DE614925C

DE614925C - Device for measuring the anode current of glow cathode discharge tubes, in particular X-ray tubes

Info

Publication number: DE614925C
Application number: DEK126001D
Authority: DE
Inventors: Dr Kurt Leistner
Original assignee: Koch and Sterzel AG
Current assignee: Koch and Sterzel AG
Priority date: 1932-06-26
Filing date: 1932-06-26
Publication date: 1935-06-22

Description

Einrichtung zum Messen des Anodenstromes von Glühkathodenentladungsröhren, insbesondere Röntgenröhren Der Anodenstrom von Glühkathoden-, insbesondere Röntgenröhren, wird normalerweise durch einen im Anodenkreis liegenden Strommesser angezeigt. Bei den verschiedenen Betriebsbedingungen ist es aber oft erforderlich, den Anodenstrom vor Anlegen der Anodenspannung festzustellen, um etwaige Überlastungen .der Röhre durch den Anodenstrom verhindern zu können. Bei Glühkathodenentladungsröhren ist es wohl möglich, aus der Anzeige des Heizstromes und der Heizspannung Rückschlüsse auf den zu erwartenden Anedenstrom ,zu ziehen. Jedoch ist dieses Mittel der Voranzeige für hohe Anodenströme in den meisten Fällen recht ungeeignet, weil die Charakteristik einer derartigen Entladungsröhre sehr steil ausläuft. In diesem Bereiche der Kurve lassen sich also nur ungenaue Feststellungen in bezug auf den Anodenstrom machen, und gerade hier, wo es auf die genaue Größe des Anodenstromes zur Vermeidung von Überlastungen ankommt, versagt dieses Mittel.Device for measuring the anode current of hot cathode discharge tubes, especially X-ray tubes The anode current of hot cathode tubes, especially X-ray tubes, is usually indicated by an ammeter located in the anode circuit. at However, the various operating conditions often require the anode current Before applying the anode voltage, check to see if there is any overloading of the tube to be able to prevent by the anode current. In the case of hot cathode discharge tubes it is possible to draw conclusions from the display of the heating current and the heating voltage on the expected Anedenstrom. However, this means of advance notice in most cases quite unsuitable for high anode currents because of the characteristic such a discharge tube tapers off very steeply. In these areas of the curve so only imprecise determinations can be made with regard to the anode current, and right here where it depends on the exact size of the anode current to avoid When congestion arrives, this remedy fails.

Um diese Nachteile zu vermeiden, wird erfindungsgemäß zum Voranzeigen des Anodenstromes das Meßgerät von einer vorzugsweise im oder parallel zum Heizkreis der Glühkathodenentladungsröhre liegenden Vorrichtung, welche dieselbe Charakteristik wie die Glühkathodenentladungsröhre hat, beeinflußt. Diese Vorrichtung stellt also gewissermaßen ein Abbild der Glühkathodenentladungsröhre, insbesondere Röntgenröhre, dar, deren Anodenstrom gemessen werden soll. Vörzugsweise besteht die Vorrichtung aus einer im Sättigungsgebiet mit gegenüber der Glühkathodenröhre geringen Anodenspannung arbeitenden Hilfsentladungsröhre, in deren Anodenstromkreis das Meßgerät liegt Als Hilfsröhre kann eine mit niedriger Anodenspannung, aber dennoch mit Sättigungsstrom arbeitende Glühkathodengleichrichterröhre dienen. Proportional mit dem Glühfaden .der Röntgenröhre wird nun der Glühfaden der Hilfsröhre beheizt, und man erhält, da die Hilfsröhre als Abbild der Glühkathoden-bzw. Röntgenröhre einen gleichen Charakter in der Emissionskurve in Abhängigkeit von der Beheizung wie die Röntgenröhre besitzt, einen dem Röntgenröhrenstrom proportionalen Anodenstrom. Da die Charakteristik beider Röhren gleich ist, so erhält man, wenn man als Abszisse den Anodenstrom der Hilfsröhre und als Ordinate den. Anodenstrom der Röntgenröhre aufträgt, nahezu eine geradlinige Charakteristik. Es ergibt sich auch weiterhin. der Vorteil, daß man. bei Einschaltung des Abbildes in den niederspannungsseitigen Heizkreis das Meßinstrument des Anodenstromes des Abbildes auf dem Schalttisch einer Röntgenanlage ohne besondere Umstände anbringen kann.In order to avoid these disadvantages, according to the invention, advance notification is carried out of the anode current the measuring device from one preferably in or parallel to the heating circuit of the hot cathode discharge tube device, which have the same characteristics how the hot cathode discharge tube has affected. So this device represents to a certain extent an image of the hot cathode discharge tube, in particular an X-ray tube, whose anode current is to be measured. The device preferably consists from a saturation area with a low anode voltage compared to the hot cathode tube working auxiliary discharge tube, in whose anode circuit the measuring device is located Auxiliary tube can be one with low anode voltage, but still with saturation current working hot cathode rectifier tube. Proportional with the filament .of the X-ray tube, the filament of the auxiliary tube is now heated, and you get since the auxiliary tube as an image of the hot cathode or. X-ray tube of the same character in the emission curve as a function of the heating, like the X-ray tube, an anode current proportional to the X-ray tube current. Since the characteristics of both Tubes is the same, one obtains the anode current of the auxiliary tube as the abscissa and the ordinate. Anode current of the X-ray tube applies, almost a straight line Characteristic. It continues to arise. the advantage that one. when switched on of the image in the low-voltage side Heating circuit the measuring instrument of the anode current of the image on the switch table of an X-ray system without any special Circumstances can attach.

Falls die Hilfsröhre im einem Parallelkreis zum Heizkreis der Glühkathoden-, insbesondere Röntgenröhre liegt, muß darauf geachtet werden, daß in diesem Parallelkreis die durch die verwendeten Hilfsapparate entstehenden Fehler die proportional gleichen sind :wie die im Heizkreis der Glühkathoden-, insbesondere Röntgenröhre. Dies gilt auch für die Regulierorgane.If the auxiliary tube is in a parallel circuit to the heating circuit of the hot cathode, in particular X-ray tube is located, care must be taken that in this parallel circle the errors caused by the auxiliary equipment used are proportionally the same are: like those in the heating circuit of the hot cathode, especially X-ray tubes. this applies also for the regulating bodies.

In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung dargestellt. Zach der in der Abb. i gezeichneten bekannten Röntgenschaltung wird die Röntgenröhre i I vom Netz gespeist, und zwar anodenseitig über den Transformator 12 und kathodenseitig vom Heiztransformator 13. Die Heizstromstärke wird durch den Regelwiderstand 14 eingestellt und der Heizstrom durch das Milliamperemeter 15, die prirriärseitige Heizspannung durch das Voltmeter 16 und die sekundärseitige Heizspannung durch das Voltmeter 17 gemessen. Der Anodenstrom wird durch das im Anodenstromkreis liegende Milliamperemeter 18 ermittelt, nachdem der Heizstromschalter i9 und der Anodenstromschalter 2o eingeschaltet werden. -Vor dem Heiztransformator 13 sind Klemmen A, B und vor dem Transformator 12 Klemmen C, D angebracht, an die sodann die in den Abb. 3 bis 5 zu beschreibenden Zusatzgeräte mit der Meßentladungsröhre angeschaltet werden können.In the figures, exemplary embodiments according to the invention are shown. According to the known X-ray circuit shown in Fig The heating voltage is measured by the voltmeter 16 and the heating voltage on the secondary side is measured by the voltmeter 17. The anode current is determined by the milliammeter 18 in the anode circuit after the heating current switch i9 and the anode current switch 2o are switched on. - Terminals A, B are attached in front of the heating transformer 13 and terminals C, D in front of the transformer 12, to which the additional devices with the measuring discharge tube to be described in FIGS. 3 to 5 can then be connected.

Abb. 2 zeigt wieder eine an sich bekannte Schaltung für den Heizkreis der Röntgenröhre i i, deren Anodenseite der Einfachheit halber nicht mit dargestellt ist. Die Entladungsröhre kann mit zwei unabhängig voneinander voreinstellbaren Heizbedingungen für Durchleuchtung und Aufnahme betrieben werden. Die Durchleuchtungsheizbedingungen werden an dem Widerstand 25 und die Aufnahmeheizbedingungenr an einer regelbaren Induktivität 26 eingestellt. Durch den Wahlschalter 27 kann entweder die Heizung für Durchleuchtung oder für Aufnahme an die Röntgenröhre gelegt werden.Fig. 2 again shows a circuit known per se for the heating circuit of the X-ray tube i i, the anode side of which is not shown for the sake of simplicity is. The discharge tube can have two heating conditions that can be preset independently of one another operated for fluoroscopy and imaging. The fluoroscopic heating conditions are set on the resistor 25 and the receiving heating conditions on a controllable one Inductance 26 set. With the selector switch 27, either the heating for fluoroscopy or for exposure to the X-ray tube.

Oberhalb des Heiztransformators 13 sind wieder die Klemmen A, B vorgesehen und vor dem Schalter 27 hinter der regelbaren Induktivität 26 die Klemmen Al, Bi. Die Klemmen des Anschlußtransformators 34 sind mit C und D bezeichnet. An diese so bezeichneten Klemmen können wieder .die in den Abb. 3 bis 5 zu beschreibenden Zusatzgeräte angeschlossen werden. Werden die Zusatzgeräte an die Klemmen A, B und C, D gelegt, so wird je nach Stellung des Wahlschalters 27 der Anodenstrom bei Durchleuchtung oder bei Aufnahme gemessen. Soll aber in der gestrichelt gezeichneten Stellung des Wahlschalters 27 für Durchleuchtung eine Voreinstellung des Anodenstromes für die Aufnahme durch die regelbare Induktivität 26 erfolgen und damit eine Voranzeige des bei der endgültigen Einschaltung auftretenden Anodenstromes bei .der Aufnahme, so sind die Anschlußklemmen A, B der Zusatzgeräte nach den Abb: 3 bis 5 an die Klemmen A1 und Dl zu legen. The terminals A, B are again provided above the heating transformer 13 and the terminals Al, Bi are provided in front of the switch 27 behind the controllable inductance 26. The terminals of the connecting transformer 34 are labeled C and D. The additional devices described in Figs. 3 to 5 can be connected to these so-called terminals. If the additional devices are connected to terminals A, B and C, D, depending on the position of the selector switch 27, the anode current is measured during fluoroscopy or during exposure. If, however, in the position of the selector switch 27 for fluoroscopy, shown in dashed lines, the anode current is to be pre-set for the recording by the adjustable inductance 26 and thus a preliminary display of the anode current occurring at the final switch-on during the recording, then the terminals A, B of the additional devices to be connected to terminals A1 and Dl as shown in Fig. 3 to 5.

Nach Abb.3 besteht das Zusatzgerät aus einem Zwischentransformator 21, der die an den Klemmen A, B liegende Netzspannung auf die erforderlicheHeizspannung für dieGleichrichterröhre 22 herabtransformiert und einem Strommeßinstrument 23, das in Reihe mit der Gleichrichterröhre s2 liegt und den Anodenstrom mißt. Die Anodenspannung wird in diesem-Falle über die Klemmen C, D von dem Netz selbst geliefert, z. B. in einer Höhe von iio Volt. Bei anderen Anodenspannungen als 'der Netzanschlußspannung kann noch ein Spannungsteiler oder Transformator zwischengeschaftet werden.According to Fig.3, the additional device consists of an intermediate transformer 21, which transforms the mains voltage at terminals A, B down to the required heating voltage for the rectifier tube 22 and a current measuring instrument 23, which is in series with the rectifier tube s2 and measures the anode current. In this case, the anode voltage is supplied by the network itself via terminals C, D, e.g. B. at a level of 100 volts. In the case of other anode voltages than the mains connection voltage, a voltage divider or transformer can also be interposed.

Nach Abb. q. kann der Zwischentransformator 21 .eine Anzapfung 28 mit einem Umschalter 35 erhalten, um die Heizspannung der Gleichrichterröhre 22 einstellen. "zu können, insbesondere wenn ein größerer Meßbereich erwünscht ist. -In Abb. 5 ist schließlich ein Zusatzgerät gezeigt, welches Verwendung findet, wenn mehrere Röntgenröhren für verschiedene Behandlungsarten wahlweise an ein und dieselbe Hochspannungsanlage angelegt werden.According to Fig.q. The intermediate transformer 21 can have a tap 28 obtained with a changeover switch 35 to the heating voltage of the rectifier tube 22 to adjust. "to be able to, especially if a larger measuring range is desired. -In Fig. 5, finally, an additional device is shown which is used when several X-ray tubes for different types of treatment optionally on one and the same High-voltage system to be applied.

Dann ist für jede Röntgenröhre ein besonderes Abbild vorgesehen; beispielsweise für eine Röntgenröhre, die zu Lungenaufnahmen dient, die Gleichrichterröhre 29, und für eine Röntgenröhre, die zu Magenuntersuchungen dient, eine Gleichrichterröhre 30.A special image is then provided for each X-ray tube; for example for an X-ray tube that is used for pulmonary imaging, the rectifier tube 29, and for an X-ray tube used for gastric examinations, a rectifier tube 30th

Der Umschalter 31 für die Heizspannungen beider Röhren ist dann mit dem Wahlschalter für die Einschaltung der Röntgenröhren gekuppelt, so daß immer zu der entsprechend gewählten Röntgenröhre das zugehörige Abbild selbsttätig eingeschaltet wird. Das Meßinstrument 23 kann aber allen Abbildern gemeinsam bleiben. Zur Feinabstimmung der Heizbedingungen für die Gleichrichterröhren 29, 3o sind noch Widerstände 32, 33 in den parallelen Heizstromkreisen vorgesehen. Bei Anschluß dieser Zusatzgeräte an bereits vorhandene Anlagen können die Anodenströme voranzeigend gemessen werden.The switch 31 for the heating voltages of both tubes is then with coupled to the selector switch for switching on the X-ray tubes, so that always the corresponding image for the correspondingly selected X-ray tube is automatically switched on will. The measuring instrument 23 can, however, remain common to all images. For fine tuning the heating conditions for the rectifier tubes 29, 3o are still resistors 32, 33 provided in the parallel heating circuits. When connecting these additional devices The anode currents can be measured in advance on existing systems.

Im Falle neu herzustellender Röntgenanlagen werden vorteilhaft die hier beschriebenen Zusatzgeräte in die Anlage mit eingebaut. In einem solchen Fall kann man, wie die Abb.6 zeigt, auch.dieMeßentladungsröhre unmittelbar in den Heizkreis der Glühkathoden- oder Röntgenröhre legen. Dann liegt die als Abbild dienende Gleichrichterröhre 22 mit dem Meßinstrument 23 auf Hochspannungspotential.In the case of newly manufactured X-ray systems, the The additional devices described here are built into the system. In such a case can you how Fig.6 shows, also.the measuring discharge tube directly place in the heating circuit of the hot cathode or X-ray tube. Then it lies as an image Serving rectifier tube 22 with the measuring instrument 23 on high voltage potential.

Die Anodenspannung für die Gleichrichterröhre 22 müßte dann - wenn sie dem Netz entnommen werden sollte -über einen Isolationstransformator zugeführt werden. Um diesen teueren Isolationstransformator zu sparen, wird vorteilhaft die niedrige Anodenspannung einer Hilfswicklung 24 aus dem Heiztransformator 13 gleichzeitig entnommen. Die Heizspannung der Gleirhrichterröhre 22 ist in ,diesem Falle die gleiche wie die der Röntgenröhre, so daß beide Glühfäden parallel geschaltet werden können.The anode voltage for the rectifier tube 22 should then - if it should be taken from the mains - fed through an isolation transformer will. In order to save this expensive isolation transformer, the low anode voltage of an auxiliary winding 24 from the filament transformer 13 at the same time taken. The heating voltage of the rectifier tube 22 is, in this case, the same like that of the X-ray tube, so that both filaments can be connected in parallel.

Mit den in den Abbildungen .dargestellten Schaltungen ist es möglich, mit einer im Verhältnis zur Röntgenröhre kleinen Gleichrichterröhre den Anodenstrom der Röntgenröhre vorher festzustellen, der dann wirklich auftritt, wenn .der Schalter 2o geschlossen wird. Der Strommesser 23 wird mit seiner Skala gleich entsprechend dem Anodenstrom der Röntgenröhre geeicht, so daß unter Umständen das gebräuchliche Anodenstrommeßinstrument (vgl. iS in Abb. i) fortfallen kann.With the circuits shown in the figures, it is possible to the anode current with a rectifier tube, which is small in relation to the X-ray tube the X-ray tube to determine beforehand, which then really occurs when .the switch 2o is closed. The ammeter 23 is the same with its scale accordingly calibrated to the anode current of the X-ray tube, so that the usual Anode current measuring instrument (see. IS in Fig. I) can be omitted.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for measuring the anode current of hot cathode discharge tubes, in particular X-ray tubes, characterized in that, for the purpose of preliminary display of the anode current, the measuring device is influenced by a device which is preferably in or parallel to the heating circuit of the hot cathode discharge tube and has the same characteristics as the hot cathode discharge tube.

2. Device according to claim i, characterized in that the device from one in the saturation area with one opposite the hot cathode discharge tube low anode voltage working auxiliary discharge tube, in its anode circuit the measuring device is lying.

3. Device according to claim 2, characterized .ge characterized, .that as an auxiliary tube, one with a low anode voltage, but still with a saturation current working hot cathode rectifier tube is used.

4. Device according to claim 2 or 3, characterized in that the auxiliary tube is at high voltage potential and the low anode voltage is taken from an auxiliary winding on the heating transformer will. $.

Device according to claim 2 or 3, characterized in that it is at Operation of the discharge tube with two independently presettable heating conditions for fluoroscopy and admission to one for setting the admission heating conditions provided regulating transformer is connected.

6. Device according to claim 2 or 3, characterized in that the heating voltage of the auxiliary tube by a optionally adjustable intermediate transformer is supplied.

7. Set up after Claims 1 to 6, characterized in that with optional activation of several Incandescent cathode or X-ray tubes automatically switch to the one provided for each tube Auxiliary tube is switched. B. Device according to claim i to i, characterized in that that in the heating circuit of the auxiliary tube or auxiliary tubes Feinab = tuning resistors are provided are., g. Device according to one of the preceding claims, characterized in that : that it is designed as an additional device for connection to existing systems is.