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Röntgenapparat mit primärseitiger Hochspannungsregelung und zwei anschließbaren
Röntgenröhren In der modernen Röntgendiagnostik sind Aufnahmeverfahren bekannt,
die den gleichzeitigen Betrieb zweier Röntgenröhren verlangen, z. B. um simultane
Aufnahmen eines Objektes aus zwei zueinander senkrechten Richtungen herstellen zu
können. Man hat zu diesem Zweck schon zwei Röhren in Parallelschaltung an denselben
Hochspannungsgenerator angeschlossen, und konnte beide Röhren dann natürlich nur
mit derselben Spannung betreiben. Um unterschiedliche Dosisleistungen für die beiden
synchron belichteten Aufnahmen zu erhalten, was z. B. wegen der unterschiedlichen
Objektdicken in den zugeordneten Aufnahmerichtungen erforderlich sein kann, hat
man dann für beide Röhren verschiedene Stromstärken einzustellen. Zweckmäßiger ist
es aber, den Dosisunterschied für die beiden Aufnahmen durch verschiedene Röhrenspannungen
herbeizuführen, da eine Röhrenspannungsänderung eine wesentlich höhere Dosisleistungsänderung
zur Folge hat, als dies bei einer prozentual gleichen Röhrenstromänderung der Fall
ist. Man hat daher für das genannte Verfahren schon zwei komplette Röntgenapparate
verwendet, deren Röntgenröhrenspannungen sich dann unabhängig voneinander einstellen
ließen.
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Die Erfindung strebt an, diesen großen apparativen Aufwand durch einen
besonderen Zusatz-Hochspannungsgenerator zu vermeiden, mit dem der einen Röntgenröhre
in Verbindung mit dem Haupt-Hochspannungsgenerator eine höhere Spannung zuführbar
ist als der anderen, nur an den Haupt-Hochspannungstransformator angeschlossenen
Röntgenröhre.
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Eine derartige Schaltungsweise ist für einen Röntgendiagnostikapparat
an sich bekannt. Bei der bekannten Einrichtung sollen dabei aber nicht beide Röntgenröhren
gleichzeitig in Betrieb genommen werden; der Zusatzgenerator ist vielmehr für den
Betrieb einer Therapieröntgenröhre vorgesehen. Diese andere Aufgabe der bekannten
Anordnung bedingt weitere Schaltungsmerkmale, die für die Zwecke der Erfindung nicht
brauchbar sind.
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Die Einrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß
bei Verwendung von zwei Diagnostik-Röntgenröhren beide Röhren in an sich bekannter
Weise gleichzeitig ansehaltbar sind und daß der Zusatz-Hochspannungsgenerator eine
Vollweggleichrichterschaltung aufweist, hochspannungsseitig vollkommen überbrückbar
ist und seine Spannung unabhängig von der Hochspannung des Haupt-Hochspannungsgenerators
regelbar ist.
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Die Überbrückung des Hochspannungsteiles des Zusatz-Hochspannungsgenerators
wird vorgenommen, wenn zwischen beiden Röntgenröhren kein Spannungsunterschied vorhanden
sein soll, damit dann dessen sekundäre Transformatorwicklung und die eventuell vorhandenen
Hochspannungsgleichrichter nicht für die bei niedrigen Röntgenröhrenspannungen vorkommenden
hohen Röntgenröhrenströme dimensioniert zu sein brauchen. Auch vermeidet man so
einen zusätzlichen Spannungsabfall in diesen Bauelementen. Zweckmäßig erfolgt die
Überbrückung des Zusatzgenerators selbsttätig dadurch, daß der Regler für die Zusatzspannung
in einer bestimmten, einer sehr niedrigen Zusatzhochspannung entsprechenden Stellung
einen Schalter schließt und dadurch ein Relais od. dgl. betätigt wird. Auf diese
Weise erfolgt die Überbrückung des Zusatz-Hochspannungsgenerators bereits bei einer
Zusatzspannungseinstellung durch die keine wahrnehmbare Schwärzungserhöhung mehr
erfolgen würde.
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Zweckmäßig wird der Zusatz-Hochspannungsgenerator primärseitig der
Primärwicklung des Hauptgenerators parallel geschaltet, so daß der Zeitschalter
des Apparates gleichzeitig die Primärspannungen der Hochspannungstransformatoren
beider Generatoren ein- und ausschaltet.
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Es ist noch zu bemerken, daß es an sich bekannt ist, für einen Zusatz-Hochspannungsgenerator
eine Vollweggleichrichterschaltung vorzusehen und zwei derartige Hochspannungszusätze
symmetrisch zum Haupt-Hochspannungsgenerator in den Hochspannungskreis eines Röntgenapparates
einzuschalten..
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An Hand eines Ausführungsbeispiels soll der Erfindungsgegenstand nachfolgend
beschrieben werden. In der Fig. 1 ist die Schaltungsanordnung eines Röntgenapparates
zum gleichzeitigen Betrieb zweier Röntgenröhren 1 und 2 dargestellt. Die Spannung
für die Röntgenröhre 1 wird einem Hochspannungstransformator 16 entnommen und der
Röhre 1 über eine Gleichrichteranordnung 3 nach G r ae t z zugeführt. An einem Vortransformator
4 ist diese Spannung regelbar.
Parallel zur Röntgenröhre 1 ist an
den Gleichrichterteil 3 die Röntgenröhre 2 über den Gleichrichterteil 5 eines Zusatztransformators
6 angeschaltet, dessen Primärspannung durch einen zweiten Vortransformator 7 regelbar
ist. Die Spannung an der Röhre 2 setzt sich daher aus der Grundgleichspannung der
Gleichrichteranordnung 3 und der Zusatzgleichspannung der Gleichrichteranordnung
5 zusammen.
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Der Regelabgriff 8 des Regeltransformators 7 betätigt in einer Stellung,
die am Gleichrichterteil 5 nur noch eine geringe, schwärzungsmäßig nicht mehr in
Erscheinung tretende Erhöhung der Grundgleichspannung zur Folge haben würde, mittels
eines Anschlages 9 einen Schalter 10 im Stromkreis einer Relaisspule 11, die dann
einen Schalter 12 zur Überbrückung des Zusatzgenerators schließt.
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Je eine der Stromzuführungsleitungen zu den Primärspulen ist beiden
Transformatoren 16 und 6 teilweise gemeinsam und enthält in dem gemeinsamen Teil
einen vom Zeitschalter 13 betätigten Kontakt 14, der damit die Haupt- und die Zusatzhochspannung
gleichzeitig ein- und ausschaltet.
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Bei der dargestellten Schaltungsweise benötigt man für beide Röntgenröhren
nur einen Heizspannungstransformator 15. Die dann für beide Röhren gleichen bzw.
in einem festen Verhältnis zueinander stehenden Röntgenröhrenströme stellen an sich
keinen Nachteil dar, weil unterschiedliche Röhrenleistungen durch unterschiedliche
Röhrenspannungen erzielt werden können.
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Eine unabhängige Einstellmöglichkeit der Röhrenströme ist jedoch dann
vorzuziehen, wenn man den Zusatzgenerator nur für kleine Röhrenströme dimensioniert
und ihn nur im Gebiet hoher Röhrenspannungen benutzt, während man für niedrige Röhrenspannungen
unterschiedliche Röhrenleistungen bei überbrücktem Zusatzgenerator durch unterschiedliche
Röhrenströme erzwingt.
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Die Bauteile der Zusatzeinrichtung nach der Erfindung werden zweckmäßig
- vor allem der Hochspannungstransformator 6 und der Gleichrichterteil 5 - in einem
besonderen Behälter untergebracht, damit man einen normalen Röntgenapparat in einfacher
Weise für den gleichzeitigen Betrieb mit zwei Röntgenröhren unterschiedlicher Betriebsspannung
vervollkommnen kann.
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Die Schaltungsanordnung nach der Fig. 1 hat insofern einen Nachteil,
als dort die Zusatzhochspannung unsymmetrisch zur Grundhochspannung des Haupt-Hochspannungsgenerators
zugeführt wird. Das führt insbesondere dann zu einer unerwünschten Belastung der
zur Röntgenröhre 2 führenden Hochspannungskabel, wenn man für den die Grundhochspannung
liefernden Schaltungsaufbau eine Mittelerdung im Hochspannungskreis vorsieht. In
solchen Fällen empfiehlt es sich daher, den Zusatz-Hochspannungsgenerator aufzuteilen
und die Zusatzhochspannung symmetrisch zur Grundhochspannung hinzuzufügen.
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Eine derartige Schaltungsanordnung ist für einen Drehstromapparat
in der Fig.2 dargestellt. Vom Haupt-Hochspannungsgenerator sind lediglich die in
Dreieck bzw. Stern geschalteten Sekundärspulengruppen 20 und 21 mit angeschlossenen
Gleichrichtersystemen 22,23 dargestellt. Die Gleichrichtersysteme 22, 23
sind elektrisch in Reihe geschaltet, und ihre Verbindungsleitung 24 ist geerdet,
wobei in vorteilhafter Weise ein Meßinstrument 25 für den Röntgenröhrenstrom ohne
aufwendige Isolationsmaßnahmen in der Verbindungsleitung 24 angebracht sein kann.
An die Hochspannungspole der in Reihe geschalteten Gleichrichtersysteme 22, 23 ist
einmal direkt die Röntgenröhre 1 a und zum anderen über die aufgeteilten Sekundärwicklungsgrupp-en
26, 27 eines Zusatz-Hochspannungsgenerators mit angeschlossenen Gleichrichtersystemen
28, 29 die Röntgenröhre 2a angeschaltet. Die Hochspannungstransformator-Primärspulen
30a, 30b, 30c des Zusatz-Hochspannungsgenerators sind für eine stufenweise Regelung
der Zusatzhochspannung mit je vier Anzapfungen versehen, von denen jeweils eine
an das Drehstromnetz RST anschaltbar ist. Zu diesem Zweck dient ein Drucktastensystem
mit den Tasten 31 bis 34, von denen jeweils nur eine Taste einschaltbar ist und
dann je einen Schalter 31 a, 32a, 33a., 34a mit drei Kontakten in einander entsprechenden
Anzapfungsleitungen der Primärspulen 30a, 30b, 30c schließt. Das Öffnen eines der
Schalter 31 a bis 34a erfolgt jeweils bei Betätigung einer anderen der Tasten
31 bis 34 oder durch eine weitere Taste 35, durch welche gleichzeitig die Schalter
35 a, 35 b den Zusatzgenerator überbrücken. Bei der beschriebenen symmetrischen
Anordnung des Zusatzgenerators muß für jede Röntgenröhre ein besonderer Heiztransformator
36, 37 vorgesehen sein.