DE2258085A1 - Hochspannungsgenerator fuer roentgendiagnostikapparate - Google Patents

Hochspannungsgenerator fuer roentgendiagnostikapparate

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DE2258085A1
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DE2258085A
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Denes Dipl Ing Romandi
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/36—Controlling
    • H05B41/38—Controlling the intensity of light
    • H05B41/39—Controlling the intensity of light continuously
    • H05B41/392—Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor
    • H05B41/3921—Controlling the intensity of light continuously using semiconductor devices, e.g. thyristor with possibility of light intensity variations
    • G—PHYSICS
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    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current
    • G05F1/12—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac
    • G05F1/40—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices
    • G05F1/44—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices semiconductor devices only
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
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Description

Hochspannungsgenerator für Röntgendiagnostikapparate
Die Erfindung bezieht .sich auf einen Hochspannungsgenerator für Röntgendiagnostikapparate mit einem Hochspannungstransformator mit mindestens einer am Netz angeschlossenen Primärwicklung und mindestens einer Sekundärwicklung, die die Röntgenröhre speist, sowie mit Einstellmitteln für die Hochspannung, die an einer im Primärkreis des Hochspannungstransformators liegenden Gleichrichterbrücke angeschlossen sind.
Ein Hochspannungsgenerator dieser Art ist in der deutschen Offenlegungsschrift 1 961 621 beschrieben» Bei diesem bekannten Hochspannungsgenerator dient zur Einstellung der Hochspannung eine Gleichspannungsquelle, die im Nullzweig der Gleichrichterbrücke liegt und deren Klemmenspannung veränderbar ist. Die Gleichspannungsquelle besteht dabei aus einer Siebkette, die über einen elektronischen Schalter aufladbar ist0 Die kapazitive Spannung dieser Siebkette wirkt der Gleichrichterspannung entgegen. Nachteilig ist bei dem bekannten Hochspannungsgenera-
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tor, daß die Verzögerung, mit der die Röntgenröhrenspannung einem Stellsignal oder Regelsignal folgt, verhältnismäßig groß ist, weil zu einer Änderung der Röntgenröhrenspannung eine Änderung einer Kondensatorladung erforderlich ist, welche sich nach einer Exponentialfunktion mit vorgegebener Zeitkonstante vollzieht.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Hochspannungsgenerator dar eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem im Vergleich zum Stand der Technik die Röntgenröhrenspannung einem Stellsignal oder Regelsignal wesentlich schneller folgt.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einstellmittel von einem am Gleichrichterausgang angeschlossenen veränderlichen Widerstand gebildet sind. Der Widerstandswert dieses veränderlichen Widerstands bestimmt dabei die Röntgenröhrenspannung. Da die Kapazitäten in dem Primärkreis des Hochspannungstransformators wesentlich kleiner gehalten werden können als beim Stand der Technik, kann die Einstellung oder Regelung der Hochspannung an der Röntgenröhre sehr schnell erfolgen.
Die Einstell- bzw. Regelgeschwindigkeit wird noch erhöht, wenn der veränderliche Widerstand von einem elektronischen Schalter gebildet ist, der mit einer Frequenz und einem Tastverhältnis geschaltet wird, die bzw. das dem Sollwert der Röntgenröhrenspannung entspricht. Wenn die Röntgenröhrenspannung in diesem Fall z.B. ihren Sollwert überschreitet, kann durch öffnung des elektronischen Schalters, d.h. durch Umschalten in seinen hochohmigen Zustand, eine sehr schnelle Angleichung an den Sollwert erfolgen. Im umgekehrten Fall erfolgt ebenfalls eine schnelle Angleichung.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen:
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Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Hochspannungsgenerators
nach der Erfindung und
Fig. 2 den zeitlichen Verlauf der Spannung an dem Stellwiderstand gemäß Fig. 1.
Der Hochspannungsgenerator gemäß Fig. 1 enthält einen Hochspannungstransformator mit einer Primärwicklung 1 und einer Sekundärwicklung 2. Die Primärwicklung 1 ist an das Speisenetz anschaltbar. Die Sekundärwicklung 2 speist eine Röntgenröhre 3 über
einen Hochspannungsgleichrichter 4. Die Primärwicklung 1 ist
an einer Gleichrichterbrücke 5 angeschlossen, deren Gleichspannung einem Stellwiderstand 6 zugeführt ist.
Der Stellwiderstand 6 bestimmt die Hochspannung an der Röntgenröhre 3. Die Röntgenröhrenspannung folgt dabei einer Veränderung dieses Stellwiderstands 6 sehr schnell, so daß Stellverzögerungen bzw. Regelverzögerungen sehr gering sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht
der Stellwiderstand'6 aus einem elektronischen Schalter 7, der in der Fig. 1 gestrichelt eingezeichnet ist> und der.mit einer Frequenz und einem Tastverhältnis geschaltet wird, die bzw. das dem Sollwert der Röntgenröhrenspannung entspricht. Der Sollwert der Röntgenröhrenspannung wird dabei an einem Sollwertgeber 8
eingestellt und ein entsprechendes Signal einem Vergleichsglied zugeführt. Dem Vergleichsglied 9 wird ferner ein an einem Spannungsteiler 10 abgegriffenes Istwertsignal zugeführt. Das Ver~. gleichsglied 9 öffnet und schließt den elektronischen Schalter entsprechend der Abweichung des Istwerts der Röntgenröhrenspannung von ihrem Sollwert» "
Anhand der Fig. 2 sind diese Verhältnisse näher erläutert. Der Fig. 2 liegt die Annahme zugrunde, daß im Zeitpunkt Null der
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Hochspannungsgenerator in Betrieb genommen wird. Im Zeitpunkt Null ist die Röntgenröhrenspannung noch Null, so daß der Schalter 7 durch das Vergleichsglied 9 geschlossen wird. Die Spannung am Schalter 7 sinkt bis zum Wert U1 ab. Beim Erreichen der Spannung U1 wird der Schalter 7 geöffnet, d.h. hochohmig und die Spannung an ihm steigt bis zum Wert U2 an.Beim Erreichen der Spannung U2 wird der Schalter 7 wieder geschlossen und das geschilderte Spiel wiederholt sich von neuem. Die Spannung am Schalter 7 pendelt somit zwischen den Werten U1 und U2 hin und her. Entsprechend verläuft die Spannung an der Röntgenröhre 3. Die Spannungen U1 und U2 werden so festgelegt, daß keine . unerwünschte Abweichung der Röntgenröhrenspannung von ihrem Sollwert auftritt. Eine dem Sollwert der Röntgenröhrenspannung entsprechende Spannung U3 am Schalter 7 liegt zwischen den Spannungen U1 und U2.
Wird die Röntgenröhre 3 im Zeitpunkt ti abgeschaltet, so steigt die Spannung am Schalter 7 gemäß Fig. 2 bis zu ihrem Höchstwert an.
Die Ausregelung von Abweichungen der Röntgenröhrenspannung von ihrem Sollwert erfolgt sehr rasch, weil sich das Tastverhältnis und die Frequenz, mit der der Schalter 7 geöffnet und geschlossen wird, entsprechend der Abweichung des Istwerts der RöntgenrÖhrenspannung von ihrem Sollwert einstellen. Der Schalter 7 kann dabei ein Transistor oder ein elektronischer Schalter mit Zündcharakteristik, z.B. ein Thyristor, sein.
Bei dem Hochspannungsgenerator gemäß Fig. 1 ist in einfacher Weise eine Aus- bzw. Einschaltung der Röntgenröhre 3 dadurch möglich, daß am Sollwertgeber 8 zum Ausschalten der Röntgenröhre 3 der Sollwert Null und zum Einschalten der gewünschte Sollwert eingestellt wird. Das Ansteigen bzw. Abfallen der Röntgenröhrenspannung beim Ein- bzw. Ausschalten vollzieht
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sich dabei ebenfalls innerhalb verhältnismäßig kurzer Zeiten.
Im Rahmen der Erfindung kann der Widerstand 6 oder der elektronische Schalter 7 Bestandteil eines Regelkreises für die Dosisleistung der Röntgenröhre sein, der als Istwertgeber einen Strahlungsmesser für die Röntgenstrahlung enthält. Dieser Strahlungsmesser ersetzt dabei den Spannungsteiler 10. Auch in diesem Fall erfolgt eine schnelle Ausregelung von Abweichungen der Dosisleistung der Röntgenröhre von ihrem Sollwert durch Veränderung der Röntgenröhrenspannung.
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Claims (4)

Patentansprüche
1. Hochspannungsgenerator für Röntgendiagnostikapparate, der einen Hochspannungstransformator mit mindestens einer am Netz angeschlossenen Primärwicklung und mindestens einer Sekundärwicklung, die die Röntgenröhre speist, sowie Einstellmittel für die Hochspannung enthält, die an einer im Primärkreis des Hochspannungstransformators liegenden Gleichrichterbrücke angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellmittel (6,7) von einem am Gleichrichterausgang angeschlossenen veränderlichen Widerstand gebildet sind.
2. Hochspannungsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der veränderliche Widerstand von einem elektronischen Schalter (7) gebildet ist, der mit einer Frequenz und einem Tastverhältnis geschaltet wird, die bzw. das dem Sollwert der Röntgenröhrenspannung entspricht.
3· Hochspannungsgenerator nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Einstellmittel Bestandteil eines Regelkreises für die Röntgenröhrenspannung sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwertgeber (8) für die Röntgenröhrenspannung dadurch als Ausschalter benutzt ist, daß der Sollwert Null zum Ausschalten eingestellt wird.
4. Hochspannungsgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellmittel (6, 7) Bestandteil eines Regelkreises für die Dosisleistung der Röntgenröhre (3) sind, der als Istwertgeber einen Strahlungsmesser für die Röntgenstrahlen enthält.
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DE2258085A 1972-11-27 1972-11-27 Hochspannungsgenerator fuer roentgendiagnostikapparate Pending DE2258085A1 (de)

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FR7340653A FR2208267B1 (de) 1972-11-27 1973-11-15
US00416354A US3846633A (en) 1972-11-27 1973-11-16 High voltage generator for x-ray diagnosis apparatus
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JP48132243A JPS4984593A (de) 1972-11-27 1973-11-27

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