DE2122138A1 - Röntgendiagnostikapparat für den Betrieb mit fallender Last - Google Patents

Description

Siemens Aktiengesellschaft , Erlangen, ^. Mai 1971

Henkestraße 127

VPA 71/5049 tp-kam

Röntgendiagnostikapparat für den Betrieb mit fallender Last

Die Erfindung bezieht sich auf einen Röntgendiagnostikapparat für den Betrieb mit fallender Last, mit einem Kondensator, der vor Beginn einer Aufnahme auf einen dem Spitzenwert der Röntgenröhrenleistung entsprechenden Wert aufgeladen und während einer Aufnahme dem zeitlichen Verlauf der höchstzulässigen Röntgenröhrenleistung entsprechend über einen Entladewiderstand entladen wird und mit Stellmitteln, die die Röntgenröhrenleistung der Kondensatorentladung entsprechend verändern.

Bei einem bekannten Röntgendiagnostikapparat dieser Art ist der Kondensator an einer Steuerelektrode der Röntgenröhre angeschlossen und beeinflußt das Sperrpotential an der Steuerelektrode derart, daß die Röntgenröhrenleistung exponentiell von ihrem höchstzulässigen Spitzenwert aus abfällt. Es handelt sich dabei um eine Steuerung, bei der sich Störgrößen, insbesondere Netzspaniiuat>sSchwankungen, in unerwünschter Weise auswirken können. Netzspennungsschwankungen beeinflussen über den Heizstrom den Rönt-

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genröhrenstrom und damit die Röntgenröhrenleistung, ohne daß die Kondensatorspannung entsprechend verändert wird, weil der Kondensator bereits vor Beginn einer Aufnahme aufgeladen wird. Bei dem bekannten Röntgendlagnostitcapparat ist somit nicht gewährleistet, daß oel der Anfertigung einer Aufnanme die Röntjjenröhrenleistung dem optimalen Verlauf entsprechend von ihrem Spitzenwert aus exponentiell abfällt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Röntgendiagnostikapparat der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem auch beim Auftreten von Störgrößen immer ein optimaler Verlauf der Röntgenröhrenleistung gewährleistet ist.

Diese Aufgabe ist erfindungs^emäß dadurch gelöst, daß der Kondensator als Sollwertgeuer in einem Regelkreis liegt, daß der Konüensatorspannung eine im Arbeitskreis der Röntgenröhre abgegriffene, den Istwert der Röntcenrohrenleistung verkörpernde Spannung zur Bildung einer der Differenz zwischen dem Soll- uxid Istwert der Röntgenröhrenleistung entsprechenden Spannung überlagert ist, und daß diese Spannung die Stellmittel zum Anpassen des Istwerts der Röntgenröhrenleistung an den Sollwert beeinflußt. Beim Erfindungsgegenstand erfolgt eine echte Regelung der Röntgenröhrenleistung nach einem vorbestimmten Verlauf des Sollwerts, der für den Röntgendiagnostikapperat einmal aufgrund der benutzten Röntgenröhre zur Erzielung eines optimalen Abfalls der Rönt^enröhrenleistung festgelegt wird. Störgrößen beeinflussen dabei die Absenkung der Röntgenröhrenleistung praktisch nicht.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen:

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Fie,. 1 eine Darstellung des Verlaufs der höchst zulässigen Röntgenröhrenleistung beim Betrieb mit fallender Last und

Fig. 2 das Schaltbild eines RöntgendiagnostiKapparats nach der Erfindung.

Aus der Fig. 1 geht hervor, daß die Hochstzulässige Röntgenröhrenleistung P von einem Anfangswert P. exponentiell bis zu einem Dauerwert Prj abfällt. Wird die Röntgenrönrenleistung entsprechend der in der Fig. 1 dargestellten Kurve während der Anfertigung einer Aufnahme abgesengt, so wird die Röntgenröhre immer mit ihrer höchstzulässigen Leistung betrieben, d.h. die Anodentemperatur ist praktisch konstant und hat den hochstzulässigen Wert und beim beendigen einer Aufnahme durch einen Belichtungsautornaten wird daher die kurzestmögliche Belichtungszeit erzielt.

Bei dem in der Fig. 2. dargestellten Röntgendiagnostikapparat erfolgt die Absenkung der Röntgenröhrenleistung exa^t entsprechend dem optimalen Verlauf gemäß Fig. 1. Der Röntgenapparat, der eine Röntgenröhre 1 speist und steuert Uj.j von dem nur die für die Erfindung wesentlichen Teile dargestellt sind, enthält zwei Hochspannungsgleichrichter "d. und j$, die in Reihe zueinander liegen und von den oe*cu!idärv,io«<lungen 4 unu 5 eines Drehstroi-.-Hochspannungstransformators gespeist werden. Der Röntgenröhrenstrom, der durch Stellmittel ό üoer den Heizstrom der Röntgenröhre 1 einstellbrr ist, durchfließt einen Spannungsteilerwiderstand 7, an den; eine dem Röntr.e.iröhrenstrom proportionale Spannung mittels eines Abgriffs c ;:jgegrii fen ist. Zur Einstellung der Hochspannung an der Röntgenröhre 1 dient ein Spannungswähler ^, der auf einen den Hociispannungstransformator vorgeschalteten Stelltransforiru.-tui eiii.-irivt und aer den Abgriff b entsprechend der jeweils gewählten Röi^tgenrönrenspannung verstellt. Zwischen den Leitun-

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gen 10 und 11 liegt daher eine Spannung, die dem Produkt aus der Röntgenröhrenspannung und dem Röntgenröhrenstrorn, also dem jeweiligen Istwert der Röntgenröhrenleistung, proportional ist.

Der Istwertgeber 7>. ö für die Röntgenröhrenleistung ist iiestf-ndteil eines Regelkreises, der einen Sollwertgeber enthält, welerier aus einem Kondensator 12 und einem Entladewiderstand Ij5 für den Kondensator 12 besteht. Der Kondensator 12 ist vor Beginn einer Aufnahme mittels eines Schalters 14 durch eine an zwei Spannungsteilern 15, 16 und 17, Ib abgegriffene Spannung aufladbar. Während der Anfertigung einer Aufnahme nimmt, der Schalter 14 seine gestrichelt gezeichnete Stellung ein und der Kondensator 12 entlädt sich über den Entladewiderstand 1*. Die Spannungsteiler 1^,16 und 17, Ib, die von einer Gleichspannungsquelle Iy gespeist werden, sind so bemessen, daß die Spannung am Kondensator 12 dann, wenn der Kondensator 12 voll aufgeladen ist, der Differenz zwischen der Anfangsleistung P. und der Dauerleistung P_D (Fig. 1) entspricht. Der Entladewiderstand Ij5 ist so bemessen, dai3 die Spannung am Kondensator 12 während der Entladung entsprechend dem zeitlichen Verlauf der hochstzulässigen Röntgenröhrenleistung gemäß Fig. 1 absinkt.

Am Eingang eines Verstärkers 20 liegt eine Spannung, die der Differenz zwiscnen der am Entladewiderstand lj> uno am Spannungsteilerwiderstand J abgegriffenen Spannung, also der jeweiligen Abweichung des Istwerts der· Röntgenröhrenleistung von ihrem Sollwerte entspricht. Der VerstärKer LO beeinflußt über die Leitung' die Stellmittel 6 für den Röntgenröhrenstrom und damit für die Röntgenröhrenleistung in der Weise, da!3 der Istwert der Rüutgenröhrenleistung auf den durch die Spannung am Entladewiderstand I^ jeweils vorgegebenen Jollwert naehgeregelt wird.

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Bei dem in der Fig. 2 dargestellten Röntgendiagnostikapparat verläuft die Röntgenröhrenleistung während der Anfertigung einer Aufnahme exakt entsprechend der Fig. 1, d.h. sie wird vom höchstzulässigen Anfangswert P. exponentiell auf den Dauerwert P^ abgesenkt und hat in jedem Zeitpunkt ihren höchstzulässigen Wert. Del der Beendigung der Aufnahme durch einen Belichtungsautomaten wird somit immer die kürzestmögliche Aufnahmezeit erzielt. Störgrößen, insbesondere Netzspannungsschwankungen, werden automatisch ausgeregelt und beeinflussen die AbsenKung der Röntgenröhrenleistung während der Anfertigung einer Aufnahme praktisch nicht.

Das Teilerverhältnis der Spannungsteiler 15, 16 und 17, I^ wird für eine bestimmte Röntgenröhre einmal bestimmt und braucht dann beim Betrieb des Röntgendiagnostikapparats riiit dieser Röntgenröhre nicht mehr verändert zu werden.

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Claims (3)

1. - ό PatentanSpruche

   ly^Rüntgendiagnostikapparat für den Betrieb mit fallender Last, mit einem Kondensator, der vor Beginn einer Aufnahme auf einen dem Spitzenwert der Röntgenröhrenleistung entsprechenden Wert aufgeladen und während einer Aufnahme dem zeitliehen Verlauf der hochstzulässigen Röutgenröhrenleistung entsprechend über einen Entladewiderstand entladen wird und mit Stellrnitteln, die die Röntgenröhrerileistung entsprechend der Kondensatorentladung verändern, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (12) als Sollwertgeber in einem RegelKreis (7> b, 12, l'j), 20, 6) liegt, daß der Kondensatorspannung eine im Arbeitskreis der Röntgenröhre (1) abgegriffene, den Istwert der Röntgenröhrenleistung verkörpernde Spannung zur Bildung einer der Differenz zwischen dem Soll- i;nd Istwert der Röntgenröhrenleistung entsprechenden Spannung üutric.'gert ist und daß diese Spannung die Stellmittel (6) zum Anpassen des Istwerts der Röntgenröhrenleistung an den Sollwert beeinflußt.
2. 2. Röntgendiagnostikapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dai3 der Istwertgeber für die Röntgenröhrenleistung einen vom Röntgenröhrenstrom durchflossenen Widerstand (Y) enthält, an dem die den Istwert der Röntgenröhrenleistung verkörpernde Spannung mittels eines der Röntgenröhrenspanriung entsprechend verstellbaren Abgriffs (b) abgegriffen ist.
3. 3. Röntgendiagnostikapparat nach Anspruch 1 oder d, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladeapannung des Koi.i--.iUcit^rs an einem Spannungsteiler (15, 16; 17, Ic) abgegriffen ist, der etwa der Differenz zwischen dem Spitzenwert (P_A) ^un<^ dem Dauerwert (P^) der Röntgenröhrenleistung entsprechend dimensioniert ist.

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