DE2757505A1

DE2757505A1 - Roentgendiagnostikgenerator, bei dem die roentgenroehrenspannung ueber den roentgenroehrenstrom geregelt wird

Info

Publication number: DE2757505A1
Application number: DE19772757505
Authority: DE
Inventors: Heribert Ing Grad Amtmann; Hans Ing Grad Ebersberger; Guenter Ing Grad Eckardt; Hans-Joachim Dipl Ing Greiner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-12-22
Filing date: 1977-12-22
Publication date: 1979-07-05
Also published as: FR2413015A1; US4191891A

Description

Siemens Aktiengesellschaft unser zeichen

Berlin und München VPA 77 P 5145 BRD

Röntgendiagnostikgenerator, bei dem die Röntgenröhrenspannung über den Röntgenröhrenstrom geregelt wird

Die Erfindung betrifft einen Röntgendiagnostikgenerator mit einem Regelkreis für die Röntgenröhrenspannung, der ein Vergleichsglied für den Istwert der Röntgenröhrenspannung mit einem Sollwert sowie ein vom Ausgangssignal des Vergleichsglieds gesteuertes Stellglied für den Heizstrom der Röntgenröhre zum Angleichen des Istwerts der Röntgenröhrenspannung.an den Sollwert enthält.

Ein Röntgendiagnostikgenerator dieser Art ist in der DT-OS 24 22 844 beschrieben. Bei einem solchen Röntgendiagnostikgenerator stellt sich der Spannungsabfall am Generator-Innenwiderstand so ein, daß die jeweils gewünschte Röntgenröhrenspannung an der Röntgenröhre liegt. Ist der Istwert der Röntgenröhrenspannung im Vergleich zum Sollwert beispielsweise zu hoch, so erfolgt eine Erhöhung des Röntgenröhrenstroms. Dadurch steigt der Spannungsabfall am Innenwiderstand des Röntgengenerators an und die Röntgenröhrenspannung sinkt. Im umgekehrten Fall erfolgt eine Anhebung der Röntgenröhrenspannung durch Reduzierung des Röntgenröhrenstroms.

; Es ist bekannt, daß eine optimale Ausnutzung der Belastbarkeit der Röntgenröhre und damit eine sehr kurze Aufnahmezeit für Röntgenaufnahmen erzielbar ist, wenn ein Röntgendiagnostikgenerator mit fallender Last betrieben wird, wenn also die Röntgenröhrenleistung von einem Spitzenwert zu Beginn einer Röntgen-

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aufnahme exponentiell auf einen Dauerwert gesenkt wird. Hierzu ist es beispielsweise durch die DT-OS 21 22 138 bekannt, den Röntgenröhrenstrom von einem Spitzenwert am Beginn einer Röntgenaufnahme exponentiell entsprechend dem Verlauf der höchstzulässigen Röntgenröhrenleistung abzusenken. Dieses Prinzip ist jedoch bei einem Röntgendiagnostikgenerator der eingangs genannten Art nicht anwendbar, da der Röntgenröhrenstrom ja zur Regelung der Röntgenröhrenspannung herangezogen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Röntgendiagnostikgenerator der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Röntgenröhrenleistung während einer Röntgenaufnahme von einem Anfangswert auf einen Dauerwert abgesenkt wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Hochspannungstransformator ein Stelltransformator zur stufenweisen Umschaltung der Eingangsspannung des Hochspannungstransformators vorgeschaltet ist, daß mindestens ein durch einen Schalter in den Stromkreis der Röntgenröhre einschaltbarer Widerstand vorhanden ist und daß der Heizkreis der Röntgenröhre, der Stelltransformator und der Schalter an einer Zeitsteuervorrichtung angeschlossen sind, welche zur Absenkung der Röntgenröhrenleistung in programmierten Zeitpunkten zunächst die Röntgenröhrenheizung ausschaltet, dann den Widerstand einschaltet und gleichzeitig die Leerlaufspannung des Hochspannungstransformators durch Umschaltung des Stelltransformators auf einen vorbestimmten Wert erhöht, anschließend die Leerlaufspannung wieder auf den ursprünglichen Wert zurückschaltet und darauf die Röntgenröhrenheizung wieder einschaltet. Beim erfindungsgemäßen Röntgendiagnostikgenerator erfolgt die Leistungsabsenkung der Röntgenröhre durch Zuschaltung mindestens eines Widerstandes. Durch die geschilderten Sehaltvorgänge ist dabei erreicht, daß die Röntgenröhrenspannung bei dieser Zuschaltung nur innerhalb verhältnismäßig enger Grenzen schwankt.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß im Primärkreis des Hochspannungstransformators eine Gleichrichterbrücke liegt, in deren Gleichstromzweig die Parallelschaltung aus Schalter und Widerstand liegt.

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Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild der für die Erfindung wesentlichen Teile eines Röntgendiagnostikgenerators nach der

Erfindung, und

Fig. 2 u. 3 Spannungsverläufe zur Erläuterung der Figur

In der Figur 1 ist ein Drehstrom-Hochspannungstransformator 1 dargestellt, der vom Drehstromnetz über einen Stelltransformator 1a gespeist wird und in dessen Primärkreis eine Drehstrom-Gleichrichterbrücke 2 liegt. Die Sekundärwicklungen des Hochspannungstransformators 1 speisen über einen Hochspannungsgleichrichter 3 eine Röntgenröhre 4. Der Heizstrom der Röntgenröhre wird durch einen Heiztransformator 5 geliefert, dessen Primärwicklung über ein Stellglied 6 für den Heizstrom und damit den Röntgenröhrenstrom und einen Schalter 6a am Netz liegt. Der Heizstrom wird durch einen Vergleicher 7 bestimmt, welcher ein an einem Spannungsteiler 8 abgegriffenes, dem Istwert der Röntgenröhrenspannung entsprechendes Signal mit einem an einem Sollwertgeber 9 abgegriffenen Sollwertsignal für die Röntgenröhren- ^! spannung vergleicht und den Heizstrom der Röntgenröhre 4 und ι damit den Röntgenröhrenstrom in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem Ist- und dem Sollwert der Röntgenröhrenspannung im Sinne eines Angleichs des Istwerts an den Sollwert beeinflußt..

Im Gleichstromzweig der Gleichrichterbrücke 2 liegt ein elektronischer Schalter 10 zur Bestimmung der Aufnahmezeit einer Röntgenaufnähme, der von einer Zeitsteuervorrichtung 11 gesteuert ist. Zum Absenken der Röntgenröhrenleistung während einer Aufnahme ist die Reihenschaltung aus zwei Widerständen 13, 16 im Gleichstromzweig der Gleichrichterbrücke 2 vorgesehen, die durch Schalter 12, 15 überbrückt bzw. überbrückbar sind. Auch der Schalter 6a ist von der Zeitsteuervorrichtung 11 gesteuert. Die Zeitsteuervorrichtung 11 steuert ferner Umschalter 1b des Stelltransformators 1a.

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In der dargestellten Stellung der Schalter 12 und 15 tritt beim Schließen des Schalters 10 zu Beginn einer Röntgenaufnahme die maximale Röntgenröhrenleistung auf. Nach einer vorprogrammierten Zeit öffnet die Zeitsteuervorrichtung 11 im Zeitpunkt ti (Fig. 2) den Schalter 6a und schaltet dadurch die Röntgenröhrenheizung aus. Die Röntgenröhrenspannung steigt gemäß Figur 2 exponentiell bis zum Zeitpunkt t2 an. In diesem Zeitpunkt öffnet die Zeitsteuervorrichtung 11 den Schalter 12 und betätigt die Umschalter 1b. Dadurch wird der Widerstand 13 in den Stromkreis der Röntgenröhre 4 geschaltet und die Röntgenröhrenleistung abgesenkt. Gleichzeitig wird im Zeitpunkt t2 mittels der Umschalter 1b die Leerlaufspannung des Hochspannungstransformators 1 heraufgesetzt. Infolge der weiteren Abkühlung des Heizfadens der Röntgenröhre 4 steigt die Röntgenröhrenspannung gemäß Figur weiter bis zum Zeitpunkt t3 an. In diesem Zeitpunkt werden die Schalter 1b wieder in ihre gezeichnete Stellung zurückgeschaltet (Fig. 3), so daß die Röntgenröhrenspannung ebenfalls gemäß Figur 2 abfällt und dann bis zum Zeitpunkt t4 infolge weiterer Abkühlung des Heizfadens der Röntgenröhre weiter exponentiell ansteigt. In diesem Zeitpunkt wird der Schalter 6a wieder geschlossen und die Heizung der Röntgenröhre 4 wieder eingeschaltet. Die Röntgenröhrenspannung stellt sich nach kurzer Verzögerung wieder auf den gewünschten Wert ein.

Die geschilderte Steuerung der Schalter 12, 1b und 6a hat den Vorteil, daß bei der Absenkung der Röntgenröhrenleistung keine unzulässig hohen Abweichungen der Röntgenröhrenspannung von ihrem Sollwert erfolgen. Für eine weitere Leistungsabsenkung in einer zweiten Stufe erfolgt die Steuerung der Schalter 6a, 15 und 1b entsprechend dem geschilderten Ablauf, wobei der Widerstand 16 in den Röntgenröhrenstromkreis geschaltet wird.

Im Rahmen der Erfindung ist es denkbar, den Stelltransformator auch mit drei oder mehr Anzapfungen zu versehen. In diesem Fall würde nach dem Ausschalten der Röntgenröhrenheizung zunächst eine Absenkung der leerlaufspannung durch Umschaltung des Stelltransformators 1a und mit dem Zuschalten des Widerstandes eine Erhöhung dieser Leerlaufspannung erfolgen.

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Die Erfindung ist in Verbindung mit zwei in den Primärkreis des Hochspannungstransformators eines Röntgendiagnostikgenerators einschaltbaren Widerständen beschrieben. Im Rahmen der Erfindung ist es aber auch denkbar, nur einen solchen Widerstand oder mehr als zwei Widerstände entsprechend dem gewünschten Verlauf der Leistungsabsenkung während einer Röntgenaufnahme einzuschalten.

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Claims

Patentansprüche

( 1J Röntgendiagnostikgenerator mit einem Regelkreis für die Röntgenröhrenspannung, der ein Vergleichsglied für den Istwert der Röntgenröhrenspannung mit einem Sollwert sowie ein vom Ausgangssignal des Vergleichsglieds gesteuertes Stellglied für den Heizstrom der Röntgenröhre zum Angleichen des Istwerts der Röntgenröhrenspannung an den Sollwert enthält, dadurch gekennz e i chnet , daß dem Hochspannungstransformator (1) ein Stelltransformator (la) zur stufenweisen Umschaltung der Eingangsspannung des Hochspannungstransformators (1) vorgeschaltet ist, daß mindestens ein durch einen Schalter (12,

15) in den Stromkreis der Röntgenröhre (4) einschaltbarer Widerstand (13, 16) vorhanden ist und daß der Heizkreis der Röntgenröhre (4), der Stelltransformator (1a) und der Schalter (12, 15) an einer Zeitsteuervorrichtung (11) angeschlossen sind, welche zur Absenkung der Röntgenröhrenleistung in programmierten Zeitpunkten (ti bis t4) zunächst die Röntgenröhrenheizung ausschaltet, dann den Widerstand (13, 16) einschaltet und gleichzeitig die Leerlaufspannung des Hochspannungstransformators (1) durch Umschaltung des Stelltransformators (1a) auf einen vorbestimmten Wert erhöht, anschließend die Leerlaufspannung wieder auf den ursprünglichen Wert zurückschaltet und darauf die Röntgenröhrenheizung wieder einschaltet.

2. Röntgendiagnostikgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Primärkreis des Hochspannungstransformators (1) eine Gleichrichterbrücke (2) liegt, in deren Gleichstromzweig die Parallelschaltung aus Schalter (12, 15) und Widerstand (13,

16) liegt.

3· Röntgendiagnostikgenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, stufenweise durch je einen Schalter (12, 15) in den Stromkreis der Röntgenröhre (4) einschaltbare Widerstände (13, 16) vorhanden sind.

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