DE2249064B2

DE2249064B2 -

Info

Publication number: DE2249064B2
Application number: DE2249064A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl.-Ing. 2000 Hamburg Ochmann
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1972-10-06
Filing date: 1972-10-06
Publication date: 1979-07-26
Also published as: DE2249064A1; CA996626A; SE383597B; IT996769B; GB1452108A; US3878455A; DE2249064C3; FR2202424A1; BE805667A; NL7313456A; JPS4974492A

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche Schaltungsanordnung ist aus der US-PS 84 631 bekannt. Dabei lädt der Emissionsstrom einen Kondensator auf, der nach Erreichen einer bestimmten Spannung über einen Thyristor entladen wird. Der Entladestrom des Kondensators und sein Aufladestrom, der dem Emissionsstrom der Röntgenröhre entspricht,, durchfließen dabei in wechselnder Richtung einen Stromwandler, an dessen Ausgang ein Impulsraten- ^hl Meßgerät anschließbar ist. Die gemessene Impulsrate ist dabei ein Maß für den Emissionsstrom. Die Schahungsanordnung zur Entladung des Kondensators.

die außer dem Thyristor noch einen Halbleiterverstärker benötigt, ist verhältnismäßig aufwendig. Außerdem kann nicht direkt die Amplitude des Ausgangssignals als Maß für den Emissionsstrcm herangezogen werden, sondern nur die Zahl der Entladungsimpulse pro Zeiteinheit und deshalb ist zur Auswertung ein Impulsraten-Meßgerät erforderlich.

In der GB-PS 2 59 883, ist ein einfacherer Meßwertgeber beschrieben, bei dem lediglich ein Stromwandler in die Zuleitung zu der an eine Wechselspannungsquelle angeschlossenen Kathode geschaltet ist Die Röntgenröhre wird dabei mit Wechselspannung betrieben. Für Röntgenröhren, die an eine Gleichspannung bzw. eine gleichgerichtete Wechselspannung angeschlossen sind, ist diese Schaltungsanordnung nicht geeignet weil der Stromwandler dabei von einem Gleichstrom durchflossen würde.

Weiterhin werden bei bekannten Meßwert-Gebern, die das potentialfreie Obertragen und Messen von Gleichströmen ermöglichen (Siemens Zeitschrift, 39. Jahrg. 1965, Nr. 9, S. 971-975), gesteuerte mechanische, elektromechanische oder elektronische Schalter zum Zerhacken oder Modulieren des Gleichstromes verwendet der dann transformatorisch übertragen wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung der im Oberbegriff dss Patentanspruchs 1 genannten Art so auszubilden, daß sie einen einfachen Aufbau hat

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Maßnahmen.

Die dabei mögliche Verwendung weniger störanfälliger Komponenten im Hochspannungskreis der Röhre hat den Vorteil, daß die Anfälligkeit der Stromübertragungseinrichtung gegenüber Beschädigung, vor allem durch Stromimpulse, wie sie bei kurzzeitigen Hochspannungsdurchschlägen (»Durchzünden«) der Röntgenröhre entstehen können, reduziert wird.

Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen wird im folgenden die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen ausgebildeten Schaltung,

Fig.2 eine erfindungsgemäße ausgebildete Schaltungsanordnung für Doppelfokusröhren mit einseitig verbundenen Heizfäden,

F i g. 3 eine Schaltungsvariante zu F i g. 2.

Nach F i g. 1 wird die zur Heizung der Kathode F einer Röntgenröhre R erforderliche Heizleistung, wie allgemein üblich, über einen primärseitig an der Spannung U anliegenden Trenntransformator Ti dem auf Hochspannungspotential liegenden Heizfaden zugeführt. Zwischen den Heizfadenanschlüssen A und B liegt damit die Spannung LJf- Die Heizfadenanschlüsse A und B sind mit den Eingangsklemmen P\ bzw. P₂ einer eingerahmten gezeichneten Schaltungsanordnung E zur Emissionssstromübertragung verbunden. Die Spannung Uf liegt damit auch zwischen den Anoden der Diodenschalter Di und D₂, deren Kathoden jeweils mit einem Ende der Primärwicklung eines Stromwandlers T₂ verbunden sind. Der Mittelpunkt M dieser Wicklung ist mit dem negativen Pol der die Röntgenröhre R speisenden Hochspannungsquelle U_u verbunden.

Durch die Spannung t/pwerden die Dioden Di und D₂ abwechselnd gesperrt bzw. durchgeschaltet, so daß der Emissionsstrom I_e der Röntgenröhre R dem Stromwandler T₂ in wechselnder Richtung durchflutet. Der Stromwandler T-, ist sekundärseitie mit dem Shunt-

Widerstand Äs belastet, an dem eine Wechselspannung Us entsteht, deren Amplitude — außer in den Umschaltzeitpunkten — dem zeitlichen Verlauf des Emissionsstromes U proportional ist, wenn der Magnetisierungsstrom des Wandlers hinreichend klein gegen den zu messenden Emissionsstrom ist Dem Trenntransformator Γι wird von der Schaltungsanordnung E nahezu keine Leistung entnommen. Für mehrere, auf gleichem Hochspannungspotential liegende Kathoden, von denen jeweils nur eine emittiert, kann die Schaltungsanordnung E dadurch erweitert werden, daß für jede alternativ emittierende Kathode zwei Dioden D₁' und D₂ in entsprechender Weise wie die Dioden D_x, D₂ nach F i g. 1 an die Wicklungsenden des Stromwandlers T₂ angeschlossen werden.

Die meisten der üblicherweise verwendeten Röntgenröhren sind Doppelfokusröhren mit zwei Heizwendeln, die im Betrieb nur alternativ emittieren. Wenn die Heizwendeln gemäß Fig.2 oder Fig.3 einseitig miteinander verbunden werden, was üblicherweise der Fall ist, läßt sich die Erfindung vorteilhaft durch die in F i g. 2 bzw. F i g. 3 dargestellten Schaltungsanordnungen verwirklichen.

In F i g. 2 ist die Schaltungsanordnung E durch nur eine Diode A erweitert, deren Kathode mit der Kathode der Diode D\ verbunden ist und deren Anode mit dem nicht gemeinsamen Anschluß D einer Heizwendel verbunden ist Die Eingangsklemme P₂ von E wird mit dem gemeinsamen Punkt B der beiden Wendeln, P\ mit dem anderen »freien« Ende A verbunden. Die Heizfadenspannungen Uf \ und i/f2.die über den Heizfäden F_x und F₂ liegen, seien gleichphasig, gemessen gegen den Verbindungspunkt B.

Durch die Spannungen Uf \ und (Jf 2 wird in einer Halbperiode die Diode D₂ gesperrt und die Diode Di oder Di durchgeschaltet und in der anderen Halbperiode die Dioden Di und Di gesperrt sowie D₂ durchge-

schaltet Der Emissionsstrom fließt abwechselnd über beide Halbwicklungen des Stromwandlers T₂, so daß dieser in wechselnder Richtung durchflutet wird. Bei dieser Schaltungsanordnung ist gewährleistet, daß der Emissionsstrom den nicht emittierenden Heizfaden und den diesem zugeordneten Heiztransformator des Heizkreises nicht durchfließt, wenn die Spannung am emittierenden Heizfaden größer als die ain nichtemittierenden Faden ist

Eine Schaltungsanordnung nach Fig.3, bei der die Stromübertragungsanordnung E nach Fig. 1, ohne zusätzliche Diode D₃, für die Übertragung des Emissionsstromes der Kathoden Fi oder F₂ alternativ benutzt wird, läßt sich bei Gegenphasigkeit der Heizspannungen Uf \ und Uf 2 anwenden oder bei Gleichphasigkeit, wenn sich die Amplituden erheblich unterscheiden; denn es liegt dann ihre Differenz an den Punkten P\ und P₂ von E In dieser Schaltungsanordnung werden die nicht gemeinsamen Enden der Heizfäden jeweils mit den Punkten Py und P₂ der Stromübertragungsanordnung E verbunden. Durch die Summe bzw. die genügend große Differenz der Heizspannungen Uf 1 und Uf 2 werden die Dioden geschaltet Der Emissionsstrom U wird — unter Benutzung der Strompfade über die nichtemittierende Heizwendel und den zugehörigen Heiztransformator — den Stromwandler somit in wechselnder Richtung durchfluten.

Durch die Verwendung von Halbleiterdioden geeigneter Bemessung im Hochspannungskreis der Röntgenröhre können beim Durchzünden der Röhre Zerstörungen der mit Halbleitern aufgebauten Emissionsstrom-Übertragungseinrichtung verhindert werden. Es ist weiterhin möglich, Dioden mit kontrolliertem Durchbruchsverhalten zu verwenden, so daß Potentialverschiebungen an der Kathode aufgrund statischer Aufladungen nicht stören.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung mit einem potentialtrennenden Meßwertgeber zum Erfassen des Emmissionsstromes einer Röntgenröhre, mit einem in die Hochspannungsverbindung zu einer Elektrode der Röntgenröhre geschalteten Stromwandler und mit Schaltelementen, die so geschaltet sind und durch eine Wechselspannung derart gesteuert werden, daß der Stromwandler in wechselnder Richtung vom Emissionsstrom durchflossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodenheizwendel (F) der Röntgenröhre (R) an eine Heiz-Wechselstromquclle (Ti) angeschlossen ist, daß an die Wicklungsenden des Stromwandlers (T₂) die Kathoden von die Schaltelemente bildenden Schaltdioden (Di, Dz) angeschlossen sind, deren Anoden mit je einem Ende (A, B) der Kathodenheizwendel der Röntgenröhre (R) verbunden sind, und daß der WicWungsmitteipunkt (M) des Stromwandlers (TJ) mit dem negativen Pol der die Röntgenröhre speisenden Hochspannungsquelle (Uh) verbunden ist

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Schaltdioden (Di', D₂') vorgesehen sind, deren Kathoden an die Wicklungsenden des Stromwandlers (T₂) und deren Anoden an die Enden einer weiteren alternativ zu betreibenden auf gleichem Hochspannungspotential befindlichen Heizwendel angeschlossen sind.

3. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, für Doppelfokusröhren mit einseitig verbundenen Kathodenheizwendeln, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Verbindungspunkt (B) der Kathodenheizwendeln (Fi, F₂) über die eine Schaltdiode (D₂) mit dem einen Wicklungsende und daß die anderen Enden (A, C) der Kathodenheizwendeln über je eine Schaltdiode (D₃, A) mit denn anderen Wicklungsende des Stromwandlers (Ti) verbunden sind (F i g. 2).

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 für Doppelfokusröhren mit einseitig verbundenen Kathodenheizwendeln (Fi, F₂), deren gegen den Verbindungspunkt (B) gemessene Heizspannungen gegenphasig sind oder bei Gleichphasigkeit betragsmäßig sich in ausreichendem Umfang unterscheiden, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht verbundenen Enden (A, C) der Kathodenheizwendeln (Fi, F₂) über je eine der Schaltdioden (Di, D₂) mit den. Wicklungsenden des Stromwandlers verbunden sind.

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