DE2417798A1

DE2417798A1 - Roentgengenerator

Info

Publication number: DE2417798A1
Application number: DE2417798A
Authority: DE
Inventors: Heinz Mester
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1974-04-11
Filing date: 1974-04-11
Publication date: 1975-10-23
Also published as: SE403878B; DE2417798B2; FR2267676A1; IT1032629B; SE7503979L; CA1040317A; DE2417798C3; BE827746A; NL7504086A; JPS5910039B2; US3991315A; FR2267676B1; GB1501240A; JPS50139683A

Description

PHILIPS PATENTVERWALTUNG GMBH, 2000 HAMBURG 1, STEINDAMM

"Röntgengenerator"

Die Erfindung "bezieht sich auf eine Röntgenanlage mit einer Drehanoden-Röntgenröhre und einem Röntgengenerator, wobei die Röntgenröhre und eine Hochspannungsschalt- und Regelröhre mit gleicher Durchlaßrichtung in Serie an einen Hochspannungserzeuger angeschlossen sind.

Ein solcher Röntgengenerator ist bekannt (z.B. "Electromedica" 4-5, 1973, Seite 178). Derartige Röntgengeneratoren weisen gegenüber Röntgengeneratoren mit primärseitig geschalteter und eingestellter Hochspannung eine Reihe von Vorteilen

Die Röntgenstrahlung kann praktisch verzögerungsfrei ein-

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und ausgeschaltet werden, so daß ein solcher Röntgengenerator auch im Kinobetrieb mit Aufnahmefrequenzen bis zu 50 Bildern pro Sekunde einsetzbar ist. Die Hochspannung an der Röntgenröhre kann auch während der Aufnahme sehr schnell (25 kV/ms) geändert werden. Außerdem kann eine nahezu ideale Gleichspannung erzeugt werden, die von der Netzspannung und dem Momentanwert des Stromes durch die Röntgenröhre praktisoh unabhängig iä:.

Nachteilig ist hierbei, daß - ebenso wie bei den konventionellen Röntgengeneratoren - der Übergang von der Durchleuchtung zur Aufnahme (im sog. Zielbetrieb) verhältnismäßig lange dauert. Diese Verzögerung ist dadurch bedingt, daß während des Überganges die Drehanode aus dem Stillstand bei Durchleuchtung auf die für eine Aufnahme erforderliche Drehzahl (3.000 bzw. 9.000 Umdrehungen pro Minute) beschleunigt werden muß. Diese Beschleunigung dauert bekanntlich deshalb so lange, weil zwischen dem die Drehanode tragenden im Inneren der Röntgenröhre angeordneten Rotor und dem außerhalb der Röntgenröhre angebrachten Stator ein relativ großer Luftspalt besteht, so daß nur ein geringer Teil der in den Stator eingespeisten elektrischen Energie zur Beschleunigung des Rotors beiträgt. Der Rotor befindet sich auf Anodenpotential, bei dem bekannten Röntgengenerator also Hochspannungspotential, während der Stator praktisch Erdpotential hat; es ist daher nicht möglich, eine Drehanoden-Röntgenröhre mit kleinerem Luftspalt, d.h. mit einem geringeren Abstand zwischen Rotor und Stator, zu verwenden, weil dabei Überschläge auftreten können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Röntgengenerator zu schaffen, der einerseits die eingangs erwähnten Vorteile aufweist, andererseits aber einen schnellen Übergang von der Durchleuchtung zur Aufnahme ermöglicht.

Bei den heute üblichen Drehanoden-Röntgenröhren ist es

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nicht mehr möglich, die in den Stator eingespeiste elektrische Leistung zu erhöhen, ohne dessen Abmessungen erheblich zu vergrößern. Ebenso ist es nicht möglich, die Drehanode schon bei der Durchleuchtung mit der für die Aufnahme erforderlichen Drehzahl zu betreiben, da dadurch die Lager der Drehanode zu stark belastet wurden»

Bei einer Röntgenanlage der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Maßnahmen gelöst.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt schematisch einen an ein Drehstromnetz anschließbaren Autotransformator 1, an dessen Sekundärseite über die Kontakte eines Ein- und Ausschaltschützes die Primärwicklungen eines Drehstromtransformators 3 zur Erzeugung der Hochspannung für die Röntgenröhre anschließbar ist. Die Sekundärwicklungen des Drehstromtransformators sind an einen Drehstrom-Brückengleichrichter 4 angeschlossen, der die Serienschaltung einer Röntgenröhre 5 und einer zum Schalten und Regeln der Hochspannung dienenden Regeltriode 6 mit einer nur geringfügig pulsierenden Gleichspannung versorgt. Die Kathode der Regeltriode 6 und die Anode der Röntgenröhre 5 sind geerdet.

Dadurch ergeben sich folgende Vorteile: Die Spannung zwischen dem Steuergitter der Regeltriode 6 und Erde entspricht der Spannung zwischen Gitter und Kathode dieser Regeltriode und ist daher verhältnismäßig klein. Der die Gitterkathodenspannung der Regeltriode 6 steuernde Schalt- und Regelkreis 7 muß daher nicht hochspannungsmäßig isoliert sein. Das gleiche gilt für den Heizkreis der Regeltriode 6.

Da sich wegen der Erdung der Anode der Röntgenröhre 5 auch

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deren Rotor auf Erdpotential befindet, sind keine Durchschlage zwischen Rotor und Stator zu befürchten, so daß der Luftspalt dazwischen extrem klein sein kann. Der Innendurchmesser des den Rotor umschließenden Teils des Kolbens der Röntgenröhre muß nur geringfügig größer sein als der Rotordurchmesser, damit dieser sich ungestört drehen kann; der Stator kann unmittelbar, d.h. ohne isolierende Zwischenlagen auf den den· Rotor umschließenden Teil der Röntgenröhre aufgeschoben werden, der verhältnismäßig dünn sein kann und nicht notwendigerweise ein Isolator sein muß. Der Luftspalt, d.h. der wirksame Abstand zwischen Rotor und Stator, ist hierbei also wesentlich kleiner als er bei Röntgenröhren, deren Anode im Betrieb mit der halben oder der vollen Hochspannung beaufschlagt wird, sein kann. Dadurch wird der Wirkungsgrad, d.h. der zum Antrieb des Rotors ausgenutzte Anteil der dem Stator zugeführten elektrischen Leistung erheblich verbessert.

Das Potential an den beiden Ausgangsklemmen des Drehstrom-Brückengleichrichters 4 schwimmt, d.h. die Klemmen weisen - je nach dem Schaltzustand der Regeltriode 6 und dem Heizstrom der Röhre 5 - Hochspannungspotential oder ein sehr niedriges Potential gegenüber Erde auf. Deshalb müssen die Sekundärwicklungen des Hochspannungstransformators 3 und die Gleichrichter in dem Drehstrom-Brückengleichrichter 4 für die volle Betriebsspannung gegen Erde isoliert sein.

Bei einem Ausfall des Regelkreises 7 oder der Regeltriode ist ein Weiterarbeiten möglich, wenn der parallel zur Anoden-Kathoden-Strecke der Regeltriode 6 angeordnete Schalter 8 geschlossen wird. Wie gestrichelt angedeutet, kann ein weiterer Drehstrom-Brückengleichrichter 9 vorgesehen sein, der in Reihe mit dem Drehstrom-Brückengleichrichter 4 anstelle der Röntgenröhre 5 eine zwischen die Drehstrom-Brückengleichrichter geschaltete Röntgenröhre 10

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symmetrisch gegen Erde mit Hochspannung versorgt; in diesem Fall muß allerdings der Luftspalt zwischen Rotor und Stator der Röntgenröhre 10 entsprechend größer sein als bei der Röntgenröhre 5.

Der Drehstrom-Brückengleichrichter 4 und die Regeltriode 6 können - gegebenenfalls zusammen mit dem Drehstrom-Brückengleichrichter 9 - in denselben Hochspannungsbehältern angeordnet sein.

PATENTANSPRÜCHE:

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Claims

PATENTANSPRÜCHE:

ί 1J Röntgenanlage mit einer Drehanoden-Röntgenröhre und .einem Röntgengenerator, wobei die Röntgenröhre und eine Hochspannungsschalt- und Regelröhre mit gMcher Durchlaßrichtung in Serie an einen Hochspannungserzeuger angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungspunkt der Kathode der Hochspannungsschalt- und Regelröhre (6) und der Anode der Drehanoden-Röntgenröhre (5) geerdet ist, und daß die Drehanoden-Röntgenröhre (5) einen extrem kleinen Luftspalt zwischen Rotor und Stator aufweist.
2. Röntgenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Hochspannungsschalt- und Regelröhre (6) ein Hochspannungsschalter (8) vorgesehen ist.
3. Röntgenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Röntgengenerator einen weiteren Hochspannungserzeuger (9) enthält, der in Serie zu dem Hochspannungserzeuger (4) schaltbar ist und zum Anschluß einer Röntgenröhre (10) symmetrisch gegen Erde dient.

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