DE2128763C3 - Röntgendiagnostikapparat mit einem Rechner, der ein den Röntgenröhrenstrom einstellendes Signal bildet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Röntgendiagnostikapparat gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein Röntgendiagnostikapparat dieser Art ist in der DT-AS 10 26 447 beschrieben. Bei diesem bekannten Röntgendiagnostikapparat bestimmt das vom Rechner gesteuerte Stellglied die Leerlaufhochspannung entsprechend dem zu Beginn der Aufnahme auftretenden Hochspannungsabfall über die Korrektur-Vorrichtung.

Im oberen Hochspannungsbereich, d. h. im Bereich von Röngenröhrenspannungen über etwa 50 kV, kann jeder gewünschte Röntgenröhrenstrom bis zur maximal zulässigen Leistung durch den Heizstrom der Röntgenröhre eingestellt werden, ohne daß der maximal zulässige Heizstrom der Röntgenröhre überschritten werden muß. Dies geschieht durch im Heizkreis der Röntgenröhre angeordnete Stellmitte!. Diese Stellmittel werden bei einem Röntgendiagnostikapparat der eingangs genannten Art durch des Rechnersignal gesteuert. Im unteren Röntgenröhrenspannungsbereich zwischen etwa 25 und 46 kV, in dem z. B. bei der Anfertigung von Mammographieaufnahmen gearbeitet wird, ist bei einem solchen Röntgendiagnostikapparai der sich tatsächlich ergebende Röntgenröhrenstrom infolge des Durchgriffs der Röntgenröhre trotz des auf maximal zulässigen Wert eingestellten Heizstromes kleiner als der durch das Rechnersignal verkörperte Röntgenröhrenstrom. Der Röntgenröhrenstrom verläuft also bei konstantem Heizstrom in Abhängigkeit von der Röntgenröhrenspannung nicht konstant, sondern fällt bei niedrigen Röntgenröhrenspannungen ab.

Die Einstellung der Leerlaufhochspannung soll durch das Stellglied in der Weise erfolgen, daß beim Einschalten der Röntgenröhre, d. h. bei der Belastung des Röntgendiagnostikapparates, der innere Spannungsabfall am Röntgendiagnostikapparat gerade so groß ist, daß die gewünschte Röntgenröhrenspannung an der Röntgenröhre liegt. Das Stellglied wird hierzu vom Rechnersignal gesteuert, weil der innere Spannungsabfall vom Röntgenröhrenstrom abhängt.

Da nun aber im unteren Hochspannungsbereich der durch das Rechnersignal verkörperte Röntgenröhrenstrom größer als der tatsächliche Röntgenröhrenstrom ist, ist auch der durch das Stellglied bestimmte Hochspannungsabfall größer als der tatsächliche Hochspannungsabfall, d. h. die eingestellte Leerlaufspannung ist im unteren Hochspannungsbereich zu hoch. Dies führt dann, wenn der Röntgendiagnostikapparat mit einer Hochspannungsregeleinrichtung ausgerüstet ist, zu einer Spannungserhöhung an der Röntgenröhre im Moment des Einschaltens, die dann durch die Hochspannungsregeleinrichtung ausgeglichen wird. Diese Überhöhung der Röntgenröhrenspannung ist sehr unerwünscht, da sie eine Abweichung der Röntgenröhrenspannung von dem eingestellten Sollwert darstellt und den Bildcharakter in unerwünschter Weise beeinflußt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Röntgendiagnostikapparat nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so auszubilden, daß auch im unteren Röntgenröhrenspannungsbereich eine Überhöhung der Röntgenröhrenspannung gegenüber dem eingestellten Sollwert aufgrund der geschilderten Verhältnisse vermieden ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wäre es an sich denkbar, die Stellmittel für den Röntgenröhrenstrom so auszubilden, daß sich auch im unteren Röntgenröhrenspannungsbereich ein Röntgenröhrenstrom ergibt, der gleich dem durch das Rechnersignal verkörperten Röntgenröhrenstrom ist. Dies könnte jedoch zu einer Überheizung und damit zu einer Beschädigung bzw. Zerstörung der Röntgenröhre führen.

Erfindungsgemäß wird daher die zugrundeliegende Aufgabe unter Vermeidung dieses Mangels gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebene Ausbildung.

Beim Erfindungsgegenstand wird somit die Leerlaufhochspannung im unteren Röntgenröhrenspannungsbereich nicht proportional zum Rechnersignal eingestellt, sondern gegenüber dem sich aus dem Rechnersignal ergebenden Wert soweit abgesenkt, daß eine Spannungsüberhöhung beim Einschalten der Röntgenröhre vermieden ist.

In der US-PS 31 6'j 757 ist ein Röntgendiagnostikapparat beschrieben, bei dem Einstellmittel für die Röntgenröhrensnannung und den Röntgenröhrenstrom vorhanden sind. Durch die Einstellmittel für den Röntgenröhrenstrom wird dabei ein Stellglied für die Röntgenröhrenspannung in dem Sinne beeinflußt, daß der infolge des Röntgenröhrenstroms auftretende

Spannungsverlauf verringert wird. Dieser Röntgendiagnostikapparat fällt jedoch nicht unter den Oberbegriff des Patentanspruchs 1 der vorliegenden Anmeldung und weist auch nicht das für die vorliegende Erfindung wesentliche Merkmal auf, daß die Leerlaufhochspannung im unteren Röntgenröhrenspannungsbereich nicht nur in Abhängigkeit vom Röntgenröhrenstrom sondern auch von der eingestellten Röntgenröhren'pannung becinfluüt wird.

Die Erfindung ist nachtolgend anhand eines in der ic Zeichnung, die die zur Erläuterung der Erfindung wesentlichen Teile eines Röntgendiagnostikapparates wiedergibt, dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Der Röntgendiagnostikapparat, von dem eine Rönt- '5 geriröhre 1 gespeist wird, enthält einen Hochspannungscr/.euger 2, eine Hochspannungsregeleinrichiung 3, einen Wähler 4 für die Hochspannung an der Röntgenröhre 1 und einen Rechner 5. Dem Rechner 5 wird an seinem einen Eingang 6 ein der gewählten to Hochspannung entsprechendes Signal zugeführt.

Der dargestellte Röntgendiagnostikapparat ist zum Betrieb der Röntgenröhre 1 mit fallender Last bestimmt, bei dem der Röntgenröhrenstrom dem Verlauf der höchstzulässigen Röntgenröhrenleistung entsprechend J5 von einem höchstzulässigen Anfangswert exponentiell abgesenkt wird. Der dargestellte Röntgendiagnostikapparat ist ferner zum Betrieb in Verbindung mit einem Belichtungsautomaten vorgesehen.

Demgemäß wird dem Rechner 5 an seinem anderen Eingang 7 ein Signal zugeführt, das der höchstzulässigen Anfangsleistung der verwendeten Röntgenröhre entspricht. Aus den an seinen Eingängen 6 und 7 liegenden Signalen bildet der Rechner 5 an seinem Ausgang 8 ein Signal, das den Anfangsstrom der Röntgenröhre 1 )5 bestimmt. Dieses Signal wird zur Einstellung des Röntgenröhrenstroms Stellmitteln 9 zugeführt. Die Stellmittel 9 enthalten in bekannter Weise einen im Heizkreis der Röntgenröhre 1 liegenden, verstellbaren Vorwiderstand 10 und einen den Abgriff 11 des Vorwiderstandes 10 verstellenden Motor 12. Der Vorwiderstand 10 ist so ausgebildet, daß sich im oberen Röntgenröhrenspannungsbereich in einer bestimmten Stellung des Abgriffs 11 unabhängig von der Röntgenröhrenspannung ein und derselbe Rönigenröhrenstrom einstellt. Im unteren Röntgenröhrenspannungsbereich, etwa ab 50 kV, sinkt dieser Röntgenröhrenstrom jedoch wegen des Durchgriffs der Röntgenröhre trotz maximaler Heizung mit fallender Röntgenröhrenspannung ab.

Zur Einstellung der Leerlaufhochspannung dient ein Stellglied 13, das aus einem Potentiometer 14, einer Gleichspannungsquelle 15 und einem verstellbaren Vorwiderstand 16 besteht. Der Abgriff 17 des Potentiometers 14 wird gleichzeitig mit dem Abgriff 11 durch den Motor 12 verstellt, so daß am Ausgang 18 des Stellglieds 13 eine Spannung liegt, die dem Rechnersigna!, d. h. dem Anfangsstrom der Röntgenröhre 1 entspricht. Das Ausgangssignal des Stellglieds 13 beeinflußt die Hochspannungsregeleinrichtung 3 in der Weise, daß die Leerlaufhochspannung dem Anfangsstrom der Röntgenröhre 1 entsprechend so eingestellt wird, daß beim Einschalten der Röntgenröhre 1 der Spannungsabfall am innenwiderstand des Röntgendiagnostikapparates so groß ist, daß sich die gewünschte Röntgenröhrenspannung einstellt.

Der Vorwiderstand 16 ist im Hochspannungsbereich über 46 kV unwirksam, d. h. durch seinen Abgriff 19 ausgeschaltet. Im Hochspannungsbereich zwischen 25 kV und 46 kV wird ein Teil des Vorwiderstandes 16 in Reihe zum Potentiometer 14 geschaltet. Hierzu ist der Abgriff 19 durch den Wähler 4 für die Röntgenröhrenspannung im Röntgenröhrenspannungsbereich zwischen 25 kV und 46 kV verstellbar. Die Verstellung erfolgt dabei in der Weise, daß die im Abgriff 17 des Potentiometers 14 liegende Spannung im unteren Röntgenröhrenspannungsbereich so verändert wird, daß die Leerlaufhochspannung nicht dem durch das Signal am Ausgang 8 des Rechners 5 verkörperten Röntgenröhrenstrom, sondern dem sich tatsächlich einstellenden Röntgenröhrenstrom entsprechend eingestellt wird. Die Ausbildung des Vorwiderstandes 16, d. h. der Verlauf des in Reihe zum Potentiometer 14 geschalteten Widerstands in Abhängigkeit von der gewählten Röntgenröhrenspannung, wird einmal für eine bestimmte Röntgenröhre festgelegt.

Bei dem beschriebenen Röntgendiagnostikapparat verläuft die am Ausgang 18 des Stellglieds 13 liegende Steuerspannung für die Hochspannungsregeleinrichtung 3, durch die die Leerlaufhochspannung bestimmt ist, nicht proportional zum Rechnersignal, d. h. zu dem am Ausgang 8 liegenden Signal, das den Anfangswert desjenigen Röntgenröhrenstroms, der sich aus der gewählten Röntgenröhrenspannung und der vorgegebenen höchstzulässigen Röntgenröhrenleistung ergibt, bestimmt. Das Signal am Ausgang 18 des Stellglieds 13 fällt vielmehr im unteren Röntgenröhrenspannungsbereich zwischen 25 und 46 kV beim Abnehmen der Röntgenröhrenspannung ab. Dadurch ist der Abfall des Röntgenröhrens-troms mit abnehmender Röntgenröhrenspannung im unteren Röntgenröhrenspannungsbereich berücksichtigt. Eine Überhöhung der Röntgenröhrenspannung im Moment des Einschaltens ist daher vermieden.

Im Rahmen der Erfindung kann anstelle eines Belichtungsautomaten, der in Verbindung mitfallender Last betrieben wird, auch ein mAs-Relais vorgesehen sein. In diesem Fall muß dem Rechner 5 ein dem gewählten mAs-Produkt und der Aufnahmezeit entsprechendes Signal zugeführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Röntgendiagnostikapparat mit einem Röntgenröhrenspannungswähler umfassenden Einstellmitteln für die Aufnahmedaten, mit einem Rc-e , der aus den eingestellten Aufnahmedaten j den Röntgenröhrendaten ein Signal bildet, das den Röntgenröhrenstrom einstellt und außerdem ein Stellglied steuert, das eine Steuerspannung liefert, die von einer diesem Stellglied zugeordneten, mit dem Röhrenspannungswähler gekoppelten Korrektur-Vorrichtung in Abhängigkeit von der gewählten Röntenröhrenspannung verändert wird und die die Einstellung der Leerlaufhochspannung für die Röntgenröhre unter Berücksichtigung des zu Beginn ι .s einer Aufnahme auftretenden Spannungsabfalls bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektur-Vorrichtung (16, 19) derart ausgebildet ist, daß sie die Steuerspannung im unteren Röntgenröhrenspannungsbereich zwischen etwa 25 und 46 kV in Abhängigkeit von der gewählten Röntgenröhenspannung so verändert, daß die Leerlaufhochspannung gegenüber dem sich aus der vom Rechner (5) am Stellglied (14, 17) eingestellten Steuerspannung ergebenden Wert soweit abgesenkt wird, daß sich auch im unteren Röhrenspannungsbereich beim Einschalten der Röntgenröhre (1) etwa die gewünschte Röntgenröhrenspannung ergibt.

2. Röntgendiagnostikapparat nach Anspruch 1, bei dem das Stellglied aus einem an einer Spannungsquelle liegenden Potentiometer besteht, dessen Abgriff dem Rechnersignal entsprechend verstellbar ist und dessen Korrektur-Vorrichtung aus einer mit dem Potentiometer elektrisch verbundenen, einen durch den Röntgenröhrenspannungswähler verstellbaren Abgriff aufweisenden Widerstandsschaltung besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsschaltung aus einem mit dem Potentiometer (14) in Reihe geschalteten Widerstand (16) besteht, dessen Abgriff (19) im unteren Röntgenröhrenspannungsbereich der Differenz zwischen dem durch das Rechnersignal verkörperten und dem sich tatsächlich ergebenden Röntgenröhrenstrom entsprechend verstellbar ist.

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