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Hochspannungseinrichtung, insbesondere Röntgeneinrichtung, mit einem
auf Hochspannung liegenden Glühkathodensteuerventil zum Schalten bzw. Regeln des
Hochspannungsstromes Es sind Röntgeneinrichtungen .bekannt, bei denen die Röntgenröhre
über ein auf Hochspannung liegendes Glühkathodensteuerventil gespeiste wird. Ferner
ist es bekannt, zur Erzeugung der für das Ein- und Ausschalten des durch die Röntgenröhre
einer derartigen Einrichtung fließenden Stromes erforderlichen Gittergleichspannung
des Steuerventils einen Wechselstrom hoher Frequenz zu verwenden, der auf der Niederspannungsseite
erzeugt und gesteuert und vorzugsweise auf kapazitivem Wege dem Gitter dies Steuerventils.
zugeführt wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den über den Verbraucher
einer Hochspannungseinrichtung mit einem auf Hochspannung liegenden Glühkathodensteuerventil
fließenden Strom durch die in einem geerdeten Stromkreis auftretenden Gleichstrom-
oder Spannungsänderungen in einfacher Weise zu schalten. und zu regeln.
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Gemäß der Erfindung, die eine Hochspannungseinrichtung, insbesondere
eine Röntgeneinrichtung, mit einem auf Hochspannung liegenden Glühkathodensteuerventil
zum Schalten bzw. Regeln des Hochspannungss.tromeis betrifft, wird diese Aufgabe
dadurch gelöst, daß die Steuerung des Gitterpotentials. des Glühkathodenseteuerventils
durch die in einem auf Niederspannung befindlichen Stromkreis
auftretenden
Strom- oder Spannungsänderungen über mindestens.cinLichtstrahlenbündel erfolgt.
Diese Steuerung kann zweckmäßig in der Weise vorgenommen werden, daß das Li:chterahlenbündel
eine lichtelektrische Zelle trifft, die gegebenenfalls über eine Verstärkereinrichtung
mit dem Gitter des Glühkathodensteuervenbi.ls elektrisch leitend verbunden ist,
und daß durch die genannten Strom-oder Spannungsänderungen die Intensität des auf
die lichtelektrische Zelle auftreffenden Lichtstrahlenbündels gesteuert wird. Bei
der neuen Einrichtung ist somit der auf Hochspannung befindliche Gitterkreis des(
Steuerventils? über ein Lichtstrahlenbündel, das die Änderungen deir Steuerspannung
trägheitslos mitmacht, mit dem Stromkreis, in dem die Steuerspannung auftritt, gekoppelt.
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Für die Erzeugung des veränderlichen Lichtstrahlenbündels kanneine
Glühlampe als Lichtquelle verwendet und ein von ihr ausgehendes Strahlenbündel durch
eine Kerrzelle geschickt werden. Es kann aber auch eine mit einem Gitter versehene
Kathodenstrahlröhre Verwendung finden, bei der die Brennfleckhelligkcilt durch eine
an das Gitter gelegte Steuerspannung trägheitislos gesteuert wird. Ferner .ist es
möglich, die Steuerung beispielsweise mit Hilfe einer Braunscheu Röhre oder einer
Oszillographernschleife durch eine seitliche Ablenkung des Lichtstrahlenbündels
aus seiner Anfangsrichtung zu bewirken. Damit entsprechend der jeweiligen Ablenkung
das Lichtstrahleübündeil verschieden stark auf die lichtelektrische Zelle einwirkt,
kann z. B. vor dieser Zelle ein Graukeil oder eine dreieckförmige Blende angeordnet
sein.
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Besonders vorteilhaft :isst eine Anordnung, bei der die Steuerung
de Gitterpotentials des Glühkathodensteuerventils unabhängig von Intem:siitätsschwankungen
allein durch die Änderungen in der Ablenkung des Lichtstrahlenbündels aus seiner
Anfangsrichtung erfolgt. Eine solcheAnordnung erhält man beispielsweise, wenn auf
der Empfangsseite eines ablenkbaren Lichtstrahlenbündels mindestens zwei nebeneinander
angeordnete li:chtelekteische Zellen. verwendet werden und wenn durch eine geeignete
Schaltungsanordnung ausi dem Verhältnis der auf die einzelnen Zellen auftreffenden
Licht Strahlungen bzw. aus dem. diesen Lichtstrahlungen. entsprechenden Spannungen
eine der jeweiligen Ablenkung Beis Lichtstrahlenbündels entsprechende ,Steuerspannung
gebildet wird.
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Als Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Figur eine Röntgeneinrichtung
dem Schaltbild nach schematisch wiedergegeben. Die Röntgenröhre i wird von dem Hochspannungserzeuger
2 über dasi Glühkathodensteuerventid 3 gespeist, das zum Sehalten und Regeln des
Hochspannungs@ Stromes dient. Bei der Herstellung einer Röntgenaufnahme eines Patienten
4 wird zweckmäßig zwischen Patient und fotografischem Film 5 eine für Röntgenstrahlen
leicht durchlässige Ionisationskammer 6 angeordnet, die sich in einem bei 7 geerdeten
Stromkreis 8 mit derStromquelle g befindet. Dabei können die in dem Stromkreis.
8 auftretenden Stromänderungen für die Steuerung des Gitterpotentials des Steuerventils
3 bzw. für die Steuerung der an der Röntgenröhre liegenden Spannung verwendet werden.
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Für die Übertragung der in dem Stromkreis 8 auftretenden Stromänderungen
in den Gitterkreis des auf Hochspannung liegendem. Steuerventils 3 wird erfindungsgemäß
ein Lichtstrahlenbündel io verwendet. Das Lichtstrahlenbündel io wird durch eine
an konstanter Spannung i i liegende Glühlampe 12 erzeugt und durch die in dem Stromkreis
8 auftretenden Stromänderungen mittels einer Kerrzelle 13 mit zwei Prismen 14 gesteuert.
Die Kerrzelle 13 ist über zwei Widerstände 15, 16 an einen Spannungsteiler i7 angeschlossen.
An dem Spannungsteiler 17 wird außerdem die Anodenspannung und die negative! Gitterverspannung
für eine Verstärkerröhre 18 abgenommen., in deren Gitterkreis ein zugleich in dien
Stromkreis 8 befindlicher Widerstand ig und in deren Anodensroromkreis der Widerstand
15 eingeschaltet ist.
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Wenn man annimmt, daß die auf die Ionisa@tionskammer 6 auftreffende
Röntgenstrahlendosis aus irgendeinem Grunde anwächst), dann nimmt der durch den
Widerstand ig. fließende Strom zu. Dadurch wird die an dem Gitter der Verstärkerröhre
i8 liegende Spannung negativer und demzufolge der durch diesig Röhre bzw. der übler
den Widerstand 15 in dem Anodenstromkreis der Röhre 18 fließende Strom kleiner.
Dies bedeutet aber, daß auch die an cler Kerrzelle 13 liegende Spannung abnimmt.
Setzft man voraus, daß die Anordnung der Kerrzelle 13 mit den Prismen 14 so ist,
daß die durchgelassene Lichtmenge bei kleiner werdender Spannung an der Kerrzelle
kleiner wird, dann ergibt sich bei einer Zunahme der Röntgens:trahlendos;is eine
Abnahme der Intensität des durch die Kerrzelle hindurchgelassenen Lichtstrahlenbündels
io.
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Das. Lichtstrahlenbündel io trifft eine lichtelektrische Zelliei 2o,
die über eine Versitärkereinrichtung das Gitterpotential des Steuerventils 3 o,
beei.nflußt daß bei einer .Abnahme des auf die Zelle 2o auftreffenden Lichtes der
innere Widerstand des Steuerventils 3 zunimmt. Die zwischen dem Stromkreis 2i mit
der lichtelektrischem Zelle 2o und dem Gitterkreis 22 des Steuerventils 3 geschaltete
Veretärkereinrichtung besteht aus zwei Verstärkerstufen mit den Verstärkerröhren
2.3, 24. Die Spannungsquellen 25, 26,27 dieser Verstärkereinrichtung können,
in an sich bekannter Weise aus, einem Transformator mit Gleichrichter- und Glättungsvorrichtungen
bestehen.. Es ist ersichtlich, daß bei einer Abnahme der Intensität des: Lichtstrahlenbündels
bzw. des Stromes in dem Stromkreis 21 der Spannungsabfall an dem Widerstand 28 und
damit auch das. Gitbeirpotential der Röhre 23 abnimmt. Damit wird der Strom durch
die Röhre 23 bzw. durch den Widerstand 29 kleiner und daher das- Gitterpotential
der Röhre 24 positiver. Dies bedeutet aber einte Zunahme dies. durch diese Röhre
bzw. .über den Widerstand 30 fließenden Stromes, wodurch das Gitterpotential
der Verstärkerr
'öhre 3 negativer wird.. Dabei wird aber der Spannungsabfall
an dem Steuerventil größer und die Spannung an der Röntgenröhre kleiner. Da somit
bei einer Zunahme der Röntgenstrahlendosisdie Spannung an der Röntgenröhre abnimmt
und umgekehrt, erfolgt die Steuerung des GitteTpotentials des Steuerventils 3 durch
die Röntgenstrah;lendosis im Sinne einer Stabilisierung der Röhrenspannung.
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Es isst zweckmäßig, in den Röhrenstromkreis zwischen die Röntgenröhre
i und das Steuerventil 3 und zugleich in den Gitterkreis 31 der Verstärkerröhre
23 einen Ohmschen Widerstand 32 geeigneter Größe so, einzuschalten, daß die Röhrenspannung
auch bei evt1. Schwankungen, des durch dieRöntgenröhre fließenden Stromes konstant
gehalten wird. Da bei einer Zunahme des, Röhrenstromes die Spannung an der Kernzelle
13 und damit die Inten.-sdtät des Lichtstrahlenbündels bzw. das Gitterpotential
der Verstärkerröhre 2#3 kleiner wird, ist der Widerstand 32 zur Kompensserung dieser
Änderung in der dargestelltem Weise in den Gitterkreis der Röhre 23 einzuschalten.
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Die Aufnahmespannung kann durch Änderung der an den Spannungsteiler
17 abgenommenen negativen Gittervorspannung für die Verstärkerröhre iS reguliert
werden. Bei dieser Regulierung wird nicht die .Aufnahmespannung selbst, sondern
die hinter dem Patienten auftretende, auf die Ionisationskammer 6 auftreffende Röntgenstrahlenintensität
eingestellt. Bei der Herstellung von Röntgenaufnahmen, von verschieden dicken Patienten
wird sich daher bei einer bestimmten Gittervorspan.nung für die Verstärkerröhre
iS jeweils automatisch eine solche Aufnahmespannung einstellen, daß die hinter dem
Patienten auftretende Röntgenstrahlenintensität stets denselben Wert aufweist.
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Zum Ein,- und Ausschalten des Röhrenstromes ist parallel zu der Kernzelle
13 ein Schalter 3.3 gelegt. Wenn dieser Schalfiter geöffnet isst, kann der
Röhrenstrom fließen. Ist er dagegen geschlossen, dann ist die Kernzelle kurzgeschlossen,
und der Röhrenstrom durch das Steuerventil 3 gesperrt. Soll der Röhrenstrom nach
einer Röntgenaufnahme durch ein mAs-Relais ausgeschaltet werden, dann ist der Hebel
des Schalters 33 auf den Kontakt 34 umzulegen. Hierbei wird zu der Verstärkerröhre
iS und der Kernzelle 13 ein Stromtor 35 parallel geschaltet. Beim Ansprechen des
mit den. Klemmen 36 zu verbindenden, in der Figur nicht dargestellten mAs-Relais
nach einer erfolgten Röntgenaufnahme wird an die eine Seite der Kerrzeille 13 daisi
Kathodenpotential der Verstärkerröhre 18 geführt, wobei diese das Lichtsitrahlenbündel
praktisch nicht mehr durchläßt und das Steuerventil 3 den Röhrenstrom sperrt.