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Anordnung zur Herstellung von Räntgenmomentaufnahmen Die Erfindung
betrifft eine - Anordnung zur Herstellung von Röntgen.%ufnahnien mit ku-rz'währen-der
Belastung der Röhre. Es ist bekannt zu diesem Zweck einen Kondensator zu verwienden,
der, nachdem er sich auf eine bestimmte Spannung -aufgeladen -hat, über eine Röntgenröhre
zur Entladung gebracht wird. Dadurch wird ein Strom von großer Inteisität, aber
von kürzer Dauer durch..die Röhre geführt.
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# Gemäß der Erfindung ist bei einer solchen Anordn-ung in Reihe mit
dem Kondensator eine Selbstinduktionsspule geschaltet, dieeine so hohe Selbstinduktion
hat daß die Kurve der an die Röntgenröhr(# gelangenden Spannung derart abgeflacht
wird, daß der Scheitelwert der Röhrenspannung nur wenig von dem mittleren Wert der
Spannung in dem für die Aufnahme nützlich verwertbaren Gebiet der Entladung verschieden
ist. Unter Kondensator soll- hier'auch eine Gruppe von Kondensatorelementeen,' z.
B. eine Batterie von Leydenier Flaschen., verstanden werden.
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Man hat zwar bereits bei einem Röntgenapparat mit Kondensatoren mit
dem Kondensator eine Drosselspule in Reihe geschaltet, jiedoch hatte dabei die,
Selbstinduktion der Spule nur eine den bei der bekannten Greinacherschaltung für
Therapieanlagen gebräuchlichen Spulen entsprechende Bemesv sung, d.h. ihre Sielbstinduktion
war bei weitem nicht so hoch, um die erfindungsgemäß beabsichtigte Wirkung zuerzielen.
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Ein erheblicher Vorzug, den die Verwendung einer Selbstinduktion nach
der. Erfindung hat, ist der, daß der Kondensator eine kleinere Kapazität haben kann
-und die erforderliche Energie nützlicher verwendet wird.
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Man braucht Aicht stets eine gesonderte Sielbstindukfion in den Stromkreis
einzufügen, sondern kann zu diesem Zweck oft die den Ladestrom des Kondensators
liefernde Transformatorwicklung verwenden. Zu diesem Zweck kann eine Umlegevorrichtung
vorgesehen sein; aber diese kann sogar wegfallen, wenn die Röntgenröhre in Reihe
mit einer Funkenstrecke parallel zum Gleichrichter geschaltet ist, über den sich
der Kondensator aufladet. In diesem Fall wirkt, wenn der Primärstrom des Transformators
eingeschaltet bleibt, auf die Röntgenröhre die Summe der Spannungen der Transformatorwicklung
und des geladenen Kondensators. Es kann von Wichtigkeit sein, daß man auch die Gelegenheit
hat, eine niedrigere Spannung
'zu bekommen. Dies kann nun bei ditser
Schaltung mit Hilfeeiner zweiten Funkenstrecke erfolgen, welche die erste und die
Transformatorwicklung Überbrückt, undferne ' r dadurch, daß die Vorrichtung
derart ausgebildet wird, daß wahlweise die erste Moder die zweite Funkenstrecke
in Tätigkeit gesetzt werden kann.
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Die Einrichtung nach der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise
näher erläutert. Fig. i ist ein Diagramm, in dem der Verlauf der Spannung an der
Röntgenröhre einerseits ohne Benutzung einer Selbstinduktion -und andererseits bei
Verwendung einer Selbstinduktion gemäß der Erfindung dargestellt ist.
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Die Fig. 2 und .3 stellen schematisch zwei Ausführungsformen
der Anordnung nach der Erfindung dar.
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In Fig. 2 bezeichnet i eine Röntgenröhre, die ihren Anodenstrorn von
einem Kondensator,-> erhält. Dieser Kondensator wird von einem Transformator,3 üb.er
einen Gleichrichter4 geladen. Die Stromkreise der Glühkathode der Röntgenröhre und
des Gleichrichters sind der Übersichtlichkeit halber fortgelassen. Der Gleichrichter
kann aus ein-er oder mehreren Entladungsröhren, aber auch aus einem oder mehreren
Gleichrichtergeräten von anderer Gattung biestehen.
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In Reihe mit der Röntgenröhr-e x liegt eine Funkenstrecke
5. Sobald sich der Kondensator auf eine bestimmte Spannung aufgeladen hat,
findet ein Durchschlag der Funkenstrecke statt, und der Kondensator entladet sich
über die Röntgenröhre, so daß eine kurz währende Belichtung erzielt wird.
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In den Stromkreis ist eine Selbstinduktionsspule6 geschaltet, die
gemäß der Erfindung einen solch-en Wert hat, daß die nachstehend ixi Verbindung
mit Fig. i erläuterte Wirkung erhalten wird.
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In Fig. i stellt die Kurve7 den zeitlichen Verlauf der SpannungE an
der Röntgenröhre dar, wenn die SrelbstinduktionsspUle6 nicht vorgesehen ist. Dan-ät
eme bestimmte nützliche Energie durch die Röhre geführt werden kann, muß der Kondensator
sich auf !eine Spannunge, Volt aufladen. Bei dieser Spannung ist jedoch die Entladung
noch nicht vollauf nützlich wirksam, da die Spannung zu hoch ist, um Strahlen mit
hinreichender Kontrastwirkung zu erzeugen. Erst wenn die Spannung auf den Werte2
herabgesunken ist, haben die Strahlen genug von der Härte verloren, um ein deutliches
Röntgenbild. bilden zu können. Unterhalb des Werts e3 werden die Strahlen zu weich,
und es findet auch keine nützliche Wirkung mehr statt. Während der Zeit zwischen
t2 und 13 wird also die Entladung nützlich verwendet. Von 1() bis 1., erfolgt
keine nützliche Strahlung, es wird aber während dieser Zeit doch ein sehr großer
Teil der verfügbaren Energie verwendet, da die Spannung hier hoch und s:ömit auch
die Stromstärke groß ist. Dadech, daß nun die Drosselspule 6 in den ,Stromkreis
eingefügt wird, !erhält die Spannung annähernd den.mit der Linie 8 bezeichneten
Verlauf. Die Spannung steigt hier von Null schnell bis zum Wert e,3 an, wo die nützlichen
Röntgenstrahlen aufzutreten anfangen. Die Spannung behält einen Wert im brauchbaren
Gebiet von t, bis t", um darauf wieder unter den Werte,3 zu sinken.
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Es ist nun ersichtlich, daß im zweiten Fall die Energie im wesentlichen
dort verwendet wird, wo die Spannung einen günstigenWert hat. Man kommt also mit
weniger Energie aus, und der Kondensator kann eine kleinere Kapazität besitzen.
Die beiden Fälle sind derart gewählt, daß die Zeiten, während welcher die Spannung
einen geeigneten Wert hat, gleich sind. Man kann dies nicht nur durch die Größe
der Kapazität, sondern auch durch den Wert der Selbstinduktion beeinflussen. Wird-
beispielsweise eine Kapazität von o,6 &tF verwendet, so zeigt sich, daß ein
günstiges Ergebnis mit ein-er Selbstinduktion im Wert von etwa ioooHenry erzielt
wird. Es reichen jedoch meistens auch weitkleinere Kapazitäten aus. -
In Fig.
3 ist schematisch eine Einrichtung dargestellt, bei der die den Ladestrom
des Kondensators liefernde Transformatorwicklung gleichzeitig als Selbstinduktion
ini Entladungsstromkreis dient. Der Kondensatiorg wird hier über den Gleichricht#er
12 von einem Transformator mit einer Primärwicklung io für Niederspannung und einer
Sekundärwicklung i i für Hochspannung geladen. Parallel zum Gleichrichter ist die
Röntgenröhre 13 und eine mit ihr in Reilie liegende Funkenstrecke mit den Elektroden
14 und 15 geschaltet. Findet zwischen diesen Elektroden ein überschlag statt,
so fließt der Strom des Kondensators 9 über die Wicklung i i -und die Funkenstrecke
durch die Röntgenröhre.
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Man kann den Kondensatorentladen, während der Primärstrom des Transformators
eingeschaltet bleibt. In diesem Fall wirkt auf die Röntgenröhre außerdem die in
derWicklung i i induzilerte Spannung. Es kann nun jedoch eine zweite Funkenstrecke
vorgesehen werden, mit deren Hilfe -erzielt wird, daß die Spannung des Kondensators
allein wirksam ist. Zu diesem Zweck dient die in Fig. 3 gestrichelt dargestellte
Verbindung, die von dem mit dem Kondensator verbunden-en Ende der Wicklung i i zu
ein-er Funkenstreckemelektrode 16 führt. Dadurch wird zwischen den,
Elektroden
14 und 16 eine Funkenbahn gebildet, welche die Wicklung i i und die Funkenstrecke
zwischen 14 und 15 überbrückt. Die Elektrode14 kann nun z.B. beweglich sein, so
daß sie biehebig in der Richtung nach 15 ioder in der Richtung nach 16 bewegt werden
kann und entweder die erste loder die zweite Funkenstrecke in Tätigkeit gesetzt
wird. Die wahlweise Betätigung der einen oder der anderen Funkenstrecke, läßt sich
selbstverständlich auch ajuf andere Weise ermöglichen, iohne daß damit vom Grundgedanken
der Erfindung abgegangen. wird.
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Die Erfindung ist nicht auf Einrichtung-en beschränkt, bei denen der
Entladungsstrom durch Betätigung einer Funkenstrecke g#eschl,ossen wird. Das Einschalten
des Stroms kann ebenso gut auch a!uf andere Weise, z. B. durch Anlegen eines zu
diesem Zweck geeigneten Potentials an -eine HüfseIektrode oder durch Einschalten
des Heizstroms der Glühkathode der Röntgenröhre Moder ein-er gegebenenfalls mit
ihr in Reihe geschalteten Entladungsröhre., ;erfolgen.