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Einstellvorrichtung für die Belastung einer Röntgenröhre Zur Herstellung
einer Röntgenaufnahme muß die Stärke des Anodenstroms der Röntgenröhre imvoraus
eingestellt werden. Dies wird durch Regelung des Kathodenheizstroms bewirkt. Außerdem
sind Röntgengeräte meistens mit Vorrichtungen zur Einstellung des Anodenstroms der
Röntgenröhre und der Belastungsdauer versehen. Die Vorrichtung zur Regelung der
Belastungsdauer wird als Zeitschalter bezeichnet. Das die Zeit feststellende Element
kann aus einer Uhr, einem Synchronmotor oder einem Stromkreis bestehen, in den ein
Kondensator und ein Widerstand eingefügt sind.
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Zur Erzielung der optimalen Schwärzung des photographischen Films
muß man den richtigen Wert des Produkts aus Stromstärke (Milliampere) und Belastungszeit
(Sekunden), also der Ladung wählen. Ihre Größe hängt von der Beschaffenheit des
zu photographierenden Objekts ab.
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Bei vielen Röntgengeräten muß der Benutzer die Faktoren Zeit und Stromstärke
derart einstellen, daß ihr Produkt gleich der erwünschten Milliamperesekundenzahl
ist. Bei diesem etwas schwierigen Verfahren können leicht Rechenfehler gemacht werden.
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Der Zweck der Erfindung ist der Aufbau einer einfachen und billigen
Meßvorrichtung, mittels derer die Größe der den eingestellten Werten der Stromstärke
und der Zeit entsprechenden Ladung unmittelbar ablesbar ist.
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Gemäß der Erfindung sind zwei Hilfsspannungsregler vorhanden. Das
bewegliche Organ eines dieser Regler ist mit demjenigen der Stromstärkeneinstellvorrichtung
gekuppelt, d. h. daß dieser Hilfsspannungsregler durch das Organ zur Einstellung
der Stromstärke bedient wird. Die von diesem Regler gelieferte Spannung hat eine
Komponente, die proportional zum Logarithmus der eingestellten Stromstärke ist.
Das bewegliche Organ des zweiten
Reglers ist mit dem Zeitschalter
gekuppelt. Dieser Hilfsspannungsregler wird somit durch das Organ zur Einstellung
der Belastungsdauer bedient. Die von diesem zweiten Regler gelieferte Spannung enthält
eine Komponente, die im gleichen Verhältnis proportional zum Logarithmus der eingestellten
Belastungsdauer ist. Die.Summe dieser Spannungen wirkt auf ein Meßgerät. Da diese
summierte Spannung eine Komponente hat, die proportional zur Summe der zwei Logarithmen
ist, ist die Summe proportional zum Logarithmus des Produkts aus der eingestellten
Stromstärke und der eingestellten Belastungsdauer, somit der sich aus dem vorhandenen
Einstellwert ergebenden Ladung.
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Die Skala des Meßgeräts braucht nicht alle Werte zu umfassen, die
durchVervielfachung einer beliebig einzustellenden Stromstärke mit einer beliebig
einzustellenden Belastungsdauer entstehen können. Viele dieser Werte liegen außerhalb
des für die Praxis in Frage kommenden Gebiets. Es ist z. B. ersichtlich, daß der
kleinste Wert der einzustellenden Stromstärke, multipliziert mit dem kleinsten Wert
der einzustellenden Belastungszeiten, ein Milliamperesekundenprodukt ergibt, das
zur Erzielung einer angemessenen Filmschwärzung zu klein ist. Umgekehrt würde eine
bei der größten einzustellenden Stromstärke während der längsten einzustellenden
Belastungszeit entstehende Ladung die Röntgenröhre überlasten und eine Cberbelichtung
des Films herbeiführen. Wenn also die Skala des Meßgeräts alle möglichen Werte umfaßte,
würde ein großer Teil dieser Skala nicht verwendet werden, und der für die Praxis
in Frage kommende Meßbereich wäre auf einen kleinen Teil in der Mitte der Skala
zusammengedrängt. Eine besser verwendbare Skaleneinteilung entsteht, wenn das Meßgerät
so eingerichtet wird, daß sein Ausschlag erst bei einer Spannung anfängt, die der
kleinsten Ladung entspricht, mit der noch Aufnahmen hergestellt werden können. Auch
ist es erwünscht, daß das Meßgerät seinen größten Ausschlag bei der größten Ladung
hat, die für praktische Zwecke in Frage kommt.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind im Stromkreis. des Meßgeräts
_ sowohl die zu den Logarithmen der Einstellgrößen proportionalen Spannungskomponenten
als auch eine gleichbleibende Komponente wirksam. Auf diese Weise wird vermieden,
daß die Skala des Meßgeräts für die kleinsten Anzeigen zu stark gedehnt ist. Zu
diesem Zweck können die Hilfsspannungsregler auf eine gemeinsame Transformatorwicklung
wirken, die mit einer Reihe von Anzapfungen für den einen und einer Reihe von Anzapfungen
für den anderen Hilfsspannungsregler versehen ist; zwischen diesen Reihen von Anzapfungen
weist die Wicklung einen nicht angezapften Teil auf.
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Weiter kann die Meßvorrichtung mit einem Strombegrenzer versehen sein,
der den Strom des Geräts auf den Wert beschränkt, welcher der für praktische Zwecke
in Frage kommenden maximalen Ladung entspricht. Es ist auch erwünscht, daß bei diesem
Wert das Ende der Skala erreicht wird. Die Erfindung ist in der Zeichnung näher
erläutert, in der ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung dargestellt
ist.
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An die Primärwicklung2 eines Transformators i wird stabilisierte Wechselspannung
gelegt. Diese kann einem Stabilisator entnommen werden, der den Heizstrom für die
Röntgenröhre liefert, wie dies häufig in Röntgenapparaten der Fall ist. An den Enden
der Sekundärwicklung sind Reihen von Anzapfungen 3 und 4 angebracht. Mit der Reihe
3 wirkt ein Schaltarm 5 zusammen, der mit dem Organ 7 gekuppelt ist, mit dem der
Heizstrom der Röntgenröhre eingestellt wird. Mit der Reihe 4 wirkt ein Schaltarm
6 zusammen, der mit dem Organ 8 des Zeitschalters gekuppelt ist, mit dessen Hilfe
die Belastungsdauer eingestellt wird.
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Die Drehpunkte der Schaltarme 5 und 6 sind mit den Klemmen eines Voltmeters
9 verbunden, so daß auf dieses Gerät die Gesamtspannung wirkt, die von der Sekundärwicklung
des Transformators i abgezweigt wird.
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Die Anzapfungen 3 und 4 sind derart angeordnet, daß die von einem
jeden der Hilfsspannungsregler gelieferten Spannungen eine Komponente enthalten,
die in gleichem Verhältnis proportional zum Logarithmus der in Milliampere ausgedrückten
Stromstärke bzw. der in Sekunden ausgedrückten Belastungszeit ist, wie diese Größen
mittels der Organe 7 und 8 eingestellt werden. Die im Stromkreis des VoItmeters
9 wirksame Summe dieser Spannungen ist also maßgebend für den Logarithmus des Produkts
aus Milliampere und Sekunden. Das Voltmeter 9 zeigt also die durch die Stellung
der Organe 7 und 8 bedingte Ladung an. Das Gerät kann unmittelbar in Milliamperesekunden
geeicht sein.
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Zwischen den Anzapfungen 3 und 4 hat die Sekundärwicklung des Transformators
i einen Teil i i, der keine den Reihen 3 und 4 angehörige Anzapfungen aufweist und
der den Voltmeterkreis mit einer gleichbleibenden Spannung versorgt. Infolgedessen
entsteht eine besser brauchbare Einteilung der Gerätskala. Dieser Teil ist so gewählt,
daß die Anzeige des Voltmeters bei dem kleinsten praktisch verwendbaren Milliamperesekundenprodukt
anfängt. Zwischen der Spannungsquelle und dem eigentlichen Meßger ät ist ein Strombegrenzer
io angebracht, der den Strom des Meßgeräts auf denjenigen Wert beschränkt, welcher
der größten, für praktische Zwecke in Frage kommenden Ladung entspricht.
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Die Schaltung kann auch zur Vermeidung einer Belastung der Röntgenröhre
außerhalb des Gebiets der verwendbaren Ladungen verwendet werden. Zu diesem Zweck
können Verriegelvorrichtungen an den verschiedenen Einstellorganen angebracht werden,
die vom Stromkreis der Meßvorrichtung her gesteuert werden.