DE388059C

DE388059C - Equipment for the operation of X-ray tubes using vacuum tubes with glow cathode and grid

Info

Publication number: DE388059C
Application number: DED35508D
Authority: DE
Original assignee: Reiniger Gebbert & Schall AG
Current assignee: Reiniger Gebbert & Schall AG
Priority date: 1919-03-05
Filing date: 1919-03-05
Publication date: 1924-01-08

Description

Einrichtung zum Betriebe von Röntgenröhren unter Verwendung von Vakuumröhren mit Glühkathode und Gitter. Bei der Erzeugung von Röntgenstrahlen, besonders von harten, durchdringungsfähigen Röntgenstrahlen, wie sie gegenwärtig vor allem für die Zwecke der Strahlenbehandlung tiefliegender Krankheitsherde Verwendung finden, kommt es darauf an, an die Röntgenröhre periodisch kurzdauernde, hohe Spannungen von gleichbleibender Richtung anzulegen. Bei den bekannten Einrichtungen zu diesem Zwecke werden diese Spannung und die durch sie in der Röntgenröhre hervorgerufenen periodischen kurzen Entladungsstöße dadurch erzeugt, daß der Speisestrom für die Röntgenröhre in der Regel unter Vermittlung eines geeigneten Transformationsgerätes einer Spezialwechselstrommaschine entnommen oder durch einen, im Primärstromkreise des Transformationsgerätes angebrachten, periodisch wirkenden Stromunterbrecher (Motorunterbrecher) beeinflußt wird. Die Spezialwechselstrommaschinen haben den Nachteil hohen Gewichtes - und mangelhafter Energieausnutzung, während die für den vor- ' liegenden Zweck praktisch in Betracht kommenden Motorunterbrecher in manchen Fällen. ver-_ hältnismäßig leicht durch Verunreinigungen ihrer Kontaktflüssigkeit (Quecksilber) Betriebsstörungen ausgesetzt sind.Device for operating X-ray tubes using vacuum tubes with hot cathode and grid. When generating X-rays, especially from hard, penetrable X-rays, such as those currently used mainly for the purposes of radiation treatment of deep-seated foci of disease are used, it depends on periodically short-term, high voltages applied to the X-ray tube to be applied from the same direction. With the known bodies to this The purpose is this voltage and the voltage it creates in the X-ray tube periodic short bursts of discharge generated in that the supply current for the X-ray tubes usually mediated by a suitable transformation device Taken from a special alternating current machine or by one in the primary circuit of the transformation device attached, periodically acting circuit breaker (Engine breaker) is influenced. The special alternating current machines have the Disadvantage of high weight - and insufficient use of energy, while for the present purpose practical motor breakers in some Cases. relatively easy due to contamination of your contact fluid (Mercury) are exposed to malfunctions.

Diese Übelstände sind bei der neuen Ein- r richtung vermieden, die in einigen beispielsweisen Ausführungsformen in den Abbildungen schematisch ihrer Schaltungsanordnung nach dargestellt ist.These inconveniences are avoided with the new establishment in some exemplary embodiments in the figures schematically Circuit arrangement is shown according to.

Steht eine Gleichstromquelle von genügend hoher Spannung zur Verfügung, so kann man sich der Ausführungsform nach Abb. x bedienen, in welcher, wenn das Gitter a der in an sich bekannter Weise eine Glühkathode und ein zwischen Glühkathode und Anode liegendes Gitter aufweisenden Vakuumröhre b kein Potential von außen aufgedrückt erhält, von der Gleichstromquelle c aus Strom durch die Röntgenröhre d zur Anode e der Glühkathodenröhre b und über die - ihrerseits, beispielsweise von der Batterie f aus geheizte - Glühkathode g zur Stromquelle c zurückfließt.If a direct current source of sufficiently high voltage is available, so you can use the embodiment according to Fig. x, in which, if the Lattice a, in a known manner, a hot cathode and a hot cathode between and vacuum tube b having anode lying grid no external potential is imposed receives, from the direct current source c from current through the X-ray tube d to the anode e of the hot cathode tube b and via the - in turn, for example from the battery f from heated - hot cathode g flows back to the current source c.

Wird das Gitter a mit einer Stromquelle verbunden, deren Spannung den in Abb. 2 dargestellten zeitlichen Verlauf aufweist, wie dies in an sich bekannter Weise etwa durch einen Unterbrecher oder eine kleine Spezialdynamo herbeigeführt werden kann, so wird- der Strom= kreis der Röntgenröhre von einem periodisch unterbrochenen Strom von gleichbleibender Richtung mit der in Abb.3 dargestellten Kurvenform durchflossen.If the grid a is connected to a power source, its voltage has the time course shown in Fig. 2, as is known per se Wise brought about by a breaker or a small special dynamo can be, the current = circuit of the X-ray tube is periodically interrupted Current flowing through it in a constant direction with the curve shape shown in Figure 3.

An ein Wechselstromnetz von gewöhnlicher Spannung kann man gemäß Abb. 4 einen Transformator h anschließen, der an seinen Sekundärklemmen eine mittelhohe Spannung liefErt und in seinem Sekundärstromkreis außer der Glühkathodenröhre b die Prim-.irwicklung eines Hochspannungstransformators i enthält, in dessen Sekundärstromkreis die Röntgenröhre eingeschaltet ist. Erteilt man mittels der von dem Synchronmotor k angetriebenen umlaufenden Schaltvorrichtung m. dem Gitter cc ein Potential von dem in Abb. 5 dargestellten zeitlichen Verlauf, so erhält der Primärstrom des Transformators i die in Abb. 6, die Spannung an der Röntgenröhre die in Abb. 7 dargestellte Kurvenform. Die Transformatoren, insbesondere der Transformator i, können erwünschten Falles auch als Autotransformatoren ausgebildet sein.To an alternating current network of ordinary tension you can connect a transformer h as shown in Fig. 4, which is connected to its secondary terminals a medium-high voltage supplied and in its secondary circuit except for the hot cathode tube b contains the primary winding of a high-voltage transformer i, in its secondary circuit the X-ray tube is switched on. Issued by means of the synchronous motor k driven rotating switching device m. the grid cc a potential of the time curve shown in Fig. 5, then receives the primary current of the transformer i the curve shown in Fig. 6, the voltage on the X-ray tube the curve shown in Fig. 7. The transformers, in particular the transformer i, can if desired can also be designed as autotransformers.

Will man den ferromagnetischen Kern des zweiten Transformators i, der auch mit offenem Eisen als Induktorium ausgebildet sein kann, voll ausnutzen, so kann man, wie in dem Ausführungsbeispiel Abb. 8, - zwei Glühkathodenröhren b und b1 und einen Transformator i mit zwei Primärwicklungen st und o verwenden, von denen die eine im entgegengesetzten Sinne gewickelt ist wie die andere. Dadurch, daß die beiden Gitter a und a1 je an eines der beiden umlaufenden Kontaktstücke der Schaltvorrichtung m angeschlossen sind, unterscheidet sich der zeitliche Verlauf des Potentiales des Gitters a von demjenigen des Gitters a1 ebenso, wie die Kurve in Abb. 9 von ihrem Spiegelbilde bezüglich der Zeitachse. Es wird daher der Strom in der Primärwicklung n in dem Augenblick unterbrochen, in welchem die Spannung, wie sie an n im Augenblick der Unterbrechung herrscht, an die Primärwicklung o angelegt wird, so daß wegen des entgegengesetzten Wicklungssinnes von n und o der ferromagnetische Kern des Tra:nsformationsgerätes i entsprechend der Abb. io ummagnetisiert wird und demgemäß die Spannung an der Röntgenröhre die Kurvenform von Abb. i= annimmt. M'ie ersichtlich ist, kann die Ummagnetisierung auch auf andere Meise, etwa durch die umgekehrte Anordnung der einen Glühkathodenröhre in ihrem Stromkreis und bei untereinander gleichem Wicklungssinn der beiden Wicklungen n und o, die dann durch eine einzige Wicklung ersetzt werden können, herbeigeführt werden.If you want to make full use of the ferromagnetic core of the second transformer i, which can also be designed as an inductor with open iron, you can, as in the embodiment example Fig. 8, - two hot cathode tubes b and b1 and a transformer i with two primary windings st and o use, one of which is wound in the opposite sense as the other. Because the two grids a and a1 are each connected to one of the two circumferential contact pieces of the switching device m, the time course of the potential of the grid a differs from that of the grid a1, as does the curve in Fig. 9 from its mirror image the timeline. The current in the primary winding n is therefore interrupted at the moment in which the voltage prevailing at n at the moment of the interruption is applied to the primary winding o, so that because of the opposite winding sense of n and o the ferromagnetic core of the Tra: nsformationsgerätes i is remagnetized according to Fig. Io and accordingly the voltage on the X-ray tube assumes the curve shape of Fig. I =. As can be seen, the magnetization reversal can also be brought about in a different way, for example by reversing the arrangement of one hot cathode tube in its circuit and with the two windings n and o having the same winding directions, which can then be replaced by a single winding.

Auch beim Anschluß der Einrichtung an eine Gleichstromquelle hoher Spannung, etwa nach dem Ausführungsbeispiel Abb. 12 läßt sich die Ummagnetisierung ausführen. Die periodische Potentialänderung der beiden Gitter a und a1 kann wiederum durch einen periodisch arbeitenden Unterbrecher oder andere bekannte Mittel bewerkstelligt werden. Abb. 1.3 zeigt den zeitlichen Verlauf der Gitterpotentiale von a und a1, Abb. 14 den zeitlichen Verlauf der Ströme in den Primärwicklungen n und o, Abb. 1g den zeitlichen Verlauf der Magnetisierung und Abb. 16 denjenigen der Spannung an der Röntgenröhre d.Even when connecting the device to a direct current source, higher Voltage, for example according to the exemplary embodiment in Fig. 12, the magnetization reversal carry out. The periodic change in potential of the two grids a and a1 can in turn accomplished by a periodically operating breaker or other known means will. Fig. 1.3 shows the course of the lattice potentials of a and a1 over time, Fig. 14 the temporal course of the currents in the primary windings n and o, Fig. 1g shows the course of the magnetization over time and Fig. 16 that of the voltage on the X-ray tube d.

Durch bekannte Mittel kann, soweit dies erforderlich ist, die geringe Spannung von entgegengesetzter Richtung von der Röntgenröhre d ferngehalten werden.By known means, if necessary, the small Voltage from the opposite direction are kept away from the X-ray tube d.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for operating X-ray tubes using vacuum tubes with hot cathode and grid, characterized in that there is at least one vacuum tube in the supply circuit of the X-ray tube, the grid potential of which is periodically changed by a special device.

2. Device for operating X-ray tubes according to claim i, in which the Vacuum tubes with hot cathode and grid connected in series with the primary winding a transformation device feeding the X-ray tube, marked by a special power source, by means of which the potential of the intermediate conductor the vacuum tube is changed periodically.

3. Device according to claim 2 or with a rotating switching device for controlling the potential of the grid of the one that feeds the X-ray tube or from a special power source, characterized in that, that two vacuum tubes with hot cathode and grid in such an arrangement, for. More colorful Use of two primary windings with opposite directions of winding provided are, so that the ferromagnetic core of the X-ray tube feeding transformation device magnetized in the opposite direction under the action of a vacuum tube becomes as under that of the other vacuum tube.

4. Device according to claim 3 for connection to alternating current sources, characterized in that at least one the grid gets its potential from the alternating current source itself through an intermediary synchronously with the alternating current circulating switching device receives.