DE1144409B

DE1144409B - X-ray apparatus with dampening means that can be switched on briefly at the beginning of the X-ray recording

Info

Publication number: DE1144409B
Application number: DES75471A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Egbert Hilgermann; Wolfgang Jann
Original assignee: Siemens Reiniger Werke AG
Current assignee: Siemens Reiniger Werke AG
Priority date: 1961-08-26
Filing date: 1961-08-26
Publication date: 1963-02-28

Description

Röntgenapparat mit zu Beginn der Röntgenaufnahme kurzzeitig einschaltbaren Dämpfungsmitteln Die Erfindung bezieht sich auf einen Röntgenapparat mit zu Beginn der Röntgenaufnahme kurzzeitig einschaltbaren Dämpfungsmitteln in Gestalt von im Primärkreis des Hochspannungstransformators angeordneten, nach Ablauf des Einschaltvorgangs betriebsmäßig kurzschließbaren Widerständen zur Vermeidung der beim Einschalten auftretenden unzulässigen überhöhung der Hochspannung.X-ray machine which can be switched on briefly at the beginning of the X-ray exposure Damping means The invention relates to an X-ray apparatus with the beginning the X-ray exposure can be switched on for a short time in the form of im Primary circuit of the high-voltage transformer arranged after the switch-on process operationally short-circuitable resistors to avoid the when switching on Occurring inadmissible excessive high voltage.

Das Einschalten insbesondere eines Drehstrom-Röntgenapparates durch unmittelbares Verbinden der Primärwicklung des Hochspannungstransformators mit der Stromquelle bewirkt eine überhöhung der sekundärseitigen, die Röntgenröhre speisenden Hochspannung während einer Zeit, die im wesentlichen abhängig ist von der Größe der Streuinduktivität des Hochspannungstransformators. Diese SpannungsÜberhöhung wird durch das Widerstandsverhalten der den Hochspannungstransformator belastenden Röntgenröhre hervorgerufen, deren Widerstand annähernd proportional mit zunehmender Spannung steigt. Dadurch wird der Hochspannungstransformator während des Einschaltvorgangs zunehmend entlastet, was zu der erwähnten überhöhung der Hochspannung führt. Diese Spannungsüberhöhung als Folge des Einschaltvorgangs kann zur Zerstörung der Röntgenröhre, des Hochspannungstransformators oder anderer hochspannungsseitig angeordneter Bauelemente führen.Switching on a three-phase X-ray machine in particular direct connection of the primary winding of the high voltage transformer with the Current source causes an increase in the secondary side that feeds the X-ray tube High voltage during a time which is essentially dependent on the size the leakage inductance of the high voltage transformer. This excessive voltage is determined by the resistance behavior of the load on the high-voltage transformer X-ray tube, the resistance of which is approximately proportional with increasing Tension rises. This turns the high voltage transformer on during the switch-on process increasingly relieved, which leads to the above-mentioned increase in high voltage. These Excessive voltage as a result of the switch-on process can destroy the X-ray tube, of the high-voltage transformer or other components arranged on the high-voltage side to lead.

Um derartige Schäden als Folge von Durchschlägen zu verhüten, ist es bereits bekannt, die Primärwicklung des Hochspannungstransformators zunächst über Widerstände mit der Stromquelle zu verbinden, wobei die Widerstände nach Abklingen des Einschaltvorgangs zur Vermeidung eines unerwünschten Spannungsabfalls während der Aufnahme kurzgeschlossen werden. Durch ein solches stufenweises Einschalten wird die überhöhung der Hochspannung als Folge des Einschaltvorgangs stark vermindert.To prevent such damage as a result of breakdowns, is it already known the primary winding of the high voltage transformer initially to be connected to the power source via resistors, the resistances after decaying the switch-on process to avoid an undesired voltage drop during shorted to the recording. By such a gradual switch-on the excessive high voltage as a result of the switch-on process is greatly reduced.

Nachteilig ist bei einer solchen Anordnung jedoch, daß die Höhe des Spannungsabfalls an den Widerständen und damit ihre Wirksamkeit von dem durch sie hindurchfließenden Primärstrom und damit von der jeweils gewählten Leistung der Röntgenröhre abhängig ist. Versuche haben nämlich ergeben, daß die beste Wirkung dann erzielbar ist, wenn die Hochspannung bei eingeschalteten Widerständen - unabhängig von der jeweils gewählten Leistung - eine Größe von etwa 60 Ü/o der betriebsmäßig vorhandenen Hochspannung erreicht.The disadvantage of such an arrangement is that the height of the Voltage drop across the resistors and therefore their effectiveness from that through them primary current flowing through it and thus of the selected power of the X-ray tube is dependent. Tests have shown that the best effect can then be achieved if the high voltage with the resistors switched on - independently of the selected service - a size of about 60 o / o the operationally existing high voltage reached.

Diese Forderung kann dadurch erreicht werden, daß im Primärkreis des Hochspannungstransformators nach Ablauf des Einschaltvorgangs betriebsmäßig kurzschließbare Widerstände vorhanden sind, deren Werte erfindungsgemäß in Abhängigkeit von der jeweils gewählten Leistung der Röntgenröhre veränderbar und so bemessen sind, daß die während der Einschaltung der Widerstände an der Röntgenröhre wirksame Hochspannung zu der betriebsmäßig vorhandenen Hochspannung bei jeder gewählten Leistung wenigstens angenähert in einem vorgegebenen konstanten Verhältnis steht.This requirement can be achieved in that in the primary circuit of the High-voltage transformer that can be operationally short-circuited after the switch-on process Resistors are present, the values of which according to the invention depend on the each selected power of the X-ray tube can be changed and dimensioned so that the high voltage that is active during the activation of the resistors on the X-ray tube at least to the operationally available high voltage for each selected power is approximately in a predetermined constant ratio.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die Verwendung an sich bekannter spannungsabhängiger Widerstände als Dämpfungsmittel vorgeschlagen, deren Widerstandswert mit zunehmendem Primärstrom abnimmt.In an advantageous development of the invention, the use known voltage-dependent resistors proposed as damping means, whose resistance value decreases with increasing primary current.

An Hand der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele sei die Erfindung im folgenden erläutert.With reference to the embodiments shown in FIGS the invention is explained below.

Fig. 1 stellt eine Anordnung mit anzapfbaren Widerständen bei einem Drehstrom-Röntgenapparat dar, deren Größe leistungsabhängig steuerbar ist; in Fig. 2 sind die anzapfbaren und leistungsabhängig steuerbaren Widerstände durch - in Abhängigkeit von dem an ihnen auftretenden Spannungsabfall -selbsttätig veränderliche Widerstände ersetzt.Fig. 1 illustrates an arrangement with tapped resistors in a Three-phase X-ray apparatus, the size of which can be controlled as a function of power; in Fig. 2 are the tapped and power-dependent controllable resistors through - in Depending on the voltage drop occurring at them - automatically changeable Replaced resistors.

Bei der Anordnung nach Fig. 1 werden zunächst am Schalttisch 1 mittels einer nicht dargestellten Einstellvorrichtung die für die Röntgenaufnahme erforderlichen, der Röntgenröhre 2 über den Hochspannungstransformator 3 zuzuführenden elektrischen Werte gewählt. Im Schalttisch befindet sich ferner eine nicht dargestellte, an sich bekannte Vorrichtung, die die elektrische Leistung an Hand der eingestellten Werte für Röhrenspannung und Röhrenstrom errechnet und daraus eine Steuergröße ermittelt, die entweder - bei geringer Leistung - keine der beiden Hilfsschützspulen 4, 5, oder - mit steigender Leistung - entweder die Hilfsschützspule 4 oder die Hilfsschützspule 5 erregt. Das dadurch bewirkte Schließen der dem jeweiligen Hilfsschaltschütz zugeordneten Kontakte führt dazu, daß ein mehr oder weniger großer Teil der Widerstände 6 kurzgeschlossen wird. Durch diese stufenweise Änderung der Widerstände in Abhängigkeit von der eingestellten Leistung ist zwar die Forderung nach einem konstanten Verhältnis der während der Einschaltung der Widerstände an der Röntgenröhre wirksamen Hochspannung zu der betriebsmäßig vorhandenen Hochspannung nicht vollständig zu erreichen, jedoch mit einer in der Praxis ausreichenden Näherung. Nachdem die Widerstände 6 durch die Hilfsschaltschütze 4, 5 eine der eingestellten Leistung entsprechende Größe erhalten haben, kann die Aufnahme über eine nicht dargestellte Vorrichtung ausgelöst werden. Dadurch wird zunächst die Spule des gleichzeitig für die Unterbrechung des Primärstromkreises nach Beendigung der Aufnahme vorhandenen Schützes 7 erregt, welches durch Schließen der ihm zugeordneten Kontakte die Primärwicklung des Hochspannungstransformators über die Widerstände 6 und den regelbaren Vortransformator 9 mit dem speisenden Netz RST verbindet. Nach einer wählbaren Verzögerungszeit, die der Dauer des Einschaltvorgangs angepaßt ist, wird die Spule des Schützes 8 erregt, welches durch die ihm zugeordneten Kontakte die Widerstände 6 kurzschließt. Dadurch liegt an der Röntgenröhre die volle Betriebsspannung, was zur vollen Emission bildgebender Strahlung führt. In the arrangement according to FIG. 1, the electrical values to be fed to the X-ray tube 2 via the high-voltage transformer 3 are first selected on the indexing table 1 by means of a setting device (not shown). In the switching table there is also a known device, not shown, which calculates the electrical power on the basis of the set values for tube voltage and tube current and uses this to determine a control variable that either - at low power - neither of the two auxiliary contactor coils 4, 5, or - With increasing power - either the auxiliary contactor coil 4 or the auxiliary contactor coil 5 is energized. The resulting closure of the contacts assigned to the respective auxiliary contactor leads to a more or less large part of the resistors 6 being short-circuited. Due to this step-by-step change in the resistances depending on the set power, the requirement for a constant ratio of the high voltage that is active when the resistors on the X-ray tube is switched on to the operational high voltage cannot be fully achieved, but with a sufficient approximation in practice. After the resistors 6 have received a size corresponding to the power set by the auxiliary contactors 4, 5 , the recording can be triggered by a device not shown. As a result, the coil of the contactor 7, which is also present for the interruption of the primary circuit after the end of the recording, is initially excited, which connects the primary winding of the high-voltage transformer via the resistors 6 and the controllable pre-transformer 9 to the supply network RST by closing the contacts assigned to it. After a selectable delay time, which is adapted to the duration of the switch-on process, the coil of the contactor 8 is energized, which short-circuits the resistors 6 through the contacts assigned to it. This means that the X-ray tube has its full operating voltage, which leads to the full emission of imaging radiation.

In Fig. 2 ist eine vereinfachte Anordnung dargestellt, bei der als Dämpfungsmittel spannungsabhängige Widerstände 10 verwendet sind. Mit Hilfe dieser Widerstände, die ihren Widerstandswert in Abhängigkeit von dem an ihnen als Funktion des Primärstroms und damit der eingestellten Leistung auftretenden Spannungsabfall selbsttätig verändern, läßt sich das angestrebte Ziel eines konstanten Verhältnisses der während der Einschaltung der Widerstände an der Röntgenröhre wirksamen Hochspannung zu der betriebsmäßig vorhandenen Hochspannung über einen in der Praxis ausreichend großen Leistungsbereich ebenfalls erreichen. Die Funktionen der übrigen Schaltelemente entsprechen den mit gleichen Bezugszeichen versehenen in Fig. 1.2 shows a simplified arrangement in which voltage-dependent resistors 10 are used as damping means. With the help of these resistors, which automatically change their resistance value as a function of the voltage drop occurring across them as a function of the primary current and thus the set power, the desired goal of a constant ratio of the high voltage that is active during the activation of the resistors on the X-ray tube to the operational high voltage can be achieved also achieve the existing high voltage over a power range that is sufficiently large in practice. The functions of the other switching elements correspond to those provided with the same reference symbols in FIG. 1.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. X-ray machine with at the beginning of the X-ray exposure Briefly switchable damping means in the form of in the primary circuit of the high-voltage transformer arranged resistors which can be short-circuited during operation after the switch-on process to avoid the inadmissible increase in high voltage that occurs when switching on, characterized in that the resistance values as a function of the respective selected power of the X-ray tube can be changed and dimensioned so that the during the switching on of the resistors on the X-ray tube to the effective high voltage operationally available high voltage for each selected power at least approximated is in a predetermined constant ratio.

2. X-ray apparatus according to claim 1, characterized in that the resistors used as damping means are taps own, by means of which the resistance values depending on the selected X-ray tube power can be changed in stages.

3. X-ray apparatus according to claim 1, characterized by the use of voltage-dependent resistors known per se as damping means, the resistance value of which automatically increases with increasing primary current decreases.

4. X-ray apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that that the switching on of the high voltage transformer via that in its primary circuit arranged resistors takes place by means of that contactor, which is for the Interruption of the primary circuit provided for the termination of the recording is, and that for the short-circuiting of the resistors after the switch-on process another contactor with a delayed response is available.