DE755252C - Einrichtung zum Ausschalten einer Roentgenanlage in Abhaengigkeit von dem Produkt aus Roehrenstromstaerke und Belichtungszeit bei Aufnahmen bzw. zum Messen dieses Produktes - Google Patents

Description

AUSGEGEBENAM 16. FEBRUAR 1953

Das Gelingen einer Röntgenaufnahme hängt von zwei Faktoren ab, nämlich der richtigen Einstellung der vom der Röhrenspannung abhängigen Härte und der Milliamperesekundenzahl, d. h. der der Zeit, in welcher der Strom fließt, proportionalen Energiemenge der Röntgenstrahlen, die zur richtigen: Belichtung der photographischen Platte erforderlich ist. Es ist bereits eine Einrichtung zum Messen der Milliamperesekundenzahl bzw. zum Abschalten der Röntgenröhre in Abhängigkeit von dieser Größe bekanntgeworden, bei der in den Stromkreis der Röntgenröhre ein Kondensator und diesem parallel, ein zur Anzeige der Kondensatorladung dienender Spannungsmesser bzw. eine Funkenstrecke und ein ein Relais speisender Stromwandler eingeschaltet ist. Diese bekannte Einrichtung hat jedoch den Nachteil, daß der Kondensator

*) Von der Patentsucherin ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. phil. Kurt Leistner, Dresden

unmittelbar in. dem Hochspannungskreis liegt und außerordentlich groß sein muß. Ferner muß die am Kondensator entstehende Spannung von der Röhrenspannung subtrahiert werden.

Erfindungsgemäß lassen sich diese Nachteile dadurch vermeiden, daß" der Kondensator gerade nicht in den Röntgenröhrenkreis eingeschaltet wird, sondern daß in den Stromkreis der Röntgenröhre, vorzugsweise in die Mitte der Sekundärwicklung des die Röntgenröhre speisenden Transformators, ein Widerstand eingeschaltet wird, zu dem im Nebenschluß ein Widerstand und eine Kapazität, gegebenenfalls noch ein elektrisches Ventil, in Reihe liegen. Die beiden Widerstände werden so bemessen, daß während der Einschaltdauer der Röntgenröhre die Kapazität sich nur auf einen, kleinen Bruchteil derjenigen Spannung auflädt, die während des höchsten Stromflusses an den Klemmen des im Stromkreis der Röntgenröhre liegenden Widerstandes auftritt, so daß die von der Kapazität über den Nebenschlußwiderstand abfließende Elektrizitätsmenge vernachlässigbar klein ist. Dies hat den Vorteil, daß der Ladestrom des Kondensators mit ausreichender Genauigkeit der an den Klemmen des in den Röntgenröhrenkreis eingeschalteten Widerstandes auftretenden Spannung und damit dem Röhrenstrom proportional ist. Die am Kondensator infolge seiner Ladung auftretende Gegenspannung kann unter diesen Umständen vernachlässigt werden. Bei Röntgenapparaten in Graetzschaltung fließt durch den Transformator ein Wechselstrom, von dem nur eine Halbwelle bei Vorschaltung des Ventils vor den Kondensator zu seiner Aufladung benutzt wird.. Bei Halbwellenapparate» fließt dagegen im Transformator ein Gleichstrom, so daß das Ventil fortfallen kann. Die Spannung, auf welche die Kapazität während der Einschaltdauer der Röntgenröhre aufgeladen wird, kann nun durch ein Meßinstrument, z. B. ein statisches Voltmeter (vorzugsweise in Milliamperesekunden geeicht), gemessen oder/und beim Erreichen eines voreinstellbaren bestimmten' Spannungswertes zur Steurung eines Relais benutzt werden, das die Röntgenröhre abschaltet. Bei Drehstromröntgenapparaten kann man in Reihe mit den drei Sekundärwicklungen des Hochspannungstransformators je einen Widerstand legen., die freien Klemmen dieser drei Widerstände zum Sternpunkt verbinden und parallel zu jedem Widerstand ein elektrisches Ventil und einen Widerstand mit einem Kondensator schalten, wobei diese Kondensatoren einander parallel geschaltet sind. Die drei Kondensatoren können auch zu einem . einzigen'Kondensator vereinigt werden.

In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt die Abb. 1 einen Einphasenröntgenapparat mit einem Milliamperesekundenrelais gemäß der Erfindung, während aus Abb. 2 ersichtlich ist, wie die Schaltung bei Drehstromapparaten abgeändert wird.

In Abb. ι ist die Röntgenröhre 11 über Gleichrichter 12 an die aus zwei Hälften bestehende Sekundärwicklung des Hochspannungstransformators 13 angeschlossen. Die Primärwicklung ist über einen Stufenschalter 14 und die Kontakte 15, 16 eines Hauptschützes 17 an das Netz 18 angeschlossen. Der über einen regelbaren Widerstand 19 an das Netz angeschlossene Heizwandler 20 liefert die Röhrenheizung. Die beiden Sekundärwicklungshälften sind über einen Widerstand 21 miteinander verbunden, parallel zu dem ein Ventil 22 in Reihe mit einem Widerstand 23 und einem Kondensator 24 geschaltet ist, welcher im Gitterkreis einer Elektronenröhre 25 liegt, deren Anodenstrom ein Relais 26 erregt. Die Anodenspannung wird aus dem Netz 18 über einen Transformator 27, Gleichrichter 28, Kondensator 29 mit Drosselspule 30 einem Potentiometer 31 entnommen, das auch zur Lieferung der Gittervorspannung an das im Gitterkreis liegende Potentiometer 32 dient.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Zur Inbetriebsetzung wird zuerst der Schalter 33 geschlossen, so daß das Relais 26 anspricht und seine Kontakte 34, die im Stromkreis des Hauptschützesi 17 liegen, geschlossen werden. Soll eine Aufnahme gemacht werden, so> wird nach richtiger Einstellung der Röhrenspannung und der gewünschten Stromstärke sowie der gewünschten, Milliamperesekundenzahl mittels des Potentiometers 32 der Röntgenkreisschalter 35 geschlossen, wobei gleichzeitig der Kurzschluß des Kondensators 24 durch Öffnen des Schalters 36 aufgehoben wird. Das Hauptschütz 17 spricht an, legt den Transformator 13 durch Schließen; der Kontakte 15, 16 an das Netz und öffnet an seinem Kontakt 37 den Kurzschlußkreis des Kondensators 24 an einer weiteren Stelle. Während die Röntgenröhre 11 nun Strahlen aussendet, wird der Kondensator 24 entsprechend aufgeladen, bis- die Gitterspannung entsprechend der Einstellung des Potentiometers, d. h. also der eingestellten Milliamperesekundenzahl, so xoß geworden ist, daß der Anodenstrom sinkt und das Relais 26 abfällt und seine Kontakte 34 öffnet. Dies hat zur Folge, daß das Hauptschütz 17 stromlos wird und die Röntgenröhre ausgeschaltet, die Aufnahme also beendet wird. Das Relais 26 schließt

seinen Kontakt 34 aber erst dann, wenn der Röntgenkreisschalter 35 geöffnet und damit der Kondensator 24 durch den Schalter 36 kurzgeschlossen wird. Jetzt ist die Anlage für die nächste Aufnahme wieder bereit. Parallel zum Kondensator 24 kann ein Spannungsmesser gelegt werden, der die Milliamperesekundenzahl anzeigt.

Will man mehrere Aufnahmen in bestimmten Abständen nacheinander machen (Kinoaufnahmen¹), so· kann parallel zu dem Schalter 36 ein Widerstand, zweckmäßig mittels eines Hilfsschalters, geschaltet werden. Nach Abfallen des Hauptschützes 17 wird dann, der Röntgenkreisschalter 35,36 nicht umgelegt, sondern der Kondensator 24 entlädt sich über diesen Widerstand, bis das Relais 26 wieder anspricht, worauf das Schütz 17 anspricht und die nächste Aufnahme stattfindet. Nach Erreichen der eingestellten Milliamperesekundenzahl fällt das Relais 26 ab, desgleichen das Hauptschütz 17, worauf sich der Kondensator 24 über den parallel zum Schalter liegenden Widerstand entlädt und sich das Spiel wiederholt, bis nach Fertigstellung der gewünschten Aufnahmezahl· der Schalter 35 geöffnet und damit die Anlage, wie beschrieben, ausgeschaltet wird.

Zur Messung des Heizstroms dient ein Amperemeter 39, zur Messung des Röhrenstroms ein Milliamperemeter 40, welches vorzugsweise durch ein voranzeigendes Milliamperemeter ersetzt werden kann. Außerdem kann ein ballistisches Milliamperemeter 41 in dem Stromkreis der Röntgenröhre zur Anzeige der Milliamperesekundenzahl angeordnet sein. Die Röhrenspannung wird an dem Voltmeter 42 abgelesen.

Die Abb. 2 zeigt die Schaltung eines Drehstromröntgenapparates gemäß der Erfindung, soweit sie sich vom der Schaltung der Abb. 1 unterscheidet. Mit 43, 44 und 45 sind die drei Primärwicklungen] des Röntgentransformators bezeichnet, die in Sternschaltung über ihre Stufenschalter 46,47 und 48 und die Kontakte 49 eines· dem Schütz 17 der Abb. 1 entsprechendem Hauptschützes an das Drehstromnetz 50 angeschlossen sind. Die drei Sekundärwicklungen¹51, 52, 53 sind einerseits in üblicher Weise über Gleichrichter an die Röntgenröhre 11, andererseits· über je einen Widerstand 54, 55, 56 zum Sternpunkt verbunden. Parallel zu jedem dieser Widerstände liegt je ein Veritil in Reihe mit einem Widerstand' und einem Kondensator. Die drei Kondensatoren sind zu einem einzigen Kondensator 57 vereinigt, die Widerstände sind mit 58, 59, 60, die Ventile mit 61, 62 und 63 bezeichnet. Der Kondensator 57 wird nun im übrigen genau so geschaltet wie in Abb. 1 der Kondensator 24, indem an die mit α und b bezeichneten Klemmen die an die Klemmen a und b der Abb. 1 angeschlossene Schaltung (Elektronenröhre 25, Potentiometer 32 usw.) gelegt wird.

Claims (15)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Einrichtung zum Ausschalten einer Röntgenanlage in Abhängigkeit von dem ■ Produkt aus Röhrenstromstärke und Belichtungszeit bei Aufnahmen bzw. zum Messen dieses Produktes, dadurch gekennzeichnet, daß in den Stromkreis der Röntgenröhre, vorzugsweise in die Mitte der Sekundärwicklung des die Röhre speisenden Transformators, ein Widerstand eingeschaltet wird, zu dem im Nebenschluß ein Widerstand und eine Kapazität, gegebenenfallsi noch ein elektrisches Ventil, in Reihe liegen, wobei die Widerstände und die Kapazität so- bemessen sind, daß während der Einschaltdauer der Röntgenröhre die Kapazität sich nur auf einen kleinen Bruchteil derjenigen Spannung auflädt, die während 8g des höchsten Stromflusses an den Klemmen des im Stromkreis der Röntgenröhre liegenden Widerstandes auftritt, so daß die von der Kapazität über den NebenschlußwiderstandabfließendeElektrizitäts- menge vernachlässigbar klein ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung, auf die die Kapazität während der Einschaltdauer der Röntgenröhre aufgeladen wird, durch ein Meßinstrument, z. B. ein statisches Voltmeter, gemessen wird, das vorzugsweise in Milliamperesekunden geeicht ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung, auf die die Kapazität aufgeladen wird, beim Erreichen eines vorherbestimmten einstellbaren Spannungswertes zur Steurung eines Relais benutzt wird, das die Röntgenanlage abschaltet.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Relais eine Entladungsröhre (Elektronenröhre, Verstärkerröhre, Glimmröhre, gittergesteuerte Gasentladungsröhre od. dgl.) dient, deren Anodenstrom durch die Ladespannung des Kondensators gesteuert wird.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung des Anodenstroms einer Elektronenröhre in der Weise erfolgt, daß durch die Aufladung der Kapazität der Anodenstrom fällt.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Anodenkreis der Elektronenröhre ein elektro-

   magnetisches Relais liegt, dessen Anker zunächst durch den Anodenstrom angezogen wird, beim Unterschreiten; eines bestimmten Wertes des infolge der Aufladung der Kapazität fallenden Anoden^ Stroms abfällt.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Abfallen des Ankers der Stromkreis eines im Hauptstromkreis des Röntgenapparates liegenden Hauptschützes unterbrochen wird.
8. 8. Einrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß im ausgeschalteten Zustand des Röntgenkreishauptschalters die Kapazität durch einen mit dem Röntgenkreishauptschalter gekoppelten Schalter kurzgeschlossen ist.
9. 9. Einrichtung nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Schalter, der die Kapazität im ausgeschalteten Zustande kurzschließt, ein veränderlicher hochohmiger Widerstand in Reihe mit einem weiteren Schalter liegt.
10. 10. Einrichtung nach den Ansprüchen 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptschütz Hilfskontakte besitzt, durch die die Kurzschlußleitung der Kapazität im eingeschalteten Zustand des Röntgenapparates unterbrochen wird.
11. 11. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Voreinstellung eines bestimmten Milliamperesekundenproduktes durch Änderung der Gitterspannung des Elektronenrohres erfolgt und daß als Maß dafür der Anodenstrom dieser Röhre (bei kurzgeschlossener Kapazität) dient.
12. 12. Einrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Anoden- und Gitterspannung des Ekktronenrohres einem aus dem Wechselstromnetz gespeisten Gleichrichter entnommen wird.
13. 13. Einrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß bei Drehstromröntgenapparaten in Reihe mit den drei Sekundärwicklungen des Hochspannungstransformators je ein Widerstand liegt, daß die freien Klemmen dieser drei Widerstände zum Sternpunkt verbunden sind und daß parallel zu jedem Widerstand ein elektrisches Ventil und ein Widerstand mit einem Kondensator gelegt ist, wobei diese Kondensatoren einander parallel geschaltet sind.
14. 14. Einrichtung nach Anspruch 13. dadurch gekennzeichnet, daß die drei Kondensatoren zu einem einzigen Kondensator vereinigt sind.
15. 15. Einrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die in den Sekundärkreis des Röntgentransformators eingeschalteten Widerstände über einen Hilfsgleichrichter in Graetzscher Schaltung an die Sekundärwicklung des Röntgentransformators angeschlossen sind, so daß bei Gleichrichterapparaten beide Halbwellen zur Aufladung der Kapazität benutzt werden.

    Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

    Deutsche Patentschrift Nr. 581 160; österreichische Patentschrift Nr. 121 029; Druckschrift »SRW-Nachrichten zum IV. internationalen Radiplogen-Kongreß, Zürich 1934«, S. 34, Abb. 3.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

    ©5705 2.53