DE2652940C2 - Röntgendiagnostikgenerator mit direkt geheizter Röntgenröhre - Google Patents

Description

erläutert. Die F i g. 3 und 5 zeigen dabei Sekundärspannungsverläufe zur Erläuterung der Ausführungsbeispiele.

Bei dem Ausfuhrungsbeispiel gemäß F: g. 1 ist eine Röntgenröhre 1 mit ihrer Kathoden-Anoden-Strecke an der Sekundärwicklung 2 eines Hochspznnungstransformators 3 angeschlossen. Die Sekundärwicklung 2 besitzt einen Teil 2a, der die Heizspannung für den Heizfaden 4 der Röntgenröhre 1 liefert Die Primärwicklung 5 ist über eintsi Aufnahmeauslöser 6 ans Netz anschaltbar. Zwischen dem Aufnahmeauslöser 6 und der Primärwicklung 5 liegt ein Spannungsteiler, der aus einem Vorwiderstand 7 und einesn Teilerwiderstand, der von zwei Widerständen 8 und 9 gebildet ist, besteht Ferner sind drei Dioden 10,11 und 12 sowie ein Schalter 13 vorhanden.

Anhand der F i g. 3 sei die Wirkungsweise des Röntgendiagnostikgenerators gemäß F i g. 1 näher erläutert: Zunächst wird der Aufnahmeauslöser 6 geschlossen und der Schaker 13 nimmt die gezeichnete Stellung ein. Die Primärspannung des Hochspannungstransformators 3 ist gegenüber der Netzspannung reduziert, sie wird nämlich durch den Spannungsteiler 7,8,9 für jede Halbwelle heruntergeteilt. Ihr entsprechen gemäß Fig.3 beispielsweise 60 kV in beiden Sekundärhalbwellen.

Im Zeitpunkt /1 beginnt Röntgenröhrenstrom zu fließen und die positive Halbwelle der Sekundärspannung des Hochspannungstransformators 3 fällt nun bis auf beispielsweise 40 kV ab. Nachdem dieser Wert erreicht ist wird im Zeitpunkt f 3 der Schalter 13 in seine gestrichelt gezeichnete Position umgelegt. In dieser Position ist der Vorwiderstand 7 des Spannungsteilers 7,8,9 bei der positiven Halbwelle kurzgeschlossen, so daß die Primärspannung bei der positiven Halbwelle ansteigt und damit auch die positive Halbwelle der Sekundärspannung. Die positive Halbwelle der Sekundärspannung steigt dabei im Zeitpunkt f 3 über den Wert von 60 kV an, da unmittelbar nach dem Umschalten die Temperatur des Heizfadens 4 noch nicht den stationären Wert, der höher als vorher ist, erreicht hat und daher der Röntgenröhrenstrom noch zu klein und der Spannungsabfall an den Netz- und Trafowiderständen ebenfalls noch zu klein ist. Nach dem Hochheizen des Heizfadens 4 nach dem Zeitpunkt /3 ist die positive Halbwelle der Sekundärspannung auf ihren Endwert von beispielsweise 55 kV abgesunken. Die negative Halbwelle wird sowohl während der Hochheizphase als auch während des stationären Zustandes durch den Spannungsteiler 7,8,9 heruntergeteilt und hat konstant einen Wert von 60 kV, da bei der negativen Halbwelle der Hochspannungstransformator 3 immer im Leerlauf arbeitet. Aus der F i g. 3 ist ersichtlich, daß die Differenzen zwischen der Sekundärleerlaufspannung und der Sekundärtastspannung sehr gering sind, so daß kaum Isolationsprobleme auftreten.

Der Parallelzweig aus den entgegengesetzt zueinander gepolten Dioden 11 und 12 und den Widerständen 8 und 9 ermöglicht es, Unsymmetrien der beiden Halbwellen des Primärstromes des Hochspannungstranstormators 3 durch geeignete Wahl der Widerstände 8 und 9 auszugleichen. 1st dies nicht vorgesehen, so kann an die Stelle der Dioden 11 und 12 und der Widerstände 8 und 9 eine einzige Diode 14 und ein einziger Widerstand 15 als Teiierwiderstand treten, wie dies bei dem Beispiel gemäß F i g. 2 dargestellt ist. Bei diesem Beispiel sperrt die Diode 14 nach Betätigung des Schalters 13 während der positiven Halbwelle der Sekundärlastspannung, so daß der Widerstand 15 dabei nicht belastet ist.

Das Seispiel gemäß F i g. 4 ermöglicht es, die Spannungsspitze im Zeitpunkt 13 wesentlich zu reduzieren und auch die Sekundärleerlaufspannung gegenüber der Sekundärlastspannung im Vergleich zu den Beispielen gemäß den F i g. 1 und 2 noch herabzusetzen. Bei diesem Beispiel ist anstelle des Widerstandes 8 gemäß F i g. 1 die Reihenschaltung aus drei Widerständen 16, 17 und 18 vorgesehen, von denen der Widerstand 17 durch einen Schalter 19 und der Widerstand 16 durch einen

ίο Schalter 20 kurzgeschlossen ist.

Die Betätigungsfolge der Schalter ist 6,20,19,13. Aus der F i g. 5 geht hervor, daß die Leerlaufsekundärspannung beider Halbwellen beispielsweise 57 kV beträgt. Im Zeitpunkt 14 ist der Heizfaden 4 soweit hochgeheizt, daß der Röntgenröhrenstrom zu fließen beginnt und unmittelbar danach, nämlich im Zeitpunkt 15 wird der Schalter 20 geöffnet. Dadurch steigt die Primärspannung etwas, nämlich wieder auf den Wert von 57 kV bei dem Beispiel, an und sinkt dann anschließend wieder etwas ab, weil die Temperatur des Heizfadens 4 ansteigt Im Zeitpunkt 15 wird der Schalter 19 geöffnet, so daß die Sekundärlastspannung wieder auf den Wert von 57 kV ansteigt. Anschließend fällt sie aufgrund des Ansteigens der Temperatur des Heizfadens 4 wieder bis zum Zeitpunkt ?7 ab. In diesem Zeitpunkt wird der Schalter 13 in seine gestrichelt gezeichnete Position umgelegt und die Sekundärlasthalbwelle steigt wieder auf den Wert von 57 kV. Sie fällt dann auf den Endwert von 55 kV infolge des weiteren Ansteigens der Temperatur des Heizfadens 4 ab. Die der negativen Sekundärhalbwelle entsprechende Primärhalbwelle durchfließt nicht die Bauelemente 11,16 bis 18, sondern die Bauelemente 9 und 12 sowie in jeder Stellung des Schalters 13 den Vorwiderstand 7 und ist konstant (bei dem Beispiel 57 kV). Den Kurven gemäß den Fi g. 3 und 5 liegt zugrunde, daß im Zeitpunkt Null der Aufnahmeauslöser 6 geschlossen worden ist.

Die in den Fig. 1, 2 und 4 dargestellten Schaltungen sind so abwandelbar, daß sie auch für Mehrpulsgeneratoren verwendbar sind. In diesem Falle entfallen bei den Beispielen gemäß Fig. 1, 2 sämtliche Dioden. Bei dem Beispiel gemäß F i g. 4 tritt an die Stelle des Widerstandes 9 eine den Bauelementen 16 bis 20 entsprechende Anordnung. Die Dioden 10, 11, 12 entfallen. Die Schalter werden dann in geeigneter Weise synchron zueinander betätigt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 daher wesentlich größer als die Sekundärlastspannung. Patentansprüche: Dies führt zu Isolationsproblemen. Durch die DE-PS 9 34 066 ist ein Röntgendiagnostik-

1. Röntgendiagnostikgenerator mit einer Rönt- generator dieser Art bekannt, bei dem die Primärwickgenröhre (1) und einem Hochspannangstransforma- 5 !ung des Hochspannungstransformators in der Lasttor (3), wobei der Heizfaden (4) der Röntgenröhre (1) halfcwelle über einen in Durchlaßrichtung geschalteten an einem Teil (2a) der Sekundärwicklung (2) des Gleichrichter und in der Leerlaufhalbwelle über einen Hochspannungstransformators (3) angeschlossen ist. Widerstand gespeist wird. Hierzu ist eine Diodenschalmit einem im Primärkreis des Hochspannungstrans- tung vorgesehen. Dadurch wird erreicht, daß die Priformators (3) liegenden Aufnahmeauslöser (6) und to märwicklung des Hochspannungstransformators in der mit Mitteln (10,13), die einen der Primärwicklung (5) Leerlaufhalbwelle an einer niedrigeren Speisespannung vorgeschalteten Widerstand (7) überbrücken, da- als in der Lasthalbwelle liegt Bei diesem bekannten durch gekennzeichnet, daß die Primärwick- Röntgendiagnostikgenerator ist aber nicht das Problem lung (5) des Hochspannungstransformators (3) dem gelöst, daß die Sekundärleerlaufspannung vor dem einen Widerstand (8,9; 15; 9,16,17,18) eines Span- is Hochheizen der Röntgenröhre wesentlich größer ist als nungsteilers (7,8,9; 7,15; 7,9,16,17,18) parallelge- die Sekundärlastspannung. Dies gilt auch für die Röntschaltet ist und daß die Mittel (10,13) so ausgebildet gendiagnostikgeneratoren gemäß den deutschen Offen- und gesteuert sind, daß die Überbrückung des ande- legungsschriften 24 47 075 und 24 10 524, in denen Röntren Widerstandes (7) des Spannungsteilers, der der gendiagnostikgeneratoren beschrieben sind, die über Primärwicklung (5) vorgeschaltet ist, beim Abfall des 20 Brückengleichrichierschaltungen im Primärkreis des Spitzenwertes der Last-Sekundärhalbweile des Hochspannungstransformators und gegebenenfalls Hochspannungstransformators (3) auf einen vorbe- über weitere Vorwiderstände gespeist werden, stimmten Wert erfolgt Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

2. Röntgendiagnostikgenerator nach Anspruch 1 Röntgendiagnostikgenerator gemäß dem Oberbegriff in Einpulsschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß 25 des Patentanspruches 1 so auszubilden, daß die Diffedie Mittel (10,13) zur Überbrückung des der Primär- renz zwischen der Sekundär-Leerlaufspannung und der wicklung (5) vorgeschalteten anderen Widerstandes Sekundär-Lastspannung bei beiden Halbvellen sowohl (7) von der Reihenschaltung aus einem Schalter (13) unmittelbar nach dem Einschalten der Röntgenröhre als und einer Diode (10) gebildet sind, wobei die Diode auch bei hochgeheiztem Heizfaden klein ist.

(10) so gepolt ist, daß sie bei der Last-Sekundärhalb- 30 Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im

welle durchlässig ist kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angege-

3. Röntgendiagnostikgenerator nach Anspruch 2, bene Ausbildung gelöst Bei dem erfindungsgemäßen dadurch gekennzeichnet, daß mit dem einen Wider- Röntgendiagnostikgenerator wird bei Belastung des stand (15) des Spannungsteilers (7, 15) eine zweite Hochspannungstransformators, insbesondere nach dem Diode (14) in Reihe liegt, die bei der Leerlauf-Sekun- 35 Hochheizen der Röntgenröhre, der in Reihe zu der Pardärhalbwelle durchlässig ist, mit ihrem negativen Pol aufschaltung aus dem einen Spannungsteilerwideran dem Schalter (13) angeschlossen ist und durch den stand und der Primärwicklung des Hochspannungs-Schalter (13) bei nicht überbrückten! anderen Wi- transformator liegende andere Spannungsteilerwiderderstand (7) des Spannungr.teilers (7, 15) kurz- stand (Vorwiderstand) überbrückt und dadurch die Seschließbar ist 40 kundärlastspannung angehoben.

4. Röntgendiagnostikgenerator nach Anspruch 1 Für den Fall, in dem der Röntgendiagnostikgenerator oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Wider- in Einpulsschaltung arbeitet, bei der die negative Sekunstand des Spannungsteilers (7,8,9) aus der Parallel- därhalbwelle immer im Leerlauf auftritt, ergibt sich eine schaltung zweier Reihenschaltungen aus Widerstän- Weiterbildung der Erfindung aus dem Patentandente, 9) und Dioden (11,12) besteht und daß diese 45 spruch 2. Die Leerlauf-Sekundärhalbwelle wird dabei Dioden(ll,12)entgegengesetztgepoltsind. durch den Spannungsteiler immer gedämpft, während

5. Röntgendiagnostikgenerator nach einem der die Last-Sekundärhalbwelle nur dann gedämpft wird, Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wei- wenn der Schalter geöffnet ist, also während der Hochtere Mittel (16 bis 20) vorhanden sind, durch die der heizzeit. Bei der Ausgestaltung gemäü dem Patentaneine Widerstand (9,16,17,18) des Spannungsteilers 50 spruch 3 fließt während der Last-Sekundärhalbwelle (7,9,16,17,18) nach Betätigung des Aufnahmeaus- durch den einen Widerstand kein Strom. Eine weitere lösers (6) und vor Überbrückung des der Primär- Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus dem Pawicklung (5) vorgeschalteten anderen Widerstandes tentanspruch 4. In diesem Fall ist je einer der Wider-(7) schrittweise vergrößert werden kann. stände des einen Widerstandes für je eine Primärhalb-

55 welle maßgebend und es können Unsymmetrien des Pri-

märstromes, die durch den Hochspannungstransformator bedingt sind, ausgeglichen werden. Schließlich ergibt sich eine weitere Ausbildung der Erfindung aus dem

Die Erfindung betrifft einen Röntgendiagnostikgene- Patentanspruch 5. Auf diese Weise ist es möglich, die

rator gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. w Spannungsspitze, die beim Betätigen des Schalters des-

Bei einem solchen Generator werden Heiz- und halb auftritt, weil im ersten Moment nach der Betäti-

Hochspannungstransformator gleichzeitig eingeschal- gung des Schalters die Temperatur des Heizfadens der

tet, d. h. Heizspannung und Hochspannung gleichzeitig Röntgenröhre noch nicht den dem Heizstrom entspre-

an die Röntgenröhre angeschaltet. Da während der er- chenden Wert erreicht hat, also zu niedrig ist, so daß

sten Zeit nach dem Einschalten aufgrund der Trägheit 65 auch der Röntgenröhrenstrom zu niedrig ist, sehr klein

des Heizfadens kein Röntgenröhrenstrom fließt, fällt an zu halten.

den Netz- und Transformatorwiderständen praktisch Die Erfindung ist nachfolgend anhand dreier Ausfüh-

keine Spannung ab. Die Sekundärleerlaufspannung ist rungsbeispiele in Verbindung mit den F i g. 1 bis 5 näher