DE2750563C2

DE2750563C2 - Röntgendiagnostikgenerator mit einem das eine Ende einer Hochspannungssekundärwicklung mit der Anode der Röntgenröhre verbindenden Kondensator und einem Gleichrichter zwischen der Anode und dem anderen Ende der Hochspannungssekundärwicklung

Info

Publication number: DE2750563C2
Application number: DE2750563A
Authority: DE
Inventors: Horst Ing.(grad) 8520 Erlangen Götzl; Manfred Ing.(grad.) 8520 Buckenhof Rattner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-11-11
Filing date: 1977-11-11
Publication date: 1983-02-24
Also published as: FR2408969B1; DE2750563A1; FR2408969A1; US4209406A

Description

Die Erfindung betrifft einen RönJstendiagnostikgenerator gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Röntgendiagnostikgeneratoren dieser Art werden z. B. zur Anfertigung von zahnmedizinischen Röntgenaufnahmen benutzt. Alle Generatorteile sind dabei in der Regel in einem ölgefüllten Kessel untergebracht.

Damit der Hochspannungstransformator nicht nur während der Netzhalbwellen einer Polarität belastet wird und daher nicht in die Sättigung kommen kann unc¹ damit während derjenigen Netzhalbwellen, während denen die Röntgenröhre sperrt, keine verhältnismäßig hohe Leerlaufspannung an der Röntgenröhre liegt, ist es bekannt, für Röntgengeneratoren die sogenannte Villard-Schaltung anzuwenden, bei der in einer Halbperiode der Netzspannung ein Kondensator über einen Gleichrichter aufgeladen wird. Die Spannung an der Röntgenröhre ist dann in der anderen Halbperiode die Summe der Transformatorspannung und der Kondensatorspannung (Buch von R. Glockner: »Materialprüfung mit Röntgenstrahlen«, 5. Auflage, 1971, Seite 19). Bei dieser bekannten Schaltung liegt ein Hochspannungs-Einweggleichrichter zwischen einem ersten, mit der Kathode der Röntgenröhre verbundenen Ende der Hochspannungssekundärwicklung des Hochspannungstransformators und der Anode der Röntgenröhre und zwischen dieser Anode und dem zweiten Ende der Hochspannungssekundärwicklung ein Hochspannungskondensator, wobei der Hochspannungs-Einweggleichrichtcr so gepolt ist, daß der Hochspannungskondensator während derjenigen SekundärhalbweHen, während denen die Röntgenröhre nicht vom Strom durchflossen ist. aufgeladen wird.

Außerdem ist aus der DE-OS 21 63 262 ein Röntgendiagiiostikgenerator bekannt, bei dem die Heizwicklung für die Röntgenröhre Bestandteil des Hochspannungstransformators ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Röntgendiagnostikgiinerator der im Oberbegriff des Anspruches vorausgesetzten Art so auszubilden, daß eine Stabilisierung des Röntgenröhrenstromes erfolgt. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches angegebene Ausbildung gelöst. Dabei erfolgt die Stabilisierung des Röntgenröhrenstromes in einfacher Weise über das Steuergitter der Röntgenröhre aufgrund des Spannungsabfalles am Widerstand zwischen den Sekundärwicklungen des Heiz- und Hochspannungstransformators. Die Aufladung des Kondensators erfolgt dabei unter Umgehung dieses Widerstandes, so daß sie innerhalb kürzester Zeit, d. h. während einer Netzhalbwelle, erfolgt.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieies näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 ein Schaltbild eines Röntgendiagnostikgenerators, und

Fi g. 2 einen Schnitt durch diesen Röntgendiagnostikgenerator.

In der F i g. 1 ist ein Hochspannungstransformator 1 dargestellt, dessen Primärwicklung 2 über Klemmen 3 an das Netz anschaltbar isL Die Sekundärwicklung 4 des Hochspannungstranöformators 1 speist eine Röntgenröhre 5, welche eine Anode 6, ein Steuergitter 7 und eine Kathode 8 besitzt Die Anode 6 ist mit dem einen Ende 9 der Sekundärwicklung 4 über einen Kondensator 10 verbunden. Das mit der Kathode der Röntgenröhre verbundene Ende 11 der Sekundärwicklung 4 ist über einen Hochspannungs-Einweggleichrichter 12 mit der Anode 6 verbunden. Die Heizung der Kathode 8 erfolgt von einer Heiztransformator-Sekundärwicklung 13 aus, die Bestandteil des Hochspannungstransformators 1 ist Die Primärwicklung 2 ist also gleichzeitig auch die Primärwicklung des Heiztransformators. Das mit der Kathode verbundene Ende IJ der Sekundärwicklung 4 und das Ende 14 der Heizwicklung 13 sind durch einen Widerstand 15 miteinander verbunden. Das Steuergitter 7 ist an einer Anzapfung 16 der Sekundärwicklung 4 angeschlossen.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise des beschriebenen Röntgendiagnostikgenerators sei zunächst angenommen, daß am Wicklungsende Π der Sekundärwicklung 4 Plus- und am Wicklungsende 9 Minus-Potential liegt. Der Hochspannungs-Einweggleichrichter 12 ist in diesem Falle durchlässig und der Kondensator 10 wird schnell, und zwar während einer Sekundärhalbwelle, auf eine Spitzenspannung aufgeladen, die etwa gleich der Spitzenspannung der Sekundärhalbwelle ist. Die Anoden-Kathoden-Strecke der Röntgenröhre 5 ist dabei durch den Hochspannungs-Einweggleichrichter 12 praktisch kurzgeschlossen, so daß durch die Röntgenröhre 5 kein Strom fließt.

Wechselt nun die Polarität der Sekundärspannung, so liegt am Wicklungsende 11 Mini's- und am Wicklungsende 9 Plus-Potential. In diesem Fall liegen die von der Sekundärwicklung 4 gebildete Spannungsquelle und die vom Kondensator 20 gebildete Spannungsquelle in Reihe, so daß zwischen der Anode 6 und der Kathode 8 eine Spitzenspannung liegt, die etwa doppelt so hoch ist. wie die Spitzenspannung an der Sekundärwicklung 4. Der Hochspannungstransformator 1 braucht also nur für die halbe Spitzenspannung der Hochspannung an der Röntgenröhre 5 bemessen zu sein und kann daher

ein verhältnismäßig geringes Gewicht aufweisen. Die Röntgenröhre 5 wird nur während jeder zweiten Netzhalbwelle mit einer Spannung beaufschlagt Während derjenigen Netzhalbwellen, während denen sie praktisch nicht vom Strom durchflossen ist, ist sie durch den Hochspannungs-Einwegeleichrichter 12 praktisch kurzgeschlossen, wird also nicht durch hohe Fehlhalbwellen im Leerlauf belastet. Der Hochspannungstransformator 1 wird während der positiven und der negativen Netzhalbwellen vom Strom durchflossen. Im einen Fall wird der Kondensator 10 geladen, während im anderen Fall Strom durch die Röntgenröhre 5 fließt. Er wird also symmetrisch belastet und nicht vormagnetisiert

Der Spannungsabfall am Widerstand 15 stellt sich in Abhängigkeit von der Stärke des Stroms in der Röntgenröhre 5 ein. Demgemäß hängt das Sperrpotential am Steuergitter 7 von der Stärke dieses Stromes ab. Je höher der Strom ist, um so höher ist das Sperrpotential. Dadurch ist eine Stromstabilisierung, d. h. ein»; weitgehende Konstanthaltung des Röntgenröhrenstroms erzielt

Weil der Hochspannungs-Einweggleichrichter 12 am Ende 11 und nicht am Ende 14 angeschlossen ist, ist die Zeitkonstatite für die Aufladung des Kondensators 10 nicht durch den Widerstand 15 in unerwünschter Weist beeinflußt Diese Zeitkonstante ist daher sehr klein.
Bei einem praktischen Beispiel hat sich gezeigt, daß für eine Last-Spitzenspannung an der Röntgenröhre 5 von 70 kV und demgemäß einer Sekundär-Lastspannung von 35 kV an der Sekundärwicklung 4 ein Kondensator von 6 nF geeignet ist Der Widerstandswert des Widerstands 15 kann beispielsweise 40 k Ohm betragen.

Die F i g. 2 zeigt die Anordnung der Einzelteile der Schaltung gemäß Fig. 1 in einem ölgefüllten Kessel 17. Im Kessel 17 ist ein zwei Kammern 18 und 19 aufweisendes Kunststoffgehäuse vorhanden, das aus Gehäuseteilen 20,21 und 22 besteht. Das Gehäuseteil 22 besitzt ein Fenster 23 zum Durchtritt der Röntgenstrahlung der Röntgenröhre 5. Die Röntgenröhre 5 ist dabei in der Kammer 19 und der aus mehreren einzelnen Kondensatoren bestehende Kondenstor 10 in der Kammer 18 angeordnet Der Hochspannungstransformator 1 ist durch eine Schraubverbindung 24 mit dem Gehäuseteil 20 verbunden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnur-jen

Claims

Patentanspruch:

Röntgendiagnostikgenerator mit einem Hochspannungstransformator (1) und einem Hochspannungs-Einweggleichrichter (12) zwischen einem ersten, mit der Kathode (8) der Röntgenröhre (5) verbundenen Ende (I]) der Hochspannungssekundärwicklung des Hochspannungstransformators und der Anode der Röntgenröhre und mit einem zwischen der Anode (6) der Röntgenröhre (5) und dem zweiten Ende (9) der Hochspannungssekundär wicklung (4) des Hochspannungstransformators (1) eingeschalteten Hochspannungskondensator (10), wobei der Hochspannungs-Einweggleichrichter (12) so gepolt ist, daß der Hochspannungskondensator (10) während derjenigen Sekundärhalbwellen, während denen die Röntgenröhre (5) nicht vom Strom durchflossen ist, aufgeladen wird, und wobei die Heizwicklung für die Röntgenröhre Bestandteil des Hochspannungstransformators ist, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ende (U) der 'n'ochspannungssekundarwickliing (4) und ein Ende (14) der sekundärsei tig aufgebrachten Heizwicklung (13) durch einen Widerstand (15) verbunden sind, daß der Hochspannungs-Einweggleichrichter am Verbindungspunkt (U) des Widerstandes (15) mit der Hochspannungssekundärwicklung (4) angeschlossen ist und daß ein Steuergitter (T) der Röntgenröhre (5) mit einer Anzapfung (16) der HochspannungssekundärwicKlung (4) verbunden ist. jo