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Vorrichtung zum Betreiben von mit einer Steuerelektrode versehenen
Glühkathodenröntgenröhren Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betreiben
von mit einer Steuerelektrode versehenen Glühkathodenröntgenröhren, insbesondere
zum Betreiben von Glühkathodenröntgenröhren mit selbsttätiger Brennfleckregelung
oder selbsttätiger Strombegrenzung.
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Bei Röntgenröhren mit einer Steuerelektrode mußten bisher an der Kathodenseite
der Röhre drei Anschlüsse vorgesehen sein, nämlich für die beiden Zuleitungen zum
Glühdraht, von denen die eine über einen Widerstand mit der Hochspannungsleitung
in Verbindung steht, und für diese Hochspannungsleitung selbst, die unmittelbar
mit der Steuerelektrode verbunden ist. Die allgemein gebräuchlichen Hochspannungsgeräte,
die den üblichen Heiztransformator bereits enthalten, sind jedoch nur mit
zwei entsprechenden Anschlüssen versehen, d. h. mit den beiden Zuleitungen
für den Heizstrom, von denen die eine gleichzeitig zur Zuführung der Hochspannung
zur Kathodenseite der Röhre dient.
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Durch die Erfindung ist bezweckt, die obengenannten Röntgenröhren
auch mit Hilfe von Hochspannungsgeräten betreiben zu können, die nur mit den vorher
erwähnten beiden, der Kathodenseite der Röhre entsprechenden Anschlüssen versehen
sind. Zu diesem Zweck ist nach der Erfindung zwischen die beiden Anschlußpole der
Heizleitung, von denen einer die negative Hochspannung führt, die Primärwicklung
eines die Glühkathode speisenden Zwischentransformators geschaltet. Die Sekundärwicklung
dieses Zwischentransformators ist an dem einen Ende über einen Widerstand mit dem
Hochspannungspol verbunden, wobei an der Steuerelektrode die volle Hochspannung
liegt. Diese Einrichtung bietet den Vorteil, daß die Röntgenröhre an der Kathodenseite
mit den beiden Anschlüssen einer an den negativen Pol eines Hochspannungsgerätes
angeschlossenen Heizleitung verbunden werden kann, von denen der eine Anschluß gleichzeitig
zur Zuführung der Hochspannung zur Steuerelektrode- dient.
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Der vorher genannte Zwischentransformator kann nach der Erfindung
für sich oder zusammen mit dem vorher erwähnten Widerstand auf der Röntgenröhre
an deren Kathodenseite derartig angeordnet sein, daß das Gewicht der an der entgegengesetzten
Röhrenseite vorgesehenen Kühlvorrichtung ausgeglichen wird. Falls bei dieser Anordnung
der Mittelteil der Röntgenröhre mit dem Stativ verbunden wird, ist der Vorteil erzielt,
daß infolge des Ausgleichs des Gewichts der Kühlvorrichtung durch das Gewicht des
Zwischentransformators oder des Zwischentransformators mit dem Widerstand eine Beanspruchung
des Stativs auf Verdrehung vermieden ist.
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Auf der Zeichnung ist eine nach der Erfindung hergestellte Vorrichtung
in verschiedenen Ausführungsformen schematisch dargestellt.
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Abb. z ist ein Schaltungsbild der Vorrichtung.
Abb.
2 veranschaulicht eine Einzelheit der Abb. i in größerem Maßstabe. Abb. 3 ist ein
Schaltungsbild einer ,anderen Ausführungsform, und Abb. q. veranschaulicht eine
mit der Vorrichtung nach der Erfindung versehene Röntgenröhre in. Draufsicht.
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Das in Abb. i dargestellte, von der strichpunktierten Linie i -umrahmte
Hochspannungsgerät ist mit dem Hochspannungstransformator 2, dem Gleichrichter 3
und dem Heiztransformator ¢ mit der zu diesem Transformator gehörigen Regelungsvorrichtung
5 versehen. Das Hochspannungsgerät hat drei Anschlüsse, und zwar einen Anschluß
i g für die mit der Anode 22 der Glühkathodenröntgenröhre 12 verbundene Leitung
6 und "zwei Anschlüsse 20, 2 i an der Kathodenseite der Röhre. Die Anschlüsse 20,
2 i sind mit der Sekundärwicklung des zum Hochspannungsgerät gehörigen Heiztransformators
q. verbunden. Der Anschluß 2o steht außerdem mit dem negativen Pol des Gleichrichters
3 in Verbindung.
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Mit den Anschlüssen 20, 21 werden, Leitungen 7 bzw. 8 in Verbindung
gebracht, die an die Primärwicklung 16 des Zwischentransformators g angeschlossen
sind. Die Sekundärwicklung io dieses Zwischentransformators ist mittels der Leitungen
23, 24 mit der mit einer Sammelvorrichtung 26 (Abb.2) versehenen Glühkathode i i
der Röntgbnröhre verbunden. Die in der Sekundärwicklung i o induzierte Spannung
dient daher zur Heizung dieser Glühkathode.
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In dem Schaltungsbild sind alle Hochspannung führenden Leitungen mit
starken Linien ausgezogen.
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Axial zur Glühkathode i i ist in der Röntgenröhre 12 nach Abb. i und
2 eine beispielsweise stiftförmig ausgebildete Steuerelektrode 13 angeordnet, die
von der Glühkathode i i isoliert ist. Die Zuführung der vollen Hochspannung zu dieser
Steuerelektrode erfolgt durch eine mit der Leitung verbundene Leitung 14. Zwischen
die Leitungen 14 und 23 ist ein Widerstand 15 eingeschaltet. Bei einer Steigerung
des Röhrenstromes wird das Potential der Glühkathode i i infolge des Spannungsabfalls
in dem Widerstand 15 verringert, während das Potential der Steuerelektrode 13 unverändert
bleibt. Die Größe des Brennflecks wird daher durch die Änderung des Potentialunterschiedes
zwischen der Glühkathode i i und der Steuerelektrode 13 selbsttätig derartig geregelt,
daß bei zunehmender Belastung der Röhre der Brennfleck entsprechend vergrößert und
bei abnehmender Belastung entsprechend verkleinert wird.
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Bei der in Abb.3 dargestellten Ausführungsform ist die die volle Hochspannung
führende Leitung i ¢ mit einer die Glühkathode i i umgebenden Sammelvorrichtung
30 verbunden, über,welche ein Gitter 3 i, z. B. eine Lochplatte oder ein Drahtnetz,
gespannt ist. Zwischen den Anschlüssen 2o, 2 i und der Röntgenröhre 12 ist in oben
beschriebener Weise ein Zwischentransformator g geschaltet. In vorher erläuterter
Weise ist auch zwischen der Leitung 14 und der Sekundärwicklung io des Zwischentransformators
g ein Widerstand 15 geschaltet.
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Das Gitter 3 i ist hiernach unmittelbar mit dem negativen Pol des
Hochspannungsgerätes verbunden. Das eine Ende des Widerstandes 15 ist an
das Gitter 3 i angeschlossen, während das andere Ende dieses Widerstandes an der
Glühkathode i i liegt.
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Mit Rücksicht auf die Einschaltung des Widerstandes 15 nimmt bei einer
gewissen Röhrenstromstärke das Gitter 3 i gegenüber der Glühkathode i i ein gewisses
negatives Potential an. Bei weiterer Erhöhung der Röhrenstromstärke nimmt das negative
Potential des Gitters 3 i gegenüber der Glühkathode i i ebenfalls zu. Unter der
Voraussetzung, daß die Röhrenbetriebsspannung konstant bleibt, ist daher bei der
Ausführungsform nach Abb. 3 mit Hilfe des Gitters 31 eine -selbsttätige Konstanthaltung
der Röhrenstromstärke erreicht.
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In Abb. q. ist eine strahlensichere Röntgenröhre 2 7 veranschaulicht,
in welcher ein als Steuerelektrode wirkender Stift oder ein Gitter der oben beschriebenen
Art angeordnet ist. Diese Röntgenröhre ist mit einem metallischen Mittelteil
28 versehen. Mit Hilfe des Mittelteiles 28 erfolgt die Befestigung der Röntgenröhre
an dem nicht dargestellten Stativ. An dem einen Ende ist die Röhre mit einem kugelförmigen
Behälter 18 versehen, der zur Aufnahme des. Kühlwassers für die Anode dient. Bei
bisher bekannten Röhren dieser Art trat wegen der einseitigen Anordnung der Kühlvorrichtung
18 ein Drehmoment auf, d. h. die Röhre war bestrebt, sich um ihren Befestigungspunkt
am Stativ zu drehen.
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Um diesen Mangel zu beseitigen, sind in einem Gehäuse 29, das ,an
dem der Kühlvorrichtung 18 entgegengesetzten Ende der Röhre angeordnet ist, der
oben beschriebene Transformator g und der Widerstand 15 untergebracht. Durch das
Gewicht der Teile 9, 15 wird ein Drehmoment im umgekehrten Sinn hervorgerufen, so
da.ß der Schwerpunkt der Röhre in dem metallischen Mittelteil 28
liegt.
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Der oben beschriebene Transformator 9 bildet ein Zwischengerät, dessen
Anordnung bei Röntgenröhren mit einer Steuerelektrode den Vorteil bietet, daß diese
Röhren an der Kathodenseite nur mit den gebräuchlichen beiden
Zuführungsleitungen
zur Kathode versehen zu sein brauchen, von denen die eine Zuführungsleitung außer
mit der Heizstromquelle auch mit dem negativen Pol des Hochspannungsgerätes in Verbindung
steht.