DE859043C - Einrichtung zur Regelung des Anodenstromes einer Gluehkathoden-entladungsroehre, insbesondere des Roehrenstromes einer Roentgenroehre - Google Patents

Einrichtung zur Regelung des Anodenstromes einer Gluehkathoden-entladungsroehre, insbesondere des Roehrenstromes einer Roentgenroehre

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DE859043C
DE859043C DEK4765D DEK0004765D DE859043C DE 859043 C DE859043 C DE 859043C DE K4765 D DEK4765 D DE K4765D DE K0004765 D DEK0004765 D DE K0004765D DE 859043 C DE859043 C DE 859043C
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tube
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tube current
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Horst Beger
Kurt Dr-Phil Leistner
Max Thomas
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Koch and Sterzel AG
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Koch and Sterzel AG
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05GX-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/08Electrical details
    • H05G1/26Measuring, controlling or protecting
    • H05G1/30Controlling
    • H05G1/34Anode current, heater current or heater voltage of X-ray tube

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  • X-Ray Techniques (AREA)

Description

  • Einrichtung zur Regelung des Anodenstromes einer Glühkathodenentladungsröhre, insbesondere des Röhrenstromes einer Röntgenröhre Es sind schon die verschiedensten Vorrichtungen zur Voreinstellung des Anodenstromes einer Glühkathodenentladungsröhre, insbesondere des Röhrenstrümes einer RÖntgenrühre, bekannt oder vorgeb ZD schlagen. In der Regel weisen diese Vorrichtungen einen dem Heizfaden der Röhre oder der Primärwicklung des Heiztransformators vorgeschalteten, meist in mA-Röhrenstrom geeichtenen Regelwiderstand auf, wobei durch eine besondere Ausbildung b der Regelcharakteristik dieses Widerstandes oder/ und durch zusätzliche, in Reihe mit dem Regelwiderstand oder/und parallel zur Primärwicklung des Heiztransformators geschaltete Anpassungswiderstände für eine bessere Regelbarkeit gesorgt Z, werden kann. Voraussetzung für das einigermaßen richtige Arbeiten dieser Vorrichtungen ist die Konstanz der den Heizstromkreis speisenden Spannun 'g' Da die zur Speisung benutzten Netze mehr oder weniger starkeSpannungsschwankungen aufweisen, wird der Heizstromkreis meist über eine Spannungskonstanthalteeinrichtung an das Netz angeschlossen. Trotz aller dieser Maßnahmen treten doch häufig mehr oder weniger starke Abweichungen des Ri#hrenstromes von dem am Regelwiderstand voreingestellten Wert auf. Diese Abweichungen rühren einmal von Frequenzschwankungen der Speisespannung her, die durch Spa - nnungskonstanthalteeinrichtungen nur schwer -und mit großem Aufwand kornpensiert werden können. Zum anderen ist der Röhrenstrorn, insbesondere bei Röntgenröhren, in -ewissem Umfang von der Höhe der Röhrenspannum, abhängig. Auch findet mitunter eine Erhi#ihun- der Glühlzathodentemperatur und damit des Wihrenstromes durch von der im Betriel) heißer werdenden Anode abgestrahlte Wärme statt. Diese des Röhrenstromes von dem voreingestellten Wert sind mitunter sehr störend und können eine Überlastung der Röhre oder eine nicht richtig belichtete Röntgenaufnahme zur Folg ge haben. Dies2r -Mangel macht sich h2sonders bei Röntgenapparaten mit selbsttätigem Überlastungsschutz bemerkbar, weil dieser bei der Erfassung der jeweils 1i6chstzuliqssigen Röhrenbelastung normalerweise nicht von dem tatsächlichen Röhrenstrom, sondern von dein voreinge-Rghretistromwert bzw. von der Stellung des betreffenden Reg,elorgans im Heizstromkreis ausgeht.
  • Wohl sind schon früher selbsttätig arbeitende Einrichtungen zur Konstanthaltung des Röhrenstromes auf einen bestimmt-z-ii -eins tellbaren Wert bekanntgeworden, die vom Röhrenstrom selbst gesteuert werden und demzufolge den eingangs geschilderten #Mangel nicht aufweisen. Diese Re-eleinrichtungen weisen im Prinzip ein vom Röhrenstrom durchflossenes Relais auf -. das einen im Heizstromkreis liegenden Widerstand beim Sinken des Röhrenstromes unter einen bestimmten-, an einem dem Relais parallel geschalteten Regelwiderstand einstellbaren Wert k urzschlielit. Steigt daraufhin der Rghrenstrom über diesen Wert, so liebt das Relais die überbrückun- des Widerstandes wieder auf, so lange, bis der Röhrenstrorn den eingestellten Wert unterschreitet. Voraussetzung für das richtige Arbeiten dieser selbsttätigen Röhrenstromkonstanthalteeinrichtungen ist eine derarti-e Bemessun- des Widerstandes und der übri-en Teile des Heizstromkreises, daß der Röhrenstrorn bei dauernd eingeschaltetem Widerstand den jeweils benötigten Niedrigstwert, bei dauernd überbrücktem Wi derstand den_ jeweils benötigten Höchstwert erreicht. Der Widerstand muß also um so größer bemessen werden, je größer der Bereich ist, innerhalb dessen der Röhrenstrorn einstellbar sein soll. Beim Einschalt-en des Heizstromes, das übliefierweise vor dem Einschalten der Rährenspannung erfolgt, schnellt der Heizstroin zunächst immer auf den Höchstwert hoch, da ja der vom Relais gesteuerte Widerstand in diesem Falle dauernd kurzgeschlossen ist; und zwar ist dies naturgemäß auch dann der Fall, wenn liachlier mit einem niedrigen Röhrenstrom gearbeitet werden soll, Dies ist insofern nachteilig, als der Heizfaden der Röhre zu stark beansprucht, wenn nicht gar gefährdet wird. Im Augenblick des Einschaltens der Anodenspannung der Röhre steigt der Röhrenstrorn infolge der vorhergegangenen höchsten Aufheizung der Glühkathode auf seinen Höchstwert und sinkt erst allmählich auf den eingestellten, konstant zu haltenden Wert ab. Infolgedessen besteht die Gefahr, daß die Röhre überlastet wird und, wenn es sich um die Herstellung einer Röntgenaufnahme handelt, diese nicht richtig belichtet wird. Diese Mängel fallen besonders bei kurzzeitigen Belastungen der Röhre, also z. B. kurzzeitigen Röntgenaufnahmen, ins Gewicht.
  • Die Erfindung hetrifft eine Einrichtung zur Regelung des Anodenstromes einer Glühkathodenentladtin,-sriihre, insbesondere des Röhrenstromes einerRönt-enröhre, beiwelcher die imvorstehenden geschilderten Mängel vermieden sind. Erfindungsb ZD ,gemäß ist in dem Heizstromkreis der Röhre außer einer zurVoreinstellung, des Röhrenstrornes dienenden Vorrichtung, z. B. einem den Heizfaden der Röhre oder dem-Heiztransformatorvorgeschalteten, in mA-R6brenstrom geeichten Regelwiderstand, eine den Röbrenstrorn selbsttätig auf einem einstellbarenWert konstant haltende, von dernRöhrenstrom selbst oder einem ihm proportionalen Strom gesteuerte Regelvorrichtung vorgesehen, derenEinstellorgan mit der zur Voreinstellung des Röhrenstromes dienenden Vorrichtung gekuppelt ist. Da durch die zur Voreinstellung des Röhrenstromes dienende Vorrichtung der Heizstrom auf die dem gewünschten Röhrenstromwert entsprechende Größe eingestellt wird, braucht die den Röhrenstroni selbsttätig konstant haltende Regelvorrichtung nur noch die verhältnismäßig geringen Abweichungen des Rö#hrenstromes von dem voreingestellten Wert auszugleichen. Ein weiterer Vorteil der Erfindun",v begteht darin, daß auf eine Spannungskonstanthalteeinrichtung im Heizstromkreis verzichtet werden kann, da die Röhrenstromänderungen, die durch Schwankungen der den Heizkreis speisenden Spannung oder deren Frequenz hervorgerufen werden, ohne weiteres durch die den Röhrenstrom selbsttätig konstant haltende Regelvorrichtung beseitigt werden. Ordnet man, wie es an sich möglich ist, doch eine Spannungskonstanthalteeinrichtung an, so kanndiedenRöhrenstrom selbsttätigkonstant haltende Regelvorrichtung entsprechend kleiner bemessen werden. Auch die zur Voreinstellun,- des Röhrenstromes dienendeVorrichtungkann ziemlich einfach gestaltet werden, da auf eine besonders hohe Genauigkeit kein Wert gelegt zu werden braucht, weil ja die gegebenenfalls auftretenden Abweichungen des R#hrenstromes von dem voreingestellten Wert durch die den Röhrenstrorn selbsttätig konstant haltende Regelvorrichtung ausgeglichen werden. Die gemäß der Erfindung vorgenommene gleichzeitige Anweiidung der beiden im Prinzip an sich bekannten, bisher aber stets nur für sich allein benutzten Vorrichtungen zeitigt also einen wesentlichen Fortschritt.
  • In den Abbildungen sind verschiedene Ausführungsbeispiele für Einrichtungen gemäß der E'rfindun,- dargestellt. In den Abb. i bis 4 iSt mit 1 1 eine Röntgenröhre bezeichnet, die ihre Anodensspannung von der aus den beiden Teilen 12 und 13 bestehenden Sekundärwicklung eines Hochspannungstransformators; erhält, dessen Primär-%vicklung 1.4 über einen Schalter an einen vom Netz gespeisten Regeltransformator 15 in Sparschaltung angeschlossen ist. Der Heizfaden der IZF#ntgeti röhre i i wird von der Sekundärwicklung eines Heiztransforniators 16 gespeist, dessen Primärkreis eine zur Voreinstellung des Röhrenstromes dienende Vorrichtung enthält. Diese besteht beispielsweise aus einem Regelwiderstand 17, dessen Regelglied 18 längs einer im mA-Röhrenstrom geeichten Skala ig verschiebbar ist, und einem Abstimmwiderstand2o, der bei der Eichung so eingestellt wird, daß, in der Röntgenröhre tatsächlich der jeweils an der Skala ig# angezeigte Strom fließt. BeimVerschieben des Regelgliedes 18 sich zeigende icr Abweichungen können bei der Eichung nöt genfalls durch einen parallel zur Primärwicklung des Heiztransformators geschalteten Anpassungswiderstand b ZD 21 beseitigt werden. Die Wirkungsweise und die Vorteile einer solchen Vorrichtung zur Voreinstellung des Röhrenstromes einer Röntgenröhre bestehen hauptsächlich darin, daß die Wegstrecke, welche das Regelglied, 18 zurücklegen muß, um von einem Höchstwert zu einem Niedrigstwert des Röhrenstromes zu gelangen, für jede beliebige Röntgenröhre gleich lang ist, sofern man bei der Eichung den Abstimmwiderstand 2o und den gegebenenfalls vorgesehenen Anpassungswiderstand 21 der jeweils angeschlossenen Rö;iitgenröhre entsprechend einstellt.
  • Bei dem in Abb. i gezeichneten Beispiel liegt im primären Heizkreis in Reihe mit den Widerständen 17 und 2G ein weiterer nicht regelbarer Widerstand 22, der durch einen von einem RelaiS23 gesteuerten Schalter 24 überbrückbar ist. Das Relais 23 ist in die Verbindungsleituh- der beiden Sekundärwicklungshälften 1 22, 13 des Hochspannungstransformators gelegt, wird also von dem Röhrenstrom durchflossen. Parallel zu demRelais23 ist ein regelbarer Widerstand 25 geschaltet. Der Widerstand 22 und das Relais 23 mit seinem Schalter 24 und dem regelbaren Shunt 25 bilden eine den Röhrenstrom konstant haltende, vom Röhrenstroni gesteuerte Regelvorrichtung. Das Relais 23 ist so bemessen, daß es bei einernbestimmten, seineErregerwicklung durchfließendenStroin ansprichtundseinenSchalter ,24 öffnet. Der Regelwiderstand25, dessen Regelorgan26 man eine in rnA-Rm5hrenstrom geeichte Skala zuordnen könnte, wird so bemessen und so eingestellt, daß dann, wenn der Röhrenstrora über den gewünschten eingestellten Wert steigt, der auf die Wicklung des RelaiS23 entfallende Teil des R#hrenstromes den Stromwert, bei dem das Relais anspricht, übersteig -' t, so daß der Schalter 24 geöffnet und damit derHeizstrom gesenkt wird. Wird daraufhin der Röhrenstrom geringer und damit auch der das RelaiS23 durchfließend e Röhrenstromanteil kleiner als derAnsprechstromwert desRelais, so schließt sich der Schalter,24 wieder und das beschriebene Spiel wiederholt sich. Auf diese Weise wird der Rährenstrom selbsttätig auf dem am Regelwiderstand 25 eingestellten Wert konstant gehalten. Das Regelorgan 26 dieses Widerstandes ist mit dem Regelglied iS der zur Voreinstellung des Röhrenstronies dienenden Vorrichtung gekuppelt. Dä die Regelcharakteristiken der Widerstände v7 und 2#5 nicht von vornherein übereinstimmenwerden, so muß manfür eineentsprechende Übereinstimmung sorgen. Falls die Regelorgane 1,8 und .26 direkt starr miteinander gekuppelt werden sollen, kann dies beispielsweise durch geeignete Ausbildung des Widerstandes 25, wie in der Abb. i angedeutet ist, geschehen. Man kann aber auch das Regelgesetz, nach dem der Widerstand 25 verstellt werden muß, dadurch berücksichtigen, daß die beiden Regelorgane 18 und --6 über geeignete übersetzungsglieder miteinander gekuppelt werden. Die s#,-11>sttäti,-e Regelvorricbtung:22 bis 26 sorgt also dafür, daß der Röhrenstrom unabhängig von Netzspannungssch,wankungen und unabhängig von der Höhe der Röntgenröhrenspannung und sonstigen Einflüssen auf dem jeweils voreingestellten Wert konstant gehalten wird. Die Größe des Widerstandes 22 braucht dabei nur entsprechend dem Bereich gewählt züi werden, innerhalb dessen der Röhrenstrom von dem voreingestellten Wert maximal abweichen kann. Der Widerstand 20 MUß bei der Eichung so eingestellt werden, daS der Rührenstrom bei eingeschaltetem Widerstand 22 unter, bei überbrücktem Widerstand 22 über dem an der Skala 18 voreingestelltenWert liegen würde.
  • Bei den in den Abb. 2 und 3 dargestellten Beispielen besteht die den Röhrenstrom selbsttätig konstant haltende Regelvorrichtung aus einem der Primärwicklung des Heiztransformators parallel geschalteten ve ' ränderlichen Belastungswiderstand, dessen Größe in Abhängigkeit vom Röhrenstrom derart beeinflußt wird, daß er bei Überschreiten eines bestimmten einstellbaren Wertes verkleinert, bei Unterschreiten dieses Wertes vergrößert wird, so daß die an der Primärwicklung des Heiztransformators liegende Spannung stets die zur Aufrechterhaltung des eingestellten Röhrenstromwertes erforderliche Höhe hat. Dieser Belastungswiderstand kann, wie die Abb. 2 zeigt, eine gittergesteuerte Elektronenröhre 27 sein, deren Gitter an einer Spannung liegt, welche die Differenz einer festen, z. B. von einer Batterie 28 gelieferten Spannung und des an einem regelbaren Widerstand 29 auftretenden Spannungsahfalles ist; dieser Widerstand ist in dieVerbindungsleitungderbeiden -Sekundärwicklungshälften 12, 13 des Hochspannungstransformators gelegt und wird infolgedessen vom Röhrenstrom durchflossen. Der an ihm auftretende Spannungsabfall entspricht also der je- weiligen Größe des Röhrenstromes und ist der Spannung der Batterie 28 entgegengeschaltet. Die Größe des von der gittergesteuerten Röhre 2-7 gebildeten Belastungswiderstaildes ändert sich also, sobald sich bei einer bestimmten Einstellung des Regelorgans 3o des Widerstandes 29 der durch die Röntgenrähre i i fließende Strom aus i r-endwelchen Gründen ändert. Das gegelorgan 30 Ist mit dem Regelglied 18 des Widerstandes 17 gekuppelt. Die Z> Z5 Regelcharakteristik des Widerstandes 29 ist SO # Wählt, daß' der Widerstand der gittergesteaerten ,le Röhre 27 trotz evtl. Änderungen ihrer vom Netz über dieWiderstände 17 und 2o geliefertenAnodenspannung bei jeder Stellung des Regelorgans 30 der gleiche ist, sofern der Röntgenröhrenstroni den dieser Stellung entsprechendenWert hat. Steigt der R,bntgeiirglireii-s,troni aus irgendeinem Grunde, so wird der Widerstand der Röhre 27 kleiner, so daß «der durch die Widerstände 17 und 2o fließende Strom und damit der an ihnen auftretende Spannungsabfall vergrößert wird. Dies hat zur Folge, daß die an der Primärwicklung des Heiztransforrnators 16 lil-gende Spannung Izlein,-r und damit der Röntgenröhrenstrom verringert wird so lange, bis dieser den eingestellten Wert unterschreitet. Dies bedingt eine Erhöhung des Widerstandes der Röhre27, die eine Erhöhung der Spannung an der Primärwicklung . des Heiztransformators16 und somit wieder eine Erhöhung des Röntgenröhrenstromes bewirkt.
  • Bei dem in Abb. 3 gezeichneten Beispiel besteht der Belastun-swiderstand im primären Heizstromkreis aus einer Glühl,-athodenentladungsröhre 31: mit zwei Elektroden. Ihre Kathode wird in Parallelschaltung mit einem regelbaren Widerstand 32 von der Sekundärwicklung eines primärseitig vom Röntgenröhrenstrom durchflossenen Stromwandlers 33 gespeist. Das Regelorgan 34 des Widerstandes 32 #i b# ist mit dem Regelglied 18 des Widerstandes i k#I 7 gekuppelt. Die Regelcharakteristik des Widerstandes 32 ist wieder nach denselben Gesichtspunkten zu wählen, wie die des Widerstandes 29 in Abb. 2. Der Widerstand 20 ist hier in zwei Teile 2o11 und 2ob aufgeteilt, wobei der Teil 2oa für das richtige Arbeiten der Röhre 31 entsprechend bemessen werden muß. Der Heizstrom der Röhre 31 ist also bei allen Stellungen desRegelorgaiis34 gleich g1rOß, sofern der Röntgenröhrenstrom den jeweils eingestellten Wert aufweist. DieWirkungsweise dieser Einrichtung ist im übrigen die gleiche wie bei dein vorhergehenden Beispiel.
  • In der Abb. 4 ist die Röntgenröhre i i beispielsweise über eine Grätzsche Gleichrichterschaltung35 an die aus den beiden Teilen 12 und 13 bestehende Sekundärwicklung des Hochspantiungstransformators angeschlossen. Im primären Heizstromkreis lie-en außer den Widerständen 17 und 2o zwei weitere untereinander gleich große Widerstände 36 und 37. Parallel zu dem Widerstand36 liegt eine gittergesteuerte Dampf- oderGasentladungsrähre 38, parallel zu dem anderen Widerstand37 eine ebensolche Röhre 39 mit entgegengesetzter Durchlaßrichtung. Die Steuergitter beider Röhren liegen an der gleichen Steuerspannung, welche die D ifferenz aus einer festen, z. B. von einer Batterie4o gelieferten Spannung und des an einem regelbaren Widerstand 41 auftretenden Spannungsabfalles ist; dieser Widerstand ist über eine Grätzsche Gleichrichterschaltung42 in die Verbindungsleitung der beiden Sekundärwicklungshälften 12, 13 des Hochspannungstransformators gelegt, so daß er von dem die Röntgenröhre durchfließenden Gleichstrom durchflossen wird. Sein Regelorgan 43 ist mit dem Regelglied 18 des Widerstandes 17 gekuppelt, und seine Regelcharakteristik ist so gewählt, daß die gittergesteuerten Stromrichter38 und 39 bei jeder Einstellung des Regelorgans 43 trotz ihrer hiervon abt' el hängigen Anodenspannungen nur dann zünden und stromdurchlässig werden, wenn derRöntgenröhrenstrom unter den eingestellten Wert sinkt. Ein Sinken des Röntgenröhrenstromes hat nämlich eine Verringerung des Spannungsabfalles amWiderstand4i .zur Folg e. Da dieser Spannungsabfall als negative Gitterspannung gegen die positive feste Spannung der Batterie 4o geschaltet ist, wird durch diese Verringerung des Spannungsabfalles amWiderstalid4i die negative Gitterspannung so klein, daß die Stromrichter zünden. Der Stromrichter 38 wird für die eine Halbwelle, der Stromrichter 39 für die andereHalbwelle des im primärenHeizkreisfließenden Wechselstromes stroindurchlässig und überbrücken dabei den Widerstand 36 oder 37, so daß der Röntgenröhrenstrom erhöht wird. jedesmal beim Durchgang des Wechselstromes durch Null erlischt der Lichtbogen zwischen Kathode und Anode des betreffenden Stromrichters. Er zündet aber in der nächsten Periode wieder, sofern der Röntgenröhrenstrom noch nicht genügend gestiegen ist. Übersteigt der Röntgenröhrenstrom den eingestellten Wert, so wird der Spannungsabfall am Widerstand4i sogroß, daß eineZündung derbeiden Stromrichter nicht mehr stattfinden kann. Die Widerstände 36 und 37 werden daher nicht mehr überbrückt, so daß der Röntgenröhrenstrom wieder kleinerwird. DieWirkungsweise ist also imPrinzip die gleiche wie bei dem in Abb. i dargestellten Beispiel. Falls man sich mit der selbsttätigen Regelung des Röhrenstromes nur in der einen Halbwelle des primärenHeizstromes begnügenwill, sobraucht man nur eine gittergesteuerte Dampf- oder Gasentladungsröhre nebst zugehörigem Widerstand anzuordnen. BeiderBemessungdes zu überbrückenden Widerstandes oder der zu überbrückenden Widerstände im Heizkreis ist zu berücksichtigen, daß eine gittergesteuerteDampf- oderGasentladungsröhre nach ihrer Zündung keinen vollständigen Kurzschluß des ihr parallel liegenden Widerstandes bildet, da sie zur Aufrechterhaltung des Lichtbogens -eine wenn auch geringe Brennspannung benötigt.
  • Bei dem in Abb.4 dargestellten Beispiel muß man ebenso wie in Abb.2 zur Vermeidung eines Erdschlusses wegen Erdung des primären Heizkreises diesen über einen Isoliertransformator44 an das speisende Netz anschließen. Sieht man vor dem Heizkreis in an sich bekannter Weise eine Spannungskonstanthalteeinrichtung vor, so kann diese, die ja in der Regel einen' Transformator mit getrennter Primär- und Sekundärwicklung enthält, die Funktion eines Isoliertransformators mit übernehmen.
  • Der vorn Röhrenstrom durchflossene Teil der Röhrenstromkonstanthalteeinrichtung, in Abb. i also die Wicklung des Relais 23, braucht nicht unbedingt in die Mitte der Sekundärwicklung des Hochspannungstransformators gelegt zu werden, sondern kann auch in eine der Zuleitungen zur Primärwicklung des Hochspannungstransformators geschaltet werden. In allen Fällen kann man auch einen Stromwandler zwischenschalten, wie ihn das in Abb. 3 gezeichnete Beispiel schon zeigt (Stromwandler 33). Ciii zu verhindern, daß beim Einschalten des Heizstromes dieser wegen der Überbrückung des Widerstandes 22 den dem voreingestellten Röhrenstromwert entsprechenden Wert übersteigt, kann man in Reihe mit dem Schalter 24 des Relais 23 in Abb. i einen Schalter legen, der erst beim Einschalten der Röhrenspannung zwecks Herstellung einer Aufnahme geschlossen und zweckmäßig von dein die Aufnahme einschaltenden Hauptschütz 'gesteuert wird. Vorteilhafter ist es, statt dessen den Widerstand 2o so einzustellen, daß der Heizstrom vor dem Einschalten der Anodenspannung der Röntgenröhre stets gerade dem sich aus der Stellung des Regelgliedes 18 ergebenden Sollwert entspricht. D'amit nun während der Aufnahme durch das abwechselnde Einschalten und Überbrücken des Widerstandes:22 der voreingestellte Wert im Sinne der selbsttätigenRegelung etwas unterschritten und überschritten werden kann, wird nun beim Einschalten der Röhrenspannung und damit der Aufnahme durch einen vom Aufnahmeschütz betätigten Schalter der Widerstand 2-o ganz oder zum Teil für die Dauer der Aufnahme kurzgeschlossen. Sowohl bei dieser Ausführungsart als auch bei dem in Abb. i dargestellten Beispiel kann der Widerstand 22 gegebenenfalls auch unendlich groß gemacht werden; d. h. das Relais 2-3 unterbricht und schließt an seinem Schalter 24 dann abwechselnd den Heizstromkreis. Auf diese Weise kann die selbsttätige Regelung des Röhrenstromes auf den voreingestellten Wert beschleunigt werden.
  • Den Regelwiderstand 2o kann man auch dazu benutzen, um vor dem Einschalten der Aufnahme den Heizstromkreis.für die jeweiligeNetzspannung passend einzustellen, und zwar an Hand eines Netzspannungsmessers, sofern man ohne Spannungskonstantlialteeinrichtung im Heizkreis arbeitet. Auf diese Weise wird bis zu einem gewissen Grade die selbsttätige Röhrenstromkonstanthalteeinrichtung von demAusgleich der Netzspannungssch-wankungen entlastet.
  • Wenn man die Einrichtung gemäß der Erfindung bei einer Röntgeneinrichtung mit überlastungsschut7 verwenden will, bei welcher der Rührenstrom entsprechend der Röhrenspannungseinstellung und der Belastungszeiteinstellung auf den nach dem Belastungsnomogranirn höchstzulässigenWert bzw. einen bestimmten Prozentsatz davon eingestellt wird, sowerden naturgemäß die beiden miteinander gekuppelten Regelglieder (in Abb. i die Teile 18 und 26) entsprechend eingestellt. Das Gesetz, nach dem diese Verstellung zu erfolgen hat, d. h. also das Belastun-Snornogramm, kann man in die Kupplungsorgane zwischen den Einstellvorrichtungen für die R#öhrenspannung und die Belastungszeit -einerseits und denRegelgliedern 18, 26 andererseits hineinlegen. Bei einem einfacheren Überlastungsschutz, bei dem man sich mit einer nomogrammmäßigen Anpassung des Röhrenstromes lediglich an die Belastungszeiteinstellung begnügen will, kann man die Einstellvorrichtung für die Belastungszeit, also z. B. die Aufnahmezeitschaltuhr, direkt mit den Regelgliedern 18, 26 kuppeln und t# das Belastungsnomogramin durch entsprechende Ausbildung der Retgelcharakteristil, der beiden Regelwiderstände 17 und :25 berücksichtigen. Will man mit einer so ausgebildeten Röntgeneinrichtung eine Röntgenröhre mit einem anderen Belastungsnomogramm betreiben, so muß, man die Regelcharakteristik der beiden Widerstände 17 und 25 entsprechend ändern bzw. die Widerstände durch andere ersetzen. Man kann sich aber auch damit begnügen, nur den Widerstand 25 durch einen anderen Widerstand passender Regelcharakteristik zu ersetzen und den Widerstand 17 unverändert für den Betrieb sämtlicher an die Röntgeneinrichtung aiischließbarer Röntgenröhren zu verwenden. Dann ist zwar der jeweils voreingestellte Wert des Röhrenstromes nicht genau entsprechend dem B'elastungsnomolgramin; jedoch sorgt die selbsttätig arbeitendeRegelvorrichtung, derenEinstellorgan26 ja bei der Einstellung der Zeitschaltuhr genau auf den Nomogrammwert eingestellt wird, für das Fließen des Röhrenstrornes in der richtigen Höhe.
  • Bei dem in Abb. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel kann man stattdergittergesteuertenDampf-oder Gasentladungsröhre auch gittergesteuerte Elektronenröhren verwenden, ohne daß sich an der Wirkungsweise prinzipiell etwas ändert.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Regelung des Anodenstronies einer Glühkathodenentladungsröhre, insbesondere des Röhrenstromes einer Röntgenröhre, da-durch gekennzeichnet, daß in dem Heizstromkreis der Röhre außer einer zur Voreinsiellung des Röhrenstromes dienenden Vorrichtung, z. B. einem dem Heizfaden der R#öhre oder dem Heiztransformator vorgeschalteten, in mA-Röhrenstrom geeichten Regelwiderstand, eine den Röhrenstrom selbsttätig auf einem einstellbaren Wert konstanthaltende, von dem Röhrenstrorn selbst oder einem ihm proportionalen Strom gesteuerte Regelvorrichtung vorgesehen ist, deren Einstellorgan mit der zur Voreinstellung des Röhrenstromes dienenden \lorrichtung gekuppelt ist.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die den Röhrenstrom selbsttätig konstant haltende Regelvorrichtung in an sich bekannter Weise aus einem von dem Röhrenstrom oder einem ihm proportionalen Strom durchflossenen Relais (:23) besteht, das einen im Heizstronikreis lie-enden Widerstand beim Sinken des Röhrenstromes unter einen bestimmten Wert kurzschließt, una dem zur Einstellung dieses Röhrenstromwertes ein regelbarer Widerstand (25) parallel geschaltet ist, dessen Einstellorgan (26) mit der zur Voreinstellung des ' R#öhrenstromes dienenden Vorrichtung (17, 18) gekuppelt ist (Abb. i). 3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die den Röhrenstrom selbsttätig konstant haltende Regelvorrichtung aus 2n einem der Primärwicklun.- des Heiztransformators parallel geschalteten veränderlichen Belastun -swiderstand besteht, dessen Größe #n Abhängigkeit vom Röhrenstrom derart beeinflußt wird, daß er bei Überschreiten eines bestimmten einstellbaren Wertes verkleinert, bei Unterschreiten dieses Wertes vergrößert wird, so daß die an der Primärwicklung des Heiztransformators liegende Spannung stets die zur Aufrechterhaltung des eingestellten b ZD Röhrenstromwertes erforderliche Höhe hat (Abb. 2 und 3). 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß derBelastungswiderstand aus einer gittergesteuerten Entladungsröhre (27) besteht, deren Gitterspannung die Differenz n einer festen Spannung (28) und des an einem vom Röhrenstrom durchflossenen regelbaren Widerstand (29) auftretenden Spannungsabf alles ist, und daß das Einstellorgan (3o) dieses Widerstandes (29) mit der zur Voreinstellung des Röhrenstromes dienenden Vorrichtung (17, 18) gekuppelt ist (Abb. 2). 5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß derBelastungswiderstand aus einer Zweielektroden-Glühkathodenentladungsrühre (31) besteht, deren Glühkathode in Parallelschaltun- init einem re-elbaren Widerstand Z5 z21 (32) von der Sekundärwicklung eines primärseitig vom Röhrenstrom durchtlossenen Stromwandlers (33) gespeist wird, und daß das Einstellorgan (34) des Parallelwiderstandes (32) mit der zur Voreinstellung des Röhrenstromes dienenden Vorrichtung (17, 18) -el,:uPPelt ist (Abb. 3). 6. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die den Rührenstrom selbsttätig konstant haltende Regelvorrichtung aus einer gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsröhre (38) besteht, die einem im Heizstromkreis der Glühkathodenentladungsröhre (z. B. Rüntgenröhre i i) liegenden Widerstand (36) parallel geschaltet ist und an deren Steuergitter als Steuerspannun g die Differenz einer festen Spannung (4o) und des an einem vom Röhrenstrom durchflossenen regelbaren Z, Widerstand (41) auftretenden Spannungsabfalles liegt, und daß der regelbareWiderstand (-Ii), dessen Einstellorgan (43) mit der zur Voreinstellung des Röhrenstronies dienenden Vorrichtung (17, 18,) gekuppelt ist, so bemessen ist, daß die Dampf- oder Gasentladungsröhre (38) beim Sinken des Röhrenstromes unter den jeweils eingestellten Wert stromdurchlässig -witd und einen ihr parallel geschalteten Widerstand (36) im Heizkreis überbrückt (Abb.4). 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet. daß außer der gitter-esteuerten Dampf- oder Gasentladungsröhre (38) eine zweite gittergesteuerte Dampf- oder Gasentladungsröhre (39) mit entgegengesetzter Dürchlaßrichtung angeordnet ist,-die einem mit dem der ersten Röhre zugeordneten Widerstand (36) in Reihe liegenden Widerstand (37) parallel geschaltet ist und deren Steuergitter an der gleichen Steuerspannung wie das Gitter der ersten Röhre liegt, so daß beim Sinken des Röhrenstromes unter den jeweils eingestellten Wert die eine Dampf- oder Gasentladungsröhre (38) für die eine Halbwelle, die andere Röhre (39) für die andere Halbwelle des die Primärwicklung des Heiztransformators (16) durchfließenden Wechselstromes stromdurchlässiwird (Abb. 4). 8. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der von dem Relais (23) gesteuerten Überbrückungsleitung für den Widerstand (22) ein Schalter liegt, der erst beim Einschalten der Anodenspannung für die Röhre geschlossen und beim Abschalten der Anodenspannung wieder geöffnet wird. g. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein in Reihe mit der zur Voreinstellung des Röhrenstromes dienenden Vorrichtung (17, 18) liegender Anpassungswiderstand (2o), der so eingestellt wird, daß der Röhrenheizstrom vor dem Einschalten der Röhrenspamiung gerade dem sich aus der Voreinst-ellung (Einstellung des Regelgliedes 18) ergebenden Sollwert entspricht, für die Dauer der Einschaltung der Röhrenspannung ganz oder züm Teil überbrückt wird. io. Einrichtung nach Anspruch:2, dadurch ,gekennzeichnet, daß der von dein Relais (23) gesteuerte Widerstand (22) unendlich groß ist, so daß der von dem Relais (23) betätigte Schalter (24) den Heizstromkreis der Röhre abwechselnd unterbricht und schließt. i i. Einrichtung nach Anspruch i oder folgenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß ZD bei ihrer Verwendung in einer Röntgeneinrichtun-, mit zwangläufigerEinstellungdesRöntgenröhrenstromes in Abhängigkeit von der Belastungszeiteinstellun- mäZ dem Belastungs-I ZD nomogramm die Einstellvorrichtung für die Belastungszeit direkt mit den Einstellorganen der beiden Rührenstromeinstellvorrichtungen gekuppelt ist, deren Reggelcharakteristiken entsprechend dem Belastungsnomogramm gewählt sind, und daß bei Übergang auf eine andere Röntgenröhre unterschiedlicher Charakteristik nur die Regelcharakteristik der den Röhrenstrom konstant haltenden Röhrenstromregelvorrichtung geändert wird.
DEK4765D 1941-02-09 1941-02-09 Einrichtung zur Regelung des Anodenstromes einer Gluehkathoden-entladungsroehre, insbesondere des Roehrenstromes einer Roentgenroehre Expired DE859043C (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE936349C (de) * 1942-11-10 1955-12-07 Philips Nv Roentgengeraet
DE950668C (de) * 1954-05-24 1956-10-11 Siemens Reiniger Werke Ag Roentgenapparat fuer Kurzzeitaufnahmen
DE1182757B (de) * 1960-05-12 1964-12-03 Koch & Sterzel Kommanditgesell Einrichtung zum Regeln des Anodenstromes einer Roentgenroehre
DE1192328B (de) * 1959-07-04 1965-05-06 Philips Nv Einrichtung zur Regelung des Emissionsstromes einer Roehre

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