Röntgenapparat Bei Röntgenapparaten, bei denen nur die eine Halbwelle
der speisenden Wechselspannung zur Röntgenstrahlenerzeugung ausgenutzt wird, die
Röntgenröhre also ohne Zwischenschaltung von Gleichrichtern an die Sekundärwicklung
des Hochspannungstransformators angeschlossen wird, tritt bekanntlich in der Lasthalbwelle,
wenn der Röntgenröhrenstrom i fließt, ein Spannngsabfall i - R im Transformator
und in der Netzzuleitung auf. Wie aus Fig. r ersichtlich ist, liegt demzufolge in
der Lasthalbwelle an der Röntgenröhre nur eine Spannung vom Scheitelwert UA, der
um den Betrag i - R kleiner ist, als der Scheitelwert der in der Leerhalbwelle an
der Röntgenröhre liegenden Spannung UF. Die gesamte Röntgeneinrichtung muß also
für eine höhere Spannung bemessen und isoliert werden, als die eigentliche Arbeitsspannung
der Röntgenröhre, d. h. die in der Lasthalbwelle an der Röntgenröhre liegende Spannung.
Es ist bekannt, diesen Nachteil dadurch zu beseitigen, daß zur Erzielung einer gleichmäßigen
Belastung des Hochspannungstransformators dieser mit einer über einen für die Leerhalbwelle
durchlässigen Gleichrichter kurzgeschlossenen Hilfssekundärwicklung versehen wird
und in dem Hilfssekundärkreis zwei mit den Regelvorrichtungen für die Röhrenspannung
und dem Röhrenstrom entsprechend gekuppelte regelbare Widerstände angeordnet werden,
so daß in der Leerhalbwelle die Belastung ebenso groß ist wie in der Lasthalbwelle.
Diese bekannte Anordnung hat aber einen erhöhten Energieverbrauch zur Folge.X-ray machine With X-ray machines that only have one half-wave
the feeding AC voltage is used to generate X-rays, the
X-ray tube without the interposition of rectifiers on the secondary winding
of the high-voltage transformer is connected, occurs in the load half-wave, as is known,
when the x-ray tube current i flows, a voltage drop i - R in the transformer
and in the power supply line. As can be seen from FIG
of the load half-wave at the X-ray tube only a voltage of the peak value UA, the
is smaller by the amount i - R than the peak value in the idle half-wave
of the X-ray tube lying voltage UF. The entire X-ray facility must therefore
dimensioned and insulated for a higher voltage than the actual working voltage
the X-ray tube, d. H. the voltage on the X-ray tube in the load half-wave.
It is known to eliminate this disadvantage in that to achieve a uniform
Load the high-voltage transformer with one over one for the idle half-wave
Permeable rectifier short-circuited auxiliary secondary winding is provided
and in the auxiliary secondary circuit two with the regulating devices for the tube voltage
and adjustable resistors coupled according to the tube current are arranged,
so that the load in the idle half-wave is just as great as in the load half-wave.
However, this known arrangement results in increased energy consumption.
Die Erfindung geht von einem anderen bekannten Röntgenapparat aus,
bei dem ebenfalls nur die eine Halbwelle (Lasthalbwelle) der speisenden Wechselspannung
zur Röntgenstrahlenerzeugung
ausgenutzt wird und bei dem. die Speisung
der Primärwicklung des Hochspannungstransformators in der Lasthalbwelle über einen
in Durchlaßrichtung geschalteten Gleichrichter und in der Leerhalbwe_i,Ie: über
einen Widerstand erfolgt. Erfindungsgemäß werden die .eingangs geschilderten Nachteile
dadurch vermieden, daß in Reihe mit dem Widerstand ein Gleichrichter mit dem anderen
Gleichrichter entgegengesetzter Durchlaßrichtung liegt; wobei der in der Lasthalbwelle
durchlässige Gleichrichter und die in der Leerhalbwelle durchlässige Reihenschaltung
von Widerstand und Gleichrichter so angeordnet sind, daß die Primärwicklung des
Hochspannungstransformators in der Leerhalbwelle an einer niedrigeren Speisespannung
als in der Lasthalbwelle bzw. rnit einer @ größeren Win= dungszahl an der gleichen
Speisespannung wie in der Lasthalbwelle liegt. Bei einem Röntgenapparat, bei dem
die Primärwicklung des Hochspannungstransformators über einen gegebenenfalls regelbaren
Vortransformator an der speisenden Wechselspannung liegt, kann die Anordnung so
getroffen sein, daß das eine Ende der Primärwicklung einerseits über den mit dem
Widerstand in Reihe ge--schalteten Gleichrichter, anderseits über den anderen Gleichrichter
an verschiedene Anzapfungen des Vortransformators angeschlossen ist. Eine andere
Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß das eine Ende der Primärwicklung
des Hochspannungstransformators über den mit dem Widerstand .in Reihe geschalteten
Gleichrichter an den betreffenden Pol der speisenden Wechselspannung angeschlossen
ist, der über den anderen Gleichrichter mit einer Anzapffung der .Primärwicklung
verbünden ist.The invention is based on another known X-ray apparatus,
in which also only one half-wave (load half-wave) of the feeding AC voltage
for X-ray generation
is exploited and in which. the feed
the primary winding of the high-voltage transformer in the load half-wave via a
rectifier connected in the forward direction and in the Leerhalbwe_i, Ie: over
resistance occurs. According to the invention, the disadvantages described at the outset are
avoided by putting one rectifier in series with the resistor with the other
Rectifier is opposite forward direction; where the one in the load half-wave
permeable rectifier and the series circuit permeable in the idle half-wave
of resistor and rectifier are arranged so that the primary winding of the
High-voltage transformer in the idle half-wave at a lower supply voltage
than in the load half-wave or with a larger number of turns on the same
Supply voltage is as in the load half-wave. With an X-ray machine where
the primary winding of the high-voltage transformer via an optionally adjustable
Pre-transformer is connected to the feeding AC voltage, the arrangement can be like this
be taken that one end of the primary winding on the one hand with the
Resistance rectifier connected in series, on the other hand via the other rectifier
is connected to various taps on the pre-transformer. Another
Embodiment of the invention is that one end of the primary winding
of the high-voltage transformer via the connected in series with the resistor
Rectifier connected to the relevant pole of the feeding AC voltage
is that of the other rectifier with a tap on the .Primärwickung
ally is.
Bei dem erwähnten bekannten Halbwellenröntgenapparat, bei dem die
Speisung der Primärwicklung des Hochspannungstransformators@in der Lasthalbwelle
über einen in Durchlaßrichtung geschalteten Gleichrichter und in der Legrhalbwelle
über einen Widerstand erfolgt, wird zwar eine Deformation der Spannungskurve in
der Leerhalbwelle erzeugt, welche in Phase mit dem außerordentlich hohen, um fast
go9` nacheilenden Magnetisierungsstrom liegt; jedoch wird durch diese Anordnung---praktsch
keine wesentliche Absenkung des Scheitelwertes 'in der Leerhalbwelle erzielt. Diese
wird erst durch die Anordnung gemäß der Erfindung ermöglicht.In the aforementioned known half-wave X-ray apparatus in which the
Supply of the primary winding of the high-voltage transformer @ in the load half-wave
Via a rectifier connected in the forward direction and in the Legr half-wave
takes place via a resistor, a deformation of the voltage curve in
of the idle half-wave generated, which in phase with the extraordinarily high, by almost
go9` lagging magnetizing current; however, by this arrangement --- becomes practical
no significant lowering of the peak value 'achieved in the idle half-wave. These
is only made possible by the arrangement according to the invention.
Die Fig. 2 und 3 zeigen schaltungsmäßig zwei Ausführungsbeispiele
für einen Röntgenapparat gemäß der Erfindung. In beiden Figuren ist die Röntgenröhre=
n - ohne Zwischenschaltung von Gleichrichtern an die Sekundärwicklung des Hochspannungstransformators
12 angeschlossen, der in bekannter Weise mit der Röntgenröhre zusammen in einem
gemeinsamen, durch - strichpunktierte Linien -angedeuteten Behälter 13. untergebracht
sein kann. In Fig.2 ist die Primärwicklung des Hochspännungstransförmators- über
einen gegebenenfalls regelbaren -Vortransformator 14 an die speisende Wechselspannung
angeschlossen. Das eine Ende ddr. , Primärwicklung liegt über einen Schalter 15
an dem Vortransformator; das andere Ende ist einmal über einen Gleichrichter i6
an den Punkt (Anzapfung) ca des Vortransformators, anderseits über einen Gleichrichter
17 in Reihe mit einem Widerstand 18 an die Anzapfung b des Vortransformators angeschlossen.
Der Gleichrichter 16 ist für diejenige Halbwelle des speisenden Wechselstromes durchlässig,
welche in der Röntgenröhre i i zur Röntgenstrahlenerzeugung ausgenutzt wird. Der
andere Gleichrichter 17 hat die entgegengesetzte Durchlaßrichtung. An der Anzapfüng
b des Vortransformators i q. tritt eine kleinere Spannung auf als an der Anzapfung
a. Dies hat zur Folge, daß in der Leerhalbwelle, in welcher der Gleichrichter 16
sperrt und der Gleichrichter 17 durchlässig ist, der Priiriärwicklung des Hochspannungstransformators
12 eine niedrigere Spannung zugeführt wird, als in der Lasthalbwelle, in welcher
die Primärwicklung des Hochspannungstransformators über den Gleichrichter 16 von
der Anzapfung a aus gespeist wird. Die Änzapfung b wird gegenüber der Anzapfung
a so- gewählt, daß - die an der Röntgenröhre in der Leerhalbwelle auftretende Leerlaufspannung
(d. h. also, wenn die Röntgenröhre i i sperrt) höchstens ebenso groß ist, wie die
an der Röntgenröhre i i in der Lasthalbwelle liegende Betriebsspannung. Der Schalter
15 wird zweckmäßig durch eine Zeitschal.tuhr nach jeweils beendeter Aufnahme geöffnet.FIGS. 2 and 3 show, in terms of circuitry, two exemplary embodiments for an X-ray apparatus according to the invention. In both figures, the X-ray tube = n - connected to the secondary winding of the high-voltage transformer 12 without the interposition of rectifiers, which can be accommodated in a known manner with the X-ray tube in a common container 13, indicated by dash-dotted lines. In FIG. 2, the primary winding of the high-voltage transformer is connected to the supplying alternating voltage via an optionally controllable pre-transformer 14. The one end ddr. , The primary winding is connected to the pre-transformer via a switch 15; the other end is connected on the one hand via a rectifier i6 to the point (tap) ca of the pre-transformer, on the other hand via a rectifier 17 in series with a resistor 18 to the tap b of the pre-transformer. The rectifier 16 is permeable to that half-wave of the feeding alternating current which is used in the X-ray tube ii for generating X-rays. The other rectifier 17 has the opposite forward direction. At the tap b of the pre-transformer i q. a lower voltage occurs than at the tap a. This has the consequence that in the idle half-cycle in which the rectifier 16 blocks and the rectifier 17 is permeable, the primary winding of the high-voltage transformer 12 is supplied with a lower voltage than in the load half-cycle in which the primary winding of the high-voltage transformer via the rectifier 16 of the tap a is fed from. The tap b is selected in relation to tap a so that - the open circuit voltage occurring at the X-ray tube in the idle half-wave (i.e. when the X-ray tube ii blocks) is at most as great as the operating voltage at the X-ray tube ii in the load half-wave. The switch 15 is expediently opened by a timer after each recording has ended.
' Beidem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel-ist kein Vortransformator
vorgesehen, sondern hier liegt die Primärwicklung des Hochspannungstransformators
12 einerseits über den zweckmäßig von einer Zeitschaltühr betätigten Schalter 15,
anderseits über einen Umschalter ig für den Über-
gang von Durchleuchtungsbetrieb
(»T«) zum Aufnahmebetrieb (»M«) an der speisenden Wechselspannung. In der Stellung
T des Umschalters ig arbeitet der Röntgenapparat in der bisher üblichen einfachen
Hälbwellenschältung. Steht der Umschalter i.g dagegen auf M, so ist das entsprechende
Ende der Primärwicklung des Hochspannungstransformators über den in Reihe mit einem
Widerstand 18 geschalteten Gleichrichter 17 an den Kontakt M angeschlossen. Dieser
Kontakt ist außerdem über den Gleichrichter 16 an eine Anzapfung 2o det Primärwicklung
,des Höchspannungstransfoimators angeschlossen. Beim Aufnähmebetrieb ist also. in
der Lastlhalbwelle,für die der Gleichrichter i6 durchlässig ist, eine geringere
Primärwindungszahl wirksam, als- in der Leerhalbwelle, in' welcher. der Erregerstrom
über den Gleichrichter 17 -fließt. Demzufolge ist die der Röntgenröhre beim Aufnahmebetrieb
zugeführte Leerlaufspannung in, der Leerhalbwelle niedriger als in der Lasthalbwelle.
Die Anzapfung 2o wird nun so gewählt, daß die an der Röntgenröhre i i in der Leerhalbwelle
liegende Spannung höchstens ebenso hoch ist, wie die in der Lasthalbwelle an der
Röntgenröhre tatsächlich liegende Betriebsspannung.'Both in Fig. 3 illustrated embodiment-is not Vortransformator provided, but here the primary winding of high voltage transformer 12 on the one hand, via the appropriate actuated by a Zeitschaltühr switch 15, on the other hand via a switch IG for the transition from the fluoroscopy mode ( "T") for recording mode (»M«) on the supplying AC voltage. In the position T of the switch ig, the X-ray apparatus works in the simple half-wave circuit that has hitherto been used. If, on the other hand, the changeover switch ig is set to M, the corresponding end of the primary winding of the high-voltage transformer is connected to the contact M via the rectifier 17 connected in series with a resistor 18. This contact is also connected via the rectifier 16 to a tap 2o det primary winding of the high-voltage transformer. So when recording is. in the load half-wave, for which the rectifier i6 is permeable, a lower number of primary turns is effective than in the idle half-wave, in which. the excitation current flows through the rectifier 17. As a result, the no-load voltage supplied to the X-ray tube during exposure is lower in the idle half-cycle than in the load half-cycle. The tap 2o is now selected so that the voltage present at the x-ray tube ii in the idle half-wave is at most as high as the operating voltage actually present at the x-ray tube in the load half-wave.
In beiden Ausführungsbeispielen dient der Widerstand 18. lediglich
zur Begrenzung 'des Stromes in dem Stromkreis, welcher in Fig. 2 durch den zwischen
den Anzapfungen.a und. b liegenden Wicklungsteil
des Vortransformators
1q. und den durch den Widerstand 18 verbundenen Gleichrichtern 16, 17, in Fig. 3
durch den zwischen der Anzapfung 28 und dem Ende der Primärwicklung des Hochspannungstransformators
liegenden Wicklungsteil und den über den Widerstand 18 verbundenen Gleichrichtern
16, 17 gebildet ist.In both exemplary embodiments, the resistor 18 serves only to limit the current in the circuit which, in FIG. b lying winding part of the pre-transformer 1q. and the rectifiers 16, 17 connected by the resistor 18, in FIG. 3 by the winding part lying between the tap 28 and the end of the primary winding of the high-voltage transformer and the rectifiers 16, 17 connected by the resistor 18.
Versuche haben gezeigt, daß die in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagenen
Anordnungen, wie sie in den Fig. 2 und 3 beispielsweise dargestellt sind, den eingangs
geschilderten Nachteil vermeiden und den gestellten Erwartungen entsprechen.Experiments have shown that the proposed in the present invention
Arrangements such as those shown in FIGS. 2 and 3, for example, the initially
Avoid the disadvantage described and meet the expectations.
Als Gleichrichter 16, 17 wird man bei einem Röntgenapparat gemäß der
Erfindung zweckmäßig Trockengleichrichter, vorzugsweise Selengleichrichter, verwenden.A rectifier 16, 17 is used in an X-ray apparatus according to FIG
The invention expediently use dry rectifiers, preferably selenium rectifiers.