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Schaltungsanordnung zum trägheitslosen Schalten einer Elektrizitätsmenge
mittels eines gittergesteuerten Hochspannungsschaltventils Zum trägheitslosen Schalten
eines Hochspannungsstromes mit Hilfe eines gittergesteuerten Schaltventils muß bekanntlich
die Gitterspannung des Schaltventils sehr rasch von einem positiven auf einen negativen
Wert gebracht werden und umgekehrt. Das trägheitslose Schalten bestimmter Elektrizitätsmengen
ist bei der Herstellung kurzzeitiger Röntgenaufnahmen von besonderer Bedeutung.
Es sind bereits Schaltungsanordnungen für Röntgenapparate bekanntgeworden, die diese
Aufgabe einwandfrei lösen. Hierfür sind aber besondere gittergesteuerte Ventile
(Hilfsschaltventilie u. dgl.) erforderlich, durch die die Anschaffungskosten eines
derartigen Röntgenapparates wesentlich erhöht werden.
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Grundsätzlich ist der verzögerungsfreie Wechsel des Gitterpotentials
eines Schaltventils auch dadurch möglich, daß man in den Gitterkreis des Schaltventils
einen Ohmscheu Widerstand einbaut und im richtigen Augenblick eine Spannungsquelle
dazu parallel schaltet, die. das negative Gitterpotential liefert. Die zugeschaltete
Spannungsquelle muß dabei umgekehrt gepolt sein wie die im Gitterkreis vorhandene
Spannungsquelle für das positive Gitterpotential. Der Augenblick des Einschaltens
der parallel geschalteten Spannungsquelle kann in*n sich bekannter Weise durch ein
mAs#-Relais bestimmt werden> das in dem Augenblick anspricht, in dem die gewünschte
Elektrizitätsmenge geflossen ist. Der in den Gitterkreis des Schaltventils eingebaute
Ohmsche Widerstand darf aber dabei keinen großen Widerstandswert besitzen, weil
sonst der Spannungsabfall,, der bei Durchlaß des Schaltventils an diesem Widerstand
infolge des Gitterstromes bei positivem Gitter auftritt, sehr groß werden würde.
Eine Folge davon wäre, daß sowohl die Spannungsquelle für das positive Gitterpotential
als auch die Spannungsquelle für das negative Gitterpotential unnötig groß sein
müßte. Durch einen kleinen Widerstand im Gitterkreis würde
aber
die Spannungsquelle für das negative Gitterpotential stark belastet werden und müßte
daher für eine große Leistung bemessen sein, was ebenfalls sehr teuer und im Betrieb
umwirtschaftlich wäre.
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Durch die vorliegende Erfindung,- die eine Schaltungsanordnung zum
trägheitslosen Schalten einer Elektrizitätsmenge mittels eines gittergesteuerten
Hochspannungsschaltventils, insbesondere für einen mit einem ntÄs-Relais versehenen
Röntgenapparat, betrifft, wobei das zum Abschalten des Stromes erforderliche negative
Gitterpotential von einer Spannungsquelle geliefert wird, die parallel zu einem
Teil des Gitterkreises des Hochspannungsschaltventils liegt, in dem sich ein Ohmscher
Widerstand befindet, werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß der über diesen
Ohmschen Widerstand fließende Strom unmittelbar nach erfolgter Abschaltung des zu
schaltenden Stromes selbsttätig unterbrochen bzw. auf ein unbedeutendes Maß herabgesetzt
wird.
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In den Fig. i und 2 sind zwei Ausführungsbeispiele der neuen Schaltungsanordnung
für einen Röntgenapparat schematisch dargestellt. In dem Ausführungsbeispiel nach
Fig. i kann bei der gezeichneten Stellung des Doppelschalters i, der einen Arbeitskontakt
und einen Ruhekontakt aufweist, in dem Röhrenstromkreis 2 mit der Hochspannungsquelle
3, der Röntgenröhre 4., dem als Relais dienenden Kriechgalvanometer 5 und mit dem
Hochspannungsschaltventil 6 kein Strom fließen, da in diesem Falle an dem Gitter
7 des Schaltventils eine negative Sperrspannung angelegt ist. Die mit der Spannungsquelle
8 in dieser Schaltstellung in Serie geschaltete und umgekehrt gepolte Spannungsquelle
9 muß hierbei eine Spannung aufweisen, die gleich der Summe der Spannung von Spannungsquelle
8 und der zum Sperren des Schaltventils erforderlichen negativen Gitterspannung
ist.
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Legt man den Doppelschalter i um, dann wird die Spannungsquelle g
abgeschaltet, und das Gitter 7 des Schaltventils erhält gleichzeitig durch die Spannungsquelle
8 positives Potential, so daß Röhrenstrom fließen kann. Nachdem die gewünschte Elektrizitätsmenge
geflossen ist, schaltet das Kriechgalvanometer 5 die Spannungsquelle 9 parallel
zu dem Widerstand i o, wodurch das Gitter 7 wieder negatives Potential erhält und
den Röhrenstrom sofort sperrt. Um eine große Belastung der Spannungsquelle g zu
vermeiden, wird der über den Widerstand io fließende Strom erfindungsgemäß unmittelbar
nach erfolgter Abschaltung des Röhrenstromes selbsttätig unterbrochen bzw. auf ein
unbedeutendes Maß herabgesetzt. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, daß in
Reihe mit dem Ohmschen Widerstand io ein Ruhekontakt i i angeordnet ist, der von
einer zu dem Ohmschen Widerstand i o und dem Ruhekontakt i i parallel geschalteten
Relaisspule i2 geöffnet werden kann. Die Relaisspule ist dabei so bemessen, daß
der Ruhekontakt i i erst dann geöffnet und in der geöffneten Stellung festgehalten
wird, wenn der Spannungsabfall an dem OhmschenWiderstand i o bei Einschaltung der
das negative Gitterpotential liefernden Spannungsquelle 9 durch das Kriechgalvanometer
5 ansteigt. Bei der neuen Schaltungsanordnung braucht die Spannungsquelle g nur
für eine kleine Leistung bemessen zu sein. Es genügt vollkommen, wenn der der Spannungsquelle
9 parallel geschaltete Glättungskondensator 13 so bemessen ist, daß seine Spannung
während der Anzugszeit des Relais 12 nur um einen geringen Betrag absinkt. Will
man den Strom, der über den Ohmschen Widerstand io fließt, nach erfolgter Abschaltung
des Röhrenstromes nicht ganz unterbrechen, dann kann auch parallel zu dem Ruhekontakt
i i ein zur Herabsetzung des Stromes dienender Olimscher Widerstand 14 geschaltet
werden.
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In dem weiteren Ausführungsbeispiel der neuen Schaltungsanordnung
nach Fig.2 ist die Spannungsquelle 9 mit ihrem negativen Pol direkt an das Gitter
7 des Schaltventils 6 gelegt. An Stelle des Kriechgalvanometers 5 ist hier eine
gittergesteuerte Gas- oder Dampf -entladungsröhre 15 mit einem im Röhrenstromkreis
2 eingebauten Meßkondensator 16 und einer Spannungsquelle 17 für die negative Vorspannung
des Gitters dieser -Röhre verwendet. Die Wirkungsweise dieser Schaltungsanordnung
ist dieselbe wie im oben angeführten Ausführungsbeispiel. Die Spamiungsquelle 9
braucht hier nur so groß zu sein, wie die zum Sperren des Schaltventils 6 erforderliche
negative Gitterspannung. Nachdem Abschalten des Röhrenstromes würden bei dieser
Schaltungsanordnung aber beide Spannungsquiellen 8 und 9 durch den Widerstand io
stark belastet werden, wenn der über ihn fließende Strom nicht gemäß der vorliegenden
Erfindung sofort nach dem Abschalten des Röhrenstromes unterbrochen bzw. auf ein
unbedeutendes Maß herabgesetzt werden würde.