PL8090B1 - Urzadzenie do regulowania napiecia w ukladzie elektrycznym. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy regulacji urzadzen elektrycznych zaponioca apara¬ tów, opartych na dzialaniu wyladowan elektronowych, W calej swej rozciaglosci wynalazek obejmuje metode i aparat, przeznacziome do miarkowania napiecia lub natezenia pradu w obwodach o zmiennej charakterystyce.Wynalazek jest opisany ponizej w za- stosioiwaniu do aparatu, wysylajacego pno^ mienie X, Mianowicie, jest tu opisany u- kladf utrzymujacy praktycznie stale napie¬ cie na (koncówkach rurki, wydzielajacej promiendie X, przy zmiennem napieciu do¬ starczanego pradu, dzieki czemu mozna wytwarzac promienie o^przenikliwosci isita- lej. Inna odmiana aparatu, równiez opisana ponizej, sluzy do utrzymywania praktycznie stalego natezenia pradu w obwodzie, zasi¬ lanym przez zródlo o charakterystyce zmiennej.W mysl wynalazku niniejszego prad w obwodzie, zawierajacym aparat, pochlania¬ jacy napiecie, a wiec reprezentujacy nip. pewien opór pozorny (imipedancje), izmie- nia sie pod wplywem wyladowania elektro¬ nów w zaleznosci od zmiany wielkosci, po¬ dlegajacej regulowaniu, np, napieciaw obra- nem miejscu. Poniewaz dzialanie wyla¬ dowania elektronowego jest natychmiasto¬ we i moze byc tak spotegowane, ze wslzel- kie odchylenie od wyznaczonego' warunku wywoluje wielokrotny wzrost pradu, przeto przy zastosowaniu aparatu elektronowego osiaga sie znacznie dokladniejsze miarko¬ wanie, niz bez niego, W przykladzie, oma-wiaaym 'nizej, wahania dostarczanego na¬ piecia pochlaniaja isie zarówno przez przy¬ rzad wyladowawczy, jak i przez opór po¬ zorny; peizwala to miarkowac napiecie w dowolnych punktach obwodu.W urzadzeniu do wy(twanzania proanie- ni X mozna utrzymywac stale napiecie na zaciskach rurki rentgenowskiej, regulujac w nalezyty .sposób prjd, plynacy przez rur¬ ke, a tern samem wywolujac odpowiednie zmiany spadku napiecia w zewnetrznym o- porze pozornym* Zgodnie z dalszem rozwinieciem wyna¬ lazku, prad o napieciu prawie stalem, o- trzymany przy pomocy Iwyladowania elek¬ tronowego, jak opisano powyzej, sluzy do pobudzenia katody drugiego przyrzadu wyladowawczego; w ten sposób utrzymuje sie w obwodzie tego drugiego przyrzadu prad mniej wiecej staly, niezaleznie od zmian napiecia zródla pradu. W jednej z form wykonania wynalazku drugim przy¬ rzadem wyladowawczym jest rurka rent¬ genowska. W ten sposób osiaga sie prak¬ tycznie jednostajna produkcje promieni X nawet przy zmiennej charakterystyce zró¬ dla pradu.Wobec tego wynalazek stwarza nowa metode i niojwy przyrzad d,o miarkowania napiecia albo natezenia pradu. Przyrzad nie ma czesci ruchomych i jest wyjatkowo prosty.Na zalaczonym rysunku fig. 1 przed¬ stawia w sposób ischematyczny przyrzad re¬ guluj acy, który utrzymuj5 zlekka wzrasta¬ jace napiecie, fig. 2 przedstawila odmiane przyrzadu, zapewniajaca stale albo zlekka malejace napiecie, fig. 3 — uklad do osia¬ gniecia stalego natezenia pradu, fig. 4 — charakterystyki elektryczne przyrzadów, przedstawionych na fig. 1 i 2.Rurka rentgenowska 1 (fig. 1) polaczo¬ na jest przewodami 2 i 3 z uzwojeniem wtórnsem transformatora 4 zapomicca pro¬ stownika mechanicznego 5, napedzanego silnikiem 6. Uzwojenie pierwotne traasior- matora 4 polaczone jest przewodnikami f i 8 ze zródlem pradu o napieciu zmiennem.Rysunek przedstawia prostownik typu zna¬ nego, mozna jednak poslugiwac sie innemi prostownikami, stosowanemu do wysokich napiec. Gdyby prostownika )nie bylo, to rurka rentgenowska, znajdujac sie pod dzialaniem wysokiego napiecia, nie przepu¬ szczalaby pradu w ciagu teij polowy okre¬ su, kiedy rozzarzona katoda 9 posiada po- tencjal dodatni Jezeli ramiona 10 pro¬ stownika wykonywuja ruch synchroniczny z pradem zmiennym, to prad wyprostowa¬ ny plynie fdb rurki Rentgenowskiej wskutek przelaczania koncówek 11 i 12 w odpo¬ wiednich momentach. Obwód pierwotny transformatora 4 zawiera opór pozorny 13 oraz ?wylacznik 14.Katoda 9 rurki rentgenowskiej, najprak¬ tyczniej wolframowa, jest polaczona prze¬ wodami 15, 16, z uzwojeniem wtórnem transformatora 17. Uzwojenie pierwotne te¬ go transformatora jest polaczone drutami 18, 19 z temi punktami przewodów, dopro¬ wadzajacych prad,, w których napiecie równa isiie róznicy miedzy napieciem zródla pradu a spadkiem napiecia , w oporze 13.Przewodnik 18 jest polaczony po stronie niskiego napiecia z przewodem 8 pomiedzy cporem 13 a pierwotnem uzwojeniem trans¬ formatora 4, a przewodnik 19 z drugim przewodem 7.Anoda 20 rurki wykonywa sie najprak- tyczulej z woJiframu, moze byc jednak rów¬ niez wykonana i z innych materjalów trudiuotapliwych. Naczynie i inne czesci rurki powinny byc starannie odgaziowane, a wnetrze naczynia opróznione az do ci¬ snienia o tyle niskiego, zeby jonizacja gazu wskutek zderzenia z elektronami byla pod¬ czas pracy rurki znikoma.Po zamknieciu wlaczników 14 i 21 przez rurke rentgenloiwska plynie prad, zmieniaja¬ cy sie, jak to wyjasni .sie ponizej, w ten sposób, ze opór 13 pochlania róznice po¬ miedzy napieciem przepisaniem a doprowa- — 2 —dzanem. Zaleznosc miedzy emisja elektro¬ nów z katody 9 a napieciem na zaciskach urzadzenia jiienlgenowsklego jest taka, ze calkowita prawie emisja elektronów stale zostaje zuzytkowana. Mówiac inaczej, prad elektronowy dziala przy nasyconej emisiji elektronów. Prad zimienia sie wiec w za¬ leznosci od temperatury katody wedlug _b_ równania Richardsona I = aV T e gdzie 7 oznacza prad T—temperature bez¬ wzgledna katcdiy, a i b sitale wspólczynni¬ ki, e zas podstawe logarytmów naturalnych (3,718).Wskutek podniesienia temperatury ka¬ tody natezenie pradu elektronowego wzra¬ sta w ^stopniu wiekslzym, niz natezenie pra¬ du grzejnego. Naprzyklad 10% przyrostu natezenia pra|du grzejnego powieksza prad elektronowy w rurce o 300%, Poniewaz prad grzejny zmienia sie w zalezniosci od zmian napiecia w obwodzie kaitody czyli w obwodzaie grzejnym, przeto niewielkie zmia¬ ny napiecia isprajwiaja znacznie wieksze zmiany Ipradtu w oporze, wlaczionym w ob¬ wód rurki. Przyrost napiecia w sieci zasi¬ lajacej 7, 8 wywoluje wzrost natezenia pradu prawie dostateczny do tego, zleby o- pór 13 pochlonal przyrósl napiecia..W przykladzie, przedstawionym na fig. I, wahania napiecia pradu zasilajacego nie moga byc calkowicie pochloniete, ponie¬ waz w punktach przylaczenia przewodni¬ ków 18, 19 musi powstawac pewien przy¬ rost napiecia, by zwiekszyc prad, kltóiry przechodzi przez rurke elektronowa 1. 10% zmiany napiecia w sieci wywola zwieksze¬ nie pradu, ibedajce w stanie pochlonac oko^ lo 8% napiecia. W relzultacie wahania na¬ piecia w uzwojeniu pierwotnem transfor¬ matora 4 beda wyndsic tylko 2%, co jprak- tyczmie w zwyklych1 urzadzeniach rentge¬ nowskich' mozna uwazac za napiecie stale.Zamiast loportu pozornego 13 mozna stoso¬ wac opornik balastowy w postaeil np. drutu zelaznego w atmosferze wodoru. W tym wy¬ padku wolne zmiany (napiecia pochlania w znacznej mierze opornik, naitomiast pnzy szybkich zmianach napiecie nalezy regulo¬ wac zapomoca zmian pradu grzejnego w katodzie rurki Irentgenowskiej.Fig. 4 przedstawia zaleznosc miedzy natezeniem prafrlu, przechodzacego przez rurke Rentgenowska a przyrostem napiecia na zaciskach transformatora zasilajacego.Odciete wskazuja wzrost napiecia sieci, rzedne (zas wskazuja natezenie pradu, prze¬ chodzacego przez rurke (pelna linja 25), oraz napiecie na zaciskach rurki (linja przerywana 26). Przy wzrastaniu napiecia sieci napiecie na zaciskach rurki, propor¬ cjonalne do napiecia w pierwotnem uzwo¬ jeniu transformatora zasilajacego, nieco sie podnosi (linja 26), natomiast natezenie pradu (linja 25) wzrasta w znacznie szyb- szem tempie* < Gdyby nie bylo oporu 13, stosowanego wedlug wynalazku niniejszego, wzrost na¬ piecia sied wywolywalby znacznie wiekszy wzrost /natezenia pradu, przechodzacego przez rurke, i znacznie gwaltowniejslza zmiane napiecia na zaciskach rurki rentge¬ nowskiej.Jezeli .zachodzi potrzeba utrzymania na zaciskach rurki 1 napiecia stalego albo ma¬ lejacego, nalezy wlaczyc w obwód zasila¬ jacy jeszcze jeden opór pozorny w miejscu 27 na fig, 2. Dla fasnosei uklad ten nie za¬ wiera prostownika 5. Zreszta [mozna sie o- byc bez tego przyrza4u poniewaz rurke rentgenowska mozna tak wykonac, ze be¬ dzie prosltowac prad wFasny. Jezeli napie¬ cie w punktach 28, 29 wzrasta, prad, prze¬ chodzacy przez opór 27, odpowiednio wzra¬ sta. Wartosc oporu 27 wybieramy w ten sposób, by wzrosit natezenia pradu powo¬ dowal w nim taki spadek napiecia, przy którym na zaciskach pierwotnego uzwoje¬ nia transformatom 4 otuzymamy fctala al¬ bo opadajaca charakterystyke, wskazana przez krzywa! 30 wzgledem 31. — 3 —Opór pozorny moze regulowac napiecie w okreslanych punktach db|Wodu równiez prtzy pomocy nurki wyladowawczej, nie wytwarzajacej promieni X. Fig. 3 przed¬ stawia uklad, w którym rurka wyladowaw- cza 32 nie jesit rurka rentgenowska, a pra¬ cuje raczej z malym spadkiem napiecia w stanie nasycenia). Katode ogrzewa prad, zmieniajacy sie w zaleznosci od zmian (na¬ piecia isieci 34 w taki sam sposób, jak w rurce rentgenowskiej. W tym celu w ob¬ wód pierwotny uzwojenia transformatora 4 wlafczono opory 13 i 27. Przewodniki ka- toidawe 35 i 36 sa przylaczone dlo wtórne¬ go uzwojenia transformatora 37, którego u- zwojenie pierwotne jest zfcolei przylaczone zapomoca przewodników 38, 39 z punktami, w kltóryoh sie reguluje napiecie. Rura wyl&- dowajwcza 40, w postaci np. rurki rentge¬ nowskiej, posiada obwód 41, 42, ogrzewa¬ jacy katode i zasilany przez transformator 43. Pierwotne uzwojenie tego transforma¬ tora jest polaczone z punktami stalego na¬ piecia 44, 45. Wobec tego katoda rurki 40 ogrzewa sie do pewnej niezmiennej tempe- raltury, niezaleznie od zmian w napieciu sieci. Zaciski rurki rentgenowskiej sa po¬ laczone drutami 46, 47 ze zwyklym trans- formatorem 48 wysokiego napiecia, wlaczo¬ nym zkolei zapomoca przewodników 49, 50 w linje zasilajaca 34.Jezeli nie mówic o wplywach wewnetrz¬ nych, jak np. o oddzialywaniu gazu na ka¬ tode, to prad elektronowy w rurce 40 za¬ chowuje wartosc praktyczmie stala nawet wtedy, gdy napiecie sieci 34 ulega waha¬ niom. Katoda rurki rentgenowskiej sitaniowi w przykladzie tym odbiornik, korzystajacy z pradu, o miarkowaniem napieciu* PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Urzadzenie do regulowania napiecia w ukladzie elektrycznym, zasilanym pra¬ dem ze zródla o napieciu zmiennem, zawie¬ rajace przyrzad elektronowy o katodzie, nagrzewanej prajdem z tegoz zródla, zna¬ mienne zasloislowanieim ;Qporu pozornego, wlaczonego w ten sposób, ze obwód ano¬ dowy i równolegle )óion wlaczony obwód grzejny znajduja sie ipod napieciami pro- porcjonalnemi do róznicy miedzy napieciem zródla a spadkiem napiecia i wymienionym oporze. 2. Urza|dzenie wedlug zastrz. 1, zna¬ mienne zastosowaniem dodatkowego oporu pozornego w obwodzie anodowym. International General Electric Company Inc. Zastepca: K, Czempinski, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 8090. Ark. i. 7 — hs D— 15 F'S V- Il W\MA/V x_x 13 - M9 1^. Fi£. 26 .U- — 31 ¦ ^r|Do opisu patentowego Nr 8090. Ark.

2. y ^0 r.£3 f\l L- A ^ ZT=^ 32 47-A 41- l<*2 /WW\AAAAA -H6^? 35- wmmt^ r-36 WVVV„37 AAMA Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL PL