Erscheinung. Es wird dem Transformator-Gleichrichter-Bauteil gewissermaßen Gleichstrom zum Betrieb der Röntgenröhre entnommen.As rectifiers 13 and 14 as well as 15 and 16 with the appropriate Insulation (wrapping in insulating paper or potting with synthetic resin). Of the Point 12 connects the rectifiers 13 and 14. These rectifiers are according to the A b b. 2 housed in a spiral-shaped insulating housing and with the ends of a secondary coil 19 and 20 of the high voltage transformer connected. The rectifiers 15 and 16 are wound on the secondary coil as one layer with the addition of appropriate insulating material. The high-voltage connection point 17 is the connection point between the rectifier sections 15 and 16. In such an apparatus designed according to the invention, the rectifiers appear as separate components practically no longer visible. It becomes the transformer-rectifier component as it were taken direct current for the operation of the X-ray tube.

Claims

* 5 claims:

1. Single-tank X-ray apparatus with junction or crystal rectifiers, in which the high-voltage transformer and the rectifier units, which consist of a large number of rectifier elements are assembled and lie in an insulating sleeve, which may have cooling channels, in a common container are housed, characterized in that the rectifier units (13 to 16), with a cooling channel produced by wrapping paper, if necessary having insulation are provided to the high-voltage coil or coils (5, 6) of the Transformer wound and / or on the end faces of the high-voltage coil or coils of the Transformer are arranged.

2. One-tank X-ray apparatus according to claim 1, characterized in that the at the end faces the high-voltage coil or coils (5, 6) of the transformer arranged rectifier (13, 14) are arranged in the form of a spiral.

3. One-tank X-ray apparatus according to claim 1, characterized in that the contact points Overlap-proof between the high-voltage coil and the rectifier unit are made in such a way that the connection point of the rectifier unit from the insulating material is covered like a pot.

4. Single-tank X-ray apparatus according to claim 1, characterized in that the high-voltage coil or coils (5, 6) of the transformer with made of polymerizable synthetic resin Surrounding grommets are provided which enclose the ends of the rectifier units in a pot-shaped manner.

5. Single-tank X-ray apparatus according to claim 1, characterized in that the rectifier units (13, 14) in spiral grooves or channels one on the end faces of the High-voltage coil or coils (5, 6) arranged insulating body are housed.

6. One-tank X-ray apparatus according to one of claims 1 to 5, characterized in that the inner ends of the spirals on the two end faces of the high-voltage coils (5, 6) arranged rectifier units (13, 14) when using two single-phase bridge circuits (7, 8) are directly or indirectly earthed.

7. One-tank X-ray apparatus according to claim 6, characterized in that in the grounded Connecting line of the two bridge circuits (7, 8) a measuring device (10) for displaying the X-ray tube current is arranged.

1 sheet of drawings