EP0682466B1 - Röntgenanlage - Google Patents

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EP0682466B1
EP0682466B1 EP95201189A EP95201189A EP0682466B1 EP 0682466 B1 EP0682466 B1 EP 0682466B1 EP 95201189 A EP95201189 A EP 95201189A EP 95201189 A EP95201189 A EP 95201189A EP 0682466 B1 EP0682466 B1 EP 0682466B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tube
current
ray
value
time
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP95201189A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0682466A1 (de
Inventor
Peter C/O Philips Patentverwaltung Gmbh Stege
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Patentverwaltung GmbH
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Patentverwaltung GmbH, Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Philips Patentverwaltung GmbH
Publication of EP0682466A1 publication Critical patent/EP0682466A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0682466B1 publication Critical patent/EP0682466B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05G—X-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/08—Electrical details
    • H05G1/26—Measuring, controlling or protecting
    • H05G1/30—Controlling
    • H05G1/34—Anode current, heater current or heater voltage of X-ray tube

Definitions

  • the invention relates to an x-ray system with an x-ray tube and an x-ray generator for operating the X-ray tube, which is heated by a heating current Contains cathode, with effective in a recording mode Means for raising the heating current to a boost value with the tube voltage switched off during a boost time and with means also effective in the recording mode Reduction of the heating current to a value suitable for the subsequent X-ray exposure and to switch on the tube voltage.
  • Such a system is e.g. known from EP-A-0 025 688.
  • the cathode - with the tube voltage switched off - to supply a heating current that is significantly greater than the heating current for the subsequent X-ray (with the tube voltage switched on) is necessary.
  • the boost time depends on the tube current, which in the following Recording should flow. The greater this tube current the longer the boost time.
  • the X-ray generator for Boost times required for a specific tube type store it and store it on an x-ray to call.
  • This boost time table contained in the memory is manufactured by the X-ray tube manufacturer in one complicated measurement procedure determined, for everyone X-ray tube type separately.
  • the given boost times are typical values, i.e. it can happen that the cathode temperature is higher at the end of the boost time or is lower than that for the respective tube current required temperature. Therefore, after the boost time the heating current is reduced to the value that it at X-ray should have. Then if after another Time interval of 200 to 300 ms the tube voltage is switched on the cathode temperature is stationary Value reached that required for the recording Value corresponds.
  • the object of the present invention is an x-ray system to create, in which the preparation time, i.e. the period until an X-ray begins can be further shortened.
  • This task is carried out on the basis of an X-ray system type mentioned solved in that the X-ray generator is designed for a special mode in which switched on tube voltage the heating current to the Boost value is raised that means for measuring the im Special mode flowing tube current are provided that Means for storing the time course of the measured Tube current or a value derived therefrom are provided and that means for deriving the boost time from the time history stored in the memory are provided.
  • the boost times in a special mode of the X-ray generator can be determined, in which the tube voltage is switched on and the heating current is raised to its boost value. Grows in this mode the tube current continuously up to a maximum value after which the tube voltage is switched off and the heating current is lowered or also switched off. Which the time course resulting until the device is switched off is measured and saved. If on a subsequent X-ray, which is carried out in the recording mode certain tube current is specified, one can from the stored history over time how long it - with heating current increased to the boost value - takes until the cathode temperature has reached a value at which just the desired tube current is being emitted. This Period corresponds to the period within which stored tube current curve the relevant tube current value is reached; it is in record mode as Boost time specified.
  • the invention allows the exact in a simple manner Determination of the required boost times, individually for the respective x-ray tube. So that is Boost time just as big as it needs to be, so in the end the boost time exactly for the emission of the desired Tube current required temperature is reached. That's why it is no longer necessary to set the boost time to follow the second interval in which the heating current to the value required for the respective tube current is lowered. This shortens the preparation time considerably. It is also advantageous that the Special operating mode with the X-ray generator in larger time intervals can be repeated. Thereby signs of aging are taken into account that a Influence on the characteristics of the respective X-ray tube to have. When changing the X-ray tube, there is no change of the boost time memory required, and it can too X-ray tubes are used, their temperature behavior is unknown.
  • the tube current doesn't just depend on that Heating current, but also from that on the x-ray tube applied tube voltage.
  • Boost time belonging to tube current and tube voltage There are a number of ways how to make that to a certain combination Boost time belonging to tube current and tube voltage can determine.
  • One possibility would be to temporal course of the tube current in the special operating mode repeat for a variety of tube voltages, so that there would be a bevy of curves that the temporal course of the tube current with the tube voltage would represent as parameters. If then in normal operating mode specified a certain tube voltage would have to be in the same operating mode for the same tube voltage measured time course of the tube current used to determine the tube voltage will. This would be relatively expensive because in the special operating mode a variety of temporal tube currents should be measured and stored.
  • the time course of the tube current only to be recorded with a single tube voltage, if provided according to a preferred development of the invention is that a second memory is provided in that for different tube voltages and tube currents stationary heating current values are stored and that the Means for deriving the boost time on the first memory and access the second memory.
  • the X-ray generator shown schematically in FIG. 1 for feeding an X-ray tube 1 comprises a first one High voltage generator 2 for generating a positive High voltage for the anode of the x-ray tube and one second high voltage generator 3 for generating a negative high voltage for the cathode of the x-ray tube.
  • the two high voltage generators 2 and 3 are over one Resistor 4 connected in series, one end of which is grounded is.
  • the resistor 4 is used to measure the Anode of the X-ray tube 1 flowing tube current.
  • the high-voltage generators 2 and 3, ie the time profile of the tube voltage U generated by them, can be controlled by a control unit 5, which can contain a suitably programmed microprocessor.
  • the voltage drop across the resistor 4, ie a value proportional to the tube current, is fed to the control unit via an analog-digital converter 6.
  • the control unit also specifies the heating current for the cathode of the X-ray tube 1, which is generated by a heating current control circuit 7.
  • the control unit works with a first memory 8, in which dynamic data are stored, and with a second memory 9, in which static or stationary data are stored, and links them in a manner yet to be explained with the values of for an X-ray exposure Tube current I r and tube voltage U.
  • the heating current I h is raised to a boost value.
  • This boost value is usually much larger than the tube current flowing during an X-ray exposure, and it preferably corresponds to the maximum permissible value - for example 11 A.
  • the tube voltage U is switched on for the X-ray exposure.
  • the heating current is reduced to a value between 3 A and 7 A, ie to a value which is greater than the quiescent current and less than the boost value.
  • a stationary characteristic field is shown, which for different voltages U 1 . . . U 4 indicates the tube current I r , which occurs at a certain static or stationary heating current. From this diagram it can easily be seen which heating current I h has to be set in the stationary case for a specific combination of tube current I r and tube voltage U. This family of curves, ie the heating current as a function of the tube current or the tube voltage, is stored in the second memory 9. How to determine such a characteristic field individually for the respective X-ray tube is described in DE-PS 27 03 420, among others.
  • Fig. 2 part B, shows the time course of heating current I h and tube current U during the special mode.
  • the time profile of the tube current is measured and digitized during the special mode by digitizing the voltage across the resistor 4 by the analog-digital converter 6, so that a measurement value of the tube current is provided for measuring time intervals of, for example, 3 ms Available. The course measured in this way is stored in the first memory 8.
  • the flow chart according to FIG. 4 explains the time sequence of the steps carried out by the control unit during the special mode.
  • the heating current is set to a quiescent current value or a standby value I stb .
  • the voltage on the tube is switched off.
  • a tube current then begins to flow, as shown in FIG. 3b.
  • the tube current is measured, digitized every 3 ms and stored in the first memory 8 (block 52).
  • the heating current is then reduced again to the quiescent current I stb and the tube voltage is switched off (block 54).
  • the following sequence then results for an x-ray exposure:
  • the values of tube current and tube voltage desired for the x-ray exposure are specified (block 55).
  • the stationary heating current required for the X-ray exposure is determined from these values, with the aid of the values stored in the memory 9 (block 56).
  • the boost time t B associated with this heating current value is then determined from curve I cor in FIG. 3, part B, or in memory 8.
  • the heating current is then raised to the boost value during the time period t B , with no voltage being applied to the X-ray tube (block 57).
  • the heating current is reduced to the value determined in block 56 and the desired tube voltage U is switched on (block 58).
  • the desired tube current I r then flows.
  • an X-ray exposure is preceded by fluoroscopy, in which the tube current I r has a small but no longer negligible value. If the filament were then heated in the recording mode during the full boost time determined in the manner described above, the temperature would be somewhat too high. This can be prevented by reducing this boost time by the value of that boost time which is assigned to the heating current I h flowing in the fluoroscopic mode.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Röntgenanlage mit einer Röntgenröhre und einem Röntgengenerator zum Betreiben der Röntgenröhre, die eine durch einen Heizstrom heizbare Kathode enthält, mit in einem Aufnahme-Modus wirksamen Mitteln zum Anheben des Heizstroms auf einen Boostwert bei abgeschalteter Röhrenspannung während einer Boostzeit und mit ebenfalls im Aufnahme-Modus wirksamen Mittteln zum Absenken des Heizstroms auf einen für die nachfolgende Röntgenaufnahme geeigneten Wert und zum Einschalten der Röhrenspannung.
Eine solche Anlage ist z.Bsp. aus der EP-A-0 025 688 bekannt.
Wenn mit einer solchen Röntgenanlage eine Röntgenaufnahme - z.B. nach einer vorherigen Durchleuchtung - angefertigt werden soll, ist es erwünscht, die Röntgenaufnahme so schnell wie möglich auszuführen. Bei Röntgenröhren mit einer heizbaren Kathode muß jedoch die Kathode (bzw. der darin enthaltene Heizfaden) erst auf eine Temperatur gebracht werden, bei der sie den für die Röntgenaufnahme benötigten Röhrenstrom emittieren kann.
Um die Zeit bis zum Aufnahmebeginn zu verkürzen, ist es bekannt, der Kathode - bei abgeschalteter Röhrenspannung - einen Heizstrom zuzuführen, der wesentlich größer ist als der Heizstrom, der für die nachfolgende Röntgenaufnahme (mit eingeschalteter Röhrenspannung) nötig ist. Die Boostzeit richtet sich nach dem Röhrenstrom, der bei der nachfolgenden Aufnahme fließen soll. Je größer dieser Röhrenstrom ist, desto größer ist die Boostzeit.
Es ist schon bekannt, bei einem Röntgengenerator die für einen bestimmten Röhrentyp erforderlichen Boostzeiten in einem Speicher zu speichern und sie bei einer Röntgenaufnahme aufzurufen. Diese in dem Speicher enthaltene Boostzeittabelle wird von dem Röntgenröhrenhersteller in einer komplizierten Meßprozedur ermittelt, und zwar für jeden Röntgenröhrentyp getrennt. Die dabei vorgegebenen Boostzeiten sind typische Werte, d.h. es kann vorkommen, daß die Kathodentemperatur am Ende der Boostzeit höher oder niedriger ist als die für den jeweiligen Röhrenstrom erforderliche Temperatur. Deshalb wird nach der Boostzeit der Heizstrom auf den Wert abgesenkt, den er bei der Röntgenaufnahme haben soll. Wenn dann nach einem weiteren Zeitintervall von 200 bis 300 ms die Röhrenspannung eingeschaltet wird, hat die Kathodentemperatur einen stationären Wert erreicht, der dem für die Aufnahme erforderlichen Wert entspricht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Röntgenanlage zu schaffen, bei dem die Vorbereitungszeit, d.h. der Zeitraum bis zum Beginn einer Röntgenaufnahme noch weiter verkürzt werden kann.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Röntgenanlage der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Röntgengenerator für einen Sonder-Modus ausgelegt ist, bei dem bei eingeschalteter Röhrenspannung der Heizstrom auf den Boostwert angehoben wird, daß Mittel zum Messen des im Sonder-Modus fließenden Röhrenstromes vorgesehen sind, daß Mittel zum Speichern des zeitlichen Verlaufs des gemessenen Röhrenstromes oder eines daraus abgeleiteten Wertes vorgesehen sind und daß Mittel zum Ableiten der Boostzeit aus dem im Speicher gespeicherten zeitlichen Verlauf vorgesehen sind.
Wesentlich an der Erfindung ist, daß die Boostzeiten in einem Sonder-Modus des Röntgengenerators ermittelt werden, in dem die Röhrenspannung eingeschaltet und der Heizstrom auf seinen Boostwert angehoben ist. In diesem Modus wächst der Röhrenstrom kontinuierlich bis zu einem Maximalwert an, wonach die Röhrenspannung abgeschaltet und der Heizstrom abgesenkt oder ebenfalls abgeschaltet wird. Der sich bis zum Abschalten ergebende zeitliche Verlauf wird gemessen und gespeichert. Wenn bei einer nachfolgenden Röntgenaufnahme, die im Aufnahme-Modus durchgeführt wird, ein bestimmter Röhrenstrom vorgegeben wird, kann man aus dem gespeicherten zeitlichen Verlauf entnehmen, wie lange es - bei auf den Boostwert angehobenen Heizstrom - dauert, bis die Kathodentemperatur einen Wert erreicht hat, bei dem gerade der gewünschte Röhrenstrom emittiert wird. Dieser Zeitraum entspricht dem Zeitraum, innerhalb dessen in dem gespeicherten Röhrenstromverlauf der betreffende Röhrenstromwert erreicht ist; er wird im Aufnahme-Modus als Boostzeit vorgegeben.
Die Erfindung gestattet auf einfache Weise die exakte Bestimmung der erforderlichen Boostzeiten, und zwar individuell für die jeweilige Röntgenröhre. Somit ist die Boostzeit gerade so groß wie sie sein muß, damit am Ende der Boostzeit genau die für die Emission des gewünschten Röhrenstroms erforderliche Temperatur erreicht ist. Deshalb ist es nicht mehr erforderlich, der Boostzeit ein zweites Intervall folgen zu lassen, in dem der Heizstrom auf den für den jeweiligen Röhrenstrom erforderlichen Wert abgesenkt wird. Dadurch verkürzt sich die Vorbereitungszeit beträchtlich. Weiterhin ist von Vorteil, daß der Sonder-Betriebs-Modus mit dem Röntgengenerator in größeren zeitlichen Abständen wiederholt werden kann. Dadurch werden Alterungserscheinungen berücksichtigt, die einen Einfluß auf die Kennlinien der jeweiligen Röntgenröhre haben. Bei einem Wechsel der Röntgenröhre ist kein Wechsel des Boostzeitspeichers erforderlich, und es können auch Röntgenröhren verwendet werden, deren Temperaturverhalten unbekannt ist.
Im allgemeinen hängt der Röhrenstrom nicht nur von dem Heizstrom ab, sondern auch von der an der Röntgenröhre anliegenden Röhrenspannung. Es gibt eine Reihe von Möglichkeiten, wie man die zu einer bestimmten Kombination von Röhrenstrom und Röhrenspannung gehörende Boostzeit ermitteln kann. Eine Möglichkeit bestünde darin, den zeitlichen Verlauf des Röhrenstroms im Sonder-Betriebs-Modus für eine Vielzahl von Röhrenspannungen zu wiederholen, so daß sich eine Schar von Kurven ergäbe, die den zeitlichen Verlauf des Röhrenstroms mit der Röhrenspannung als Parameter darstellen würden. Wenn dann im Normal-Betriebs-Modus eine bestimmte Röhrenspannung vorgegeben würde, müßte der bei derselben Röhrenspannung im Sonder-Betriebs-Modus gemessene zeitliche Verlauf des Röhrenstroms zur Bestimmung der Röhrenspannung herangezogen werden. Dies wäre relativ aufwendig, weil im Sonder-Betriebs-Modus eine Vielzahl zeitlicher Röhrenstromverläufe gemessen und gespeichert werden müßte.
Es genügt jedoch, den zeitlichen Verlauf des Röhren stroms nur bei einer einzigen Röhrenspannung zu erfassen, wenn nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen ist, daß ein zweiter Speicher vorgesehen ist, in dem für verschiedene Röhrenspannungen und Röhrenströme die stationären Heizstromwerte gespeichert sind und daß die Mittel zum Ableiten der Boostzeit auf den ersten Speicher und auf den zweiten Speicher zugreifen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1
ein Blockschaltbild eines Röntgengenerators einer erfindungsgemäßen Röntgenanlage in schematischer Darstellung,
Fig. 2
Teil A den zeitlichen Verlauf von Heizstrom und Röhrenspannung im Aufnahme-Modus,
Fig. 2
Teil B den zeitlichen Verlauf von Heizstrom und Röhrenspannung im Sonder-Modus,
Fig. 3
Teil A Kennlinien, die die Abhängigkeit des Röhrenstroms vom Heizstrom mit der Röhrenspannung als Parameter im stationären Zustand darstellen,
Fig. 3
Teil B den zeitlichen Verlauf des Röhrenstromes im Sonder-Modus und eines daraus ableitbaren Heizstromwertes.
Fig. 4
ein Fluß-Diagramm für den Sonder-Modus,
Fig. 5
ein Fluß-Diagramm für den Aufnahme-Modus.
Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Röntgengenerator zur Speisung einer Röntgenröhre 1 umfaßt einen ersten Hochspannungserzeuger 2 zur Erzeugung einer positiven Hochspannung für die Anode der Röntgenröhre und einen zweiten Hochspannungszerzeuger 3 zur Erzeugung einer negativen Hochspannung für die Kathode der Röntgenröhre. Die beiden Hochspannungserzeuger 2 und 3 sind über einen Widerstand 4 in Serie geschaltet, dessen eines Ende geerdet ist. Der Widerstand 4 dient zur Messung des über die Anode der Röntgenröhre 1 fließenden Röhrenstroms.
Die Hochspannungserzeuger 2 und 3, d.h. der zeitliche Verlauf der von diesen erzeugten Röhrenspannung U, ist von einer Steuereinheit 5 steuerbar, die einen geeignet programmierten Mikroprozessor enthalten kann. Der Steuereinheit wird der Spannungsabfall am Widerstand 4, d.h. ein dem Röhrenstrom proportionaler Wert über einen Analog-Digital-Wandler 6 zugeführt. Die Steuereinheit gibt außerdem den Heizstrom für die Kathode der Röntgenröhre 1 vor, der von einem Heizstrom-Regelkreis 7 erzeugt wird. Die Steuereinheit arbeitet mit einem ersten Speicher 8, in dem dynamische Daten gespeichert sind, und mit einem zweiten Speicher 9 zusammen, in dem statische bzw. stationäre Daten gespeichert sind, und verknüpft diese auf noch zu erläuternde Weise mit den für eine Röntgenaufnahme vorgegebenen Werten von Röhrenstrom Ir und Röhrenspannung U.
Fig. 2, Teil A, zeigt für den Aufnahme-Modus den zeitlichen Verlauf des Heizstroms Ih und gestrichelt den zeitlichen Verlauf der Röhrenspannung U. Man erkennt, daß vor dem Zeitpunkt t=0 der Heizstrom auf einen konstanten Ruhestromwert eingestellt ist, während die Röhrenspannung U noch nicht anliegt. Dieser Ruhestromwert ist so gewählt, daß kein nennenswerter Röhrenstrom fließen würde, wenn eine Röhrenspannung eingeschaltet wäre. Ein typischer Wert für den Ruhestrom ist 2 A.
Zur Zeit t = 0 wird der Heizstrom Ih auf einen Boostwert angehoben. Üblicherweise ist dieser Boostwert wesentlich größer als der während einer Röntgenaufnahme fließende Röhrenstrom, und er entspricht vorzugsweise dem maximal zulässigen Wert - z.B. 11 A. Der Heizstrom wird auf diesem Wert gehalten, bis die Boostzeit abgelaufen ist, d.h. bis zur Zeit t=tB. Zur Zeit t=tB wird die Röhrenspannung U für die Röntgenaufnahme eingeschaltet. Gleichzeitig wird zur Zeit t=tB der Heizstrom auf einen Wert zwischen 3 A und 7 A abgesenkt, d.h. auf einen Wert, der größer ist als der Ruhestrom und kleiner als der Boostwert. Erst zum Zeitpunkt t=tB kann ein Röhrenstrom durch die Röntgenröhre fließen und Röntgenstrahlung entstehen, d.h. die eigentliche Röntgenaufnahme beginnt erst zum Zeitpunkt t=tB. Nach einer vorgegebenen oder durch einen Belichtungsautomaten bestimmten Aufnahmedauer wird die Röhrenspannung und der Heizstrom abgeschaltet, d.h. die Röntgenaufnahme wird beendet.
Damit bereits zur Zeit t=tB der gewünschte Röhrenstrom fließt und während der gesamten Röntgenaufnahme konstant bleibt, müssen zwei Voraussetzungen erfüllt sein:
  • 1. Am Ende der Boostzeit (t=tB) muß die Kathode durch den Heizstrom auf die Temperatur aufgeheizt sein, bei der nach dem Einschalten der Röhrenspannung U sich der gewünschte Röhrenstrom Ir einstellt.
  • 2. Der während der Röntgenaufnahme fließende Heizstrom muß gerade so groß sein, daß das zur Zeit t=tB erreichte Temperaturniveau während der gesamten Röntgenaufnahme beibehalten wird, so daß der Röhrenstrom konstant bzw. statisch oder stationär bleibt.
    • In Fig. 3, Teil A, ist ein stationäres Kennlinienfeld dargestellt, das für verschiedene Spannungen U1 . . . U4 den Röhrenstrom Ir angibt, der sich bei einem bestimmten statischen bzw. stationären Heizstrom einstellt. Aus diesem Diagramm läßt sich also ohne weiteres entnehmen, welcher Heizstrom Ih im stationären Fall für eine bestimmte Kombination von Röhrenstrom Ir und Röhrenspannung U eingestellt werden muß. Diese Kurvenschar, d.h. der Heizstrom als Funktion des Röhrenstroms bzw. der Röhrenspannung ist in dem zweiten Speicher 9 gespeichert. Wie man ein solches Kennlinienfeld individuell für die jeweilige Röntgenröhre bestimmen kann, ist u.a. in der DE-PS 27 03 420 beschrieben.
    Im folgenden wird geschildert, wie für diese - und andere Kombinationen - von Ir, U die erforderliche Boostzeit einfach und genau ermittelt werden kann. Zu diesem Zweck wird der Röntgengenerator im Sonder-Modus betrieben. Fig. 2, Teil B, zeigt den zeitlichen Verlauf von Heizstrom Ih und Röhrenstrom U während des Sonder-Modus. Auch hier wird bis zur Zeit t=0 der Heizstrom auf seinen Ruhestromwert gehalten, um zur Zeit t=0 auf seinen Boostwert angehoben zu werden, der genauso groß ist wie im Aufnahme-Modus. Im Gegensatz zum Aufnahme-Modus wird jedoch bereits zur Zeit t=0 eine Spannung Uref an die Röntgenröhre gelegt, so daß ein Röhrenstrom fließen kann, sobald die Kathode heiß genug ist. Die Fig. 3, Teil B, zeigt - als ausgezogene Kurve - den zeitlichen Verlauf des Röhrenstroms Ir (allerdings mit einer anderen Zeitskala als Fig. 2b). Man erkennt, daß der Röhrenstrom zunächst langsam und dann immer schneller steigt, weil der Widerstand der Kathode bzw. des darin enthaltenen Heizfadens umso größer wird, je heißer die Kathode wird, so daß die zugeführte Kathodenleistung kontinuierlich zunimmt. Wenn der Röhrenstrom einen Maximalwert erreicht hat, wird die Röhrenspannung U=Uref abgeschaltet, und der Heizstrom Ih wird ebenfalls abgeschaltet oder abgesenkt.
    Aus dem zeitlichen Verlauf des Röhrenstroms Ir kann unmittelbar die Boostzeit abgelesen werden, die erforderlich ist, um bei einer nachfolgenden Röntgenaufnahme mit der Röhrenspannung U=Uref am Ende der jeweiligen Boostzeit eine Temperatur zu erreichen, die beim Einschalten der Röhrenspannung U=Uref gerade den gewünschten Röhrenstrom fließen läßt. Aus diesem Grunde wird der zeitliche Verlauf des Röhrenstroms während des Sonder-Modus gemessen und digitalisiert, indem die Spannung über dem Widerstand 4 durch den Analog-Digital-Wandler 6 digitalisiert wird, so daß für Meßzeitintervalle von z.B. 3 ms jeweils ein Meßwert des Röhrenstroms zur Verfügung steht. Der so gemessene Verlauf wird in dem ersten Speicher 8 gespeichert.
    Das Flußdiagramm nach Fig. 4 erläutert den zeitlichen Ablauf, der während des Sonder-Modus von der Steuereinheit durchgeführten Schritte. Zunächst wird gemäß Block 50 der Heizstrom auf einen Ruhestromwert bzw. einen Stand-by-Wert Istb gesetzt. Die Spannung an der Röhre ist ausgeschaltet.
    Danach wird (Block 51) der Heizstrom auf den Boostwert Ib gesetzt und die Röhrenspannung auf den Wert U=Uref eingestellt. Es beginnt dann ein Röhrenstrom zu fließen, wie in Fig. 3b dargestellt. Der Röhrenstrom wird gemessen, alle 3 ms digitalisiert und in dem ersten Speicher 8 gespeichert (Block 52). Im nächsten Schritt (Block 53) wird geprüft, ob der gemessene Röhrenstrom kleiner ist als ein Maximalwert Imax, bei dem die Röntgenröhre noch nicht thermisch überlastet wird. Ist der Strom Ir noch kleiner, erfolgt eine erneute Messung und eine erneute Abfrage usw., bis der Maximalwert erreicht ist. Dies ist in der Regel nach 200 bis 300 ms der Fall. Danach wird der Heizstrom wieder auf den Ruhestrom Istb abgesenkt und die Röhrenspannung abgeschaltet (Block 54).
    Wie schon erwähnt, hängt der Röhrenstrom Ir nicht nur von dem Heizstrom Ih ab, sondern auch von der Röhrenspannung. Wenn also bei einer nachfolgenden Röntgenaufnahme, im Aufnahme-Modus eine Röhrenspannung eingeschaltet ist, die von der im Sonder-Modus anliegenden Spannung U=Uref abweicht, dann kann die Boostzeit nicht unmittelbar aus dem für U=Uref gespeicherten Verlauf abgeleitet werden. Um diese zusätzliche zeitliche Abhängigkeit des Röhrenstroms zu berücksichtigen, gibt es eine Reihe von Möglichkeiten:
  • a) Es wird im Sonder-Modus nicht nur für eine einzige Röhrenspannung der zeitliche Verlauf des Röhrenstroms gemessen, sondern für eine Anzahl von Spannungen. Wenn bei einer nachfolgenden Röntgenaufnahme eine dieser Spannungen eingestellt wird, könnte die Boostzeit aus dem zeitlichen Verlauf abgeleitet werden, der dieser Spannung zugeordnet ist. Dies setzt jedoch eine mehrfache Wiederholung der Meß- und Speicherprozedur im Sonder-Modus voraus. Es ist jedoch auch möglich, mit dem zeitlichen Verlauf des Röhrenstromes für nur eine einzige Spannung U=Uref auszukommen. Dabei sollte Uref zweckmäßigerweise so gewählt sein, daß der größtmögliche Röhrenstrom (Ir=Imax) erreicht werden kann, ohne daß die Röntgenröhre thermisch überlastet wird. Ein geeigneter Wert ist z.B. 70 kV.
  • b) Eine erste Möglichkeit mit der Messung des Röhrenstroms bei einer Röhrenspannung auszukommen, ist in den Fig. 3a und 3b schematisch erläutert, wobei angenommen ist, daß bei einer nachfolgenden Röntgenaufnahme eine Röhrenspannung U4 anliegt und ein Röhrenstrom Ir2 fließen soll. In einem ersten Schritt wird dabei aus dem Speicher 9 der Heizstrom Ih2 (vergl. die strichpunktierte Linie in Fig. 3, Teil A) ermittelt, der der vorgegebenen Kombination U4, Ir2 zugeordnet ist. In einem zweiten Schritt wird dann ebenfalls aus dem Speicher 9 der Röhrenstrom Ir ermittelt, der bei dem Heizstrom Ih2 fließen würde, wenn die Spannung Uref=U3 an der Röntgenröhre anliegen würde. Als dritter Schritt wird in dem ersten Speicher 8 die zu diesem Wert des Röhrenstroms gehörende Boostzeit tB ermittelt.
  • c) Man kann jedoch auch mit nur zwei Schritten auskommen, wenn man zuvor, beispielsweise beim Einlesen der Meßwerte des Röhrenstroms Ir oder danach, ein einziges Mal die in Fig. 3b mit einer ausgezogenen Linie dargestellte Kurve für den zeitlichen Verlauf des Röhrenstromes in eine Kurve für den äquivalenten stationären Heizstromwert transformiert wird (der äquivalente stationäre Heizstrom würde im stationären Fall bei U=Uref gerade den jeweiligen Röhrenstrom fließen lassen). Diese Kurve ist in Fig. 3b gestrichelt angedeutet und mit Icor bezeichnet. In der Fig. 3, Teil A, ist angedeutet, wie man für einen Wert Ir1 den zugehörigen Wert Ih1 aus der durch eine ausgezogene Linie dargestellten Kurve für U3 (=Uref) ermitteln kann. Dazu wird lediglich aus dem Speicher 9 der zu dem gemessenen Wert von Ir1 und der Spannung Uref gehörende Heizstromwert Ih1 (vergl. Fig. 3a) aus dem Speicher 9 entnommen und der Meßzeit für den Wert Ir1 zugeordnet. Wiederholt man das für alle Meßwerte von Ir, ergibt sich die Kurve Icor (um die Zeichnung zu vereinfachen, gelten für die Kurven Ih und Ir unterschiedliche Skalen auf der Ordinatenachse).
    • Nachdem auf diese Weise einmal bei oder nach jedem Sonder-Modus die Kurve Icor (Fig. 3b) ermittelt ist, wird bei einer nachfolgenden Röntgenaufnahme lediglich der zu den vorgegebenen Werten von Röhrenstrom Ir und Röhrenspannung U gehörende stationäre Heizstromwert Ih ermittelt (aus dem Speicher 9 bzw. einer der Kurven in Fig. 3a), und in einem zweiten Schritt wird (aus dem Speicher 8 bzw. Fig. 3b) der zu dem jeweiligen Wert Ih auf der Kurve Icor gehörende Wert der Boostzeit bestimmt.
    Man könnte dies zwar - ähnlich wie bei den in Fig. 3, Teil A, dargestellten stationären Kennlinien - für verschiedene Röhrenströme Ir und Röhrenspannungen wiederholen und würde dann in Fig. 3, Teil B, eine Kurvenschar erhalten, die für verschiedene Kombinationen von Röhrenstrom Ir und Röhrenspannung U die zugehörige Boostzeit darstellen. Wenn man diese Kurven speichert, könnte man daraus im Aufnahme-Modus unmittelbar - d.h. ohne den Zwischenschritt über die Kurve Icor - die Boostzeit erhalten, doch würde dadurch lediglich der Speicheraufwand erhöht, ohne daß das Verfahren vereinfacht würde. Vor jeder Röntgenaufnahme muß nämlich ohnehin aus den stationären Kennlinien der Fig. 3a bzw. des Speichers 9 der Wert des Heizstroms ermittelt werden, der bei der nachfolgenden Aufnahme fließen muß, damit sich der Röhrenstrom Ir ergibt. Es ist daher zweckmäßiger, jeweils von Röntgenaufnahme zu Röntgenaufnahme die erforderliche Boostzeit aus den in den Speichern 8 und 9 gespeicherten Kennlinien abzuleiten.
    Gemäß dem Blockdiagramm in Fig. 5 ergibt sich dann folgender Ablauf bei einer Röntgenaufnahme: Die für die Röntgenaufnahme gewünschten Werte von Röhrenstrom und Röhrenspannung werden vorgegeben (Block 55). Aus diesen Werten wird der für die Röntgenaufnahme erforderliche stationäre Heizstrom ermittelt, und zwar mit Hilfe der im Speicher 9 gespeicherten Werte (Block 56). Danach wird aus der Kurve Icor in Fig. 3, Teil B, bzw. im Speicher 8 die zu diesem Heizstromwert gehörende Boostzeit tB ermittelt. Der Heizstrom wird dann während der Zeitdauer tB auf den Boostwert angehoben, wobei an der Röntgenröhre keine Spannung anliegt (Block 57). Nach Ablauf der Boostzeit tB wird der Heizstrom auf den im Block 56 ermittelten Wert herabgesetzt und die gewünschte Röhrenspannung U eingeschaltet (Block 58). Es fließt dann der gewünschte Röhrenstrom Ir.
    Bei bestimmten Untersuchungsverfahren geht einer Röntgenaufnahme eine Durchleuchtung voraus, bei der der Röhrenstrom Ir einen zwar kleinen, aber nicht mehr vernachlässigbaren Wert hat. Wenn man danach im Aufnahme-Modus den Heizfaden während der vollen auf die oben beschriebene Weise ermittelten Boostzeit erhitzen würde, würde sich eine etwas zu hohe Temperatur ergeben. Dies kann dadurch verhindert werden, daß diese Boostzeit um den Wert derjenigen Boostzeit verringert wird, die dem im Durchleuchtungsbetrieb fließenden Heizstrom Ih zugeordnet ist.

    Claims (2)

    1. Röntgengenanlage mit einer Röntgenröhre und einem Röntgengenerator zum Betreiben der Röntgenröhre (1), die eine durch einen Heizstrom (Ih) heizbaren Kathode enthält, mit in einem Aufnahme-Modus wirksamen Mitteln (5,57) zum Anheben des Heizstroms auf einen Boostwert bei abgestalteter Röhrenspannung während einer Boostzeit (Ib) und mit ebenfalls im Aufnahme-Modus wirksamen Mittteln (5,58) zum Absenken des Heizstroms auf einen für die nachfolgende Röntgenaufnahme geeigneten Wert und zum Einschalten der Röhrenspannung (U),
      dadurch gekennzeichnet, daß der Röntgengenerator für einen Sonder-Modus ausgelegt ist, bei dem bei eingeschalteter Röhrenspannung (U) der Heizstrom auf den Boostwert (Ib) angehoben wird, daß Mittel (4,6) zum Messen des im Sonder-Modus fließenden Röhrenstromes vorgesehen sind, daß Mittel (8) zum Speichern des zeitlichen Verlaufs des gemessenen Röhrenstromes oder eines daraus abgeleiteten Wertes (Icor) vorgesehen sind und daß Mittel (5,57) zum Ableiten der Boostzeit aus dem im Speicher (8) gespeicherten zeitlichen Verlauf vorgesehen sind.
    2. Röntgenanlage nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Speicher (9) vorgesehen ist, in dem für verschiedene Röhrenspannungen (U) und Röhrenströme (Ir) die stationären Heizstromwerte (Ia) gespeichert sind und daß die Mittel (5,57) zum Ableiten der Boostzeit auf den ersten Speicher (8) und auf den zweiten Speicher (9) zugreifen.
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    Families Citing this family (8)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    WO2001003477A1 (en) * 1999-07-06 2001-01-11 Koninklijke Philips Electronics N.V. X-ray examination apparatus
    DE10004987A1 (de) * 2000-02-04 2001-07-19 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Verlängerung der Lebensdauer von thermionischen Emittern
    DE10038946C2 (de) * 2000-08-09 2002-03-14 Siemens Ag Heizstromkreis für eine Kathode einer Röntgenröhre und Verfahren zur Ermittlung einer Führungsgröße einer Stromregeleinrichtung eines Heizstromkreises
    FR2855360B1 (fr) * 2003-05-20 2006-10-27 Ge Med Sys Global Tech Co Llc Procede d'alimentation d'un filament de chauffage d'un tube a rayons x et tube a rayons x correspondant
    JP4653521B2 (ja) * 2005-03-07 2011-03-16 株式会社東芝 医療用ｘ線管装置及び医療用ｘ線管制御方法
    JP5129692B2 (ja) * 2008-08-22 2013-01-30 ミカサ株式会社 Ｘ線発生装置及びｘ線管の駆動方法
    US9497839B2 (en) 2009-08-31 2016-11-15 Koninklijke Philips N.V. Boosting/blanking the filament current of an X-ray tube
    CN105455829A (zh) * 2014-08-04 2016-04-06 锐珂（上海）医疗器材有限公司 放射性射线照相技术中控制射线管的管电流的方法及相应的系统

    Family Cites Families (8)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    DE2542016A1 (de) * 1975-09-20 1977-03-24 Philips Patentverwaltung Schaltungsanordnung zur einstellung des aufnahmestroms einer roentgenroehre
    DE2703420C2 (de) * 1977-01-28 1985-11-21 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Verfahren zum Einstellen des durch eine Röntgenröhre fließenden Röhrenstromes und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens
    EP0025688A3 (de) * 1979-09-13 1981-05-27 Pfizer Inc. Verfahren zum schnellen Erzielen einer stabilen Röntgenemission von einer Röntgenröhre
    DE3122185A1 (de) * 1981-06-04 1982-12-30 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Verfahren zum betrieb eines roentgengenerators und roentgengenerator zur durchfuehrung dieses verfahrens
    JPS62246300A (ja) * 1986-04-18 1987-10-27 Morita Mfg Co Ltd Ｘ線診断装置
    US4775992A (en) * 1986-09-19 1988-10-04 Picker International, Inc. Closed loop x-ray tube current control
    US4930146A (en) * 1989-07-10 1990-05-29 General Electric Company X-ray tube current control with constant loop gain
    US5077773A (en) * 1990-07-05 1991-12-31 Picker International, Inc. Automatic filament calibration system for x-ray generators

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