DE262079C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 262079 -KLASSE 21 g. GRUPPE

SIEMENS & HALSKE AKT.-GES. in BERLIN.

Verfahren zur Erzeugung von Momentröntgenaufnahmen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 22. April 1911 ab.

Zur Aufnahme von Momentröntgenbildern pflegt .man ein einmaliges starkes Aufleuchten der Röntgenröhre dadurch zu erzielen, daß der die Primärspule eines Hochspannungstransformators oder Induktoriums speisende Gleichstrom einmal plötzlich unterbrochen wird. Der hierbei auftretende Induktionsstoß in der Sekundärspule bewirkt dann das Aufleuchten der Röhre. Der Nachteil dieses Verfahrens

ίο besteht darin, daß dabei nur verhältnismäßig geringe Änderungen in der magnetischen Induktion des Eisens vom Transformator oder Induktorium bewirkt werden können, da die Induktion beim Ausschalten der Erregung nicht völlig verschwindet, sondern infolge der Remanenz einen bestimmten, nicht unerheblichen Wert beibehält. Um trotzdem einen genügend großen Induktionsstoß zu erhalten, muß man die anfängliche Magnetisierung des Eisens außerordentlich hoch wählen, beispielsweise auf das Doppelte des normalen Betrages steigern, was wiederum eine sehr starke Erhöhung Hes Erregerstromes bedingt, beispielsweise auf den 10 bis 20 fachen Betrag des normalen, für den Betrieb des Induktoriums o. dgl. geeigneten Stromes. Diese außerordentliche Strombelastung ist aber, wenn sie auch nur kurzzeitig erfolgt, schädlich, namentlich da auch die plötzliche Unterbrechung derartig hoher Ströme unangenehme Uberspannungserscheinungen zur Folge hat.

Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß an Stelle der einfachen Stromunterbrechung eine Kommutierung verwendet wird, so daß die Stromstärke momentan von einem gewissen positiven Betrage bis zu dem gleichen negativen verändert wird. Wählt man beispielsweise die Induktion im Eisen des Transformators oder Induktoriums zu 9000 Linien pro Quadratzentimeter, was einer normalen Belastung entspricht, so wird durch die Kommutierung des Primärstromes eine Änderung der magnetischen Induktion von -f 9000 auf —9000, also im ganzen um 18 000 Linien bewirkt. Man kann hierbei mit der normalen Stromstärke arbeiten, während man, um mit der bisher üblichen Methode die gleiche Induktionsänderung zu erzielen, den Anfangswert der Induktion über 18 000 Linien wählen und für deren Erregung einen das 20 bis 50 fache des normalen Stromes betragenden Erregerstrom verwenden müßte. Es geht hieraus hervor, daß man nach dem neuen Verfahren die gleiche Wirkung mit einem verhältnismäßig geringen Stromaufwand erzielen kann, und daß damit die Gefahr einer Überlastung, von Uberspannungserscheinungen, von Funkenbildung an den Unterbrechungskontakten u. dgl. vermieden ist. Das neue Verfahren kann auch zur Herstellung einer Reihe unmittelbar aufeinander folgender Momentaufnahmen benutzt werden, wobei dafür Sorge zu tragen ist, daß durch das Anwachsen des Stromes in der Primärwicklung und durch die Kommutierungen des Stromes in wechselnder Richtung das Auftreten von Schließungslicht in der Röntgenröhre vermieden wird.

Auf der Zeichnung sind schematisch Ausführungsformen von einigen zur Ausübung des neuen Verfahrens geeigneten Apparaten dargestellt.

In Fig. ι ist eine Vorrichtung zur Herstellung einer einmaligen Kommutierung dargestellt. Ein von Hand oder einer gespannten Feder o. dgl. angetriebener Hebel ι schleift mit zwei Kontaktbürsten 2 und 3, an welche über Schleifringe 4, 5 und Bürsten 6, 7 die Primärspule p eines Transformators oder Induktoriums T angeschlossen ist, über zwei Reihen von festen Kontakten und Kontaktschienen. An die einzelnen Kontaktknöpfe 8 sind Anlaßwiderstände 9 angeschaltet, während die sich an diese anschließenden Schienen 10 sowie die parallel dazu angeordneten, sich über die ganze Länge des Hebelweges erstreckenden zweiten Schienen 11 wechselweise an die Pole der Stromquelle 12 angeschlossen sind. Es ist zu diesem Zweck in der Mitte der Schienen ein die rechte von der linken Hälfte trennendes Isolierstück 13 angeordnet.

Wird der Hebel 1 von links nach rechts bewegt, so fließt ein Strom von dem positiven Pol der Stromquelle über die Vorschaltwiderstände 9 durch die Primärwicklung -p des Transformators o. dgl. über die linke Schiene 11 zurück zum negativen Pol. Es werden bei der weiteren Bewegung die einzelnen Widerstände ausgeschaltet und damit die Maximalbelastung des Transformators o. dgl. erzeugt. Sobald der Hebel 1 auf das Isolierstück 13 gelangt, wird plötzlich der Strom unterbrochen und darauf unmittelbar in der umgekehrten Richtung von neuem geschlossen, so daß die Induktion im Transformatoreisen vom positiven zu dem gleichen negativen Wert herabgeht. Dementsprechend ist der in der Sekundärspule s erzeugte und der Röntgenröhre r zugeführte Induktionsstromstoß ein erheblicher. Um die Strombelastung der Primärspule sofort wieder zu verringern, bewegt sich der Hebel weiterhin über die Kontakte 8 der auf der rechten Seite angeordneten Widerstände 9.

In Fig. 2 ist eine Vorrichtung zur Herstellung kinematographischer Aufnahmen dargestellt. Sie besteht im wesentlichen aus einem von einem Motor M synchron angetriebenen Kommutator K und einer die Röntgenröhre r zeitweise mit dem Transformator oder Induktorium T verbindenden Schaltvorrichtung S.

Der Kommutator K besitzt zwei Segmente 14, 15, welche über Schleifringe 16, 17 mit der Primärwicklung p des Transformators o. dgl. in Verbindung stehen. Die auf den Kommutatorsegmenten 14, 15 schleifenden Bürsten i8, 19 sind mit den Polen einer Gleichstromquelle (-f, '—) verbunden. Die Sekundärspule s des Transformators ist an feste Segmente 20, 21 der Hochspannungsschaltvorrichtung S angeschlossen, während entsprechende Segmente 22, 23 mit der Röntgenröhre γ verbunden sind. Auf der von dem Motor M angetriebenen, den Kommu-' tatör K und die Schleifringe 16, 17 tragenden Welle 24 sind zwei isolierte Leiter 25, 26 befestigt, welche bei einer Umdrehung der Welle einmal die Segmente 20, 22 und 21, 23 verbinden. Der Kommutator K und der Hochspannungsschalter S befinden sich in einer solchen gegenseitigen Lage, daß die an dem Schalter hergestellte Verbindung für den Zeitpunkt besteht, innerhalb welchem die Kommutierung des Primärstromes in der einen Richtung erfolgt, während bei der zweiten, im umgekehrten Sinne wirkenden Stromwendung die Röntgenröhre von dem Transformator abgeschaltet bleibt und damit die Entstehung von Schließungslicht vermieden ist. Es wird also nur bei jeder zweiten Kommutierung ein Induktionsstromstoß in die Röhre gesandt.

Man wählt zweckmäßigerweise die Länge der Segmente am Hochspannungsschalter S derart, daß die Kontaktdauer im Sekundärkreis größer ist als die Unterbrechungsdauer im Primärkreis, zumal die Geschwindigkeit des Stromabfalles und des Stromanstieges bei der so gut wie induktionslosen Belastung des Transformators oder des Induktoriums durch die Röntgenröhre rascher vor sich geht, als sie beim unbelasteten Transformator o. dgl. infolge der Selbstinduktion der Primärspule vonstatten gehen würde. Will man jedoch die Belichtungsdauer einschränken, so können die festen Schaltersegmente so klein gewählt werden, daß die Kontakt dauer auf der Sekundärseite kleiner als die Unterbrechungsdauer auf der Primärseite ist.

An Stelle des zweiteiligen Kommutators kann man auch einen vierteiligen verwenden, wobei die Zahl der feststehenden Segmente des Hochspannungsschalters zu verdoppeln ist. An Stelle eines zweipoligen Schaltapparates kann auch ein einpoliger verwendet werden.

In den Fig. 3 und 4 ist eine Vorrichtung dargestellt, welche es gestattet, beide Kornmutierungen des Stromes zu verwenden. Es ist dabei mit der von dem Motor M angetriebenen, den Kommutator K^ tragenden Welle 24 ein Hochspannungsgleichrichter G verbunden, welcher aus 4 Paaren fester Segmente 30 bis 33 besteht, zwischen welchen vier abwechselnd um 90 ° gegeneinander versetzte, auf der Welle isoliert befestigte Leiter rotieren. Der Kommutator K, dessen Schaltung und Verbindung mit den Schleifringen 16, 17 in Fig. 4 dargestellt ist, besitzt vier Segmente, auf welchen die um 90 ° gegeneinander versetzten, mit der Gleichstromquelle (+, —) verbundenen Bürsten schleifen.

Durch die Kommutierung des Gleichstromes wird in dem Transformator T o. dgl. ein Wechselstrom erzeugt, welcher, durch die Wir-

kung des Gleichrichters G in hochgespannten unterbrochenen Gleichstrom umgewandelt, der Röntgenröhre r zugeführt wird. Es werden bei dieser Einrichtung also beide Kommutierungen im Primärstromkreise nutzbar gemacht.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Verfahren zur Erzeugung von Momentröntgenaufnahmen, dadurch gekennzeichnet, daß durch Kommutierung eines die Primärspule des die Röntgenröhre speisenden Transformators oder Indulctoriums durchfließenden Gleichstromes in der Sekundärspule der die Aufnahme bewirkende Induktionsstromstoß hervorgerufen wird.
2. 2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß synchron mit der Kommutiervorrichtung (K) eine Schaltvorrichtung (S) bewegt wird, welche den Anschluß der Röntgenröhre (r) nur bei Kommutierungen gleichen Richtungssinnes bewirkt.
3. 3. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß synchron mit der Kommutierungsvorrichtung (K) ein Hochspannungsgleichrichter (G) bewegt wird, welcher die Verbindung zwischen der Sekundärspule (s) und der Röntgenröhre (r) bei jeder Kommutierung des Primärstromes unter entsprechender Gleichrichtung des Sekundärstromes herstellt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.