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Schaltungsanordnung zum Ein- und Ausschalten einer Röntgenröhre Es
ist bei Röntgenanlagen bekannt, die Ein- und Ausschaltung der Röntgenröhre mittels
einer mit der Röntgenröhre in Reihe liegenden Schaltröhre vorzunehmen. Ist die Schaltröhre
in einer derartigen Anlage in einem auf Hochspannungspotential befindlichen Teil
des Röntgenröhrenstromkreises angeordnet, so ist die Schwierigkeit zu überwinden,
eine Steuervorrichtung für die Gitterspannung der Schaltröhre von der Niederspannungsseite
her zu steuern. Diese Steuerung kann in bekannter Weise über einen Isoliertransformator
vorgenommen werden, dessen Erregerspannung primärseitig ein- und ausschaltbar ist.
Ein derartiger Isoliertransformator wird z. B. in Verbindung mit einem sekundärseitig
angeschalteten Gleichrichterteil, der mit der Kathode und dem Gitter der Schaltröhre
verbunden ist, dazu benutzt, beim Anlegen einer Wechselspannungsquelle an seine
Primärwicklung eine Gitterspannung für die Schaltröhre und gleichzeitig eine Sperrspannung
für eine Hilfsschaltröhre zu liefern. Diese Hilfsschaltröhre ist dabei in einer
der Verbindungsleitungen der Kathode und des Gitters der Schaltröhre mit einem zweiten
über einen zweiten Isoliertransformator ständig gespeisten Gleichrichterteil angeordnet.
Mit dem primärseitigen Anschalten des erstgenannten Isoliertransformators an eine
Wechselspannungsquelle wird daher die Gitterspannung der Schaltröhre umgepolt, wenn
die beiden Gleichrichterteile parallel, aber entgegengesetzt
gepolt
an Gitter und Kathode der Schaltröhre angeschlossen sind.
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Benutzt man zur Speisung des ein- und abschaltbaren Isoliertransformators
die normale Betriebswechselspannung, so ergeben sich unerwünschte Schaltverzögerungen,
die man durch die Verwendung eines Hochfrequenzgenerators als Wechselspannungsquelle
herabsetzen kann.
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Die Verwendung von hochfrequenten Spannungen ist jedoch vor allem
wegen der Störungen, die sich daraus für fernmeldetechnische Geräte der Umgebung
ergeben können, unerwünscht. Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung
zu schaffen, durch die sich ohne Benutzung eines Hochfrequenzgenerators eine verzögerungsfreie
Ein- und Ausschaltung der Röntgenröhre erzielen läßt.
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Erfindungsgemäß wird dies bei einer Röntgenanlage mit einer im Hochspannungskreis
angeordneten, auf Hochspannungspotential befindlichen Schaltröhre, an deren Gitter
und Kathode zwei als Gitterspannungsquellen dienende Gleichrichterteile parallel,
aber entgegengesetzt gepolt angeschlossen sind, wobei zum wechselweisen Wirksamwerden
der entgegengesetzt gepolten Gleichrichterteile am Gitter der Schaltröhre in mindestens
einer der für jeden Gleichrichterteil gesonderten Verbindungsleitungen zur Schaltröhre
ein von der Niederspannungsseite her steuerbares Schaltmittel zum Schließen und
Unterbrechen dieser Verbindungsleitung angeordnet ist, dadurch erreicht, daß das
Schaltmittel aus einer Gastriode und einer damit in Reihe liegenden Hochvakuumröhre
besteht und über Schaltungselemente (Isoliertransformator, Isolierkondensator),
die eine Isolierung des Hochspannungskreises der Schaltungsanordnung vom Niederspannungskreis
bewirken, dem Gitter der Gastriode positive Zündimpulse zum Schließen der Verbindungsleitung
und dem Gitter der Hochvakuumröhre negative Sperrimpulse zum Unterbrechen der Verbindungsleitung
zuführbar sind. Die beiden Gleichrichterteile werden dabei während des Betriebes
der Röntgenanlage ständig über Isoliertransformatoren gespeist und werden nicht
mehr durch An- und Abschalten der Betriebsspannung eines der Transformatoren, sondern
durch Spannungsimpulse wechselweise für die Gitterspannung der Schaltröhre wirksam
gemacht. Aus diesem Grunde kann für beide Gleichrichterteile zweckmäßig ein gemeinsamer
Isoliertransformator benutzt werden.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines
Ausführungsbeispiels an Hand der Schaltungsskizze.
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In Reihe mit einer Röntgenröhre i liegt eine gittergesteuerte Schaltröhre
2 im Hochspannungskreis einer Röntgenanlage. Bei 3 erfolgt die Zuführung der Hochspannung
für die Röntgenröhre i.
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Über einen Isoliertransformator 4, der bei 5 von der Betriebswechselspannung
ständig gespeist wird, und die Gleichrichter 6 und 7 werden an den Kondensatoren
8 und 9 Gleichspannungen zur Steuerung der Schaltröhre 2 erzeugt. Die Verbindungsleitung
der beiden Kondensatoren 8 und 9 ist mit der Kathode der Schaltröhre 2 verbunden,
während die negativ geladene Belegung des Kondensators 8 über einen Widerstand io
und die positiv geladene Belegung des Kondensators 9 über eine Hochvakuumtriode
i i und eine Gastriode 12 mit dem Gitter der Schaltröhre :z verbunden ist.
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Das Gitter der Gastriode 12 erhält durch die Gleichspannungsquelle
13 über einen Widerstand 14 eine gegenüber der Kathode negative Spannung zugeführt.
Zwischen Gitter und Kathode der Hochvakuumtriode i i, die über einen Widerstand
15 miteinander verbunden sind, liegt dagegen an sich keine Spannung, so daß diese
Röhre leitend sein wird, während die Gastriode 12 gesperrt ist. In diesem Falle
wird die Spannung des Kondensators 8 für die Gitterspannung der Schaltröhre 2 allein
maßgebend sein und eine Sperrung der Schaltröhre 2 bewirken. Wird jedoch ein positiver
Spannungsimpuls auf das Gitter der Gastriode 12 geleitet und diese Röhre damit zur
Zündung gebracht, so wird die dadurch zwischen Kathode und Gitter der Schaltröhre
:2 geschaltete Spannung des Kondensators 9, die der Spannung des Kondensators 8
entgegengerichtet ist, diese letztere wegen deren Spannungsabfall an dem Widerstand
io derart kompensieren, daß eine hinreichend positive Steuerspannung am Gitter der
Schaltröhre 2 die Einschaltung der Röntgenröhre bewirkt.
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Zur Ausschaltung der Röntgenröhre dient ein auf das Gitter der Triode
i i geleiteter negativer Spannungsimpuls, der diese Röhre kurzzeitig sperrt und
für diese Zeit die Gastriode 12 von der Anodenspannung trennt, wobei die Entladung
der Gastriode gelöscht wird und wegen der negativen Gitterspannung nach Wiederkehr
der Anodenspannung nicht wieder gezündet werden kann.
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Die negativen und positiven Spannungsimpulse zur Steuerung der Trioden
i i und 12 werden durch die Einschaltstromstöße beim Anlegen einer geeignet gepolten
Gleichspannung an die Primärwicklungen zweier Isoliertransformatoren 16 und 17 an
deren Sekundärwicklungen von der Niederspannungsseite der Schaltungsanordnung her
erzeugt.
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Im Ausführungsbeispiel erfolgt die Abschaltung des Röhrenstromes mittels
eines mAs-Relais. Durch den Schalter 18 wird die Primärwicklung des Isoliertransformators
17 an die Gleichspannungsquelle i9 derart gepolt angeschlossen, daß der Einschaltstoß
an der Sekundärwicklung des Transformators 17 einen in bezug auf das Gitter der
Triode 12 positiven Spannungsimpuls erzeugt. Gleichzeitig wird durch das Schließen
des Schalters 18 der Gastriode 2o des mAs-Relais eine Anodenspannung zugeführt.
Das Gitter dieser Triode 2o ist durch eine Gleichspannungsquelle 21 gegenüber der
Kathode negativ vorgespannt und kann daher erst gezündet werden, wenn auf bekannte
Weise ein Ladekondensator 22 durch den Röntgenröhrenstrom IR zur Kompensation der
negativen Gittervorspannung genügend aufgeladen ist. Der Einschaltstromstoß bei
der Zündung der Triode 2o erzeugt an der Sekundärwicklung des Transformators 16
einen in bezug auf das Gitter der Triode i i negativen Spannungsimpuls,
der
auf die oben beschriebene Weise die Ausschaltung der Röntgenröhre bewirkt.