DE625437C

DE625437C - Device for switching the current flowing in a high-voltage circuit on and off, in particular for X-ray systems, by means of a switching tube with a control grid located in the high-voltage circuit

Info

Publication number: DE625437C
Application number: DES114672D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Kurt Bischoff
Original assignee: Siemens Reiniger Werke AG
Current assignee: Siemens Reiniger Werke AG
Priority date: 1934-07-08
Filing date: 1934-07-08
Publication date: 1936-02-11

Description

Einrichtung zum Ein- und Ausschalten des in einem Hochspannungskreis fließenden Stromes, insbesondere für Röntgenanlagen, mittels einer im Hochspannungskreis liegenden Schaltröhre mit Steuergitter Es ist bekannt, im Hochspannungskreis einer Röntgenanlage ein verzögerungsfreies Ein- und Ausschalten des köntgenröhrenstromes dadurch zu erzielen, daß an das Gitter einer in Reihe mit der Röntgenröhre ,liegenden gittergesteuerten Schaltröhre abwechselnd eine gegenüber- dem Kathodenpotential der Schaltröhre positive oder negative Spannung angelegt wird. Bei dieser bekannten Einrichtung wird die positive Gitterspannung von einem Spannungsteiler abgegriffen und über einen Widerstand dem Gitter der Schaltröhre zugeführt. Die negative Gitterspannung wird von einem Kondensator geliefert, der von einer Wechselstromquelle aus über ein Ventil aufgeladen wird. Die am Kondensator liegende Spannung gleicht sich über einen parallel zu ihm liegenden Widerstand aus, wenn von der Wechselstromquelle kein Strom mehr nachgeliefert wird.Device for switching on and off the in a high voltage circuit flowing current, in particular for X-ray systems, by means of a high-voltage circuit lying interrupter with control grid It is known in a high-voltage circuit X-ray system enables the X-ray tube current to be switched on and off without delay to achieve that on the grid one in series with the X-ray tube, lying grid-controlled interrupter alternately one opposite the cathode potential positive or negative voltage is applied to the interrupter. With this well-known Device, the positive grid voltage is tapped from a voltage divider and fed to the grid of the switching tube via a resistor. The negative grid voltage is supplied by a capacitor drawn from an AC power source across a valve is charged. The voltage across the capacitor is equal to each other a resistor in parallel with it when from the AC power source no more electricity is supplied.

Bei der bekannten Einrichtung ist es von Nachteil, daß der zwischen dem Gitter der Schaltröhre und dem Spannungsteiler liegende Widerstand die Summe der positiven und der negativen Gitterspannung aufnehmen muß, damit die negative Gitfervorspannung am Kondensator bestehen bleiben kann. Der Widerstand muß also so groß bemessen sein, daß er trotz der hohen, an ihm liegenden Spannung nicht mehr Strom aufnimmt, als die Wechselstromquelle zu liefern vermag. Andererseits aber fließt durch den Widerstand, wenn das Gitter der Schaltröhre positiv ist, ein starker Gitterstrom, der in dem Widerstand einen zusätzlichen Spannungsabfall hervorruft, der um so größer ist, je größer der Widerstand selbst ist. Von diesem Gesichtspunkt aus betrachtet, sollte also der Widerstand möglichst klein sein. Daraus geht hervor, daß man den Widerstand nicht zu klein und auch- nicht zu groß bemessen darf und daß eine Schaltung, wie sie bei der bekannten Einrichtung vorgesehen ist, überhaupt nur ausführbar ist, wenn die Wechselstromquelle, welche die negative Gitterspannung liefert, besonders leistungsfähig ist. Der Verwendung einer so leistungsfähigen Wechselstromquelle ist aber schon aus wirtschaftlichen Gründen eine Grenze gesetzt.In the known device, it is disadvantageous that the between the resistance lying between the grid of the interrupter and the voltage divider is the sum must absorb the positive and negative grid voltage so that the negative Grid bias on the capacitor can remain. So the resistance must be so large that, in spite of the high tension on it, it is no longer Consumes current than the AC power source is able to deliver. On the other hand, however flows through the resistor when the grid of the interrupter is positive, a strong one Grid current, which causes an additional voltage drop in the resistor, which is the greater, the greater the resistance itself. From this point of view From a point of view, the resistance should therefore be as small as possible. From this it follows that the resistance should not be too small or too large and that a circuit as it is provided in the known device, at all is only feasible if the alternating current source, which has the negative grid voltage delivers, is particularly efficient. Using such a powerful AC power source is, however, a limit for economic reasons.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, diese Schwierigkeiten dadurch zu vermeiden, daß zwei Steüerventilröhren vorgesehen werden, denen gleichzeitig keine oder eine positive Gitterspannung zur Einschaltung bzw, eine negative Gitterspannung zur Ausschaltung zugeführt wird und die in dem Gitterkathodenkreis der Schaltröhre derart angeordnet sind, daß die Kathode der Schaltröhre über die eine Steuerventilröhre mit dem negativen Pol einer Gleichspannungsquelle und zugleich über einen hohen Widerstand mit dem positiven Pol derselben Spannungsquelle verbunden ist, während das Gitter der Schaltröhre über die zweite Steuerventilröhre an den positiven Pol der Gleichspannungsquelle und zugleich über einen hohen Widerstand an den negativen Pol der Spannungsquelle angeschlossen ist, Gemäß der Erfindung kann die 'gestellte Aufgabe mit wesentlich einfacheren Mitteln dadurch gelöst werden, daß' die Kathode der Schaltröhre mit dem negativen Pol einer Gleichspannungsquelle und das Gitter der Schaltröhre über eine Steuerventilröhre mit dem, positiven Pol dieser Spannungsquelle verbunden wird und daß der positive Pol einer zweiten Gleichspannungsquelle, gegebenenfalls über einen Widerstand, an die Kathode und deren negativer Spannungsabgriff an das Gitter der Schaltröhre angeschlossen wird. Die Gitterspannung für die Steuerventilröhre wird zweckmäßig von einem Spannungsteiler abgegriffen, der von der zweiten Gleichspdnnungsquelle gespeist wird.It has already been suggested this trouble thereby avoiding that two control valve tubes are provided, which at the same time no or a positive grid voltage for switching on or a negative grid voltage is supplied for switching off and in the grid cathode circuit of the interrupter are arranged such that the cathode of the interrupter via the one control valve tube with the negative pole of a DC voltage source and at the same time with a high one Resistance is connected to the positive pole of the same voltage source while the grid of the switching tube over the second control valve tube to the positive pole the DC voltage source and at the same time via a high resistance to the negative Pole of the voltage source is connected, According to the invention, the 'asked Object can be achieved with much simpler means that 'the cathode the interrupter with the negative pole of a DC voltage source and the grid the switching tube via a control valve tube with the positive pole of this voltage source is connected and that the positive pole of a second DC voltage source, if necessary via a resistor to the cathode and its negative voltage tap to the Grid of the interrupter is connected. The grid voltage for the control valve tube is appropriately tapped from a voltage divider from the second DC voltage source is fed.

Die Wirkungsweise der neuen Einrichtung ergibt sich aus, der in der Figur dargestellten Schaltungsanordnung.The mode of operation of the new facility results from that in the Figure shown circuit arrangement.

In Reihe mit der Röntgenröhre i liegt die gittergesteuerte Schaltröhre 2 im Hochspannungskreis der Röntgenanlage. Bei 3 erfolgt die Zuführung der hohen Gleichspannung oder gleichgerichteten Ilochspannung zur Röntgenröhre i. Die Kathode der Schaltröhre 2 ist mit dem negativen Pol der Gleichspannungsquelle 4 (Kondensator) und das Gitter der Schaltröhre 2 über die Steuerventilröhre 5 mit dem positiven Pol der Spannungsquelle 4 verbunden; außerdem ist die Kathode der Schaltröhre 2 über einen Widerstand 6 an den positiven Pol @ einer zweiten Gleichspannungsquelle 7, und das Gitter der Schaltröhre 2 an den negativen Pol der an einem Spannungsteiler abgegriffenen Teilspannung:7a der Gleichspannungsquelle 7 angeschlossen. Die Gleichspannungsquelle 4 wird von der Wechselspannungsquelle 8 über den Isoliertransformator 9 und die Ventilröhre io gespeist. Ebenso erhält der Kondensator 7 seine Spannung' von der Wechselspannungsquelle i i über den Isoliertransformator i2 und die Ventilröhre 13. Die Gitterspannung für die Steuerventilröhre 5 wird ebenfalls als Teilspannung 7b von -dem Kondensator 7 geliefert.In series with the X-ray tube i, the grid-controlled interrupter 2 is located in the high-voltage circuit of the X-ray system. At 3, the high DC voltage or rectified Iloch voltage is fed to the X-ray tube i. The cathode of the interrupter 2 is connected to the negative pole of the DC voltage source 4 (capacitor) and the grid of the interrupter 2 is connected to the positive pole of the voltage source 4 via the control valve tube 5; In addition, the cathode of the interrupter 2 is connected via a resistor 6 to the positive pole @ of a second direct voltage source 7, and the grid of the interrupter 2 is connected to the negative pole of the partial voltage tapped at a voltage divider: 7a of the direct voltage source 7. The DC voltage source 4 is fed from the AC voltage source 8 via the insulating transformer 9 and the valve tube io. The capacitor 7 also receives its voltage 'from the AC voltage source ii via the insulating transformer i2 and the valve tube 13. The grid voltage for the control valve tube 5 is also supplied as a partial voltage 7b from the capacitor 7.

Wie sich aus der Figur ergibt, ist das Gitterpotential der Schaltröhre 2 gegenüber dem Kathodenpotential negativ, wenn die beiden Wechselspannungsquellen 8 und i i eingeschaltet sind. Die Steuerventilröhre 5 ist in diesem Falle, da ihre Gitterspannung negativ ist, stromundurchlässig. Wird nun die Spannungsquelle ii mittels des Schalters 14 abgeschaltet, so verschwindet einerseits die von der Gleichspannungsquelle 7 gelieferte negative Gittervorspannung der Schaltröhre 2, andererseits aber verschwindet auch die negative Gittervorspannung der Steuerventilröhre 5. Diese Röhre 5 wird somit stromdurchlässig, so daß am Gitter der Schaltröhre 2 die positive Spannung der Gleichspannungsquelle 4 liegt. Auf di--se Weise ist es möglich, die Gitterspannung der Schaltröhre 2 verzögerungsfrei umzupolen.As can be seen from the figure, the grid potential is the interrupter 2 negative with respect to the cathode potential if the two AC voltage sources 8 and i i are switched on. The control valve tube 5 is in this case, as their Grid voltage is negative, current impermeable. If the voltage source ii switched off by means of the switch 14, on the one hand the voltage from the DC voltage source disappears 7 supplied negative grid bias of the interrupter 2, but on the other hand disappears also the negative grid bias of the control valve tube 5. This tube 5 becomes thus current-permeable, so that on the grid of the interrupter 2, the positive voltage the DC voltage source 4 is located. In this way it is possible to reduce the grid voltage polarity reversal of interrupter 2 without delay.

Die Wechselspannungsquelle 9, welche die positive Gitterspannung für die Schaltröhre 2 liefert, bleibt dauernd eingeschaltet. Die Umpolung der Gitterspannung und damit die Schaltung des Röntgenröhrenstromes erfolgt durch Betätigung des Schalters 14. Da nur bei positiver Gitterspannung der Schaltröhre 2 durch diese ein Gitterstrom fließt, muß lediglich die Wechselspannungsquelle 8, nicht aber die Wechselspannungsquelle i i, zur Leistungsabgabe geeignet sein.The AC voltage source 9, which the positive grid voltage for the interrupter 2 supplies, remains switched on permanently. The polarity reversal of the grid voltage and thus the switching of the X-ray tube current takes place by actuating the switch 14. Since only with a positive grid voltage of the interrupter 2 through this a grid current flows, only the AC voltage source 8, but not the AC voltage source i i, be suitable for outputting power.

Die Verzögerung des Ein- und Ausschaltvorganges kann man praktisch beliebig dadurch herabsetzen, daß man in an sich bekannter Weise als Wechselspannungsquelle i r einen Hochfrequenzsender verwendet.The delay of the switch-on and switch-off process can be practically implemented arbitrarily reduce by using in a manner known per se as an alternating voltage source i used a radio frequency transmitter.

Claims

PATENT CLAIMS i. Device for switching on and off the in one High-voltage circuit of flowing current, in particular for X-ray systems, by means of a switching tube with control grid lying in the high-voltage circuit, its potential with respect to the cathode potential negative during the blocking time and negative during the conducting time is positive, characterized in that the cathode of the interrupter with the negative Pole of a DC voltage source and the grid of the switching tube via a control valve tube is connected to the positive pole of this voltage source and that the positive Pole of a second DC voltage source, possibly via a resistor the cathode and its negative voltage tap connected to the grid of the interrupter is.

2. Device according to claim r, characterized in that the grid voltage for the control valve tube from the second DC voltage source is delivered.

3. Device according to claim z or 2, characterized in that rectified alternating current to generate the voltage of the second direct voltage source high frequency.