DE2249064C3 - Schaltungsanordnung mit einem einen Stromwandler aufweisenden potentialtrennenden Meßwertgeber zum Erfassen des Emissionsstroms einer Röntgenröhre - Google Patents

Description

Widerstand R$ belastet, an dem eine Wechselspannung Us entsteht, deren Amplitude — außer in den Umschaltzeitpunkten — dem xeitlichen Verlaaf des Emissionssxromes /_e proportionall ist, wenn der Magnetisierungsstrom des Wandlers hinreichend klein gegen den zu messenden Emissionsstrom ist Dem Trenntransformator 7Ί 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 D\ und Dl in entsprechender Weise wie die Dioden D\, Di nach F i g. 1 an die Wicklungsenden des Stromwandlers 7J angeschlossen werden.

Die meisten der üblicherweise verwendeten Röntgenröhren sind Doppelfokusröhren πάί zwei Heüzwendeln, die im Eetrieb nur alternativ emittieren. Wenn die Heizwendeln gemäß Fig.2 oder Fig.3 einseitig miteinander verbunden werden, was üblicherweise der Fall ist, Hißt sich die Erfindung vorteilhaft durch die in Fig.2 bzw. Fig.3 dargestellten Schaltungs?,!ordnungen verwirklichen.

In Fig.2 ist die Schaltungsanordnung Edurch nur eine Diode D3 erweitert, deren Kathode mit der Kathode der Diode Dj verbunden ist und deren Anode mit dem nicht gemeinsamen Anschluß D einer Heizwendel verbunden ist Die Eingangsklemme Pi von E wird mit dem gemeinsamen Punkt B der beiden Wendeln, P\ mit dem anderen »freien« Ende A verbunden. Die Heizfadenspannungen Uf \ und Uft,die über den Heizfäden Fj und F2 liegen, seien gleichphasig, gemessen gegen den Verbindungspunkt K

Durch die Spannungen Uf 1 und Uft. wird in einer Halbperiode die Diode Dz gesperrt und die Diode D\ oder Dj durchgeschaltet und in der anderen Halbperiode die Dioden D\ und D3 gesperrt sowie Di durchgeschaltet. Der Emissionsstrom fließt abwechselnd über beide Halbwicklungen des Strorawandlers Ti, so d?B 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 am nichtemittierenden Faden ist

Eine Schaltungsanordnung nach F i g. 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 1 und Uf 2 anwenden oder bei Glinchphasigkeit, wenn sich die Amplituden erheblich unterscheiden; denn es liegt dann ihre Differenz an den Punkten P\ und Pi von E In dieser Schaltungsanordnung werden die nicht gemeinsamen Enden der Heizfäden jeweils mit den Punkten P\ und Pi Ht Stromübertragungsanordnung .E verbunden. Durcn die Summe bzw. die genügend große Differenz der Heizspannungen Uf 1 und Uf2 werden die Dioden geschaltet Der Emissionsstrom I_e wird — unter Benutzung der Strompfadü über die nichtemittierende Heizwendel und den zugehörigen Heiztransformator — den Stromwandler somit in wechselnder Richtung durchfluten.

Durch die Verwendung von Halbleiterdioden geeigneter Bemessung im Hochrpannungskreis der Röntgenröhre können beim Dun.hzünden 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 (1)

1. 99 4Q Ofi/t

   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 wechseinder Richtung vom Emissionsstrom durchflossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodenheizwendel (F) der Röntgenröhre (R) an eine Heiz-Wechselstromquelle (T\) angeschlossen ist, daß an die Wicklungsenden des Stromwandlers (T₂) die Kathoden von die Schaltelemente bildenden Schaltdioden (D\, Dz) angeschlossen sind, deren Anoden mit je einem Ende (A, B) der Kathodenheizwendel der Röntgenröhre (R) verbunden sind, und daß der Wicklungsw'ttelpunkt (M) des Stromwandlers (T₂) mit dem negativen Pol der die Röntgenröhre speisenden Hochspannungsquelle (Uh) verbunden ist

   Z Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Schaltdioden (Di', Di) vorgesehen sind, deren Kathoden an die Wicklungsenden des Stromwandlers (T-?) und deren Anoden an die Enden einer weiteren alternativ zu betreibenden auf gleichen Hochspannungspotential befindlichen Heizwendel angeschlossen sind.

   3. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, für Doppelfokusröhren mit einseitig verbundener, Kathode<iheizw_ndeln, dadurch gekennzeichnet, daß der feeraeinsarne Verbindungspunkt (B)äsT KathodenheizwePA ein (Fi, F2) über die eine Schaltdiode (Dz) mit dem einen Wicklungsende und daß die anderen Enden (A. C) der Kathodenheizwendeln über je eine Schaltdiode (Ds, D\) mit dem anderen Wicklungsende des Stromwandlers (Tj) verbunden sind (F i g. 2).

   4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 für Doppelfokusröhren mit einseitig verbundenen Kathodenheizwendeln (Ft, 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. Oder Kathodenheizwendeln (F\, Fi) über je eine der Schaltdioden (Dt, Dt) mit den Wicklungsenden des Stromwandlers verbunden sind.

   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 Efitladestrom des Kondensators und sein Aüfladestrom, tier dem Emissionsstrom der Röntgenröhre entspricht, iJurchfließen dabei in wechselnder Richtung einen Stromwandler, an dessen Ausgang ein impulsraten·· Meßgerät anschließbar ist. Die gemessene Impulsrate ist dabei ein Maß für den Emissionsstrom, Die Schaltungsanordnung 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 Emissionsstrom herangezogen werden, sondern nur die Zahl der Entladungsimpulse pro Zeiteinheit, und deshalb ist zur Auswertung ein Impu'sraten-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, '-st diese Schaltungsanordnung nicht geeignet, weil der Stromwandler dabei von einem Gleichstrom durchflossen würde.

   Weiterhin werden bei bekannten Meßwert Gebern, die das potenüalfreie Übertragen 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 des 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 dg-gestellten Ausführungsbdspielen wird im folgenden die Erfindung näher erläutert Es zeigt

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

   F i g. 2 eine erfindungsgemäße ausgebildete Schaltungsanordnung f ir Doppelfokusröhren mit einseitig verbundenen Heizfäden,

   F i g. 3 eine Schaltungsvariante zu F1 g. 2.

   Nach F i g. 1 win¹ die zur Heizung der Kathode F einer Röntgenröhre R erforderliche Heizleistung, wie allgemein üblich, über einen primärseilig an der Spannung U anliegenden Trenntransformator Tt dem auf Hochspannungspotential liegenden Heizfaden zugeführt. Zwischen den Heir.fadenanschlüssen A und B liegt damit die Spannung Uf- Die Heizfadenanschlüsse A und B sind mit den E.ingangsklemmen /Ί bzw. P2 einer eingerahmten gezeichneten Schaltungsanordnung £zur Emissionssstromübertragung verbunden. Die Spannung Uf liegt damit auch zwischen den Anoden der Diodenschalter D\ und Di, deren Kathoden jeweils mit 'Einem Ende der Primärwicklung eines Stromwandlers T₂ verbunden sind, Der Mittelpunkt M dieser Wicklung list mit dem negativen Pol der die Röntgenröhre R !Speisenden Hochspanntingsquelle Uaverbunden.

   Durch die Spannung L/f-werden die Dioden D\ und Di ubwechselnd gesperrt bzw, durchgeschaltet, so daß der Emissionsstroni /_e der Röntgenröhre R dem Stromwandler T? in Wechselnder Richtung durchflutet. Der !Stromwandler Ti ist sekundärseitig mit dem Shunt-