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Vorrichtung zur Herstellung von Röntgenaufnahmen In der Patentschrift
628 o t3 ist eine Röntgeneinrichtung beschrieben, die es ermöglicht, die
Nutzwirkung der Röntgenröhre dadurch zu erhöhen, daß man der Röhre zu Beginn der
Belastungsperiode eine sehr starke Energie zuführt und diese während der Belastung
bei nahezu gleichbleibender Spannung abnehmen läßt. Die Vorrichtung kann zu diesem
Zweck mit einem Widerstand im Heizstromkreis der Kathode der Röntgenröhre versehen
sein. Dieser Widerstand ist durch einen Schalter überbrückt, der zu Beginn der Belastungsperiode
geöffnet wird. Die Erfindung betrifft eine Weiterausbildung solcher Röntgeneinrichtungen.
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Es- ist erwünscht, daß man die stationäre Intensität des Heizstroms,
bis zu welcher dieser nach dem Einschalten der Elektrodenspannung herabsinkt, regeln
kann. Bei den bekannten Röntgenapparaten wird die Stärke des Glühstroms mittels
eines veränderlichen Widerstandes auf einen beliebigen Wert eingestellt. Erfindungsgemäß
wird der überbrückbare Widerstand regelbar gemacht. Die Anfangsstromstärke der Glühkathode
wird in diesem Falle jedoch nicht von der Einstellung des Widerstandes beeinflußt.
Nach dem Anschalten der Hochspannung, also während der Aufnahme, sinkt die Glühstromstärke
um so schneller und tiefer ab, je kleiner der jeweils eingeschaltete Widerstand
ist.
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Würde man den Heizstrom bei jeder Spannung der Röhre beliebig wählen
können, so würde die Gefahr bestehen, daß durch unverständige Regelung die Röntgenröhre
überlastet würde. Aus diesem Grunde wird die Regelvorrichtung für den überbrückbaren
Widerstand mit einer Regelvorrichtung für die Elektrodenspannung gekoppelt, so daß
einer bestimmten Spannung auch ein bestimmtes Maß der Belastungsabnahme während
der Aufnahme entspricht. .
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Diese Kopplung hat allerdings den Nachteil, daß sie die Möglichkeit
der Anwendung der Röntgenvorrichtung beschränkt, weil Aufnahmen
mit
einer geringeren Energie als die, welche den einzelnen Stellungen des Reglers entspricht,
nichtmöglich sind. Dieser Übelstand wird durch eine zweite Regelvorrichtung behoben,
die anstatt der ersteren beliebig eingeschaltet werden kann. Dadurch wird es ermöglicht,
die Stromstärke der Röntgenröhre, ohne daß die Gefahr einer zu starken Belastung
besteht, zwischen bestimmten Grenzen auf einen beliebigen Betrag einzustellen, der
sich während der Aufnahme nicht verändert.
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Für die Umschaltung der mit der Spannung gekoppelten Regelvorrichtung
auf die andere Regelvorrichtung kann der Handhebel der letzteren beispielsweise
dergestalt @virken, daß die Umschaltung durch Einbringen des Handhebels in die Nullstellung
erfolgt.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung an einer Ausführungsform der Vorrichtung,
auf welche die zuletzt erwähnte Besonderheit angewendet ist, beispielsweise erläutert.
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Fig. i ist ein Schaltbild mit den wichtigsten Verbindungen.
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Fig.2 ist das Beispiel einer Bauarl der beliebig einstellbaren Regelvorrichtung.
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In Fig. i bezeichnet i die Röntgenröhre. Die Anode 2 und die Glühkathode
3 sind mit der Sekundärwicklung eines Hochspannungstransformators q. verbunden.
Die Primärspannung dieses Transformators kann auf drei verschiedene Werte gebracht
werden. Zu diesem Zweck ist ein Autotransformator 5 vorgesehen, der an ein Wechselstromnetz
6 angeschlossen wird. Der Transformator q. kann mit dem Transformator 5 durch einen
zweipoligen, elektrisch betätigten Hauptschalter 7 verbunden werden.
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Zur Regelung der Primärspannung - des Transformators q. dient eine
mit beweglichen Kontaktsegmenten 8 und 9 und mit ortsfesten Kontaktfedern io und
i i versehene Schaltwalze. Mittels der Walze im dargestellten Beispiel können drei
Spannungen gewählt werden. Bei der Drehung aus der Ruhestellung kommt das Segment
8 mit dem Kontaktfinger io und eines der Segmente 9 mit einer der Kontaktfedern
i i in Berührung. Letztere sind mit je einer Anzapfung des Transformators 5 verbunden,
so daß der an dem Kontaktfinger io angeschlossene Leiter 12 durch die Walze mit
einer dieser drei Anzapfungen in Verbindung gebracht werden kann. Wird, nachdem
die Walze in eine der drei Stellungen I, II und III gebracht ist, der Schalter 7
mittels des Zeitschalters 13 geschlossen, so wird durch die Leiter 12, 1q., IS,
16 der Primärstrom dem Transformator q. zugeführt.
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Mit der Walze für die Spannungsregelung ist eine Walze für die Einstellung
des Stroms für die Heizung der Kathode der Röntgenröhre verbunden. Diese Walze,
die z. B. auf der gleichen Welle wie die Schaltwalze für die Spannungsregelung angebracht
sein kann, besitzt bewegliche Segmente 17 und 18 und ortsfeste Kontaktfedern i9
und 2o: Durch Drehen der Walze kann die Kontaktfeder i9 mit dem Segment 17 und eines
der Segmente 18 mit einer der Kontaktfedern 2o in Verbindung gebracht und dadurch
ein Teil des Widerstandes 21 kurzgeschlossen werden. Dieser Widerstand liegt in
Reihe mit einem Begrenzungswiderstand 22 in dem Primärstromkreis des Glühstromtransformators
23, der den Strom zum Heizen der Glühkathode 3 liefert.
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In der ersten Stellung der Doppelschaltwalze wird die Anzapfung des
Transformators 5 eingeschaltet, welche die geringste Spannung liefert. Dagegen wird
der größtmögliche Teil des Widerstandes 21 kurzgeschlossen und somit ein möglichst
großer Heizstrom durch die Kathode geführt. Dreht man die Walze weiter, so wird
eine höhere Elektrodenspannung, aber ein kleinerer Heizstrom gewählt. Infolgedessen
kann die Nutzwirkung der Röntgenröhre in jeder Stellung des Reglers auf den möglichst
großen Wert erhöht werden.
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Mit dem zweipoligen Schalter 7 ist ein Hilfsschalter 2q. verbunden,
der den Widerstand 2i überbrückt. Wird durch das Schließen des Zeitschalters 13
ein Strom durch die Erregerspule 25 des Hauptschalters 7 geführt, so wird zunächst
diese Überbrückung aufgehoben, so daß der Glühstrom auf einen Wert absinkt, der
von der Stellung der Regelwalze abhängt, worauf der Primärstromkreis des Transformators
q. eingeschaltet wird. Dieser wird so lange eingeschaltet gehalten, wie der Zeitschalter
den die Spule 25 durchfließenden Strom geschlossen hält.
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Der Hauptschalter kann derart eingerichtet sein, daß die Zeit zwischen
dem Aufheben der Überbrückung des Widerstandes 21 und dem Einschalten des primären
Stromverlaufs regelbar ist. Um dies in der Zeichnung schematisch anzugeben, ist
ein Bremszylinder 26 dargestellt. Es kann nämlich erwünscht sein, daß ein wenn auch
verhältnismäßig kurzer Zeitzwischenraum besteht, weil in diesem Fall die Glühkathodentemperatur,
mit welcher die Aufnahme angefangen wird, bei der gewählten Spannung etwas. abweichend
ist.
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Andererseits kann es unter gewissen Umständen besser sein, daß zunächst
die Elektrodenspannung eingeschaltet und dann die Überbrückung aufgehoben wird,
wenn man nämlich nicht imstande ist, die Glühkathode so stark zu erhitzen, daß sie
während der ganzen Aufnahmezeit eine hinreichende Temperatur behält.
Im
Falle des Vorhandenseins des Regelwiderstandes 2i allein würde nicht eine Vorrichtung
zur Verfügung stehen, mittels deren man den Strom für die Aufnahme wahlweise regeln
kann. Zur Behebung dieses Mangels ist ein zweiter Regelwiderstand 28 in dem Primärkreis
des Transformators 23 eingeschaltet. Zum Regeln des Widerstandes 28 dient ein Handhebel
29, der in der dargestellten Stellung die Verbindung zwischen der Primärwicklung
des Transformators 23 und dem Widerstand 21 vermittelt. Bringt man jedoch zur Regelung
des Heizstromes mittels des Widerstandes 28 diesen Handhebel aus der dargestellten
Stellung, so wird die Verbindung mit dem Widerstand 21 unterbrochen, und der Regelwiderstand
28 tritt an die Stelle des letzteren. Der Schalter 24 überbrückt jetzt diesen Widerstand
nicht, und das Öffnen dieses Schalters hat dann keine Wirkung. Der Strom bleibt
während der Aufnahme auf dem von der Stellung des Handhebels auf dem Widerstand
28 abhängenden Betrag. Damit kein zu hoher Heizstrom von dem Benutzer eingeschaltet
werden kann, ist noch ein besonderer Begrenzungswiderstand 30 vorhanden.
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In Fig. 2 bezeichnet 31 einen Zylinder, auf den ein drahtförmiger
Widerstand aufgewickelt ist. Der Zylinder ist mit einer Rippe 32 versehen, die schraubenlinienförmig
um den Umfang herumläuft und etwas weniger als einen Gang einnimmt. Über diese Rippe
ist der Widerstand gewickelt. Auf diese Weise wird eine schranbenlinienförmige Kontaktbahn
gebildet. Der Zylinder samt dem Widerstand kann mittels des Knopfes 33 gedreht werden.
Bringt man diesen aus der dargestellten Stellung heraus, so kommt die Rippe 32 mit
dem Kontaktstab 34 in Berührung. Bei fortschreitender Drehung verschiebt sich der
Berührungspunkt des Widerstandes mit dem Kontaktstab über die ganze Länge des Drahts,
so daß man mittels des Knopfes 33 jeden beliebigen Teil des Widerstandes zwischen
das eine Ende des Drahtstabes 35 und den Kontaktstab 34 schalten kann.
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Auf der Drehachse des Zylinders 31 sitzt der Arm eines Schalters 36.
Dieser schließt in der Nullstellung des Reglers zwei Kontakte 37 und 38, von denen
der erstere mit dem Stab 34 in Verbindung steht.
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Der Regelwiderstand 28 in Fig. i kann nur in der in Fig. 2 dargestellten
Form ausgebildet sein. Der Widerstand 21 wird dabei zwischen den Stab 35 und den
Kontakt 38 gelegt, während der Kontaktstab 34 mit dem nicht direkt mit dem Wechselstromnetz
verbundenen Ende der Primärwicklung des Transformators 23 verbunden ist. Dreht man
den Knopf 33, so wird die Verbindung zwischen 37 und 38 unterbrochen und dadurch
der Widerstand 2i ausgeschaltet. Der auf den Zylinder 31 aufgewickelte Widerstand
28, dessen unteres Ende mit dem Stab 35 verbunden ist, tritt dann an die Stelle
desselben. Eine besondere Umschaltv orrichtung. ist somit überflüssig.