Röntgenapparat mit Mitteln zur Steuerung einer Schalt- oder Regelröhre
für die Röntgenröhrenspannung Bei der Steuerung einer Röntgenröhre durch eine im
Hochspannungskreis angeordnete Schalt- oder Regelröhre besteht das Problem, eine
durch eine schwache Gleichspannung gegebene Steuergröße von einem Teil der Schaltungsanordnung
potentialgetrennt in einen anderen Teil, z. B. in den Gitterkreis, der Schalt- oder
Regelröhre zu übertragen. Insbesondere für den Fall, daß die Steuergröße von Niederspannungspotential
auf Hochspannungspotential zu übertragen war, hat man bereits eine Reihe von Lösungsvorschlägen
für dieses Problem gemacht und dabei auch berücksichtigt, daß die Eir##-*r'=tang
der Steuerspannung auf das Gitter der Schalt- oder Regelröhre weitgehend trägheitsarm
erfolgen soll.X-ray apparatus with means for controlling a switching or regulating tube
for the X-ray tube voltage When controlling an X-ray tube by an im
High-voltage circuit arranged switching or control tube there is the problem of a
control variable given by a weak DC voltage of part of the circuit arrangement
isolated in another part, e.g. B. in the grid circle, the switching or
Transfer control tube. Especially in the event that the control variable of low voltage potential
was to be transferred to high voltage potential, a number of proposed solutions have already been made
made for this problem and also takes into account that the Eir ## - * r '= tang
the control voltage on the grid of the switching or regulating tube largely with little inertia
should take place.
So hat man die Steuergröße dadurch auf die Hochspannungsseite übertragen,
daß man sie in eine ihr proportionale Wechselspannung umgesetzt hat, die unter Potentialtrennung
auf die Hochspannungsseite transformiert und dort wieder in eine der Steuergröße
proportionale Gleichspannung umgesetzt wurde. Zur verzögerungsfreien Regelung bedarf
es dabei der Verwendung einer hochfrequenten Wechselspannung, was den Aufbau dieser
Einrichtung sehr kompliziert.The control variable has thus been transferred to the high-voltage side,
that it has been converted into an alternating voltage proportional to it, which is electrically isolated
transformed to the high-voltage side and there again into one of the control variables
proportional DC voltage was implemented. Requires for delay-free regulation
it doing the use of a high frequency alternating voltage, which is what builds this up
Very complicated to set up.
Ferner ist vorgeschlagen worden, die potentialgetrennte Übertragung
dadurch vorzunehmen, daß die Meßgröße in einen ihr proportionalen Lichtstrom umgesetzt
und dieser unter Zwischenschaltung einer Fotozelle zur Beeinflussung des Steuerkreises
benutzt wird. Verwendet man für die Erzeugung des steuernden Lichtstromes eine Glühlampe,
so arbeitet die Vorrichtung wegen der Trägheit des Glühfadens jedoch nicht verzögerungsarm
genug. Bei Verwendung einer Glimmlampe ist die Abhängigkeit des Lichtstromes vom
steuernden elektrischen Strom nicht genügend konstant.It has also been proposed that the potential-separated transmission
by converting the measured variable into a luminous flux proportional to it
and this with the interposition of a photo cell to influence the control circuit
is used. If an incandescent lamp is used to generate the controlling luminous flux,
however, because of the inertia of the filament, the device does not operate with low lag
enough. When using a glow lamp, the luminous flux is dependent on the
controlling electric current is not sufficiently constant.
Es ist weiter bekannt, durch die Steuerspannung vermittels einer sich
auf Niederspannungspotential befindlichen Spule ein Magnetfeld zu erzeugen, das
auf ein sich auf Hochspannungspotential befindliches Magnetron einwirkt. Der betriebssichere
Aufbau einer solchen Magnetronsteuerung wird aber, besonders bei der in der Röntgentechnik
erforderlichen Potentialtrennung von mehreren 10000 Volt, sehr aufwendig und kompliziert.It is also known by means of the control voltage by means of a
to generate a magnetic field on the coil located at low voltage potential, the
acts on a magnetron at high voltage potential. The reliable one
However, such a magnetron control is set up, especially in X-ray technology
required electrical isolation of several 10,000 volts, very expensive and complicated.
Bei einem Röntgenapparat mit Mitteln zur Steuerung einer Schalt- oder
Regelröhre für die Röntgenröhrenspannung bei potentialgetrennter Übertragung einer
an beliebiger Stelle der Schaltungsanordnung des Röntgenapparates durch eine schwache
Gleichspannung bzw. einen schwachen Gleichstrom gegebenen Steuergröße der Schalt-
oder Regelröhre werden erfindungsgemäß die genannten Nachteile dadurch vermieden,
daß als Indikator für die Änderungen eines durch die Steuerspannung bzw. den Steuerstrom
erzeugten Magnetfeldes ein den sogenannten Halleffekt aufweisender Widerstand (Hallwiderstand)
benutzt ist, wobei die Widerstandsänderungen im Hallwiderstand zur Steuerung der
Regelröhre dienen. Auf diese Weise läßt sich eine einfache, betriebssichere Steuerungsvorrichtung
mit einer guten Empfindlichkeit zur Erzeugung des steuernden Magnetfeldes schaffen.
Wegen der geringen räumlichen Ausdehnung des Hallwiderstandes gegenüber einem Magnettun
ist für die Erzeugung des steuernden Magnetfeldes nur ein Elektromagnet mit kleinem
Luftspalt erforderlich, und daher wird für die benötigte magnetische Feldstärke
nur eine geringe Durchflutung für den Magnetkern benötigt. Insbesondere wird vorgeschlagen,
bei an sich bekannter Anordnung der Regelröhre in einem geerdeten Teil der Hochspannungsanlage
zur Konstantregelung der Röntgenröhrenspannung die auf den Hallwiderstand einwirkende
Magnetspule in Reihe mit einem zur Röntgenröhre parallel geschalteten Hochohmwiderstand
zu schalten. In diesem Falle befindet sich lediglich die Spule auf Hochspannungspotenitial.
In dieser Anwendungsform soll der Gegenstand der Erfindung nachfolgend an einem
Ausführungsbeispiel erläutert werden.In an X-ray apparatus with means for controlling a switching or
Control tube for the X-ray tube voltage with isolated transmission of a
at any point in the circuit arrangement of the X-ray apparatus by a weak one
DC voltage or a weak DC current given control variable of the switching
or control tube, the disadvantages mentioned are avoided according to the invention by
that as an indicator of the changes in a by the control voltage or the control current
generated magnetic field a resistance exhibiting the so-called Hall effect (Hall resistance)
is used, the changes in resistance in the Hall resistance to control the
Serve control tube. In this way, a simple, reliable control device
with a good sensitivity for generating the controlling magnetic field.
Because of the small spatial expansion of the Hall resistance compared to a magnetic tune
is only a small electromagnet for generating the controlling magnetic field
Air gap is required, and therefore is used for the required magnetic field strength
only a low flow rate is required for the magnetic core. In particular, it is proposed that
with a known arrangement of the control tube in a grounded part of the high-voltage system
for constant regulation of the X-ray tube voltage the one acting on the Hall resistance
Magnetic coil in series with a high-ohm resistor connected in parallel to the X-ray tube
to switch. In this case, only the coil is at high voltage potential.
In this application form, the subject matter of the invention is intended below on a
Embodiment will be explained.
In der Figur ist die Schaltungsanordnung eines Drehstrom-Röntgenapparates
mit dem Drehstromtransformator, versinnbildlicht durch die Primärspulen 1 und die
Sekundärwiaklungs.spulen 2, 3, mit den schematisch angedeuteten Gleichrichtersätzen
4, 5 und der Röntgenröhre 6 dargestellt. In der geerdeten Verbindungsleitung der
beiden Sekundärwicklungshälften
2, 3 ist eine Gitterröhre 7 zur
Einstellung und Konstantregelung der Röntgenröhrenspannung angeordnet. Zu diesem
Zweck sind im Eingangskreis eines Verstärkers 8 für die Gitterspannung der Röhre
7 ein veränderbarer Teil eines von einer Gleichspannungsquelle.9 gespeisten Spannungsteilers
10 und ein von einer Gleichspannungsquelle 11 gespeister Widerstand 12 angeordnet,
wobei die Spannungsquellen 9 und 11 so gepolt sind, daß die im Gitterkreis wirksamen
Spannungen. einander entgegengerichtet sind. Dem Widerstand 12 ist außerhalb des
Gitterkreises ein Widerstand 13 (Hallwiderstand) vorgeschaltet, dessen Widerstand
auf Grund des Halleffektes durch ein Magnetfeld veränderbar ist. Dieses veränderbare
Magnetfeld wird durch einen Magneten 14 erzeugt, dessen Spule 15 in Reihe mit einem
parallel zur Röntgenröhre gelegten Hochohmwiderstand 16, 17 geschaltet ist. Durch
Einstellung einer bestimmten Spannung am Spannungsteiler 10 wird am Gitter der Röhre
7 eine bestimmte Spannung wirksam, die eine bestimmte Spannung an der Röntgenröhre
6 zur Folge hat. Weicht diese Spannung jetzt in unerwünschter Weise von ihrem Sollwert
ab, so nimmt durch das Anwachsen der Röntgenröhrenapannung der Strom durch die Spule
15 zu und der Wertdes . Widerstandes 13 ab. Dadurch wächst die Spannung am Widerstand
12 an, mit der Folge, claß die Gitterspannung der Röhre 7 abnimmt, wodurch ein Anwachsen
der Röntgenröhrenspannung unterbunden wird.The figure shows the circuit arrangement of a three-phase X-ray apparatus
with the three-phase transformer, symbolized by the primary coils 1 and the
Secondarywiaklungs.spulen 2, 3, with the rectifier sets indicated schematically
4, 5 and the X-ray tube 6 shown. In the earthed connection line of the
both secondary winding halves
2, 3 is a grid tube 7 for
Setting and constant regulation of the X-ray tube voltage arranged. To this
Purpose are in the input circuit of an amplifier 8 for the grid voltage of the tube
7 a variable part of a voltage divider fed by a DC voltage source. 9
10 and a resistor 12 fed by a DC voltage source 11 are arranged,
wherein the voltage sources 9 and 11 are polarized so that they are effective in the grid circle
Tensions. are opposed to each other. The resistor 12 is outside the
A resistor 13 (Hall resistor) is connected upstream of the grid circle, its resistance
due to the Hall effect can be changed by a magnetic field. This changeable
Magnetic field is generated by a magnet 14, the coil 15 of which is in series with a
The high-ohmic resistor 16, 17 placed in parallel with the X-ray tube is connected. By
Setting a certain voltage on the voltage divider 10 is made on the grid of the tube
7 a certain voltage effective, which a certain voltage on the X-ray tube
6 has the consequence. If this voltage deviates from its nominal value in an undesirable manner
decreases, the increase in the X-ray tube voltage reduces the current through the coil
15 to and the value of the. Resistance 13. This increases the voltage across the resistor
12, with the result that the grid voltage of the tube 7 decreases, whereby an increase
the X-ray tube voltage is cut off.