DE4107199A1 - Hochfrequenz-roentgengenerator - Google Patents
Hochfrequenz-roentgengeneratorInfo
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- H05G—X-RAY TECHNIQUE
- H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
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Description
Die Forderung nach einer möglichst glatten Hochspannung wird
bei einem Röntgengenerator derzeit durch Siebung mit Hochspan
nungskondensatoren, deren Kapazität in der Größenordnung eini
ger nF liegt, bewerkstelligt. Neben den hohen Kosten für diese
Spezialkondensatoren fällt deren große gespeicherte Energie
unangenehm ins Gewicht, da nach einem Röhrendurchschlag wert
volle Zeit zum Wiederaufladen der Kondensatoren verloren geht.
Um die gespeicherte Energie zu reduzieren, muß man die Kapazi
tät dieser Kondensatoren verringern. Um dennoch eine gute Glät
tung zu erzielen, muß man die Wechselrichterfrequenz des den
Hochspannungstransformator speisenden Wechselrichters erhöhen,
was nur in begrenztem Umfang wirtschaftlich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hochfrequenz-Röntgen
generator zu schaffen, bei dem die Welligkeit der Hoch
spannung an der Röntgenröhre bei geringer, im Hochspannungs
kreis gespeicherter Energie und relativ niedriger Wechselrich
terfrequenz gering ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch einen Hochfre
quenz-Röntgengenerator, der eine Reihe von Sekundärwicklungen
aufweist, von denen jede an je einem Hochspannungsgleichrichter
mit parallel geschaltetem Kondensator angeschlossen ist, welche
zur Bildung der Röntgenröhrenspannung in Reihe geschaltet sind
und bei dem jeder Sekundärwicklung je eine Primärwicklung zuge
ordnet ist, wobei die Primärwicklungen zusammen mit Verzöge
rungskapazitäten eine Laufzeitkette bilden, in der von der Pri
märspannungsquelle eine fortschreitende Welle erzeugt wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Hochfrequenz-Röntgengenerator ist die
Sekundärseite in einzelne Teilwicklungen mit separater Gleich
richtung und Siebung aufgeteilt. Die Primärseite ist als Lauf
zeitglied ausgebildet, so daß eine fortschreitende Welle die
Wicklung entlang läuft. Die einzelnen sekundären Teilwicklungen
werden zu unterschiedlichen Zeitpunkten von dieser Welle er
reicht und deren Kondensatoren nacheinander aufgeladen. Bei
geeigneter Dimensionierung wird so stets mindestens ein Konden
sator einer Teilwicklung geladen. Trotz einer erheblichen Wel
ligkeit für jeden einzelnen Kondensator ist die Welligkeit der
Summenspannung, welche die Hochspannung für die Röntgenröhre
bildet, sehr gering.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Hochfrequenz-Röntgengenerator nach der Erfindung,
und
Fig. 2 ein Schaltbild zur Erläuterung der Wirkungsweise des
Hochfrequenz-Röntgengenerators gemäß Fig. 1.
In der Fig. 1 ist eine Röntgenröhre 1 dargestellt, die von einer
Reihe von Hochspannungsgleichrichtern 2 bis 7 mit Hochspannung
versorgt wird. Die Hochspannungsgleichrichter 2 bis 7 speisen
parallelgeschaltete Kondensatoren 8 bis 13, welche in Reihe zu
einander liegen und die Hochspannung an der Röntgenröhre 1 bil
den. Die Hochspannungsgleichrichter 2 bis 7 werden von den Se
kundärwicklungen 14 bis 19 eines Hochspannungstransformators
gespeist, welcher in Reihe zueinander geschaltete Primärwick
lungen 20 bis 25 aufweist. Jeder Sekundärwicklung 14 bis 19 ist
je eine Primärwicklung 20 bis 25 zugeordnet.
Die Primärwicklungen 20 bis 25 bilden zusammen mit Verzöge
rungskapazitäten 26 bis 31 eine Laufzeitkette, in der von einem
Wechselrichter 32, der aus dem Netz über einen Gleichrichter
gespeist wird, eine fortschreitende Welle erzeugt wird.
Die Fig. 2 zeigt, daß der Wechselrichter 32 als Primärspan
nungsquelle mit dem Innenwiderstand 33 die Laufzeitkette 20 bis
31 speist. Die so erzeugte Welle erreicht nach einer gewissen
Verzögerung mehr oder weniger stark gedämpft den Abschlußwider
stand 34. Die jeweiligen Leitungsteilstücke werden zu unter
schiedlichen Zeitpunkten erreicht.
Gewünscht ist ausschließlich eine fortschreitende Welle, also
keine stehende Welle. Üblicherweise wird hierzu gefordert, daß
die Widerstände 33, 34 dem Wellenwiderstand der Laufzeitkette
entsprechen, um Reflexionen zu vermeiden. Eine weitere Möglich
keit besteht darin, die Dämpfung der Laufzeitkette so hoch zu
wählen, daß praktisch keine Spannung mehr am Widerstand 34 an
kommt, so daß dieser Widerstand und auch der Widerstand 33
entfallen kann, da keine rücklaufende Welle existiert. Davon
ist bei dem Hochfrequenz-Röntgengenerator gemäß Fig. 1 Gebrauch
gemacht. Die hohe Dämpfung erfolgt durch Abgabe der Energie an
die Sekundärwicklungen 14 bis 19.
Mit zunehmender Dämpfung und damit steigender Entfernung von
der Einspeisung nimmt die Amplitude der Welle ab. Dies läßt
sich durch Erhöhung der Windungszahlen der Sekundärwicklungen
ausgleichen. Dies bedeutet, daß die Windungszahlen der Sekun
därwicklungen 14 bis 19 mit wachsender Entfernung vom Ein
speisungspunkt zunehmen.
Darüber hinaus läßt sich durch Verminderung der Streuinduktivi
tät der Teiltransformatoren mit wachsender Entfernung vom Ein
speisepunkt eine weitgehend lastunabhängige Kompensation der
Amplituden erreichen.
Die Primärwicklungen 20 bis 25 können zweckmäßigerweise so aus
gebildet sein, daß die Verzögerungskapazitäten 26 bis 31 von
den Wicklungskapazitäten selbst gebildet sind, so daß zusätz
liche Kondensatoren auf der Primärseite entfallen können.
Die magnetische Kopplung zwischen einander entsprechenden Pri
märwicklungen 20 bis 25 und Sekundärwicklungen 14 bis 19 muß
möglichst hoch sein, dagegen zwischen einander nicht zugeord
neten Wicklungen möglichst niedrig.
Claims (4)
1. Hochfrequenz-Röntgengenerator mit einem Hochspannungstrans
formator, der eine Reihe von Sekundärwicklungen (14 bis 19)
aufweist, von denen jede an je einem Hochspannungsgleichrichter
(2 bis 7) mit parallel geschaltetem Kondensator (8 bis 13)
angeschlossen ist, welche zur Bildung der Röntgenröhrenspannung
in Reihe geschaltet sind und bei dem jeder Sekundärwicklung (14
bis 19) je eine Primärwicklung (20 bis 25) zugeordnet ist, wo
bei die Primärwicklungen (20 bis 25) zusammen mit Verzögerungs
kapazitäten eine Laufzeitkette bilden, in der von der Primär
spannungsquelle (32) eine fortschreitende Welle erzeugt wird.
2. Hochfrequenz-Röntgengenerator nach Anspruch 1, bei dem die
Verzögerungskapazitäten (26 bis 31) von den Wicklungskapazi
täten der Primärwicklungen (20 bis 25) gebildet sind.
3. Hochfrequenz-Röntgengenerator nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Win
dungszahlen der Sekundärwicklungen (14 bis 19) mit wachsender
Entfernung vom Einspeisungspunkt zunehmen.
4. Hochfrequenz-Röntgengenerator nach einem der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Streuinduktivität zwischen den Primär- und Sekundärwick
lungen (14 bis 19, 20 bis 25) mit wachsender Entfernung vom
Einspeisepunkt abnimmt.
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