DE838175C

DE838175C - Schaltungsanordnung für Röntgendosismesser

Info

Publication number: DE838175C
Application number: DENDAT838175D
Authority: DE
Inventors: Bcrlin-Siemensstadt und Dr.-Ing. Erich von Ferroni Berlin-Wilmersdorf Hans Glöde
Original assignee: Siemens and Halske AG
Current assignee: Siemens and Halske AG
Publication date: 1952-03-27

Description

(WiGBL S. 175)

AUSGEGEBEN AM 5. MAI 1952

ρ 8966 VIIIc121g

Die Erfindung befal.it sich mit einer Schaltungsanordnung für Röntgendosismesser, bei denen die dem Patienten zu verabfolgende Röntgendosis vor Beginn der Bestrahlung eingestellt werden kann.

Die bisher bekanntgewordenen Eich- und Kontrolleinrichtungen der Röntgendosismesser benutzten Radiumstromnormale, mit denen die Faktoren, welche flic Richtung 1>eeinflussen, kontrolliert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kontrolleinrichtung für Röntgendosismesser zu schaffen, die ohne ein derartiges Radium normal auskommt. Zur Kontrolle der zu verabfolgenden Röntgendosis dient eine Überwachungsanordnung, in der Weis:·, daß eine unter dem gleichzeitigen Einfluß einer Melikondensatorladespannung und einer in Abhängigkeit der zu verabfolgenden Röntgendosis wahlweise einstellbaren konstanten Vorspannung stehende spannungsempfindliche Ein- ao richtung Kontrolleinrichtungen zur Wirkung bringt. Eine Meßkapazität wird durch den Ionisationsstrom der strahlenempfindlichen Kammer aufgeladen. Mit dieser Ladespannung addiert sich die genannte einstellbare Vorspannung und gemäß as dem Ausführungsbeispiel der Erfindung dienen beide Spannungen als Zündspannung für ein Glimmrohr. Dieses Glimmrohr wird als Meßorgan benutzt an Stelle eines den Meßwert anzeigenden Meßinstrumentes derart, daß bei Zündung des Glimmrohres über ein hochempfindliches Relais ein akustisches und ein optisches Signal eingeschaltet wird zum Zeichen, daß die gewollte Röntgendosis dem Patienten verabfolgt ist.

Die Eichung wird durch die Größe der Glimmröhrenzündspannung l>eeinfiußt, die sich in einem

geringen, jedoch die zulässigen Toleranzen übersteigenden Maße ändern kann. Mittels der Erfindung ist es möglich, die Zündspannung jeweils auf ihren richtigen Wert einzustellen. Die Kontrolle der Zündspannung dient fernerhin als Funktionsprüfung für das Meßgerät.

Die Eichung des Geräts in Röntgen kann mit Hilfe des beschriebenen Überwachungsstromkreises¹ in einfacher Weise durchgeführt werden. In Abhängigkeit der jeweils zu verabfolgenden Röntgendosis wird, wie bereits erwähnt, eine bestimmte Vorspannung eingestellt. Die Größe der Spannung am Spannungsteiler richtet sich nach dem wirksamen Kammervolumen und nach der Größe der Kapazität des Meßkondensators. Liegen diese beiden Werte fest, so kann die erforderliche Spannung am Spannungsteiler errechnet werden. Mit Hilfe eines besonderen Vonviderstandes wird demnach der Spannungsteilerstrom und damit die Spannung an

ao den einzelnen Widerständen eingestellt und so in einfacher Weise die richtige Eichung erreicht.

Weiterhin ist l>ei der Erfindung eine Feineinstellung des gewünschten Röntgenwertes vorgesehen. Diese Einstellung erfolgt durch Verschiebung der art! Signalrelais liegenden Vorspannung ohne Veränderung der Spannungs- und Stromverhältnisse im Spannungsteilerkreis. Diese Feineinstellung des Meßbereiches erfordert keinerlei X^Tacheichung und ist mit einem sehr geringen Aufwand an technischen Mitteln möglich.

Eine weitere Verbesserung liegt darin, daß vor Inl>enutzungnahme des Geräts jeweils für eine vollständige Entladung des Meßkondensators gesorgt werden muß. Hierfür dient eine Kurzschlußtaste, die vor jeder Messung zwecks Entladung des Kondensators zu !«tätigen ist. Solange diese Taste nicht gedrückt ist. bleibt eine Alarmvorrichtung in Gang. Ferner ist dafür gesorgt, daß die Entladetaste lange genug gedrückt bleibt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der liLHien Schaltungsanordnung dargestellt.

Durch Betätigen des Schalters Sch wird das Satz N eingeschaltet. Das Netzanschlußgerät weist den Transformator Tr auf, über dessen Sekundärwicklungen die Anordnung gespeist wird. Der durch den Gleichrichter G 1 gleichgerichtete und über die Kondensatoren C 1 und C 2 geglättete Strom wird mit Hilfe von drei Stabilisatorröhren -S"f 1 bis 3 zum Teil konstant gehalten. Ein Spannungsteiler mit den Widerständen R 4 und R 5 teilt die Gleichspannung in geeigneter Weise auf. Mit Ka ist die Ionisationskammer bezeichnet. Der Meßkondensator Cm wirrt vom Iomisationsstrom aufgeladen. Die Glimmlampe GH ist eine sog. Glimmtetrode, die, als einfache Glimmröhre geschaltet, eine hohe Konstanz ihrer Zündspannung ■(+ 0.2 V) besitzt. Diese Glimmröhre ist in ein Röhrchen eingebaut, um es vor Licht zu schützen, da bei Beleuchtung die. Glimmröhren bei einer Spannung von etwa 5 V unter der Zündspannung einen Vorstrom besitzen, der in gleicher Weise wie bei einem Isolationsfehler den Meßkondensator entlädt und bei kleinen Meßwerten Fehler hervorrufen kann. Der Meßkondensator Cm hat in diesem Ausführungsbeispiel eine Kapazität von 90 000 cm.

Die Wirkungsweise der neuen Schaltung ist folgende: Die Meßkapazität Cm liegt in Serie geschaltet mit der Ionisationskammer Ka an der Gleichspannung Uk. Wird die Kammer bestrahlt, so lädt sich der Kondensator allmählich auf. Parallel zu diesem Kondensator liegt das Glimmrohr GIi, in dessen Stromkreis die Ansprechwicklung/ des hochempfindlichen Relais T Hegt. Ferner liegt an dem Stromkreis des Glimmrohres eine einstelllxire stabilisierte Gleichspannung Uv. Die Spannung Uv und die Ladespannung Um des Kondensators ergd>en zusammen die Zündspannung Uz des Glimmrohres. Die Zündspannung beträgt etwa 150 V. Zündet das Glimmrohr, so fließt ein Strom durch die Relaiswicklung /, das Relais zieht an und schließt seinen Kontakt t und damit den Signalstromkreis, in welchem der Wecker We und die Signallampe.? Hegen. Die Spannung Uv wird einem Spannungsteiler entnommen, der aus mehreren Drahtwiderständen l>esteht. Die Rechnung ergibt für 50 Röntgen eine Ladespannung Um von 7,5 V.

Die Zündspannung von 150 V ergibt demnach einen Meßbereich von etwa 1000 r. Beim Ausführungsbeispiel wurde der Bereich auf 900 r begrenzt und zwischen je zwei Schaltkontakte des Stufenschalters .SiM ein Widerstand von 7,5 A' Ohm gelegt, da der Strom im Spannungsteiler gerade 1 mA l>eträgt. Die AIeßspannung Um von 7,5 V für 50 r gilt nur bei der angenommenen Kapazitätsgröße und der festgelegten Volumengröße. Da die Kapazitäten und die Volumina der Kammer größere Toleranzen hal>en, muß eine Möglichkeit zur Anpassung geschaffen werden. Der veränderliche Widerstand P 2 erlaubt eine Regelung des Spannungsteikrstromes, so daß je nach Größe der Faktoren V und C der Ouerstrom und damit die Teilspannung an den Widerständen Rg bis R26 eingestellt werden kann. In Stellung ο des'Stufenschalters Stu und bei gedrückter Taste Ta, also kurzgeschlossenem Kondensator, kann die Zündspannung des Glimmrohres eingestellt werden, was durch Betätigung des Potentiometers P 2 erfolgt. Beim Ertönen des Weckers We hat das Glimmrohr GH gezündet und der Nullpunkt der Meßeinrichtung (r = o) ist damit eingestellt. Der Kontrollregler P 2 bleibt jetzt in dieser Stellung stehen. Schaltet man den Stufenschalter Stu auf Schaltpunkt 50 r, so wird die Vorspannung Uv um 7,5 V vermindert, und das Zündrohr spricht erst wieder an, wenn die Kondensatorspannung Um auf 7,5 V angestiegen ist.

Durch den Kontrollregler Pz ist es möglich, die Funktionstüchtigkeit des Gerätes zu prüfen und gleichzeitig die richtige Zündspannung einzustellen. Die am Spannungsteiler liegende Spannung ist, wie bereits erwähnt wurde, stabilisiert und liegt an den im Schaltbild mit α und b bezeichneten Punkten. Den Punkten b und c wird eine nicht stabilisierte Spannung für die Kammer Ka entnommen, zu der sich je nach Stellung des Stufenschalters Stu eine mehr oder weniger große Spannung addiert. Die

Drucktaste Ta besitzt einen hochisolierten Kontakt ι, der den Meßkondensator kurzschließt. Der Kontakt 2 der Taste Ta schließt einen Stromkreis, in welchem die Abwerfwicklung Il des Relais T liegt. Durch Abwerfen des Relais T wird der Kontakt t wieder geöffnet und dadurch der Wecker We und das Schauzeichen .S' außer Betrieb gesetzt. Der Kontakt 3 der Taste ta schließt einen Stromkreis, in welchem der Kondensator C 3 in Reihe mit dem Widerstand R 3 liegt. Dieser Kondensator lädt sich langsam auf. Ein ül>er den Widerstand R 2 dem Kondensator C 3 parallel geschaltetes Signalglimmrohr Si leuchtet, wenn seine Zündspannung erreicht ist, auf. Es liesteht nun die Vorschrift, daß mit der Röntgenbestrahlung nur begonnen werden darf, solange das Signalrohr Si leuchtet, und damit ist dafür gesorgt, daß der Meßkondensator Cm auf jeden Fall vorher genügend lange kurzgeschlossen und damit ganzlich entladen ist. Wird die Taste Ta • 20 nicht mehr gedrückt, so leuchtet das Glimmrohr Si entsprechend der aus C 3 und R 2 sich ergebenden Zeitkonstante etwa noch 20 Sek. lang nach. Durch diese Maßnahme ist dafür gesorgt, daß einmal ein genügend langer Kurzschluß stattfindet, und an-(lererseits der Kurzschluß des Meßkondensators unmittelbar vor Beginn der Bestrahlung erfolgt. Der im Schaltbild gestrichelt angezeichnete Spannungsteiler mit dem Stufenschalter Sclia dienen der Feineinstellung in Stufen zu 10 r. Der Anfangswert soll jedoch 50 r bleil>en. An Stelle der achtzehn Widerstände R 9 bis R 26 achtundfünfzig Widerstände und einen entsprechend größeren Umschalter zu verwenden, soll vermieden werden. Die erfindungsgemäße Lösung läßt den Querstrom im gesamten Spannungsteiler unverändert, so daß die Stufenspannung ebenfalls keine Änderung erfährt. Dies geschieht dadurch, daß der Widerstand Ry in fünf Stufen jedesmal um i.^kOhm verringert und der Widerstand R 6 gleichzeitig um denselben Betrag vergrößert wird. Das am Schleifer des Potentiometer /' / liegende Potential verringert sich dann pro Stufe um 1,5 Volt. Die zu schaltenden Ti-ilwiderstände sind mit R 29 bis R 39 !»zeichnet worden. Bei Bedienung des Gerätes ist dann natürlieh außer dem Stufenschalter.Stu der Stufenschalter Scliu zu l>etätigen.

Der neue Dosismesser eignet sich vornehmlich zur Integraldosismessung. Unter Zuhilfenahme einer L'hr kann jedoch auch die Momentandosis bestimmt werden. Bei einer Dosisleitung von 50 r/min beträgt die Meßzeit in Stellung 50 r des Umschalters gerade eine Minute. Größere Meßgenauigkeit erhält man bei einer längeren Meßzeit in den Schaltersteilungen 100 bis 200 r.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schaltungsanordnung für Röntgendosisirk'sser, bei denen die dem Patienten zu verabfolgende Röntgendosis vor Beginn der Bestrahlung eingestellt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß eine unter dem gleichzeitigen Einfluß einer Meßkondensatorladespannung und einer in Abhängigkeit von der zu verabfolgenden Röntgendosis wahlweise einstellbaren konstanten Vorspannung stehende spannungsempfindliche Einrichtung (GH) Kontrolleinrichtungen (T, We, S) zur Wirkung bringt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als spannungsempfindliche -Einrichtung eine bei ihrer Zündung ein hochempfindliches Relais (T) zur Wirkung bringende Glimmlampe (GH) dient.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch das im Glimmrohrstromkreis ansprechende Relais (T) eine optische und/oder akustische Signaleinrichtung (We, S) eingeschaltet wird.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkondensator (Cm) durch den Ionisationsstrom der strahlenempfindlichen Kammer (Ka) aufgeladen und die konstante Vorspannung an einem Spannungsteiler (Stu) in Abhängigkeit von der zu verabfolgenden Röntgendosis mit zunehmendem Röntgenwert verkleinert wird.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß unter Umgehung der Stufenwiderstände (R 9 bis R 26) für die Einstellung der Röntgenwerte durch Verändern der Vorspannung (mittels P 2) 1>ei Kurzschluß des Meßkondensators (Cm) der richtige Wert für die Zündspannung des Glimmrohres (GH) eingestellt werden kann.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch Wirksamwerden des Glimmrohres die Funktionsprüfung für die Meßanordnung durchgeführt wird.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eichung des Meßgerätes unter Berücksichtigung des wirksamen Kammervolumens (Ka) und der Kapazität des Meßkondensators (Cm) durch Einstellen der jeweiligen Spannung am Spannungsteiler (mittels P 2) erfolgt.

8. Schaltungsanordnung nach AYispruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die konstante Vorspannung über einen weiteren der Feineinstellung dienenden, von dem Spannungsteiler (Stu) für die Grobeinstellung unabhängigen Spannungsteiler (R 30 bis R 39) eingestellt werden kann.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame Kontrollstromkreis erst beim Drücken einer Kurzschlußtaste (Ta) für den Meßkondensator (Cm) unwirksam gemacht wird (durch Wicklung II von T).

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß nach Betätigen der Kurzschlußtaste (Ta) eine weitere die end- lao gültige Entladung des 'Meßkondensators (Cm) sichernde Signalgabe (.SY) erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Q 5137 4.52