Röntgenapparat Röntgenapparate besitzen meist eine oder mehrere Regeleinrichtungen. So kann eine Einrichtung vorhanden sein, um die Span nung zwischen der Änode und der Kathode der Röntgenröhre (Röhrenspannung) zu wählen und auch eine Regeleinrichtung zur Einstellung des Glühkathodenheizstromes. Mit letzterer Einrichtung wird die Elektro nenemission in der Röntgenröhre (Röhren strom) geregelt.
In gewissen Fällen werden Massnahmen getroffen, um zu verhüten, dass der- Röhren strom von der eingestellten Lage des Span nungswählers abhängt. Diese bieten den Vorteil, dass bei der Herstellung von Rönt genaufnahmen die verschiedenen Belastungs werte leichter einstellbar sind. Ist in Abhän gigkeit von der Art des zu photographieren den Objektes die erforderliche Röhrenspan nung bestimmt, so kann festgesetzt werden, wie gross das Produkt des Röhrenstromes und der Belichtungszeit, also die Ladung, zur Erziehung einer bestimmten Schwärzung der photographischen Platte sein muss.
Die mit tels des Stromreglers und des Zeitwählers ein gestellte Ladung kann auf einer meist in mAs geeichten Ableseskala erkennbar gemacht werden. Wenn nun der Röhrenstrom von der Röhrenspannung abhängig ist, ist für jede zu wählende Röhrenspannung eine andere mAs- Skala erforderlich. Wenn sich aber der Röhrenstrom infolge einer Spannungsände rung nicht ändert, so kann bei jeder zu wäh lenden Spannung die gleiche mAs dienen.
Es sind verschiedene Mittel bekannt, durch die der Röhrenstrom von der Lage des Spannungswählers unabhängig gemacht wer den kann. Man kann z. B. einen veränder lichen Widerstand im Glühstromkreis der Röntgenröhre anbringen und dessen Regel organ mit dem zum Wählen .der Röhr-3n- spannung dienenden Regelorgan. kuppeln. Auch wird für den gleichen Zweck in gewis sen Fällen ein Transformator benutzt, dessen Primärspannung mittels eines mit dem Span nungswähler gekoppelten Bedienungsorgans geregelt wird. und dessen Sekundärwicklung im Glühstromkreis liegt.
Ganz genau wirken diese Massnahmen nicht infolge des Umstan des, dass die Röhrenspannung nicht aus schliesslich durch die Stellung .des Spannungs wählers, sondern auch durch den Spannungs verlust in verschiedenen. Widerständen be dingt wird, und dieser Spannungsverlust ändert sich mit der Stromstärke. Sie können daher nur bei einem bestimmten Wert des Röhrenstromes zu einer vollständigen < Kor rektion führen.
Zum Ändern der Röhrenspannung wird ein Transformator mit :einstellbarem über- setzungsverhältnis verwendet. Der durch den Widerstand im Primärkreis dieses Transfor- inators herbeigeführte Spannungsverlust än dert sich nicht nur mit dem Röhrenstrom, sondern auch mit dem Übersetzungsverhältnis.
Gewöhnlich wird mit dem Röntgengerät ein Diagramm mit mehreren Kurven gelie fert, die je einem bestimmten Strom entspre chen und die Röhrenspannung ass Funktion des Übersetzungsverhältnisses des Regel- transformators darstellen. Aus diesem Kurven blatt kann die bedienende Person die Stel lung ablesen, welche der Spannungsregler einnehmen muss,
um bei einem gegebenen Röhrenstrom eine bestimmte Röhrenspannung erwarten zu können. Auch kann eine Tabelle benutzt werden, in der die erforderliche Lage des Spannungsreglers für jede Kombi nation des Röhrenstromes und der Röhren spannung verzeichnet ist. In den meisten Fällen sind diese Stellungen auf einer dem Bedienungsorgan zugeordneten Bedienungs skala durch eine Nummer angedeutet.
Für die Aufzeichnung einer solchen Kurve werden gewöhnlich am Röntgengerät bei jeder Stellung des Spannungswählers mehrere Messungen, jeweils für eine Reihe von Röhrenstromwerten, durchgeführt. Bei der Installation des Geräts wird der Widerstand endgültig auf den Wert eingestellt, welcher der graphischen Darstellung zugrunde liegt.
Die Erfindung bezweckt, die Herstellung der Spannungsgraphik und die Einstellung der Röhrenspannung. zu erleichtern. Zu die sem. Zweck ist der Röntgenapparat nach der Erfindung mit ,einer Einrichtung versehen, die bewirkt, dass bei einem gegebenen Wert des Röhrenstromes der Spannungsverlust bei jeder Stellung des Spannungswählers gleich ist.
Die Linien der Spannungsgraphik werden dann gerade und man braucht nur in einer Stellung des Spannungswählers die Röhren spannung für eine Reihe von Röhrenstrom werten zu bestimmen.
Die mit der Einstellung der verschiedenen Belastungswerte bei einem Röntgenapparat "nach der Erfindung beauftragte Person ist besser in der Lage, den Spannungswähler zu bedienen, ohne die Graphik heranzuziehen, da sie den einer beliebigen Lage des Span- nungswählers entsprechenden Nominalwert nur um einen für sämtliche Lagen gleichen Betrag herabsetzen oder erhöhen muss, um die Grösse der wirklichen Röhrenspannung zu erzielen; .dieser Betrag ist im übrigen noch vom Röhrenstrom abhängig.
Nach der Erfindung ist der Regler der Röhrenspannung mit einem regelbaren Wi derstand im Speisekreis der Röntgenröhre ge koppelt, so dass. sich die Impedanz in diesem Kreis, und demnach der Spannungsverlost, bei Änderung der Spannung ändert. Wird auf eine Weise, die im nachfolgenden näher erläutert wird, der Wert berechnet, den die- er 'iderstand bei den verschiedenen Stel- s V lungen des Spannungswählers haben muss,
um den Spannungsverlust konstant zu halten, so ergibt sich eine nichtlineare Beziehung zwi schen dem V4Tiderstand und dem Über setzungsverhältnis des . Regeltransformators. Es ergibt sich aber, dass bei Verwendung eines Widerstandes, dessen Regelstufen denen des Übersetzungsverhältnisses proportional sind, kein grosser Fehler gemacht. wird, wenn nur dafür Sorge getragen wird, dass der Span nungsverlust wenigstens bei den Grenzen des Regelbereiches der Röhrenspannung nahezu gleich ist.
Der Apparat nach der Erfindung kann auch derart eingerichtet. werden, dass die Röhrenspannung nicht. mehr von der Stellunn des Stromreglers abhängig ist. Es ist. dann nicht mehr erforderlich, für die Einstellung der Röhrenspannung eine Graphik oder Ta belle heranzuziehen, oder eine Reihe von Korrektionswerten im Gedächtnis zn behal ten, sondern auf der dem Bedienungsorgan des Spannungsreglers zugeordneten Ablese skala kann für jede mögliche Lage dieses Or gans eine den Wert der Röhrenspannung di rekt anzeigende Zahl angebracht werden.
Zu diesem Zweck wird der Speisespan nung der Röntgenröhre eine Hilfsspannung zugefügt. Diese Hilfsspannung ist für jedes Übersetzungsverhältnis des Regeltransforma tors gleich, ändert sich aber mit dem Röhren strom, und kann daher mittels des Bedie- nungsorgans des Stromreglers gewählt wer den.
Auf diese Weise ist auch erreicht, dass sich der Röhrenstrom in noch geringerem Masse als vorhin ändert, wenn eine andere Röhrenspannung gewählt wird. Die kleine .Änderung, die noch auftritt, indem die Hilfs spannung nicht durch den Röhrenstrom selbst, sondern durch die Stellung des Re gelorgans des Röhrenstromes bedingt wird, ist von keiner Bedeutung mehr.
Schliesslich kann der Röhrenstromregler in bekannter Weise mit einer Vorrichtung zum Wählen der Belastungsdauer gekoppelt sein, so dass der Röhrenstrom bei Zunahme der Belastungszeit abnimmt und umgekehrt. Auf diese Weise kann selbsttätig immer die günstigste Röhrenbelastung erreicht werden und eine Überlastung der Röhre wird ver mieden.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der beiliegenden Zeichnung beispielsweise näher erläutert, in der Fig. 1 ein Ersatzbild der Schaltung eines Röntgenapparates und Fig. 2 ein Beispiel 1 des Schaltbildes eines Röntgenapparates nach der Erfindung in einfacher Form darstellt.
Fig. 1 dient zur Erläuterung, was die Ursache des Spannungsverlustes ist --und auf welche Weise dessen Wert bestimmt werden kann. In der Figur ist der als Auto-. transformator ausgebildete Regeltransforma tor mit TI und der Hochspannungstransfor mator mit T2 bezeichnet. Das regelbare Über setzungsverhältnis des Autotransformators wird durch N1 und das konstante Über setzungsverhältnis des Hochspannungstrans formators durch N2 dargestellt.
Wird die als konstant anzusehende Spannung, des Speise netzes mit En bezeichnet, so ist die auftre tende Röhrenspannung bei einem Röhren strom gleich 0 (Leerlaufspannung) Ea <I>-</I> NiN24 <I>.</I>
Der Widerstand des Primärstromkreises im Regeltransformator ist in Fig. 1 durch einen konzentrierten Widerstand R" darge- stellt. Der verbleibende Widerstand im Pri märstromkreis des Hochspannungstransfor- mators ist ih Fig. 1 durch einen konzentrier ten Widerstand Ra, dargestellt.
Der mit der Röntgenröhre in Reihe liegende Widerstand des Sekundärstromkreises des Hochspan nungstransformators, von dem der Wider stand etwa vorhandener Gleiehrichterröhren einen Teil bildet, ist in Fig. 1 durch einen konzentrierten Widerstand Rt dargestellt.
Die auftretende Röhrenspannung bei einem Wert des Röhrenstromes gleich I kann durch
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dargestellt werden. Dabei stellt
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den Spannungsverlust E,, dar, Dieser Span nungsverlust ist dem Strom proportional und besteht aus zwei Komponenten: I i
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und<I>I R"</I> Ni N2. Die erstere Komponente ist nicht vom Übersetzungsverhältnis N1 ab hängig, die zweite ändert sich quadratisch mit Ni. .
Bemerkt wird, dass Ra in Wirklichkeit etwas von Ni abhängig ist Durch erfahrungs- gemässe Einstellung der Widerstandsstufen wird aber vermieden, dass dies zu fehler haften Werten führt.
Die Änderung der Komponente
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des Spannungsverlustes wird durch einen regelbaren zusätzlichen Widerstand im Speise kreis des Hochspannungstransformators aus geglichen, dessen Regelorgan mit dem des Regeltransformators gekoppelt ist. Folglich ändert sich der Wert Ra bei Änderung von N1. Wenn
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ist., wobei C einen konstanten Wert dar stellt, so ist für einen Strom I der gesamte Spannungsverlust bei jedem Wert von N1 gleich.
Um das Gerät gleichzeitig derart ein zurichten, dass bei jeder Stellung des Span- nungswählers die. wirkliche Röhrenspannung angegeben werden kann, die ungeachtet des Röhrenstromwertes bei dieser Läge erreicht wird, wird der im Regeltransformator indu zierten Spannung eine Hilfsspannung EI, solchen Wertes zugefügt, dass Eh - E" einen Betrag ergibt, der sich nicht mit I ändert. Folglich muss
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konstant sein.
Ersetzt man dabei Ra durch den oben abgeleiteten Ausdruck, so ergibt sich, dass diese Bedingung bedeutet, dass <I>Eh -</I> IRt einen konstanten Wert ergeben muss, dass also die Hilfsspannung sich in pro portionalem Verhältnis zum Strom ändern muss.
Das Schaltbild nach Fig. 2 zeigt den als Autotransformator ausgebildeten Transfor mator 1, der mit den Netzklemmen über den einstellbaren - Widerstand 3 verbunden ist.
Letzterer dient. dazu, die Impedanz des Pri märkreises des Regeltransformators auf den jenigen Wert zu bringen, der beim Eichen des Gerätes gegolten hat oder bei der Auf zeichnung der Spannungsgraphik berücksich- tigt wurde. Der Primärstromkreis enthält ferner den Regler 4, der eine der Zuleitungen mit verschiedenen Anzapfiuigen der Transfor- matorwickhmg verbinden kann.
Durch diesen Regler kann, umgeachtet der örtlichen Ände rungen der Netzspannung, ein zwischen zwei festen Punkten der Transformatorwicklung angebrachter Voltmeter 5 immer auf eine vor geschriebene Anzeige eingestellt werden.
Der Glühstrom für- die Kathode der Röntgenröhre 6 wird vom Glühstromtransfor- matar 7 geliefert. Wie bereits eingangs er wähnt wurde, sind zum Konstanthalten des Röhrenstromes bei Änderung der Röhren spannung verschiedene Verfahren bekannt.
Auf diese braucht nicht weiter eingegangen zu werden, aber vollständigkeitshalber ist ein zu diesem Zweck dienender Regelwider stand 8 im Primärstromkreis des Glühstrom transformators dargestellt, dessen Regelorgan mit =dem Spannungswähler 13 gekoppelt ist. Der Glühstromkreis besitzt ferner eine Spannungsstabilisiervorrichtung 9 und einen Regelwiderstand 10. Letzterer dient zum Re geln des Röhrenstromes.
Der Hochspannungsgenerator ist ein Trans formator 12, dessen Sekundärwechselstrom, durch Ventile 14 gleichgerichtet, der Rönt genröhre 6 zugeführt wird.
Der Regeltransformator 1 liefert die Speisespannung dein Hochspannungstransfor mator 12, dessen Primärwicklung durch den Spannungswähler 13 an verschiedene An zapfungen des Regeltransformators 1 gelegt werden kann.
Im Primärstromkreis des Transformators 12 liegt ein veränderlicher Widerstand 18, dessen Regelorgan mit dem Spannungswähler 1.3 gekoppelt ist. Um zu zeigen, dass 13, 18 und 8 entweder mechanisch oder auf andere Weise miteinander gekuppelt sind, sind diese Teile in der Figur durch eine strich punktierte Linie miteinander verbunden.
Es ist die Absicht, dass bei einer Ände rung der Lage des Spannungswählers 13 der Wert des Widerstandes 18 sich derart ändert, da.ss der Spannungsverlust durch diese La genänderung nicht beeinflusst wird. Obzwar oben abgeleitet wurde, dass der Wert des Wi derstandes 18 sich quadratisch mit dem Transformationsverhältnis von 1 ändern muss, wurde festgestellt, dass beim kleineren Regelbereich, mit dem man in der Praxis meist zu tun hat, eine lineare Änderung eine hinreichend genaue Annäherung ergibt.
Der höchste Wert von N1, auf den der Span nungswähler einstellbar ist, ist meist nicht höher als dreimal der kleinste Bei diesem Re gelbereich ist die grösste Abweichung, die auf tritt, wenn -die den Widerstand Rt als Funk tion von N1 darstellende parabolische Kurve durch eine gerade Linie ersetzt wird, welche die äussersten Punkte dieser Kurve verbin det (also die Punkte, die dem höchsten und dem kleinsten Wert von Ni entsprechen, die der Spannungsregler ermöglicht),
nicht mehr als 20%-. Der Spannungsverlust wird ge- wöhnlich durch geeignete Wahl der verschie denen in Frage kommenden Widerstände unterhalb einer angemessenen Grenze gehal- ten. Er wird selten mehr als 25% der Leer- Iaufspanntulg betragen.
Der Ersatz eines sich auf die theoretisch richtige Weise mit. N1 än dernden Widerstandes durch einen sich linear mit diesem Wert ändernden Widerstand be wirkt daher im ungünstigsten Falle nur noch einen Fehler von höchstens 5%, -und kann daher als im Rahmen der Erfindung liegend angesehen werden.
Auf dem Kern des Regeltransformators 1 liegt eine getrennte Wicklung 16. Die in die ser Wicklung induzierte Spannung dient dazu, den Spannungsverlust von der Einstel lung des Röhrenstromreglers unabhängig zu machen. Da die Wicklung 16 in einer der Zuleitungen zum Hochspannungstransforma: tor liegt, liefert diese Spannung einen Betrag zur Speisespannung dieses Transformators.
Wie oben abgeleitet wurde, muss die in der Wicklung 16 erzeugte Hilfsspannung Et, sich mit dem Strom ändern. Um dies zu ver wirklichen, ist ein Regelorgan 17 vorgesehen, welches mit verschiedenen Anzapfungen der Hilfswicklung 16 verbunden werden kann und, wie es durch eine strichpunktierte Linie in der Figur angedeutet ist, mit dem Regel organ des Widerstandes 10 gekoppelt ist. Auch die Regelstufen der Hilfswicklung 16 können am besten empirisch bestimmt wer den.
Das Ein- und Ausschalten des Speise stromes des Hochspannungstransformators (zu Beginn bzw. am Ende der Belastungszeit) erfolgt durch den elektromagnetisch betätig ten Schalter 19, dessen Erregungsstrom durch ein Zeitbestimmungselement 11 gesteuert wird. Dieses Element kann gewünschtenfa.lls in bekannter Weise mit dem Bedienungsorgan des Widerstandes 10 gekoppelt sein (in der Zeichnung durch eine strichpunktierte Linie angedeutet), so dass entweder verhütet wird, dass die Röntgenröhre stärker belastet wird als bei der gewählten Belastungsdauer zu lässig ist, oder immer eine möglichst gün stigste Belastung der Röntgenröhre erreicht wird.
Der Regelwiderstand 18 kann auch im Primärstromkreis statt im Sekundärstrom kreis des Autotransformators 1 liegen. Den obengegebenen Gleichungen kann leicht ent nommen werden, welcher Bedingung die Re gelcharakteristik des Widerstandes dann theo retisch entsprechen muss. Die Hilfsspannung der Wieklung 16 mu.ss sich auch in diesem Falle in proportionalem Verhältnis zum Röhrenstrom ändern.
X-ray apparatus X-ray apparatus usually have one or more control devices. Thus, a device can be present to select the voltage between the anode and the cathode of the X-ray tube (tube voltage) and also a control device for setting the hot cathode heating current. With the latter device, the electron emission in the X-ray tube (tube current) is regulated.
In certain cases, measures are taken to prevent the tube current from depending on the set position of the voltage selector. These offer the advantage that the various load values can be set more easily when making x-ray images. If the required tube voltage is determined as a function of the type of object to be photographed, it can be determined how large the product of the tube current and the exposure time, i.e. the charge, must be to produce a certain blackening of the photographic plate.
The charge set by means of the current regulator and the time selector can be identified on a reading scale, usually calibrated in mAs. If the tube current depends on the tube voltage, a different mAs scale is required for each tube voltage to be selected. However, if the tube current does not change as a result of a voltage change, the same mAs can be used for each voltage to be selected.
Various means are known by which the tube current can be made independent of the position of the voltage selector. You can z. B. attach a variable resistor in the glow circuit of the X-ray tube and its control organ with the control organ for selecting .der tube 3n- voltage. couple. Also, for the same purpose, a transformer is used in certain cases, the primary voltage of which is regulated by means of an operating element coupled to the voltage selector. and its secondary winding is in the glow circuit.
These measures do not work precisely because of the fact that the tube voltage is not only caused by the position of the voltage selector, but also by the voltage loss in various. Resistances is conditional, and this voltage loss changes with the current strength. They can therefore only lead to a complete correction at a certain value of the tube current.
A transformer with an adjustable transmission ratio is used to change the tube voltage. The voltage loss caused by the resistance in the primary circuit of this transformer changes not only with the tube current, but also with the transformation ratio.
A diagram with several curves is usually supplied with the X-ray device, each of which corresponds to a specific current and which represents the tube voltage as a function of the transformation ratio of the regulating transformer. From this curve sheet, the operator can read the position that the voltage regulator must assume,
in order to be able to expect a certain tube voltage for a given tube current. A table can also be used in which the required position of the voltage regulator for each combination of the tube current and the tube voltage is recorded. In most cases, these positions are indicated by a number on a control scale assigned to the control unit.
To record such a curve, several measurements are usually carried out on the X-ray machine with each position of the voltage selector, each for a series of tube current values. When installing the device, the resistance is finally set to the value on which the graph is based.
The invention aims to produce the voltage graph and to set the tube voltage. to facilitate. To this sem. The purpose of the X-ray apparatus according to the invention is to provide a device which has the effect that, for a given value of the tube current, the voltage loss is the same for every position of the voltage selector.
The lines of the voltage graph then become straight and you only need to set the tube voltage for a series of tube current values in one position of the voltage selector.
The person charged with setting the various exposure values in an X-ray apparatus "according to the invention is better able to operate the voltage selector without having to refer to the graphic, since the nominal value corresponding to any position of the voltage selector is only increased by one for all positions must reduce or increase the same amount in order to achieve the size of the real tube voltage; this amount is also dependent on the tube current.
According to the invention, the regulator of the tube voltage is coupled with a controllable resistance in the supply circuit of the X-ray tube, so that the impedance in this circuit, and therefore the voltage lost, changes when the voltage changes. If the value that this resistance must have at the various positions of the voltage selector is calculated in a way that will be explained in more detail below,
In order to keep the voltage loss constant, there is a non-linear relationship between the V4 resistance and the transmission ratio of the. Regulating transformer. It turns out, however, that when using a resistor whose control stages are proportional to those of the transmission ratio, no major mistake is made. if care is only taken that the voltage loss is almost the same, at least at the limits of the control range of the tube voltage.
The apparatus according to the invention can also be set up in this way. that the tube voltage is not. depends more on the position of the current regulator. It is. then it is no longer necessary to use a graphic or table to set the tube voltage, or to keep a number of correction values in memory, but instead a reading scale assigned to the operating element of the voltage regulator can display the value of the for every possible position of this organ Tube voltage directly displayed number must be attached.
For this purpose, an auxiliary voltage is added to the supply voltage of the X-ray tube. This auxiliary voltage is the same for every transformation ratio of the regulating transformer, but changes with the tube current and can therefore be selected by means of the control element of the current regulator.
In this way it is also achieved that the tube current changes to an even smaller extent than before when a different tube voltage is selected. The small change that still occurs because the auxiliary voltage is not caused by the tube current itself, but rather by the position of the regulating organ of the tube current, is no longer relevant.
Finally, the tube current regulator can be coupled in a known manner to a device for selecting the load duration, so that the tube current decreases as the load time increases, and vice versa. In this way, the most favorable tube load can always be achieved automatically and overloading of the tube is avoided.
The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing, for example, in which FIG. 1 shows an equivalent diagram of the circuit of an X-ray apparatus and FIG. 2 shows an example 1 of the circuit diagram of an X-ray apparatus according to the invention in a simple form.
Fig. 1 serves to explain what the cause of the voltage loss is - and how its value can be determined. In the figure it is as a car. transformer-trained control transformer with TI and the high-voltage transformer with T2. The controllable transmission ratio of the autotransformer is represented by N1 and the constant transmission ratio of the high-voltage transformer is represented by N2.
If the voltage of the supply network, which is to be regarded as constant, is denoted by En, the tube voltage that occurs with a tube current is equal to 0 (open circuit voltage) Ea <I> - </I> NiN24 <I>. </I>
The resistance of the primary circuit in the control transformer is shown in FIG. 1 by a concentrated resistor R ″. The remaining resistance in the primary circuit of the high-voltage transformer is shown in FIG. 1 by a concentrated resistor Ra.
The resistor in series with the X-ray tube of the secondary circuit of the high-voltage voltage transformer, of which the counter was any existing rectifier tubes forming a part, is shown in Fig. 1 by a concentrated resistance Rt.
The tube voltage that occurs at a value of the tube current equal to I.
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being represented. It represents
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the voltage loss E ,, This voltage loss is proportional to the current and consists of two components: I i
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and <I> I R "</I> Ni N2. The first component does not depend on the gear ratio N1, the second changes quadratically with Ni.
It is noticed that Ra is actually somewhat dependent on Ni. However, setting the resistance levels based on experience prevents this from leading to incorrect values.
The change of the component
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the voltage loss is compensated for by a controllable additional resistor in the supply circuit of the high-voltage transformer, the control element of which is coupled to that of the control transformer. As a result, the Ra changes as N1 changes. If
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is., where C represents a constant value, then for a current I the total voltage loss is the same for each value of N1.
In order to set up the device at the same time in such a way that the. real tube voltage can be specified, which is achieved regardless of the tube current value at this length, an auxiliary voltage EI, of such a value is added to the voltage induced in the regulating transformer that Eh - E "results in an amount that does not change with I. Consequently, must
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be constant.
If Ra is replaced by the expression derived above, it follows that this condition means that <I> Eh - </I> IRt must result in a constant value, i.e. that the auxiliary voltage must change in proportion to the current.
The circuit diagram of FIG. 2 shows the transformer 1, designed as an autotransformer, which is connected to the mains terminals via the adjustable resistor 3.
The latter serves. to bring the impedance of the primary circuit of the regulating transformer to the value that was valid when the device was calibrated or when the voltage graph was recorded. The primary circuit also contains the regulator 4, which can connect one of the supply lines to various taps of the transformer winding.
With this controller, regardless of local changes in the mains voltage, a voltmeter 5 attached between two fixed points of the transformer winding can always be set to a pre-written display.
The glow current for the cathode of the X-ray tube 6 is supplied by the glow current transformer 7. As it was mentioned at the beginning, various methods are known for keeping the tube current constant when the tube voltage changes.
This does not need to be discussed further, but for the sake of completeness, a control resistor 8 used for this purpose is shown in the primary circuit of the glow current transformer, the control element of which is coupled to the voltage selector 13. The glow circuit also has a voltage stabilizing device 9 and a variable resistor 10. The latter is used to regulate the tube current.
The high-voltage generator is a transformer 12 whose secondary alternating current, rectified by valves 14, the X-ray tube 6 is supplied.
The regulating transformer 1 supplies the supply voltage to your high-voltage transformer 12, the primary winding of which can be placed through the voltage selector 13 to various taps on the regulating transformer 1.
In the primary circuit of the transformer 12 there is a variable resistor 18, the control element of which is coupled to the voltage selector 1.3. In order to show that 13, 18 and 8 are coupled to one another either mechanically or in some other way, these parts are connected to one another in the figure by a dash-dotted line.
The intention is that when the position of the voltage selector 13 changes, the value of the resistor 18 changes in such a way that the voltage loss is not influenced by this change in position. Although it was deduced above that the value of the resistance 18 must change quadratically with the transformation ratio of 1, it was found that in the smaller control range, with which one usually has to deal in practice, a linear change results in a sufficiently precise approximation.
The highest value of N1 to which the voltage selector can be set is usually no higher than three times the smallest. In this control range, the greatest deviation that occurs when the parabolic curve representing the resistance Rt as a function of N1 is through a straight line is replaced which connects the outermost points of this curve (i.e. the points which correspond to the highest and lowest value of Ni made possible by the voltage regulator),
not more than 20% -. The voltage loss is usually kept below an appropriate limit by a suitable choice of the various resistances in question. It will rarely be more than 25% of the open voltage.
The replacement of one yourself in the theoretically correct way with. N1 changing resistance through a resistance changing linearly with this value therefore only has an error of at most 5% in the worst case and can therefore be regarded as lying within the scope of the invention.
On the core of the regulating transformer 1 is a separate winding 16. The voltage induced in this winding serves to make the voltage loss independent of the setting of the tube current regulator. Since the winding 16 is in one of the supply lines to the high-voltage transformer, this voltage supplies an amount for the supply voltage of this transformer.
As derived above, the auxiliary voltage Et generated in the winding 16 must change with the current. In order to implement this ver, a control element 17 is provided, which can be connected to various taps of the auxiliary winding 16 and, as indicated by a dot-dash line in the figure, is coupled to the control element of the resistor 10. The control stages of the auxiliary winding 16 can best be determined empirically.
The switching on and off of the supply current of the high-voltage transformer (at the beginning or at the end of the load period) is carried out by the electromagnetically actuated switch 19, the excitation current of which is controlled by a timing element 11. This element can, if desired, be coupled in a known manner to the operating element of the resistor 10 (indicated in the drawing by a dash-dotted line), so that either the X-ray tube is prevented from being subjected to more stress than is permissible for the selected duration of exposure, or The most favorable possible loading of the X-ray tube is always achieved.
The variable resistor 18 can also be in the primary circuit instead of in the secondary circuit of the autotransformer 1. From the equations given above, it can easily be seen which condition the control characteristic of the resistor must theoretically correspond to. The auxiliary voltage of the weighing 16 must also change in this case in proportion to the tube current.