DE488810C - Device for regulating the size of the focal spot in incandescent cathode roentgen tubes - Google Patents

Device for regulating the size of the focal spot in incandescent cathode roentgen tubes

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DE488810C
DE488810C DEM89745D DEM0089745D DE488810C DE 488810 C DE488810 C DE 488810C DE M89745 D DEM89745 D DE M89745D DE M0089745 D DEM0089745 D DE M0089745D DE 488810 C DE488810 C DE 488810C
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05GX-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/08Electrical details
    • H05G1/26Measuring, controlling or protecting
    • H05G1/30Controlling
    • H05G1/52Target size or shape; Direction of electron beam, e.g. in tubes with one anode and more than one cathode

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  • X-Ray Techniques (AREA)

Description

Vorrichtung zur Regelung der Größe des Brennflecks bei Glühkathodenröntgenröhren Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der Größe des Brennflecks bei Glühkathodenröntgenröhren und bezweckt, den Brennfleck entsprechend seiner jeweiligen Belastung selbsttätig zu vergrößern oder zu verkleinern. Bei den bisherigen Glühkathodenröntgenröhren wird entweder mit Hilfe einer Glühkathode ein unveränderlicher Brennfleck erzeugt, oder es war die Möglichkeit gegeben, mit Hilfe von zwei Glühkathoden zwei verschieden große Brennflecke zu erzeugen, und zwar in der Regel entweder einen scharfen, schwach belastbaren Brennfleck oder einen erheblich größeren, stark belastbaren Brennfleck. Den Röntgenröhren letzterer Bauart haftet naturgemäß der Mangel an, daß sie nur mit zwei extremen Brennflecken arbeiten können, ohne daß eine Übergangsmöglichkeit zwischen den beiden Größen der Brennflecke gegeben ist. Abgesehen hiervon ist die Umschaltung der Röntgenröhre, nachdem sie einmal auf den Patienten eingestellt ist, von einem Brennfleck auf den anderen umständlich und störend.Device for regulating the size of the focal spot in hot cathode x-ray tubes The invention relates to a device for regulating the size of the focal spot Incandescent cathode x-ray tubes and aims to adjust the focal spot according to its respective To increase or decrease the load automatically. With the previous hot cathode x-ray tubes an unchangeable focal point is created either with the help of a hot cathode, or it was possible to use two hot cathodes to make two different ones to produce large focal spots, usually either sharp or faint resilient focal point or a considerably larger, heavily resilient focal point. The X-ray tubes of the latter type naturally have the defect that they only can work with two extreme focal points without the possibility of a transition between the two sizes of the focal point is given. Apart from that, the Switching the X-ray tube after it has been adjusted to the patient from one focal point to the other cumbersome and annoying.

Weiterhin sind Einrichtungen bekannt, die dazu dienen, die Größe des Brennflecks durch bestimmte Aufladung der Sammelvorrichtung einzustellen. Bei diesen Einrichtungen macht die Regelung die Bedienung eines besonderen Regelwiderstandes oder den Einbau einer besonderen mechanischen Schaltvorrichtung notwendig. Vorgeschlagen sind auch Anordnungen, bei denen eine Brennfleckregelung bei sich änderndem Röhrenstrom durch Änderung des Feldes zwischen Kathode und Sammelvorrichtung mittels eines zwischen Hochspannungsquelle und Anode angeordneten und an die Sammelvorrichtung angeschlossenen Widerstandes erfolgen soll. Eine solche Anordnung ohne besondere Hilfsmittel führt jedoch zu derartigen technischen Schwierigkeiten, daß sie in dieser Form praktisch unausführbar is.Furthermore, devices are known which serve to reduce the size of the Adjust the focal spot by certain charging of the collecting device. With these Facilities makes the regulation the operation of a special rheostat or the installation of a special mechanical switching device is necessary. Proposed are also arrangements in which a focal point control when the tube current changes by changing the field between cathode and collecting device by means of an between High voltage source and anode arranged and connected to the collecting device Resistance should take place. Such an arrangement leads without special aids however, to such technical difficulties that they are practical in this form is impracticable.

Nach der Erfindung wird die Erzeugung von Brennflecken verschiedener Größe entsprechend der jeweiligen Belastung der Röntgenröhre dadurch erzielt, daß durch eine in an sich bekannter Weise vor der Kathode der Röntgenröhre in deren Stromkreis geschaltete, Spannung verbrauchende Vorrichtung entsprechend den Röhrenstromschwankungen eine Einrichtung gesteuert wird, von der aus eine dem Spannungsabfall an der steuernden Vorrichtung entgegengesetzt gerichtete Spannung der Sammelvorrichtung zugeführt wird. Zur Erzielung eines Brennflecks bestimmter Größe braucht wegen der so erreichten Abhängigkeit der Brennfleckgröße vom Röhrenstrom z. B. nur der im Heizstromkreis der Röntgenröhrenglühkathode liegende Widerstand geändert zu werden, wodurch sich die zugehörige Größe des Brennflecks selbsttätig einstellt.According to the invention, the generation of focal spots is different Size according to the respective load on the X-ray tube achieved in that by a known manner in front of the cathode of the X-ray tube in its Circuit switched, voltage-consuming device according to the tube current fluctuations a device is controlled from which one of the voltage drop across the controlling Apparatus oppositely directed voltage is supplied to the collector will. In order to achieve a focal point of a certain size, because of the achieved Dependence of the focal spot size on the tube current z. B. only the one in the heating circuit of the X-ray tube incandescent cathode to be changed, thereby increasing automatically adjusts the corresponding size of the focal spot.

. In den Abbildungen sind zwei Ausführungsformen der Vorrichtung nach der Erfindung schematisch dargestellt. Bei der Ausführungsform nach Abb. i liegt das eine Ende der Sekundärspule des Hochspannungstransformators i unmittelbar an der Anode 2 der Röntgenröhre 5, während das andere Ende über einen Widerstand 3 an die Glühkathode 4 der Röntgenröhre angeschlossen ist. Die Glühkathode q. ist von einer gegen sie isoliert angebrachten Sammelvorrichtung 6 umgeben. Die Sammelvorrichtung darf in diesem Falle nicht über den Widerstand 3 mit der Glühkathode in elektrisch leitender Verbindung stehen, da der Spannungsabfall, der im Widerstande 3 entsprechend der jeweiligen Betriebsstromstärke entsteht, die Sammelvorrichtung in dem Sinne aufladen würde, daß sie mit steigender Röhrenstromstärke in ihrer Sammelwirkung unterstützt wird. Da aber erfindungsgemäß mit steigender Röhrenstromstärke eineVergrößerung desBrennflecks erzielt werden soll, ist es notwendig, die Sammelvorrichtung erst über ein stromwendendes Mittel mit der Glühkathode zu verbinden.. In the figures are two embodiments of the device according to of the invention shown schematically. In the embodiment according to Fig. I is one end of the secondary coil of the high-voltage transformer i directly the anode 2 of the X-ray tube 5, while the other end via a resistor 3 to the hot cathode 4 of the X-ray tube connected. The hot cathode q. is surrounded by a collecting device 6 which is attached to it and is insulated from it. the In this case, the collecting device must not have the resistor 3 with the hot cathode are in electrically conductive connection, because of the voltage drop that occurs in the resistance 3 arises according to the respective operating current strength, the collecting device would charge in the sense that with increasing tube amperage it would collect in its collecting effect is supported. However, according to the invention, there is an increase as the tube current increases of the focal spot is to be achieved, it is necessary to first remove the collecting device to be connected to the hot cathode via a current-reversing means.

Zu diesem Zweck ist eine Dreielektrodenröhre 7 vorgesehen, die mit ihrer Glühkathode 8 mit dem Ende des Widerstandes 3 verbunden ist, das der Glühkathode q. der Röntgenröhre 5 zugewandt ist, während das Gitter 9 am anderen Ende des Widerstandes liegt. Ferner ist die Anode =o mit der Sammelvorrichtung 6 unmittelbar leitend verbunden.For this purpose, a three-electrode tube 7 is provided with its hot cathode 8 is connected to the end of the resistor 3, that of the hot cathode q. the X-ray tube 5 faces, while the grid 9 is at the other end of the resistor lies. Furthermore, the anode = o is directly conductively connected to the collecting device 6.

Ferner ist in den Anodenkreis der Dreielektrodenröhre 7 eine Anodenbatterie 16 mit einem unveränderlichen Widerstande z= in Reihe geschaltet. In dieser Schaltung stellt die Dreielektrodenröhre 7 einen unveränderlichen Widerstand dar, der mit der Stromquelle 16 und dem unveränderlichen Widerstand =i als Potentiometer derart zusammenwirkt, daß der Sammelvorrichtung 6 mit wachsender Stärke des Röntgenröhrenstromes ein wachsendes positives Potential zugeführt wird. Diese positive Rufladung der Sammelvorrichtung 6 bewirkt aber durch ihre elektrostatische Einwirkung auf die an ihr vorbeieilenden Elektronen eine mit steigender Röhrenstromstärke zunehmende Schwächung der Wirkung der Sammelvorrichtung und damit eine selbsttätige Verbreiterung des Brennflecks.Further, in the anode circuit of the three-electrode tube 7, there is an anode battery 16 connected in series with an invariable resistor z =. In this circuit the three-electrode tube 7 represents an invariable resistance that corresponds to the current source 16 and the invariable resistor = i as a potentiometer in such a way cooperates that the collecting device 6 with increasing strength of the X-ray tube current a growing positive potential is supplied. This positive call charge of the But collecting device 6 caused by its electrostatic action on the electrons rushing past it increase with the tube current Weakening of the effect of the collecting device and thus an automatic widening of the focal point.

Bei der Vorrichtung nach Abb.2 steht wiederum die Sekundärspule des Hochspannungstransformators i mit ihrem einen Ende unmittelbar mit der Anode 2 der Röntgenröhre 5 in Verbindung, während ihr anderes Ende über die Primärwicklung 12 eines Transformators 13 mit einer der Stromzuführungen der Glühkathode 4 der Röntgenröhre in leitender Verbindung steht. Die zweite Stromzuführung der Glühkathode q. ist an die Sekundärwicklung i¢ des als Stromwender wirkenden Transformators angeschlossen. Die Sekundärwicklung =q. ist in sich durch einen Widerstand 15 kurzgeschlossen und liegt mit demjenigen Ende an der Sammelvorrichtung 6, das ihr mit steigendem Röhrenstrom eine positive Rufladung gegenüber der Glühkathode q erteilt.In the device according to Fig. 2, the secondary coil is in turn High-voltage transformer i with one end directly to the anode 2 of the X-ray tube 5 in connection, while its other end via the primary winding 12 a transformer 13 with one of the power supply lines of the hot cathode 4 of the X-ray tube is in a leading position. The second power supply to the hot cathode q. is connected to the secondary winding i ¢ of the transformer acting as a commutator. The secondary winding = q. is short-circuited in itself by a resistor 15 and lies with that end on the collecting device 6, which you with increasing tube current a positive call charge compared to the hot cathode q issued.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE.: x. Vorrichtung zur Regelung der Größe des Brennflecks bei Glühkathodenröntgenröhren mit durch Rückwirkung des Röhrenstromes bewirkter Regelung des Feldes zwischen Sammelvorrichtung und Glühkathode, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine in an sich bekannter Weise vor der Kathode der Röntgenröhre in deren Stromkreis geschaltete, Spannung verbrauchende Vorrichtung (3, i2) entsprechend den Röhrenstromschwankungen eine Einrichtung (7, =q.) gesteuert wird; von der aus eine dem Spannungsabfall an der steuernden Vorrichtung entgegengesetzt gerichtete Spannung der Sammelvorrichtung (6) zugeführt wird. PATENT CLAIMS .: x. Device for regulating the size of the focal spot in the case of hot cathode x-ray tubes, this is caused by the reaction of the tube current Regulation of the field between the collecting device and the hot cathode, characterized in that that by a known manner in front of the cathode of the X-ray tube in their Circuit switched, voltage consuming device (3, i2) accordingly the tube current fluctuations a device (7, = q.) is controlled; from the one directed in the opposite direction to the voltage drop on the controlling device Voltage of the collecting device (6) is supplied. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuervorrichtung ein Widerstand (3) und als spannungsumkehrende Einrichtung eine Dreielektrodenröhre (7) dient, deren Glühkathode (8) mit dem an der Glühkathode (q.) der Röntgenröhre (5) liegenden Ende des Widerstandes, deren Gitter (9) mit dem anderen Ende des Widerstandes und deren Anode (=o) mit der Sammelvorrichtung verbunden ist, und daß in den Anodenstromkreis der Dreielektrodenröhre ein unveränderlicher Widerstand (=i) und eine Stromquelle (i6) in Reihe geschaltet sind. 2. Device according to claim i, characterized in that a resistor (3) and as a control device The voltage reversing device is a three-electrode tube (7) whose hot cathode (8) with the end of the resistor lying on the hot cathode (q.) Of the X-ray tube (5), whose grid (9) with the other end of the resistor and whose anode (= o) with the collecting device is connected, and that in the anode circuit of the three-electrode tube an invariable resistor (= i) and a current source (i6) connected in series are. 3. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuervorrichtung die Primärwicklung (i2) eines Transformators (i3) und als spannungsumkehrende Einrichtung die Sekundärwicklung (=q.) des Transformators dient, die durch einen Widerstand (i5) kurzgeschlossen und derart mit der Sammelvorrichtung (6) verbunden ist, daß deren Wirkung mit steigender Röhrenstromstärke abnimmt.3. Apparatus according to claim i, characterized in that as a control device the primary winding (i2) of a transformer (i3) and as a voltage reversing device the secondary winding (= q.) of the transformer is used by a resistor (i5) is short-circuited and connected to the collecting device (6) in such a way that whose effect decreases with increasing tube current strength.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE950666C (en) * 1939-10-18 1956-10-11 Aeg X-ray tubes with continuously changeable focal spot diameter

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