DE300483C

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Publication number: DE300483C
Application number: DENDAT300483D
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die Durchdringungsfähigkeit der in einer Röntgenröhre erzeugten Röntgenstrahlen nimmt mit der Geschwindigkeit der die Röntgenstrahlen erzeugenden Kathodenstrahlen und diese wieder mit der auf die Röntgenröhre wirkenden elektrischen Spannung zu. Wird die Röntgenröhre daher Spannungen wechselnden Betrages unterworfen, so wechselt damit auch ständig die Härte, die Durchdringungsfähigkeit der von ihr gelieferten Röntgenstrahlen. Zur Erzeugung möglichst homogener Röntgenstrahlen, wie sie für manche Anwendungen, so vor allem in der Krankenbehandlung mittels Röntgenstrahlen, erwünscht ist, hat man demnach dafür zu sorgen, daß die Spannung an der Röntgenröhre möglichst geringe Änderungen erfährt, also — wenn es sich um Betrieb mit periodischen Strömen handelt — jeweils möglichst plötzlieh einsetzt und bis zu ihrem wieder möglichst plötzlichen Aufhören \vomöglich unverändert bleibt.The penetration ability of the X-rays generated in an X-ray tube decreases with the speed of the cathode rays producing the x-rays and this again with the electrical voltage acting on the X-ray tube. If the X-ray tube is therefore subjected to voltages of varying magnitude, then it changes with it also constantly the hardness, the penetration ability of the delivered by it X-rays. To generate X-rays that are as homogeneous as possible, as they are for some Applications, especially in the treatment of patients using X-rays, are desirable is, you have to ensure that the voltage on the X-ray tube experiences the smallest possible changes, that is - if it is a question of operation with periodic currents - in each case as suddenly as possible begins and remains unchanged until it ceases as suddenly as possible remain.

Eine diesem Zwecke dienende Einrichtung bildet den Gegenstand der Erfindung. Bei der neuen Einrichtung wird, wie dies an sich gebräuchlich ist, die Röntgenröhre im Sekundärkreise eines mit einem periodisch seine Stärke ändernden Strom, etwa mit Maschinenwechselstrom oder mit unterbrochenem Gleichstrom gespeisten Transformationsgerätes, betrieben. Das Transformationsgerät besteht jedoch gemäß der Erfindung aus zwei ferromagnetischen Kernen, die einander zu einem Luftstrecken enthaltenden magnetischen Kreise ergänzen und drei Wickelungen, nämlich eine Sekundärwickelung und zwei Primärwickelungen, tragen, von welch letzteren die eine gleichachsig mit der Sekundärwickelung auf dem einen, die andere auf dem anderen ferromagnetischen Kernteil angebracht ist. Die beiden Primärwickelungen sind mit einer gemeinsamen Schaltvorrichtung verbunden, die so eingerichtet ist, daß bei ihrer Betätigung beide Primärwickelungen gleichzeitig einander entgegengesetzte, aber eindeutig einander zugeordnete, und zwar solche Änderungen ihrer Windungszahl erfahren, daß die Summe der Produkte aus eingeschalteter Windungszahl und Stromstärke für beide Wickelungen zusammen merklich unverändert bleibt. In dem einfachsten und praktisch wichtigsten Falle, nämlich bei Hintereinanderschaltung beider Primärwickelungen, ist also die Schaltvorrichtung so eingerichtet, daß die Summe der von den beiden Primärwickelungen eingeschalteten Windungen merklich unverändert bleibt. Dies gilt bei untereinander gleicher Windungsfläche aller Primärwindungen; allgemein - ausgedrückt, kommt es nur darauf an, die Summe der magnetisierenden Kräfte, also der Produkte aus Stromstärke und gesamter eingeschalteter Windungsfläche der beiden Primärwickelungen, merklich unverändert zu erhalten.A device serving this purpose forms the subject of the invention. In the As is customary, the new device will be the X-ray tube in the secondary circuit one with a current that changes its strength periodically, for example with alternating machine current or with an interrupted DC-fed transformation device. The transformation device However, according to the invention consists of two ferromagnetic cores facing each other add a magnetic circuit containing clearances and three windings, namely a secondary winding and two primary windings, of which the latter one is coaxial with the secondary winding on one, the other on the other ferromagnetic core part. The two primary windings are connected to a common switching device which is arranged so that when actuated, both primary windings are simultaneously opposite to one another, but uniquely assigned to one another, namely such changes in their number of turns, that the sum of the products of the number of turns switched on and the current strength for both windings together is noticeably unchanged remain. In the simplest and practically most important case, namely when connected in series both primary windings, so the switching device is set up so that the sum of the turns switched on by the two primary windings remains noticeably unchanged. This applies to equal winding area of all primary windings; generally - expressed, all that matters is the sum of the magnetizing forces, i.e. the products from the current strength and the total switched-on winding area of the two primary windings, noticeably unchanged.

Der Transformator durchläuft so bei der Betätigung der Schaltvorrichtung einen Bereich untereinander verschiedener Koppelungsgrade bei praktisch gleichbleibendem Umsetzungsverhältnis. Seine Streuung und damit die Kurvenform der unter sonst gleichen Verhältnissen in seiner Sekundärwickelung induzierten elektromotorischen Kraft,The transformer thus passes through a range when the switching device is actuated different degrees of coupling with one another with a practically constant conversion ratio. Its scatter and thus the curve shape of the under otherwise identical conditions in its secondary winding induced electromotive force,

also auch die Kurvenform der Klemmenspannung der Röntgenröhre, wird in feinstufiger, praktisch stetiger Weise verändert.so also the curve shape of the terminal voltage of the X-ray tube is in finely graduated, practically changed steadily.

Eine Ausführungsform der neuen Einrichtung' ist in der Zeichnung schematisch dargestellt, α und b sind die beiden ferromagnetischen Kerne, auf deren einem (a) gleichachsig mit der Primärwickelung c die Sekundär-(Hochspannungs-) Wickelung" d und aufAn embodiment of the new device 'is shown schematically in the drawing, α and b are the two ferromagnetic cores, on one of which (a) coaxial with the primary winding c the secondary (high-voltage) winding " d and on

ίο- deren anderem (b) die andere Primärwickelung e mit ihrem die Luftstrecken / enthaltenden Kraftlinienwege zur Sekundärwickelung d sich befindet. Die beiden Primärwickelungen besitzen Windungen untereinander gleicher geometrischer Beschaffenheit und sind in Hintereinanderschaltung miteinander über die Schaltvorrichtung g verbunden, durch welche, wenn die Stellung ihres beweglichen Teiles geändert wird, ebenso viele Windüngen von der einen Primärwickelung' ab- ■ wie von der anderen hinztigeschaltet werden. Man kann so die Kurvenform der Spannung an der Röntgenröhre beeinflussen und nach Wunsch abflachen. ίο- whose other (b) the other primary winding e is located with its lines of force paths containing the air paths / to the secondary winding d . The two primary windings have turns of the same geometric nature and are connected in series via the switching device g , through which, when the position of its movable part is changed, as many turns are switched off from one primary winding as from the other. In this way you can influence the curve shape of the voltage on the X-ray tube and flatten it as you wish.

Vorteilhaft ist es noch, der Röntgenröhre, wie bekannt, einen Widerstand h hohen Betrages (etwa von der Größenordnung ihres eigenen Widerstandes) vorzuschalten. Der Widerstand Ii bewirkt, daß, bevor die Entladung durch die Röntgenröhre i hindurch einsetzt, solange also kein Strom sie und den Widerstand durchfließt, die Spannung" in vollem, durch den Widerstand unbeeinflußtem Betrage auf die Röntgenröhre wirkt, während vom Augenblicke des Einsetzens der Entladung an auch der Widerstand vom Strom durchflossen wird und daher einen Teil der ,Spannung, den in ihm auftretenden Spannungsabfall, der Röntgenröhre entzieht.It is also advantageous, as is known, to connect a resistor h of high magnitude (approximately of the order of magnitude of its own resistance) to the X-ray tube. The resistor Ii has the effect that before the discharge begins through the X-ray tube i , so as long as no current flows through it and the resistor, the voltage acts on the X-ray tube in its full amount, unaffected by the resistance, from the moment the discharge begins the resistor is also traversed by the current and therefore part of the voltage, the voltage drop occurring in it, is withdrawn from the X-ray tube.

Die Röntgenröhre -wird also, ganz entsprechend der plötzlichen Widerstandsabnahme, die sie beim Einsetzen der Entladung erfährt, vom Einsetzen der Entladung ab plötzlich einer gegenüber der vor dem Einsetzen der Entladung herrschenden verminderten Spannung ausgesetzt, und es ist deshalb auch das durch die plötzliche Widerstandsabnahme bewirkte Ansteigen der Stromstärke in ihr, ihrer Belastung, vermindert oder selbst ganz vermieden. Man kann so, ohne die Röntgenröhre zu gefährden, viel höhere Anfangsspannungen, gewissermaßen als Zündspannungen, .an sie anlegen und so auch Röntgenröhren mit Nutzen betreiben, in welchen — infolge ihres großen Anfangs-Widerstandes — mit den bisher zulässig gewesenen Spannungen eine Entladung ohne besondere Hilfsmittel überhaupt nicht erzeugt werden kann.The X-ray tube is therefore, entirely in accordance with the sudden decrease in resistance that it experiences when the discharge starts, from the start of the discharge onwards, it is suddenly exposed to a voltage that is lower than the voltage that prevailed before the start of the discharge, and this is also the result of the sudden decrease in resistance An increase in the strength of the current in it, its load, diminished or even avoided entirely. In this way, without endangering the X-ray tube, much higher initial voltages, as it were, as ignition voltages, can be applied to it, and thus X-ray tubes can also be operated with benefit, in which - due to their high initial resistance - a discharge without any special voltage with the voltages previously permissible Aid cannot be generated at all.

Damit die Röntgenröhre nur Spannungen gleichbleibender Richtung aufgedrückt erhält, kann sie in bekannter Weise über eine in ihrem Stromkreise angebrachte periodisch wirkende, gegebenenfalls auch als AVechselstromgleichrichter ausgebildete, zweckmäßig umlaufende Schaltvorrichtung k gespeist werden. Zur \^ermeidung von Funkenübergängen und der durch sie \rerursachten, den Betrieb der Röntgenröhre störenden schnellen elektrischen Schwingungen wird die periodisch wirkende Schaltvorrichtung mit Vorteil so ausgebildet, daß ihre relativ gegeneinander bewegten Teile miteinander, zweckmäßig durch Bürsten o.. dgl., in unmittelbarer leitender Berührung stehen. .So that the X-ray tube only receives voltages in a constant direction, it can be fed in a known manner via an expediently rotating switching device k installed in its circuit, possibly also designed as an AC rectifier. In order to avoid spark transitions and the rapid electrical oscillations caused by them, which interfere with the operation of the X-ray tube, the periodically acting switching device is advantageously designed in such a way that its parts, which move relative to one another, are in direct contact with one another, expediently by brushes or the like conductive contact. .

Claims

Patent-to sayings:

1. Equipment for the operation of X-ray tubes with periodic currents, characterized by a transformation device with two ferromagnetic cores, the complement each other to form a magnetic circuit containing clearances and each of which has a primary winding, one also carries the secondary winding ", with the two primary windings with each other via a switching device " are of such a quality that when they are operated both primary windings at the same time clearly assigned to one another, but " experience opposite changes in their number of turns, through which the sum of their magnetizing forces remains noticeably unchanged.

2. Device "according to claim 1, characterized by cascading

• direction of the two equal areas enclosed by each winding having primary windings and setting the switching device to a noticeably unchanged sum of their number of turns.

1 sheet of drawings.