DE618895C

DE618895C - Umschaltbare Kondensatorbatterie fuer Roentgendiagnostikapparate

Info

Publication number: DE618895C
Application number: DES110048D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Carl Niemann
Original assignee: Siemens Reiniger Werke AG
Current assignee: Siemens Reiniger Werke AG
Priority date: 1933-07-07
Filing date: 1933-07-07
Publication date: 1935-09-28

Description

Umschaltbare Kondensatorbatterie für Röntgendiagnostikapparate Bei den bekannten Röntgendiagnostikapparaten, bei denen der die Röntgenröhre speisende Strom einem Kondensator oder einer Kondensatorbatterie entnommen wird, ist der Kondensator bzw. die Kondensatorbatterie für eine bestimmte Maximalspannung bemessen, die im allgemeinen ungefähr ioo kV beträgt. Bei Röntgenaufnahmen, die mit niedrigerer Röhrenspannung gemacht werden, wird der Kondensator auf eine entsprechende niedrigere Spannung aufgeladen. Aus der Tatsache, daß der Energieinhalt eines Kondensators dem Quadrat der Spannung, auf die der Kondensator aufgeladen wird, proportional ist, ergibt sich, daß bei Röntgenaufnahmen mit niedrigerer Röhrenspannung eine wesentlich geringere Energie zur Verfügung steht als bei Aufnahmen mit höherer Röhrenspannung. Diese Tatsache macht sich beispielsweise bei Lungenaufnahmen nachteilig bemerkbar, da diese Aufnahmen mit Röhrenspannungen zwischen 55 und 65 kV vorgenommen werden, wobei die Leistung möglichst den gleichen Wert wie bei der Aufnahme mit der höchsten zulässigen Spannung von ioo kV besitzen soll.
Würde man, was leicht auszuführen wäre, den Kondensator in zwei gleiche Hälften teilen und diese für Aufnahmen bei 5o bis i oo kV Röhrenspannung in Reihe und Aufnahmen, unter 5o kV Röhrenspannung parallel schalten, so. hätte man zwar bei einer Betriebsspannung von 50 kV denselben Energieinhalt zur Verfügung wie bei einer Betriebsspannung von ioo kV. Eine solche Umschaltung würde jedoch nur geringe Vorteile bieten, da dann gerade im Spannungsgebiet der Lungenaufnahmen der Energieinhalt der Kondensatorbatterie verhältnismäßig klein sein würde.
Eine volle Ausnutzung der Kondensatorbatterie im Spannungsgebiet zwischen 55 und 65 kV läßt sich gemäß der Erfindung dadurch erzielen, daß die umschaltbare Kondensatorbatterie aus mindestens drei Einzelkondensatoren oder Kondensatorbatterien gleicher Kapazität besteht, von denen ein Kondensator in der einen Schaltstellung in Reihe zu den beiden anderen, unter sich parallel geschalteten Kondensatoren liegt und in der anderen Schaltstellung parallel zu den beiden anderen, unter sich in Reihe liegenden Kondensatoren geschaltet ist.
Die neue Einrichtung ist ihrer Schaltungsanordnung nach in den Fig. i und 2 schematisch dargestellt.
In der einen Schaltstellung (Fig. i) der umschaltbaren Kondensatorbatterie liegt der Kondensator i in Reihe zu den unter sich parallel geschalteten Kondensatoren 2 und 3, wobei die Spannung an den Klemmen q. und 5 abgenommen wird. In der anderen Schaltstellung (Fig. 2) ist der Kondensator i parallel zu den ühter sich in Reihe liegenden Kondensatoren 2 und 3 geschaltet, und die Spannung wird an den Klemmen q. und 6 abgenommen. In beiden Schaltstellungen wird der Kondensator i auf eine doppelt so hohe Spannung wie die Kondensatoren i und 3 aufgeladen und muß dementsprechend für diese höhere Spannung bemessen sein.
Wie aus den Figuren ersichtlich ist, verhalten sich die für die Kondensatorbatterie in den beiden Schaltstellungen (Fig. i und 2) zulässigen Spannungen wie 3 : 2. Kann somit beispielsweise die Kondensatorbatterie in der Schaltstellung gemäß Fig. i auf ioo kV aufgeladen werden, so kann sie in der Schaltstellung gemäß Fig. 2 auf eine Spannung von 662/3 kV aufgeladen werden. Eine einfache Rechnung zeigt, daß die Kondensatorbatterie in beiden Schaltstellungen denselben Energieinhalt aufweist, da alle drei Kondensatoren, um voll ausgenutzt zu werden, dieselbe Kapazität besitzen müssen.
Der Energieinhalt eines auf die Spannung T1 aufgeladenen Kondensators von der Kapazität K ist bekanntlich i/2 K T12. Bezeichnet man die Kapazität jedes der .drei Kondensatoren i, 2 und 3 mit C, so hat die Kondensatorbatterie in, der Schaltstellung gemäß der Fig. i die Kapazität 213 C und in der Schaltstellung gemäß der Fig. 2 die Kapazität 312 C. Beim Aufladen der Kondensatorbatterie wird in beiden Schaltstellungen der Kondensator i zwangsläufig auf die doppelte Spannung der Kondensatoren 2 oder 3 aufgeladen. Ist die zulässige Spannung des Kondensators i gleich V, so ist demnach die zu= lässige Spannung der Kondensatoren 2 oder 3 je gleich T12. Bei voller Auflädung der Kondensatorbatterie liegt an ihr somit in der Schaltstellung gemäß der Fig. i die Spannung 312 T1 und in der Schaltstellung gemäß der Fig. 2 die Spannung V. Der Energieinhalt ist in beiden Schaltstellungen 3/4 C T12. Die drei Kondensatoren i, 2 und 3 sind bei voller Aufladung der Kondensatorbatterie in beiden Schaltstellungen auf die höchste für sie jeweils zulässige Spannung aufgeladen und somit voll ausgenutzt. -Durch die im vorstehenden erläuterte Umschaltung ist auf besonders einfache Weise der Vorteil erzielt, daß die Kondensatorbatterie in dem gewünschten Spannungsgebiet von 55 bis 65 kV auch nahezu dieselbe maximale Energie zu liefern vermag wie bei der Höchstspannung von iookV.
Bei berührungssicheren Röntgendiagnostikapparaten ist es erwünscht, den Mittelpunkt der Kondensatorbatterie zu erden. Zu diesem Zweck wird die Kondensatorbatterie aus zwei symmetrisch angeordneten Batterien gemäß der Erfindung zusammengesetzt, wie es die Fig. i und 2 zeigen (in unterbrochenen Linien dargestellt) und die Spannung an den Klemmen 5 und 5' bzw: 6 und 6' abgenommen. Der Mittelpunkt q. der Kondensatorbatterie wird geerdet.
Besonders zweckmäßig ist es dabei (Fig. 3), ein unterteiltes, völlig geschlossenes und gegebenenfalls mit Öl gefülltes Gehäuse 7 vorzusehen, in dessen unterer Kammer 8 sich die Kondensatoren befinden. In der oberen Kammer 9 sind die, gegebenenfalls mittels des Elektromagneten io ferngesteuerte Umschaltvorrichtung i i, die Kondensatordurchführungen i2 und 12' und die Endverschlüsse 13 und 13' der Hochspannungszuleitungen 1q. und i4.' untergebracht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Umschaltbare Kondensatorbatterie für Röntgendiagnostikapparate, welcher der die Röntgenröhre speisende Strom entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus mindestens drei Einzelkondensatoren oder Kondensatorbatterien gleicher Kapazität besteht, von denen ein Kondensator in der einen Schaltstellung in Reihe zu den beiden anderen, unter sich parallel geschalteten Kondensatoren liegt und in der anderen Schaltstellung parallel zu, den beiden anderen, unter sich in Reihe liegenden Kondensatoren geschaltet ist.
2. Kondensatorbatterie nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus zwei symmetrisch angeordneten Kondensatorbatterien zusammengesetzt ist.
3. Kondensatorbatterie nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kondensatoren in der unteren Kammer eines unterteilten, völlig geschlossenen und gegebenenfalls mit 01 gefüllten Gehäuses befinden, während in der oberen Kammer die gegebenenfalls ferngesteuerte Umschaltvorrichtung, die Kondensatordurchführungen und die Endverschlüsse der Hochspannungszuleitungen untergebracht sind.