DE763160C

DE763160C - Einrichtung zum Betrieb von Roentgenroehren mit Gluehkathode

Info

Publication number: DE763160C
Application number: DES110931D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Reiniger Werke AG
Current assignee: Siemens Reiniger Werke AG
Priority date: 1933-09-09
Filing date: 1933-09-09
Publication date: 1953-07-20

Description

Bei Einrichtungen zum Betrieb von Röntgenröhren! mit Glühkathode wird im allgemeinen die Einstellung¹ der Röntgenröhrenbelastung für die jeweilige Röntgenaufnahme in der Weise vorgenommen, daß am Schalttisch unter Berücksichtigung der für die betreffende· Aufnahme erfahrungsgemäß' notwendigen Strahlenmenge· und Strahlenhiärte sowie der Belastbarkeit der verwendetem

ίο Röntgenröhre die Röhirenspamnung, die Röhrenheizung und ' die Belichtungszeit getrennt eingestellt- werden. Dabei ist es;, dnsbesondere wenn; es. sieb um eine Aufnahme von bewegten Organen handelt, wünscheniswert, die Belichtungsdauer auf ein. Mindestmaß herabzusetzen. Bei Verkürzung der Belichtungsdauer muß jedoch die Röhrenstromstärke durch stärkere Heizung der Glühkathode der Röntgenröhre wesentlich erhöht werden, um die erforderliche Strahlenmenge zu erzielen, da bei einer bestimmten Röhrenspannung die Strahlenmenge dem Produkt aus Röhrenstromstärke und Belichtungszeit (Milliamperesekunideniprodiukt) proportional ist. Die Belichtungsdauer kann jedoch bei einem bestimmten gewünschten Milliämperesekundenprodukt nicht beliebig ■herabgesetzt werden, da bei. jedem Wert: der Röhrenispanniung und der Belichtungszeit die Röhrenstromstärke einen bestimmten! Maximalwert nicht überschreiten darf, ohne daß die Röhre gefährdet wird. Die maximal zulässige¹ Röhrenstromsitärke ist, wie noch erwähnt sei, bei gleichbleibender Röhren-

spannung· bei kurzen Belichtungszeiten wesentlich größer als bei längeren Belichtungszeiten. Es sind bereits Einrichtungen bekanntgeworden, bei denen die Ein Stellvorrichtungen S für die Röhrenspannung, die Röhrenstromstärke und die Belichtungszeit derart miteinander mittelbar oder unmittelbar gekuppelt sind, daß die angeschlossene Röntgenröhre nicht überlastet werden kann. Bei diesen ίο bekannten Einrichtungen ist es von Xachteil, daß die Einstellung eines gewünschten Milliamperesekundenproduktes bei einer bestimmten Röhranspannung durch Betätigung zweier getrennter Regelvorrichtungen für die Heizung und für die Belichtungszeit vorgenommen werden muß und deshalb verhältnismäßig umständlich und ungenau ist.

Gemäß der Erfindung werden diese Xachteile vermieden und eine wesentliche Yereinfachung der Einstellung der Betriebsgrößen bei völliger Sicherheit der angeschlossenen Röntgenröhre vor der Gefahr der Überlastung dadurch erzielt, daß lediglich eine frei einstellbare Regelvorrichtung für die Rölirenspannung und eine weitere frei einstellbare für das Produkt aus Röhrenstromstärke und Belichtungszeit vorgesehen wird. Diese frei einstellbaren Regelvorrichtungen: betätigen ihrerseits die Regelvorrichtungen für die Röhrenstromstärke (Röhrenheizung) und für die Belichtungszeit (Zeitrelais). Diese letzteren Regelvorrichtungen werden in der Weise mechanisch oder elektrisch miteinander gekuppelt., daß bei jeder Röhrenspannung und bei jedem Wert des Milliamperesekundenproduktes die für die angeschlossene Röntgenröhre maximal zuiäss-ige Röhrenstromstärke erzielt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der neuen Einrichtung ist in der Fig. 1 schematisch und teilweise in perspektivischer Darstellung wie dergegeben.

Auf der Drehachse σ der Regelvorrichtung b für das Miliiamperesekundenprodukt sind zwei kegdstumpfartige, längs der Achse verschiebbare, miteinander fest verbundene Körper, der Zeitkörper c und der Heizungskörper if befestigt. (Wie diese Körper beschaffen sein müssen und sich herstellen lassen, wird später erläutert.) Gegen den Zeitkörper c wird- durch die Feder c der ortsfest gelagerte Tastann f gedrückt, der bei Drehung der Achse α und damit auch des Körpers c über das Getriebe g das Zeitrelais h steuert. Ebenso steuert der durch die Feder c' gegen den Körper d gedrückte Tastarm /' den Regeltransformator / und damit die Spannung des Heizstromtransformators k für die Röntgenröhre. Die Regelverrichtung m für die Hochspannung ist über die Stange >i mit den Körpern c und d derart verbunden, daß bei ! Drehung der Achse 0 die Körper c und d längs der Achse α verschoben werden. Die j Körper c und d sind so geformt, daß bei Ein*- stellung einer bestimmten Kilovoltzahl und eines bestimmten Milliamperesekundenproduktes die sich aus dieser Einstellung ergebenden Werte der Belichtungszeit und der Röhrentheizung selbsttätig (durch die entsprechende axiale Verschiebung oder Drehung der Körper c und d) erzielt werden.

Bei der neuen Einrichtung brauchen somit lediglich die beiden Regelvorrichtungen für dieRöhren>spannung und für das Milliamperesekundenprodukt auf bekannte Erfahrungswerte eingestellt zu werden. Die Röhrenheizung und die Belichtungszeit stellt sich dann selbsttätig so ein, daß das gewünschte Milliamperesekundenprodukt erreicht wird und außerdem die Röhre voll ausgenutzt ist, ohne überlastet zu werden.

Die Form des Zeitkörpers und des Heizungskörpers ergibt sich aus der Abhängigkeit der Belichtungszeit bzw. der Heizung von dem gewünschten Milliamperesekundenprodukt bei den \-erschiedenen Röhrenspanrcungen. Diese Abhängigkeit ist aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich, und zwar ist in Fig. 2 die Abhängigkeit der maximal zulässigen Röhrenstromstärke von dem eingestellten Milliamperesekundenprodukt und in Fig. 3 die Abhängigkeit der Belichtungszeit von dem Milliamperesekundenprodukt für verschiedene Röhrenspanuungen bei einer bestimmten Röntgenröhre in einem rechtwinkligen Koordinatensystem dargestellt. Werden die dargestellten Kurven in ein Polarkoordinatensystem umgezeichnet und ausgeschnitten, so erhält man für jede Röhrenspannung in der betreffenden Kurvenschar eine Kurvenscheibe. Ordnet man nun diese Kurvenscheiben für die verschiedenen Spannungen in einem entsprechenden Abstand übereinander an, so entsteht bei genügend' feiner Spannungsunterteilung ein kegelstumpfartiger Körper, d. h. für die Kurvenschar der Fig. 2 der Heizungskörper und für die Kurvenschar der Fig. 3 der Zeitkörper. Werden mehrere Röntgenröhren mit verschiedenen Betriebsdaten (z. B. Aufnahme- und Durchleuchtungsröhre) von einem gemeinsamen Hochspannungserzeuger aus wahlweise nacheinander betrieben, so ist es zweckmäßig, dafür zu sorgen, daß beim Umschalten von einer Röhre auf eine andere die Regelvorrichtungen für den Röhrenstrom und für die Belichtungszeit (die Zeit- und Heizungskörper) entsprechend selbsttätig umgeschaltet werden.

Im allgemeinen können mit einem Zeitrelais, insbesondere wenn es sich um ein Uhrwerkrelais handelt, Belichtungszeiten nur

bis zu einer bestimmten kürzesten Zeitdauer einwandfrei geschaltet werden. Außerdem ist es in manchen Fällen, beispielsweise bei Aufnahmen mit Bucky-Blende¹, erwünscht, einen bestimmten kürzesten Wert der Belichtungszeit nicht zu unterschreiten. Wird bei der selbsttätigen Einstellung der Belichtungszeit diese kürzeste, praktisch· anwendbare Belichtungsdauer unterschritten, so kann eine zusätzliche Vorrichtung vorgesehen werden, welche die Röhrenstromstärke auf einen Wert herabsetzt, der dieser kürzesten Schaltzeit entspricht.

In Fig. 4 ist im der Draufsicht ein Schalttisch dargestellt, der die neue Einrichtung enthält und dessen Äußeres, wie aus der ¹FUg. 4 ersichtlich ist, sich· besonders übersichtlich und einfach gestaltet. Außer den einstellbaren Regelvorrichtungen für das Milliampereisekundenprodukt und die Röhrenspannung, zwischen denen sich der Betriebsschalter befindet, sind lediglich zwei Meßinstrumente für das Milldamperesekundenprodükt und die Röhrenspannung sowie¹ das Zeitrelais Z erforderlich. Die Meßinstrumente, die nur zur Kontrolle dienen, sind nicht unbedingt notwendig, ebenso' kann auch das Zeitrelais Z im Innern des Scbalttisches' untergebracht werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Einrichtung zum Betrieb von Röntgenrö'hiren mit Glühkathode, gekennzeichnet durch eine frei einstellbare Regel¹-vorrichtung für die Röhrenspannung und eine weitere frei einstellbare für das; Produkt aus Röhrenistromstärke und Belichtungszeit sowie durch derartig betätigte Regelvorrichtungen für den Röhrenstrom und für die Belichtungszeit, daß diese letzteren, in der Weise mechanisch oder elektrisch miteinander und mit den beiden frei einstellbaren Regelvorrichtungen gekuppelt sind, daß bei jeder Röhrenspannung und bei jedem Wert des. Produktes aus Röhrenstromstärke und Belichtungszeit die für die angeschlossene Röntgenröhre maximal zulässige Röhremstromstärke erzielt wird.
2. Einrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch zwei mit den frei einstellbaren Regelvorrichtungen verbundene Körper (Heizungskörper und Zeitkörper), dle-sich bei Betätigung¹ der Regelvorrichtung für das Produkt aus Röhren-Stromstärke und Belichtungszeit um ihre Achse drehen und sich bei Betätigung der Regelvorrichtung für die Röhrenspannung axial verschieben, wodurch über ortsfest gelagerte Tastarme die Regelvorrichtungen für die Röhrenstromistärke und für die Belichtungszeit gesteuert werden.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, mit Umschaltvorrichtung für den Betrieb mehrerer Röntgenröhren mit verschiedemen Betriebsdaten, dadurch gekennzeichnet, daß beim Umschalten dies. Hochspannungserzeugers auf die verschiedenen Röhren auch die Regelvorrichtungen für die Röhrenstromstärke und für die Belichtungszeit entsprechend umgeschaltet werden.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Vorrichtung, die bei Unterschreitung der Einstellung der kürzesten, praktisch anwendbaren Belichtungsdauer die Röhrenstromstärke auf einen Wert herabsetzt, der dieser kürzesten Schaltzeit entspricht.

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

Deutsche Patentschriften Nr. 295 024,

48975°' 502456;

französische Patentschrift Nr. 750^279;
»Technische Mitteilungen für Röntgenbetriebe«, Nr. 13, der C. H. F. Müller Akt.-Ges.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

I 5271 7.53