DE2822811A1 - Roentgendiagnostikgenerator fuer den betrieb mit fallender last - Google Patents

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München VPA 78 P 5051 Bim

Röntgendiagnostikgenerator für den Betrieb mit fallender Last

Die Erfindung betrifft einen Röntgendiagnostikgenerator für den Betrieb mit fallender Last mit einem Funktionsgeber, der während einer Röntgenaufnahme ein nach einer fallenden Exponentialfunktion Terlaufendes Sollwertsignal für die Röntgenröhrenleistung erzeugt, das über Stellmittel die Einstellung der Röntgenröhrenleistung bewirkt.

Es ist bekannt, als Funktionsgeber einen Kondensator zu benutzen, der vor Beginn einer Aufnahme auf einen dem Spitzenwert der Röntgenröhrenleistung entsprechenden Wert aufgeladen und während einer Aufnahme dem zeitlichen Verlauf der höchstzulässigen Röntgenröhrenleistung entsprechend über einen Entladewiderstand entladen wird (DE-OS 21 22 138). Der Kondensator stellt dabei den Sollwertgeber in einem Regelkreis für die Röntgenröhrenleistung dar. Der Istwert der Röntgenröhrenleistung ist dabei unabhängig von Störgrößen, z.B. Netzspannungsschwankungen.

Tp 5 Ler / 27.4.1978

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- 3 VPA 78 P 5051 BRD ' Bei einem Röntgendiagnostikgenerator dieser Art ist es möglich, daß z.B. wegen eines fehlerhaften Arbeitens der Stellmittel oder des Regelverstärkers eine Überlastung der Röntgenröhre erfolgt, weil der Istwert der Röntgenröhrenleistung trotz exponentiellen Abfalls des .Sollwertsignals während einer Aufnahme konstant bleibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Röntgendiagnostikgenerator der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei Fehlern in dem die Röntgenröhrenleistung während einer Aufnahme absenkenden Kreis, d.h. dann, wenn die Röntgenröhrenleistung nicht dem gewünschten Verlauf entsprechend während einer Aufnahme abgesenkt wird, eine Überlastung der Röntgenröhre verhindert wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch einen Komparator für den Ist- und den Sollwert der Röntgenröhrenleistung, der an einem Abschaltglied für die Röntgenröhre angeschlossen ist und die Abschaltung bewirkt, wenn de Differenz zwischen Ist- und Sollwert einen vorbestimmten Wert überschreitet. Bei dem erfindungsgemäßen Röntgendiagnostikgenerator überwacht der Komparator die Differenz zwischen Ist- und Sollwert der Röntgenröhrenleistung. Bei Fehlern in dem die Röntgenröhrenleistung einstellenden Kreis wird die Röntgenröhre abgeschaltet und damit eine Überlastung verhindert. Eine besonders zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß zwischen dem Komparator und dem Abschaltglied ein Zeitglied liegt, das ein Abschaltsignal des Komparators nur dann an das Abschaltglied wiedergibt, wenn es während einer programmierten Mindestzeitspanne am Eingang des Zeitglieds liegt. Da-_ . durch werden kurzzeitige Störungen und Störspitzen ausgeblendet.

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Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeich-, nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung des Verlaufs der höchstzulässigen Röntgenröhrenleistung beim Betrieb mit fallender Last, und

Fig. 2 das Schaltbild ei'nes Röntgendiagnostikgenerators nach der Erfindung.

Aus der Figur 1 geht hervor, daß die höchstzulässige Röntgenröhrenleistung P von einem Anfangswert P. exponentiell bis zu einem Dauerwert P^ abfällt. Wird die Röntgenröhrenleistung entsprechend der in der Figur 1 dargestellten Kurve während der Anfertigung einer Aufnahme abgesenkt, so wird die Röntgenröhre immer mit .ihrer höchstzulässigen Leistung betrieben, d.h. die Anodentemperatur ist praktisch konstant und hat den höchstzulässigen Wert und beim Beendigen einer Aufnahme durch einen Belichtungsautomaten wird daher die kürzestmögliche Belichtungszeit erzielt.

Bei dem in der Figur 2 dargestellten Röntgendiagnostikgenerator erfolgt die Absenkung der Röntgenröhrenleistung exakt entsprechend dem optimalen Verlauf.gemäß Figur 1. Der Röntgendiagnostikgenerator, der eine Röntgenröhre 1 speist und steuert und von dem nur die für die Erfindung wesentlichen Teile dargestellt sind, enthält zwei Hochspannungsgleichrichter 2 und 3, die in Reihe zueinander liegen und von den Sekundärwicklungen 4 und 5 eines Drehstrom-Hochspannungstransformators gespeist werden. Der Röntgenröhrenstrom, der durch Stellmittel 6 über den Heizstrom der Röntgenröhre 1 ,einstellbar ist, durchfließt einen Spannungsteilerwiderstand 7, an dem eine dem Röntgenröhrenstrom propor-

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£■ VPA 78 P 5051 BRD tionale Spannung mittels eines Abgriffs 8 abgegriffen, ist. Zur Einstellung der Hochspannung an der Röntgen-■ .röhre 1 dient, ein Spannungswähler 9, der auf einen dem Hochspannungstransformator vorgeschalteten Stelltransformator einwirkt und der den Abgriff 8 entsprechend der jeweils gewählten Röntgenröhrenspannung verstellt. Zwischen den leitungen 10 und 11 liegt, weil die Röntgenröhrenspannung durch nicht dargestellte, bekannte Mittel konstant gehalten wird, eine Spannung, die dem Produkt aus der Röntgenröhrenspannung und dem Röntgenröhrenstrom, also dem jeweiligen Istwert der Röntgenröhrenleistung proportional ist.

Der Istwertgeber 7, 8 für die Röntgenröhrenleistung ist Bestandteil eines Regelkreises, der einen Sollwertgeber enthält, welcher aus einem Kondensator 12 und einem Entladewiderstand 13 für den Kondensator 12 besteht.

. . Der Kondensator 12 ist vor Beginn einer Aufnahme mittels eines Schalters 14 durch eine an zwei Spannungsteilern 15, 16 und 17, 18 abgegriffene Spannung aüfladbar. Während der Anfertigung einer Aufnahme nimmt der Schalter 14 seine gestrichelt gezeichnete Stellung ein und der Kondensator 12 entlädt sich über den Entladewiderstand 13. Die Spannungsteiler 15, 16 und 17, 18, die von einer Gleichspannungsquelle 19 gespeist werden, sind so bemessen, daß die Spannung am Kondensator 12 dann, wenn der Kondensator 12 voll aufgeladen ist, der Differenz zwischen der Anfangsleistung P. und der Dauerleistung P^ -(Fig. 1) entspricht. Der Entladewiderstand 13 ist so bemessen, daß die Spannung am Kondensator 12 während der Entladung entsprechend dem zeitlichen Verlauf der höchstzulässigen Röntgenröhrenleistung gemäß Figur 1 absinkt.

Am Eingang eines Verstärkers 20 liegt eine Spannung, die der Differenz zwischen der am Entladewiderstand 13

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- * VPA 78 P 5051 BRD und am Spannungsteilervriderstand 7 abgegriffenen Spannung, also der jeweiligen Abweichung des Istwerts der Röntgenröhrenleistung Ton ihrem Sollwert entspricht. Der Verstärker 20 beeinflußt über die Leitung 21 die Stellmittel 6 für den Röntgenröhrenstrom und damit für die Röntgenröhrenleistung in der. Weise, daß der Istwert der Röntgenröhrenleistung auf den durch die Spannung am Entladewiderstand 13. jeweils vorgegebenen Sollwert nachgeregelt wird.

Bei dem in der Figur 2 dargestellten Röntgendiagnostikgenerator verläuft die Röntgenröhrenleistung während der Anfertigung einer Aufnahme exakt entsprechend der Figur 1, d.h. sie wird vom höchstzulässigen Anfangswert P. exponentiell auf den Dauerwert P₀ abgesenkt und hat in jedem Zeitpunkt ihren höchstzulässigen Wert. Bei der Beendigung der Aufnahme durch einen Belichtungsautomaten wird somit immer die kürzestmögliche Aufnahmezeit erzielt. Störgrößen, insbesondere Netzspannungsschwankungen, werden automatisch ausgeregelt und beeinflussen die Absenkung der Röntgenröhrenleistung während der Anfertigung einer Aufnahme praktisch nicht.

Das Teilerverhältnis der Spannungsteiler 15, 16 und 17, 18 wird für eine bestimmte Röntgenröhre einmal bestimmt und braucht dann beim Betrieb des Röntgendiagnostikgenerators mit dieser Röntgenröhre nicht mehr verändert zu werden.

Bei dem Röntgendiagnostikgenerator gemäß Figur 2 kann es vorkommen, daß der Regelverstärker 20 oder die Stellmittel 6 schadhaft sind. Zur Verhinderung einer Überlastung der Röntgenröhre in diesem Fall ist ein Komparator 22 vorhanden, dem an seinen Eingängen a ein dem Istwert der Röntgenröhrenleistung und an seinen Eingängen b ein dem Sollwert der Röntgenröhrenleistung entsprechendes

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ORIGINAL INSPECTED

VPA 78 P 5051 BRD Signal zugeführt wird. Der Komparator besitzt eine vorbestimmte Schwelle für die Differenz zwischen diesem Ist- und Sollwert. Wenn-also diese Differenz einen vorbestimmten Wert überschreitet, liefert der Komparator 22 an ein Zeitglied 23 ein Signal. Das Zeitglied 23 gibt dieses Signal weiter, wenn es während einer programmierten Mindestzeitspanne von beispielsweise 50 ms am Eingang des Zeitglieds 23 anliegt. In diesem Fall wird ein Abschaltglied 24 aktiviert, das Schalter 25 betätigt, die die Primärwicklungen 26 des Hochspannungstransformators 4, 5, 2.6 vom Netz abschalten und damit auch die Röntgenröhre 1 abschalten.

Der Komparator 22 kann beispielsweise so programmiert sein, daß er dem Zeitglied 23 ein Signal zur Abschaltung der Röntgenröhre zuführt, wenn die Differenz zwischen dem Ist- und dem Sollwert der Röntgenröhrenleistung 2 kW überschreitet. Selbstverständlich erfolgt die Abschaltung erst, wenn diese Überschreitung während der im Zeitglied 23 programmierten Mindestzeit von beispielsweise 50 ms vorliegt.

Claims (2)

1. 2322811

   VPA 78 P 5051 BRD Patentansprüche

   -y-

   (ii Röntgendiagnostikgenerator für den Betrieb mit fallender Last mit einem E'unktionsgeber, der während einer Röntgenaufnahme ein nach einer fallenden Exponentialfunktion "verlaufendes Sollwertsignal für die Röntgenröhrenleistung erzeugt, das über Stellmittel die Einstellung der Röntgenröhrenleistung bewirkt, gekennzeichnet durc h einen Komparator (22) für den Ist- und den Sollwert der Röntgenröhrenleistung, der an einem Abschaltglied (24) für die Röntgenröhre (1) angeschlossen ist und die Abschaltung bewirkt, wenn die Differenz zwischen Ist- und Sollwert einen vorbestimmten ¥ert überschreitet.
2. 2. Röntgendiagnostikgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Komparator (22) und dem Abschaltglied (24) ein Zeitglied (23) liegt, das ein Abschaltsignal des Komparators (22) nur dann an das Abschaltglied (24) weitergibt, wenn es während einer programmierten Mindestzeitspanne am Eingang des Zeitgliedes (23) liegt.

   809848/0 244 'original inspected