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Entladungsröhre enthaltender Apparat, insbesondere Röntgenapparat
Bei Röntgenaufnahmen ist es erstrebenswert, daß die Röntgenröhre stets mit der höchstzulässigen
Leistung und damit voll ausgenutzt wird, um optimale Aufnahmebedingungen zu erhalten.
Ähnlich liegen die Verhältnisse, wenn man mit Kathodenstrahlröhren Aufnahmen oder
kurzzeitige Bestrahlungen vornimmt. Es besteht jedoch beim Arbeiten nahe der Belastungsgrenze
eine erhöhte Gefahr, daß die Röhre infolge falscher Einstellung der Reguliereinrichtungen
des sie speisenden Apparates überlastet und unter Umständen zerstört wird.
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Erfindungsgemäß wird dieser Nachteil dadurch vermieden, daß der die
Entladungsröhre enthaltende Apparat mit einer Leistungsmeß-oder -anzeigevorrichtung
ausgestattet ist, welche die der Entladungsröhre nach dem Einschalten aufgedrückte
Leistung bereits vor dem Einschalten der Entladungsröhre, insbesondere Röntgenröhre,
anzeigt. Es sind natürlich Röntgenapparate bereits bekannt gewesen, bei denen man
durch entsprechende Einstellung der Reguliervorrichtungen dafür gesorgt hat, daß
nach dem Einschalten mit einer bestimmten Leistung gearbeitet wird. An Hand von
Nomogrammen hat man dabei die Größe der Leistung rechnerisch ungefähr ermittelt.
Das Wesentliche der Erfindung besteht jedoch in der Voranzeige der Leistung. Als
Meß- oder Anzeigevorrichtung kann man gemäß der weiteren Erfindung eine voranzeigende,
mittels eines Abbildes der Entladungsröhre arbeitende Anodenstrommeßeinrichtung
verwenden, deren Anzeige durch die Reguliervorrichtung für veränderliche Anodenspannungen
der Entladungsröhre beeinflußt wird. Es ist auch möglich, ein Meßgerät mit zwei
Spulen zu verwenden, dessen eine Spule von einem Strom durchflossen wird; der dem
Röhrenstrom proportional ist, während die andere Spule an einer Spannung liegt,
die der Spannung proportional ist, an welche die Röhre angeschlossen wird. Das Leistungsanzeigegerät
kann auch aus einem Milliamperemeter und einem Kilovoltmeter bestehen, welche beide
logarithmische Skalen besitzen, die derart nebeneinander angeordnet sind, daß die
Entfernung zwischen den beiden Zeigern, welche ein Maß für die Leistung ist, meßbar
ist. Die Anordnung kann gemäß der weiteren Erfindung auch so getroffen werden, daß
das Leistungsmeß- oder -anzeigegerät derart durch die zur Begrenzung der Aufnahmedauer
vorgesehene Zeitschaltuhr beeinflußt wird, daß es das Verhältnis der eingestellten
Leistung zu der bei der eingestellten Zeit höchstzulässigen Röhrenleistung angibt.
Zweckmäßig wird hierbei das Anzeige-oder Meßgerät in Prozenten geeicht, wobei
ioo
% der höchstzulässigen Leistung bei jeder Zeiteinstellung entsprechen. Mit
anderen Worten: Zu jeder Einschaltzeit gehört eine andere höchstzulässige Röhrenleistung.
Wird der. Apparat auf diese eingestellt, so steht der Prozentleistungsmesser stets
auf ioo %. Auch kann das Leistungsmeß- oder -anzeigegerä't derart durch die
Zeitschaltuhr beeinflußt werden, daß es das Produkt aus Leistung und Zeit, also
Wattsekunden oder Kilowattsekunden, anzeigt.
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Die Erfindung ermöglicht es insbesondere, Röntgenapparate nach ganz
neuen Gesichtspunkten aufzubauen. Wenn man ein Leistungsmeß- oder -anzeigegerät,
einen Spannungsanzeiger und eine Wattsekundenmeßeinrichtung bzw. eine Milliamperesekundenmeßeinrichtung
an ein und demselben Apparat vorsieht, die sämtlich voranzeigend ausgebildet sind,
so. hat der Bedienende die Möglichkeit, den Apparat nach folgenden Gesichtspunkten
einzustellen Für jede Röntgenaufnahme sind zur Beschreibung der Bedingungen, unter
denen sie hergestellt. wird, zwei Größen von Bedeutung: erstens die Strahlenhärte,
welche durch die Höhe der an die Röhre angelegten Anodenspannung bestimmt ist, zweitens
die Kilowattsekundenzahl bzw. auch die Milliamperesekundenzahl, die bei Gleichhalten
dieser beiden Größen bei einem gleichen Objekt und bei gleicher Röhrenspannung immer
der gleiche photographische Effekt erzielt wird. Es genügt also zum Vergleich von
verschiedenen Aufnahmen die Angabe der Kilovolt- und der Kilowattsekunden bzw. Milliamperesekunden.
Es ist also belanglos, welche Größenordnung die Milliamperezahl bzw. die Zeit hat,
von Bedeutung ist nur, daß das Produkt Röhrenstrom mal Zeit bei einer bestimmten
Anodenspannung das gleiche ist, d. h. also, daß die Wattsekundenzahl ebenfalls gleich
sein muß. Außer diesen beiden Größen, die bedingt sind durch das jeweils aufzunehmende
Objekt und die sonstigen Aufnahmebedingungen, wie Abstand, Filmmaterial usw., ist
endlich noch eine dritte Größe von ausschlaggebender Bedeutung, nämlich die Leistung,
welche die Röntgenröhre im Höchstfalle vertragen kann. Diese drei Werte können vor
dem Einschalten der Röhre eingestellt werden, wobei zweckmäßig die Reihenfolge so
gewählt wird, daß zuerst die Röhrenspannung eingeregelt und abgelesen wird. Dann
wird der Röhrenstrom eingestellt, wobei das zugehörige Instrument nicht den Röhrenstrom,
sondern das Produkt aus Röhrenspannung -und Röhrenstrom, .also die Röhrenleistung,
anzeigt. Als dritte Größe wird nun die Zeit eingestellt; abgelesen wird auch hier
wieder das Produkt aus Röhrenstrom oder Röhrenleistung mal der eingestellten Zeit,
d. h. Milliamperesekunden oder Wattsekunden. Das jedem Apparat beigegebene Belichtungsschema
gibt also für jedes aufzunehmende Objekt die Röhrenspannung und die Wattsekunden-
bzw. Milliamperesekundenzahl an. Die zulässige Wattleistung ist dem Bedienenden
durch die jeweils gewählte Röntgenröhrentype bekannt.
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Zur Vereinfachung der ganzen Aufnahmetechnik kann außerdem die Kilovoltskala
und die Wattsekunden- bzw. Milliamperesekundenskala nach den aufzunehmenden Objekten,
wie beispielsweise Herz Lunge, Magen usw., geeicht sein, so daß die Einstellung
des köntgenapparates einfach hiernach und nach dem Leistungsanzeige- oder -meßgerät
erfolgt. Werden Röntgenröhren .verwendet, bei denen die zulässige Leistung abhängig
von der Aufnahmezeit ist, so wird zweckmäßig noch ein Anzeigegerät verwendet, welches
das Verhältnis der eingestellten Leistung zu der bei der eingestellten Zeit höchstzulässigen
Leistung angibt und zweckmäßig in Prozenten geeicht ist. Dieses Gerät gestattet
jede Aufnahmebedingung so einzustellen, daß die Röhre mit einem ganz bestimmten
Prozentsatz der zulässigen Leistung arbeiten wird. Soll die allgünstigste Aufnahmebedingung
geschaffen werden, so muß der Apparat so eingestellt sein, daß das Gerät ioo °/o
anzeigt. Erst wenn der Apparat in dieser Weise eingestellt ist, wird die Röhre an
Spannung gelegt, so daß die Aufnahme bei den jeweils günstigsten Werten und mit
einer nicht über der Höchstgrenze liegenden Leistung gemacht wird.
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Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Abbildungen
dargestellt.
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In der Abb. i ist eine Röntgenröhre a an die Sekundärwicklung eines
Transformators 3 angeschlossen, dessen Primärwicklung mit Anzapfungen versehen ist,
die an die Kontakte eines Stufenschalters q. geführt sind; der Einfachheit halber
sind nur drei Stufen vorgesehen. In dem Stromkreis der Primärwicklung des Transformators
liegt eine Zeitschaltuhr 5, durch welche die für die einzelnen Aufnahmen jeweils
benötigten Zeiten eingestellt-werden. Wenn es sich um einen Apparat handelt, mit
dem auch DurcHeuchtungen oder Bestrahlungen vorgenommen werden können, wird die
Uhr zweckmäßig nur dann in den Primärstromkreis gelegt, wenn Aufnahmen gemacht werden
sollen. Der Heizstrom wird der Röhre von dem Netz über einen Heiztransformator 6
zugeführt und an einem verstellbaren Widerstand 7 geregelt. Ein Schalter 8 dient
dazu, die Röhrenheizung unabhängig von der Anodenspannung einzuschalten. Der Hochspannungstransformator
3 wird durch Einschalten des Schalters 9 an die
Netzspannung
gelegt. Mit io ist eine Hilfsröhre bezeichnet, die als Abbild der Röntgenröhre 2
dient und die gleichen charakteristischen Eigenschaften *wie die Röntgenröhre hat.
Der Heizstrom der Hilfsröhre io wird von dem veränderlichen Widerstand 7 in derselben
Weise wie der Heizstrom der Röntgenröhre 2 geregelt. In dem Anodenstromkreis der
Hilfsröhre i o liegt ein Strommeßgerät i i, das den in der Hilfsröhre i o fließenden
Strom mißt und in der im folgenden beschriebenen Art und Weise von der Reguliervorrichtung
für veränderliche Anodenspannungen der Röntgenröhre derart beeinflußt wird, daß
es als voranzeigender Leistungsmesser arbeitet. Durch einen mit dem Umschalter 4
gekuppelten Umschalter 12 wird je nach der Stellung der Umschalter auf den Stufen
I, II oder III jeweils einer von den drei Widerständen 13, 14, i 5 parallel zu dem
Meßgerät i i geschaltet. Die Anodenspannung für die Hilfsröhre io wird dem Netz
über einen Transformator, beispielsweise über einen Spartransformator 16,
entnommen, dessen Anzapfungen über Widerstände 17, 18 bzw. i9 an die Kontakte eines
Stufenschalters 2o geführt sind, der ebenso wie der Umschalter 12 mit dem Umschalter
4 ;gekuppelt ist.
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Die Arbeitsweise der in Abb. i dargestellten Einrichtung ist am besten
an Hand des in der Abb. 2 dargestellten Diagramms verständlich. Auf der Abszisse
wird der Strom der Röntgenröhre 2, dem ja der Anodenstrom der Hilfsröhre io proportional
ist, aufgetragen. Auf der Ordinate ist die von dem Meßgerät i i angezeigte Leistung
aufgetragen. Wenn die Umschalter 12 und 20 mit ihren zugehörigen Einrichtungen nicht
vorgesehen sind, so zeigt das Meßgerät i i einen dem Röhrenstrom proportionalen
Strom an. Der Strommesser i i soll aber vor dem Einschalten der Röntgenröhre die
von ihr nach dem Einschalten aufgenommene Leistung anzeigen. Das Meßgerät i i wird
daher beispielsweise so geeicht, daß ioo mA io Kilowatt entsprechen. Es arbeitet
dann gemäß der in Abb. 2 mit a bezeichneten Kurve. Würde der Transformator keinen
Spannungsabfall unter Last erleiden, so wäre die Leistung bei ioo mA Stromentnahme
auf den drei Stufen I, 1I, III beispielsweise ioo mA mal 4o kV eff. = 4 kW bzw.
i oo mA mal 5 5 kV eff. --. 5,5 kW bzw. ioo mA mal 70 kV eff. = 7 kW. Um
die Angaben des Meßgerätes i i mit den Belastungen der Entladungsröhre in Übereinstimmung
zu bringen, werden zwei Maßnahmen angewendet. In der Stufe III wird durch den Umschalter
i2 parallel zum Meßgerät i i der Widerstand 13 gelegt, so daß aus der Kurve
a die Kurve b in Abb. 2 entsteht. Mit anderen Worten, wenn in der
Hilfsröhre ein dem Röhrenstrom von ioo mA entsprechender Strom fließt, geht durch
das Meßgerät ii nur ein Strom, der 70 mA, also 7 kW entspricht. Der Rest
geht durch den Widerstand 13. Durch den Umschalter 20 wird die Anodenspannung für
die Hilfsröhre io so unterhalb der Sättigungsspannung gewählt, daß das Meßgerät
i i nicht nach der Kurve b, sondern nach der Kurve c seine Anzeigen macht. Stellt
man die Entladungsröhre 2 auf einen Strom von ioo mA ein, so würde auch die Hilfsröhre
io von einem Strom durchflossen werden, der ioo mA proportional ist, wenn ihre Anodenspannung
über der Sättigungsspannung läge. Infolge der Parallelschaltung des Widerstandes
13 fließt durch das Instrument i i aber nur ein Strom, der einem Röhrenstrom von
70 mA proportional ist. Da die Hilfsröhre io nun unterhalb der Sättigung
arbeitet, sinkt die Anzeige weiter auf einen Strom, der 6o mA entspricht. Das Meßgerät
i i zeigt also eine Leistung von 6 kW an, wie sie von der Röntgenröhre tatsächlich
nach Einschalten auf Stufe III aufgenommen wird. Die den Kurven b und c entsprechenden
Kurven für die Stufen II und I sind in dem Diagramm mit d, e bzw. f, g bezeichnet.
Es ist also der beim Anlegen der Anodenspannung an die Entladungsröhre auftretende
Spannungsabfall berücksichtigt worden.
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Die Abb. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung, bei
der als voranzeigendes Leistungsmeßgerät ein Instrument mit zwei Spulen verwendet
ist. Die Röntgenröhre ist wieder mit 2, der Hochspannungstransformator mit 3, der
Heiztransformator mit 6 und der Regelwiderstand für den Heizstrom, mit 7 bezeichnet.
. Zur Einstellung verschiedener Anodenspannungen für die Röntgenröhre 2 dient ein
Stufentransformator 2 1 mit einem Stufenschalter 22, an welchen die Primärwicklung
des Transformators 3 durch einen Schalter 23 angeschlossen werden kann. Die Hilfsröhre
ist wieder mit i o bezeichnet und durch die Leitungen 31, 32 an den Heiztransformator
angeschlossen. Das Meßgerät 24 liegt im Anodenstromkreis der Hilfsröhre io und arbeitet
als voranzeigendes Milliamperemeter. Das Meßgerät 25 ist ein Spannungsmesser, der
an den Stufentransformator 21 über die Leitungen 27, 28 angeschlossen ist und die
Spannung voranzeigt, an welche die Röntgenröhre 2 nachher gelegt wird; es ist zu
diesem Zweck in kV geeicht. Als Leistungsmeßgerät dient ein Instrument 26 mit zwei
Spulen, von denen die eine in Reihe mit dem Meßgerät 24 in dem Anodenstromkreis
der Hilfsröhre io liegt, während die andere Spule parallel zu dem Spannungsmesser
25 an den Stufentransformator 2i angeschlossen ist.
In der Abb.
4 ist eine etwas abgeänderte Schaltung für den Anschluß der Meßgeräte gezeichnet.
Die Spannungsspule des Meßgerätes 26 liegt hier zusammen mit dem voranzeigenden
Spannungsmesser 25 über Gleichrichter 33 an einem Spannungsteiler 34, der an die
der Röntgenröhrenspannung proportionale, von dem Stufentransformator 21 gelieferte
Spannung wiederum über die Leitungen 27, 28 angeschlossen. ist. Die Spannungsspule
wird also von einem Gleichstrom durchflossen. Parallel zu der Spannungsspule kann
ein Kondensator 36 geschaltet sein. Auf diese Weise wird der Einfluß etwaiger Phasenverschiebungen
auf die Meßeinrichtung ausgeschaltet. -Zur Berücksichtigung des mit der Entladestromstärke
wachsenden Spannungsabfalles kann der die Spannungsspule nies Meßgerätes 26 und
das Meßgerät 25 speisenden Spannung eine entgegengesetzte Spannung-aufgedrückt werden,
die sich entsprechend dem zu erwartenden Anodenstrom der Röhre ändert. Zu diesem
Zweck ist in Abb. 4 in den Stromkreis des Spannungsteilers 34 die eine Wicklung
eines Hilfstransformators 35 eingeschaltet, dessen andere Wicklung in dem primären
Heizkreis der Röntgenröhre liegt. Die Brücke zwischen den Klemmen 29 und
30 in Abb. -3 kommt bei der Schaltung nach Abb. 4 in Fortfall. Zur Berücksichtigung
des Netzspannungsabfalles kann man in dem Stromkreis der Spannungsspule auch eine
gittergesteuerte Röhre anordnen, deren Gitter vom Anoden- oder Heizstrom der Hilfsröhre
io entsprechend beeinflußt wird. Es kann zum gleichen Zwecke auch eine Einrichtung
dienen, die eine Phasenverschiebung zwischen den Strömen in den beiden Spulen in
beliebigem Grad herstellen kann.
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In der Abb. 5 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die
Stromspule des Leistungsmeßgerätes 46 ebenso wie bei dem :Ausführungsbeispiel. der
Abb.-3 in Reihe mit der als Abbild der Röitgenröhre dienenden Hilfsröhre io liegt
und die Spannungsspule an ein Abbild des Hochspannungstransformators 3 angeschlossen
ist. Als solches wird beispielsweise ein als Spannungsteiler geschalteter veränderlicher
Widerstand 38 verwendet, dessen Regelvorrichtung 39 mit dem Umschalter 4 gekuppelt
ist. Ein Umschalter 4o dient dazu, die Anlage wahlweise auf Durchleuchtungs- oder
Aufnahmebetrieb umzuschalten. Mit diesem Umschalter ist ein Umschalter 41 gekuppelt,
der je nachdem, ob -es sich um Durchleuchtungs- oder-Aufnahmebetrieb handelt,
den regelbaren Widerstand 42 allein oder in Verbindung mit dem regelbaren Widerstand
43 in den Primärstromkreis des Heizwandlers 6 einschaltet. Damit die erforder--
liehen Einstellungen und Ablesungen gemacht werden können, bevor die Röntgenröhre
2 an Spannung gelegt wird, ist die Anordnung so getroffen, daß; in der in der Abb.
5 gezeichneten Stellung des Umschalters 40 die Verbindung der Röntgenröhre 2 mit
der Sekundärwicklung des Hochspannungstransformators 3 durch einen elektromagnetisch
gesteuerten Schalter 44 unterbrochen ist. Dieser Schalter 44 wird beim Umlegen des
Schalters 40 regelmäßig erst dann geschlossen oder geöffnet, wenn die Verbindung
des Transformators mit dem Netz durch den Umschalter 40 unterbrochen ist. Mit 45
ist das von der nicht dargestellten Zeitschaltuhr betätigte Schütz bezeichnet, das
bei Aufnahmen nach der eingestellten Zeit den Transformator vom Netz abschaltet
und damit die Aufnahme beendet. Außer der Spannungsspule des Leistungsanzeigegerätes
46 kann auch ein in kV geeichter Spannungsmesser 25 zur Voranzeige der Röhrenspannung
an das Abbild 38, 39 ange-3chlossen werden. In Reihe mit der Stromspule des Leistumgszeigers
46 kann im An-' ,odenstromkreis der Hilfsröhre wieder ein Strommesser 24 vorgesehen
sein.
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:; . Bei dem in -der Abb. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel wird
das Leistungsmeßgerät 46 auch durch' die Zeitschältuhr beeinflußt, Lind zwar ist
die Spannungsspule des Meßgerätes 46 über einen Spannungsteiler 47, der entsprechend
der Zeitschaltuhr verstellbar ist, an die Spannung angeschlossen. Der Widerstand
des Spannungsteilers wird so bemessen und ,geregelt, daß das Meßgerät 46 das Verhältnis
der eingestellten Leistung zu der bei der eingestellten Zeit höchstzulässigen Leisvungl
angibt:. Zweckmäßig `wird in einem solchen Fall das Meßgerät 46 in Prozenten geeicht,
wobei ioo °/o. der höchstzulässigen Leistung bei - Jeder Zeiteinstellung entsprechen.
Man kann statt eines Spannungsteilers 47 auch geeignete veränderliche Widerstände
in Reihe oder parallel 'zu der Spannungsspule des Leistungsanzeigers legen. Auch
ist es möglich, parallel zur Stromspule des Meßgerätes einen von der Uhr einstellbaren
Widerstand anzuordnen. Schließlich kann man auch ein Meßgerät mit drei Spulen verwenden,
dessen, dritte Spule an einer entsprechend der Uhreinstellung veränderlichen Spannung
liegt, oder man verwendet ein Meßgerät; wie es in Abb. i dargestellt ist, und versieht
es mit einer zweiten Spule, die dann an eine entsprechend der Uhreinstellung veränderliche
Spannung gelegt wird. Man kann auch bei Verwendung eines Instrumentes mit zwei Spulen
der Spannungsspule eine Zusatzspannung aufdrücken, die entsprechend der Uhreinstellung
veränderlich ist und dem Netz über Gleichrichter und einem Glimmspannungsteiler
mit parallel geschaltetem
Kondensator entnommen werden kann. Der
Gliininspannungsteiler hat den Zweck, dem angeschlossenen Stromschalter eine konstante
Spannungsquelle zu geben und auf diese Weise Fehler durch Spannungsschwankungen
zu vermeiden.
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In der Abb.6 ist ein Ausführungsbeispiel für eine der obenerwähnten
Schaltungen dargestellt, bei der ein Strommesser in der in Abb. i dargestellten
Schaltung zur Leistungsanzeige benutzt wird und bei der parallel zur Stromspule
ein von der Uhr einstellbarer Widerstand liegt. Das Meßgerät 49 ist genau so geschaltet
wie in Abb. i das Meß;ger,ät i i. Der Einfachheit halber ist diese Schaltung in
Abb. 6 fortgelassen. Hier ist lediglich der an Stelle der Widerstände 13, 14 und
15 der Abb. i tretende veränderliche Parallelwiderstand 5o gezeichnet, der entsprechend
der an die Röntgenröhre zu legenden Anodenspannung veränderlich ist. Außerdem liegt
parallel zu diesem Widerstand und damit zu dem Meßgerät 49 eine Widerstandsanordnung
5i, die entsprechend der Uhreinstellung veränderlich ist. Damit die Stromverteilung
auf die drei parallelliegenden Widerstände, nämlich den Widerstand des Meßgeräts
49, den veränderlichen Widerstand 5o und den veränderlichen Widerstand 51, immer
in der richtigen #iVeise erfolgt, muß dafür gesorgt werden, daß bei einer Änderung
des Widerstandes 5o auch der Widerstand 5, in entsprechendem Maße geändert
wird.. Die Regelvorrichtung des Widerstandes 5o ist zu diesem Zweck mit einer Schiene
52 gekuppelt, die die Kontaktbrücken 53, 54 und 55 trägt. Diese Kontaktbrücken werden
beim Verstellen des Widerstandes 50 in vertikaler Richtung (bei der in dem
Ausführungsbeispiel gezeichneten Lage des Widerstandes 51) verstellt und schließen
je nach ihrer Stellung einen mehr oder weniger großen Teil des aus mehreren Widerstandsteilen
bestehenden Widerstandes 5i kurz. Die einzelnen Widerstandsteile besitzen, wie in
der Abbildung ,angedeutet ist, abgestufte Widerstandswerte. Die Regelvorrichtung,
welche in Abhängigkeit von der Zeit-' schaltuhr verstellt wird, ist mit 56 bezeichnet.
In der Abbildung sind nur drei Widerstandsstufen für diese Regelvorrichtung gezeichnet,
jedoch wird es sich in der Praxis empfehlen, die Zahl der Stufen zu vergrößern,
um einer kontinuierlichen Regelung möglichst nahe zu kommen. Die Bemessung der Widerstände
und der Beträge, um welche der Widerstand 51 bei einer Verstellung des Widerstandes
50 geändert werden muß, ergibt sich aus den Kirchhofschen Gesetzen über die Stromverteilung.
Ein Schalter 57 dient dazu, das Meßgerät umschaltbar zu machen, in der Weise, daß
es entweder als reiner Leistungsanzeiger (bei geöffnetem Schalter 57) oder als in
Prozent geeichter Leistungsouzeiger verwendet werden kann.
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Die Abb.7 zeigt ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung, bei der
als Leistungsanzeigegerät ein voranzeigendes Milliamperemeter 6o und ein voranzeigendes
Kilovoltmeter 61 benutzt werden, welche logarithmische Skalen besitzen. Diese sind
derart nebeneinander angeordnet, daß die Entfernung zwischen den beiden Zeigern
62 und 63, welche ein Maß für die Leistung ist, meßbar ist. Zu . diesem Zweck ist
neben den beiden Skalen ein verstellbarer Schieber 6,4 angeordnet, dessen Länge
zweckmäßig der höchstzulässigen Leistung, beispielsweise 1,5 kW, entspricht. Gegebenenfalls
kann dieser verstellbare Schieber 6¢ mit einer Leistungs- oder Prozentskala versehen
sein. An einer solchen 'in Prozent geeichten Skala ist zum Unterschied von dem vorher
erwähnten und in Abb. 5 erläuterten Anzeigegerät nur ablesbar das Verhältnis der
höchstzulässigen Leistung zu der Leistung, die die Röntgenröhre auf Grund der Anzeigen
der beiden Zeiger 62 und 63 hat bzw. haben wird. Das in Abb. 5 erläuterte
in Prozent geeichte Leistungsmeßgerät gibt im Gegensatz dazu das Verhältnis der
eingestellten Leistung zu der bei der eingestellten Zeit höchstzulässigen Leistung
an. In dem Ausführungsbeispiel 7 ist der Einfachheit halber als Ausgangspunkt für
die beiden Zeiger der Wert io gezeichnet. Es ist ohne weiteres möglich, als gemeinsamen
Ausgangspunkt für beide Zeiger den Nullpunkt zu wählen. Die Länge des verstellbaren
Schiebers muß dann entsprechend vergrößert werden. Auch brauchen die Nullpunkte
der beiden Meßgeräte nicht zusammenzufallen. In einem solchen Fall muß der Schieber
um die Entfernung der beiden Nullpunkte voneinander noch weiter verlängertwerden.
Dme,Meßgenau:igkeit wird durch diese Maßnahmen nicht beeinflußt. Die Anordnung kann
auch so getroffen werden, daß der verstellbare Schieber 64 mit einem der beiden
Zeiger, z. B. dem Zeiger 63, gekuppelt wird. Er kann dann ähnlich wie das Fenster
bei einem Rechenschieber ausgebildet sein und über den beiden Skalen verschiebbar
sein.
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Die Zeiger 62 und 63 können ebenso wie von elektrischen Meßgeräten
auch von mechanischen Abbildern, beispielsweise den Reguliervorrichtungen für die
von ihnen anzuzeigenden Meßgrößen, gesteuert werden. Die Verstellung der Zeiger
im Sinne einer logarithmischen Skala kann dadurch erreicht werden, daß die Kontakte
der Reguliervorrichtungen entsprechend räumlich angeordnet sind oder durch Einfügen
einer entsprechenden übersetzung bzw. Kurve zwischen die Kupplung
der
Zeiger und der Reguliervorrichtung. Es ist nicht erforderlich, daß die Skalen, so
wie in der Abb. 7 gezeichnet, gerade verlaufen, sie können auch dieselbe Form erhalten,
wie sie die verschiedenen bekannten Meßgeräte haben.
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In der Abb.8 ist ein Leistungsmeßgerät ähnlich dem in Abb. 7 dargestellten
gezeichnet. Es unterscheidet sich jedoch von diesem dadurch, daß als Milliainperemeter
und als Kilovoltmeter je ein Lichtzeigerinstrument verwendet wird. Ein Spiegel 66
wird von dem Meßsystein eines Milliamperemeters verstellt, während ein Spiegel 67
von dem Meßsystem eines Kilovoltmeters gesteuert wird. Jedem der beiden Spiegel
ist eine Lichtquelle 68 bzw. 69 zugeordnet. Je nach der Stellung des Spiegels 66,
d. h. je nach der Größe des Stromes, wirft der Spiegel 66 eine Lichtmarke 7o auf
die Milliampereskala 71, während der Spiegel 67 eine Lichtmarke 72 auf der
Kilo-* voltskala erscheinen läßt. Der Charakter der beiden Skalen 71 und 73 ist
wieder logarithmisch. Die Entfernung zwischen den beiden Lichtmarken 7o und 72 kann
wieder wie in Abb.7 gemessen werden und gestattet, die Leistung abzulesen. Wenn
eine dritte Lichtquelle 74 derart feststehend angeordnet wird, daß ihr Lichtstrahl
über den Spiegel 66 auf die Skala geworfen werden kann, so kann die Einstellung
derart getroffen werden, daß die Entfernung von der Lichtmarke 7o bis zu der von
der Lichtquelle 74 stammenden Lichtmarke 75 die höchstzulässige Leistung angibt.
Der Winkel a muß immer gleich groß dem Winkel ß sein und ist, wenn die Lichtquellen
7¢ und 68 feststehen, konstant; seine Größe entspricht also der höchstzulässigen
Leistung. In der Abbildung sind der besonderen Übersicht halber die Mittel nicht
angegeben, durch welche erreicht werden kann, daß bei konstantem Winkel a auch die
Entfernung zwischen den beiden Lichtmarken 70 und 75 stets gleich groß ist.
Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die Skala kreisförmig angeordnet
wird und die Spiegel in den Mittelpunkt dieses Kreises gesetzt werden. Annähernd
zufriedenstellend wird auch das Ergebnis, wenn man die Spiegel von der Skala möglichst
weit entfernt unterbringt. Es empfiehlt sich, die Lichtmarke 75 andersfarbig zu
machen als die beiden Lichtmarken 70 und 72. Auch kann die Anordnung so getroffen
werden, daß die ganze Strecke zwischen den Punkten 70 und 75 in einer besonderen
Farbe beleuchtet wird, so daß man sozusagen ein farbiges Leistungsband, ähnlich
dem Schieber 64 in Abb. 7, erhält. Solange die Lichtmarke 72 sich innerhalb dieses
Lichtbandes befindet, ist die höchstzulässige Leistung nicht überschritten. Umgekehrt
kann man auch den Bereich, der rechts von dem Lichtpunkte 7 5 liegt, farbig beleuchten,
so daß in dem Augenblick, wo die Lichtmarke 72 in dieses Lichtband hineingeht, deutlich
erkennbar wird, daß die höchstzulässige Leistung überschritten wird.
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In der Abb. 8 ist noch weiter angedeutet, daß die Lichtquelle 74 verstellt
werden kann, und zwar soll die Verstellung entsprechend der durch die Zeitschaltuhr
eingestellten Zeit erfolgen. Je nach der eingestellten Zeit ändert sich also die
Größe der Winkel a und ß, so daß die Entfernung zwischen den Lichtmarken 70 und
75 die der jeweilig eingestellten Zeit entsprechende höchstzulässige Leistung anzeigt.
Bei kürzeren Zeiten wird die zulässige Leistung größer; die Lichtquelle 74 muß dann
also derart verstellt werden, daß der Winkel ß größer wird; dann wird auch der Winkel
x und damit die Entfernung zwischen den Lichtmarken 7o und 75 größer. Bei längeren
Zeiten muß die Lichtquelle so verstellt werden, daß der Winkel ß kleiner wird; dann
wird auch der Winkel a und die Entfernung zwischen den Punkten 70 und 75
kleiner, d. h. bei längeren Zeiten ist die höchstzulässige Leistung kleiner.
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In der Abb. 9 ist eine besonders vorteilhafte Anordnung der Meßgeräte
einschließlich des Kilowattanzeigers dargestellt. Der Zeitskala sind hier noch zwei
weitere Skalen, die in Kilowatt geeicht sind, zugeordnet. Die eine Skala gibt beispielsweise
diejenigen Leistungswerte an, die für eine 6-kW-Röhre bei den verschiedenen Zeiten
zulässig sind. Die andere Skala gibt die entsprechenden Werte für eine zo-kW-Röhre
an. Der Bedienende kann also an der Zeitskala stets ablesen, wie hoch die betreffende
Röhre, mit welcher :er arbeiten will, belastet werden darf, und kann durch entsprechende
Regulierung dafür sorgen, daß der Zeiger des Kilowattmeters auf den betreffenden
durch den Zeitzeiger angezeigten Wert geht. Statt des neben dem Kilowattanzeiger
liegenden Kilowattsekundenmeßger'ätes kann man auch ein Milliamperesekundenmeßgerät
einbauen.
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Bei der in der Abb. zo dargestellten Anordnung der Meßgeräte ist der
entsprechend der Zeit eingestellte Zeiger mitsamt seinen drei Skalen fortgelassen.
Statt dessen erscheint über der Skala des Kilowattanzeigers eine Marke, die entsprechend
der jeweils eingestellten Zeit den höchstzulässigen Leistungswert angibt, also beispielsweise
ad. kW. Wenn die Zeit geändert wird, so erscheint über der Kilowattskala eine andere
Zahl, auf welche der Bedienende dann das Leistungsmeßgerät durch entsprechende Regulierung
des Apparates einstellt. Statt die Marke oberhalb der Kilowattskala erscheinen zu
lassen, kann man die Anordnung auch so treffen, daß eine von
der
Zeiteinstellung gesteuerte Marke oder Zeiger auf der Kilowattskala unmittelbar wandert.
Der Zeiger des Leistungsmeßgerätes darf dann niemals über den entsprechend der Zeitschaltuhr
eingestellten Zeiger hinausgehen. Die Einstellung der auf der Kilowattskala wandernden
Marke entsprechend der Zeitschaltuhr muß nach einem Diagramm erfolgen, welches die
bei jeder eingestellten Zeit höchstzulässige f.eistung angibt. Dieses Diagramm ist
durch die Charakteristik der jeweils verwendeten Röhre und ihre Wärmeaufnahme- und
Abkühlverhältnisse gegeben. In der Kupplung zwischen der Zeitschaltuhr und der auf
der Kilowattskala wandernden Marke muß also eine entsprechende Übersetzung oder
eine geeignete Kurvenführung vorgesehen sein. Es ist aber auch möglich, ein elektrisches
Abbild vorzusehen, das dafür sorgt, daß der Zeiger in der gewünschten Weise verstellt
wird.
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In der Abb. i i ist eine Anordnung der Meßgeräte bezeichnet, bei der
neben den einzelnen Skalen Max'ken erscheinen, welche die Art der betreffenden Aufnahme,
z. B. Lungenaufnahme, I_, Herzaufnahme, Magenaufnahine o. dgl., angeben. Die Anordnung
kann beispielsweise so getroffen sein, daß der Bedienende einen Wahlschalter auf
die gewünschte Aufnahme einstellt, worauf die betreffenden Klarken an der gewünschten
Stelle der einzelnen Skalen, z. B. durch Aufleuchten, erscheinen. Der Bedienende
braucht jetzt nur die Regelvorrichtungen so zu betätigen, daß die Zeiger bzw. bei
Verwendung von Lichtzeigerinstrumenten die Lichtmarken auf die neben den Skalen
befindlichen Marken eingestellt werden; sobald dies geschehen ist, kann die Aufnahme
gemacht werden. Dabei kann an der Kilowattprozentskala stets abgelesen werden, ob
die höchstzulässige Leistung auch nicht überschritten ist bzw. mit wieviel Prozent
der höchstzulässigen Leistung die Aufnahme gemacht wird. Die Milliampereskala kann
auch in Fortfall kommen, da sie nicht unbedingt erforderlich ist. Statt der in der
Abbildung gezeichneten Kilowattsekundenskala kann auch eine Milliamperesekundenskala
verwendet werden. Wenn man sich die neben den Skalen erscheinenden Marken für die
einzelnen Aufnahmearten ersparen will, kann man von vornherein die Meßgeräte mit
Ausnahme des Kilowattprozentanzeigers bzw. des an seiner Stelle auch verwendbaren
Kilowattanzeigers mit einer Skalenbezeichnung entsprechend den aufzunehmenden Objekten
bzw. Organen versehen und die Zahleneinteilung vollständig fortlassen. Um diese
Skalen übersichtlich zu gestalten, kann man sie auch als eine mit mehreren Reihen
versehene Mehrfachskala ausbilden, wobei zweckmäßig jeder Organ- oder Objektgruppe,
z. B. Lunge und Herz, Magen, Extremitäten usw., eine derartige Reihe zugeordnet
ist. Zweckmäßig werden sämtliche Instrumente als Lichtzeigerinstrumente ausgebildet.
Dies -hat den Vorteil, daß die Instrumente im Dunkeln gut abgelesen, werden können,
ohne daß dabei der Aufnahmeraum beleuchtet ist. Außerdem ergibt sich eine ganz besonders
übersichtliche Anordnung.
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In der Abb. 1z ist ein Schalttisch für eine Röntgenanlage dargestellt,
in welchem zweckmäßig der Hochspannungserzeuger bzw. -transformator, sämtliche Reguliervorrichtungen
und die Meßgeräte untergebracht sind. Der Transformator und die Reguliervorrichtungen
sitzen im Innern des Schalttisches, während die Antriebsvorrichtungen für die Reguliervorrichtungen
sowie die Meßgeräte auf dem Schalttisch angebracht sind. Die Einstellung erfolgt
zweckmäßig in folgender Weise: Mit dem Reguliergriff So wird die Spannung eingestellt
und an dem Kilovoltmeter 81 abgelesen. Dann wird mit dem Heizstrornregler
82 der Röhrenstrom eingestellt und das Produkt Röhrenspannung mal Röhrenstrom,
also die Röhrenleistung, an dem Kilowattmeter 83 abgelesen. Als -dritte GrWe
wird die Zeit mit Hilfe des Handgriffes 84 eingestellt und das Produkt Kilowatt
mal Zeit gleich Kilowattsekunden an dem Instrument 85 abgelesen. Das Instrument
85 kann auch ein Milliamperesekundenmeßgerät sein. Das Verhältnis der eingestellten
Leistung zu der bei der jeweils eingestellten Zeit höchstzulässigen Leistung wird
an dein Prozentleistungsmesser 86 angezeigt. Auf dieses Instrument kann dann verzichtet
werden, wenn das Kilowattmeter 83 in der Weise ausgebildet wird, wie dies an Hand
der Abb. io erläutert worden ist. Sind alle Bedingungen voreingestellt, so wird
mit dem Schalter 87 die Röntgenröhre eingeschaltet.
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Die verschiedenen Instrumente können auch mit Schleppzeigern ausgerüstet
werden, welche eine Überschreitung der zulässigen Werte anzeigen. Auch Registriervorrichtungen
können für diesen Zweck vorgesehen sein. Die Anordnung kann auch so getroffen werden,
daß besondere Alarmsignale eingeschaltet werden, «renn die zulässigen Werte überschritten
werden. Auch kann das Einschalten der Röntgenröhre gesperrt werden, wenn eine Überschreitung
der zulässigen Leistung eintreten sollte. Auf diese Weise kann mit Sicherheit eine
Überbelastung und damit eine Beschädigung oder Zerstörung der Röntgenröhre bzw.
des Apparates verhindert werden.
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Werden verschiedene Röntgenröhren verwendet, so können die für die
Zeitbeeinflussung vorgesehenen Einrichtungen entsprechend
umschaltbar
gemacht werden. Dies kommt in Frage für die Messung der Prozentleistung oder der
höchstzulässigen Leistung. Werden Röntgenröhren mit verschiedener Heizcharakteristik
verwendet, so können ebenfalls Umschalter vorgesehen werden, welche die Milliamperebeeinflussung
bei der Leistungsanzeige, der Prozentleistungsanzeige und der Kilowattsekunden-
bzw. Milliamperesekundenanzeige entsprechend ändern. Der Umschalter für die Zeitbeeinflussung
sowie der Umschalter für die Änderung der Milliamperezahl können dann miteinander
gekuppelt werden. Weiter ist es vorteilhaft, diesen Umschalter mit dem Wahlschalter
für die einzelnen Arbeitsplätze zu kuppeln, so daß eine automatische Umschaltung
bzw. Anpassung der einzelnen Anzeigegeräte an die jeweils gewählte Röhre stattfindet.