DE2450428A1

DE2450428A1 - Roentgendiagnostikgenerator

Info

Publication number: DE2450428A1
Application number: DE19742450428
Authority: DE
Inventors: Kurt Dr Ing Franke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-10-23
Filing date: 1974-10-23
Publication date: 1976-04-29
Also published as: FR2289093B1; US4082954A; FR2289093A1; JPS5165891A

Description

Röntgendiagnostikgenerator

Ein Röntgendiagnostikgenerator gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist beispielsweise in der deutschen Patentschrift 1 167 457 beschrieben. Bei diesem bekannten Röntgendiagnostikgenerator ist im Sekundärkreis des Hochspannungstransfoimc.tors ein steuerbares Ventil angeordnet, das zum Ein- und Ausschalten der Röntgenröhrenspannung sowie zur Regelung dieser Spannung dient. Das Ventil muß für die maximale Röntgenröhrer>3pannung dimensioniert sein, weil die Röntgenröhrenspannung im Ausschaltmoment am Ventil liegt. Da in der Diagnostik Röntgenröhrenspannungen benutzt werden, die größenordnungsmäßig bei 150 kV liegen, muß das Ventil sehr spannungsfest ausgebildet sein.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Röntgendiagnostikgenerator gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, bei dem die Spannungsbelastung des Ventils im Hochspannungskreis wesentlich geringer ist als beim Stand der Technik.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruchs 1. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß dann, wenn mit dem Röntgendiagnostikgenerator keine Kurzzeitaufnahmen und keine Aufnahmeserien mit hoher Bildfrequenz angefertigt werden, die Schalteinrichtung zum automatischen Bestimmen der Einschaltzeit für die Röntgenröhre im Primärkreis des Hochspannungstransformators angeordnet werden kann, so daß das Ventil im Sekundärkreis nur noch zur Regelung der Röntgenröhrenspannung dient. Es muß daher in diesem Fall nur für eine Spannung bemessen sein, die sich aus den Schwankungen der Röntgenröhrenspannung ergibt.

Bei dem bekannten Röntgendiagnostikgenerator ist im Primärkreis ein Schalter vorhanden. Dieser Schalter dient jedoch nicht zur automatischen Bestimmung der Einschaltzeit der Röntgenröhre, sondern ist ein Hauptschalter, der von Hand betätigt wird und der zur Inbetriebnahme des Röntgendiagnostikgenerators geschlossen wird.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nacniolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele anhand der Figuren 1 und 2 und aus den Unteransprüchen.

In der Figur 1 ist ein Drehstrom-Röntgendiagnostikgenerator in Sechspulsschaltung dargestellt. Er enthält einen Hochspannungstransformator mit drei Primärwicklungen 1 bis 3 und drei Sekundärwicklungen 4 bis 6. Die Wicklungen 1 bis 3 und 4 bis 6 sind als Stern geschaltet. An den einen Enden der Sekundärwicklungen

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4 bis 6 ist ein Drehstrom-Hochspannungsgleichrichter 7 in Brückenschaltung angeschlossen, der eine Röntgenröhre 8 speist. Parallel zur Kathoden-Anoden-Strecke der Röntgenröhre 8 liegt ein Spannungsteiler 9 symmetrisch zur Erde, an dem eine zwischen den Leitungen 10 liegende Spannung abgegriffen ist, die die Röntgenröhrenspannung verkörpert.

Mit den zweiten Enden der Sekundärwicklungen 4 bis 6 ist eine zweite Drehstromgleichrichterbrücke 11 verbunden, in deren Gleichstromzweig ein Regelventil 12 liegt. Dem Gitter des Regelventils 12 ist von einem Vergleicher 13 eine Steuerspannung zugeführt. Der Vergleicher 13 vergleicht die Spannung zwischen den leitungen 10, die den Istwert der Röntgenröhrenspannung verkörpert, mit der Spannung am Sollwerteingang 14, die den Sollwert der Röntgenröhrenspannung wiedergibt und stellt die Gittervorspannung des Regelventils 12 so ein, daß die Röntgenröhrenspannung auf dem Sollwert gehalten wird.

Zur automatischen Bestimmung der Einschaltzeit der Röntgenröhre 8 ist eine elektronische Zeitschalteinrichtung 15 vorhanden, durch die Kontakte 16 im Primärkreis des Hochspannungstransformators betätigbar sind. Durch die Kontakte 16 werden die einen Enden der Primärwicklungen 1 bis 3 miteinander verbunden und damit die Sternschaltung komplettiert.

Wenn man der Schaltung gemäß Figur 1 zugrundelegt, daß die Netzspannung konstant ist, so müssen durch die Regeltriode 12 nur die Pulsationen der Röntgenröhrenspannung ausgeglichen werden. Für die Spannungsbelastung U der Regeltriode 12 gilt in diesem Fall bei einer maximalen Röntgenröhrenspannung von 130 kV:

U= 130 kV (1 - cos 30°)^ 17 kV.

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Berücksichtigt man eine NetζspannungsSchwankung von - 10 %, so gilt für die Spannungsbelastung der Regeltriode 12:

U = 0,2 · 130 kV + 17 kV = 43 kV.

Bei dem Röntgendiagnostikgenerator gemäß Figur 1 kommt man also' mit einer Regeltriode aus, die für eine Spannungsbelastung von etwa 50 kV ausgelegt ist, weil die Bestimmung der Einschaltzeit der Röntgenröhre 8 durch ein im Primärkreis des Hochspannungstransformators angeordnetes Schaltglied erfolgt.

Noch günstiger sind die Verhältnisse bei dem Röntgendiagnostikgenerator gemäß Figur 2 (Zwölfpulsschaltung). Dieser Röntgendiagnostikgenerator enthält eine erste Primärwicklungsgruppe 17 in Sternschaltung und eine zweite Primärwicklungsgruppe 18 in Dreiecksschaltung. Er enthält weiter zwei Sekundärwicklungsgruppen 19 und 20 in Sternschaltung. Die Sekundärwicklungsgruppe ist an einer Drehstrom-Gleichrichterbrücke 21 und die Sekundärwicklungsgruppe 20 an einer Drehstrom-Gleichrichterbrücke 22 angeschlossen. Die Gleichrichterbrücken 21 und 22 sind in Reihe zueinander geschaltet und speisen die Röntgenröhre 8. Auch bei diesem Beispiel ist die die Röntgenröhre verkörpernde Spannung zwischen den Leitungen 10 am Spannungsteiler 9 abgegriffen und dem Vergleichsglied 13 zugeführt.

Die Sekundärwicklungsgruppe 19 isr. an einer zweiten Drehstrom-Gleichrichterbrücke 24 und die Sekundärwicklungsgruppe 20 an einer zweiten Drehstrom-Gleichrichterbrücke 25 angeschlossen. Die Pluspole der Gleichstro\nzweige der Gleichrichter 24 und 25 sind an der Anode und die Minuspole dieser Gleichrichterbrücken an der Kathode der Regeltriode 23 angeschlossen, so daß die Regeltriode 23 wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 einen Serienwiderstand zur Röntgenröhre 8 darstellt und damit die Röntgenröhrenspannung bestimmt. Unter Berücksichtigung einer Netz-

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Spannungsschwankung von - 10 % und einer maximalen Röntgenröhrenspannung von 150 kV ergibt sich für die Spannungsbelastung der Regeltriode 23 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2:

U = 0,2 · 130 kV + 130 kV (1 - cos 15°) =20 kV.

Die Spannungsbelastung ist bei der Zwölfpulsschaltung gemäß Figur 2 also noch wesentlich geringer als bei der Sechspulsschaltung gemäß Figur 1. Bei der Schaltung gemäß Figur 2 ist ebenfalls eine elektronische Zeitschalteinrichtung 15 vorhanden, die in diesem Fall sechs Kontakte 26 zur automatischen Bestimmung der Einschaltzeit der Röntgenröhre 8 betätigt.

Der erfindungsgemäße Röntgendiagnostikgenerator eignet sich besonders für Meßzwecke, z.B. zur Messung der Absorption für Röntgenstrahlen eines Objekts. Im Rahmen der Erfindung ist es aber auch möglich, röntgenologische Aufnahmen durch die Zeitschalteinrichtung 15 zu schalten. Ferner kann die Zeitschalteinrichtung 15 durch einen Belichtungsautomaten oder durch ein mAs-Relais ersetzt werden.

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Claims

Patentansprüche

C 1 .J Röntgendiagnostikgenerator mit einem Hochspannungstransformator, einem dem Hochspannungstransformator nachgeschalteten, die Röntgenröhre speisenden Hochspannungsgleichrichter, einem im Hochspannungskreis angeordneten Regelventil für die Röntgenröhrenspannung, dessen Steuerelektrode an einem Yergleicher für den Ist- und Sollwert der Röntgenröhrenspannung angeschlossen ist, und einer Schalteinrichtung zur automatischen Bestimmung der Einschaltzeit der Röntgenröhre, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (15, 16, 26) im Primärkreis (1 bis 3, 17, 18) des Hochspannungstranformators (1 bis 6, 17 bis 20) liegt.
2. Röntgendiagnostikgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (15, 16, 26) ein elektronischer Zeitschalter ist.
3. Röntgendiagnostikgenerator nach Anspruch 1 oder 2, mit einem Drehstrom-Hochspannungstransformator in Sechspulsschaltung, bei dem an dem einen Ende der Sekundärwicklungen des Hochspannungstransformators eine Drehstrom-Gleichrichterbrüoke angeschlossen ist, die die Röntgenröhre speist, dadurch gekennzeichnet, daß mit den zweiten Enden der Sekundärwicklungen (4 bis 6) des Hochspannungstransformators (1 bis 6) eine zweite Drehstrom-Gleichrichterbrücke (11) verbunden ist, in deren Gleichstromzweig das Regelventil (12) liegt.
4. Röntgendiagnostikgenerator nach Anspruch 1 oder 2, mit einem Drehstrom-Hochspannungstransformator in Zwölfpulsschaltung, der zwei Sekundärwicklungsgruppen mit je drei Sekundärwicklungen und zwei Drehstrom-Gleichrichterbrücken besitzt, von denen je eine

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an den einen Enden der Sekundärwicklungen einer Sekundärwicklungsgruppe angeschlossen ist, wobei beide Gleichrichterbrücken in Reihe zueinander liegen und die Röntgenröhre speisen, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Sekundärwicklungsgruppe (19, 20) je ein weiterer Drehstromgleichrichter (24, 25) vorhanden ist, der an den zweiten Enden der entsprechenden Sekundärwicklungen (19, 20) angeschlossen ist, und daß die Pluspole der Gleichstromzweige dieser Drehstromgleichrichter (24, 25) an der Anode und die Minuspole an der Kathode des Regelventils (23) angeschlossen sind ο

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