Zur Durchleuchtung und zur Herstellung von Aufnahmen eingerichtete Röntgenanlage. Die Erfindung betrifft eine sowohl für Durchleuchtung, als für die Herstellung von Aufnahmen geeignete Röntgenanlage. Be kannte Anlagen für diesen Zweck enthalten in der Regel eine Vorrichtung, um eine Röntgenröhre mit verschiedenen Energien zu belasten, damit bei der Aufnahme mit einer stärkeren Strahlenenergie gearbeitet werden kann, als sie bei der Durchleuchtung nötig ist. Die Röhre wird meistens beweg lich angeordnet, um eine genaue Einstellung der Strahlenquelle gegenüber dem Objekt zu ermöglichen.
Die Erfindung betrifft nun eine Anlage, bei der die Erkenntnis ausgenutzt wird, dass die an eine Durchleuchtungseinrichtung zu stellenden . Anforderungen von denjenigen, die beim Herstellen von Aufnahmen zu er füllen sind, in verschiedener Hinsicht ver schieden sind. Nicht nur, dass man für den letztgenannten Zweck, schon um die Auf nahmedauer herabzusetzen, gerne eine stär kere Strahlung als für die Durchleuchtung anwendet, sondern es ist auch mit Rücksicht auf die Bildschärfe günstig, beim Her stellen der Aufnahme den Abstand zwi schen der Röhre und dem Objekt und da her auch von der lichtempfindlichen Schicht grösser zu wählen als bei der unmittelbaren Beobachtung.
Bei dieser kommt es auf die Bildschärfe weniger an, da man in diesem Falle meist in erster Linie darauf ausgeht, festzustellen, von welchen Teilen des Ob jektes eine Aufnahme hergestellt werden muss. Die Röntgenanlage gemäss der Erfindung enthält wenigstens zwei Röntgenröhren. Eine dieser Röhren dient nur zum Her stellen der Aufnahmen. Sie braucht nicht beweglich angeordnet zu sein und ist nach stehend als "Aufnahmeröhre" bezeichnet. Eine zweite Röhre dient dagegen nur als Durchleuchtungsröhre. Sie ist beweglich an geordnet und befindet sich in geringerer Entfernung vom Objektraum, das heisst von der vom Objekt einzunehmenden Stelle, als die Aufnahmeröhre.
Beim Gebrauch des Gerätes wendet man zweckmässig folgendes Verfahren an: Die Durchleuchtungsröhre wird eingeschaltet und das zu behandelnde Objekt in dem Bereich des Strahlenbündels dieser Röhre angeord net. Indem man nun die Durchleuchtungs röhre -in einer zum Bildschirm parallelen Ebene bewegt, sucht man den Teil des Ob jektes, von dem man eine detaillierte Rönt genphotographie aufnehmen will. Die Auf nahme wird dann mittelst der in grösserem Abstand angeordneten Aufnahmeröhre her gestellt.
Ist die Aufnahmeröhre unbeweglich an geordnet, so dass der Strahlenkegel die Bild fläche nur innerhalb einer unveränderlichen Einrahmung trifft, so ist es in der Regel er wünscht, das Objekt zu verschieben, bis die zu durchstrahlenden Teile hinter dieser Ein rahmung zu liegen kommen. Man kann eine richtige Einstellung in der Weise erhalten, dass man bei eingeschalteter Beobachtungs röhre das Objekt und infolgedessen dass Röntgendurchleuchtungsbild so weit ver schiebt, bis der zu photographierende Teil in den den Strahlen der Aufnahmeröhre zu gänglichen Kreis fällt.
Um zu verhüten, dass ein übergrosser Projektionsschirm nötig ist, kann dieser Schirm mit der Durch leuchtungsröhre mechanisch verbunden sein, so dass er den Bewegungen dieser Röhre folgt.
Das Objekt läss't sich in einfacher Weise in die richtige Stellung in bezug zu den Strahlen bringen, wenn die Anlage mit einem gegebenenfalls durch mechanische Kraft be wegbaren Traggerät versehen ist, durch des sen Verschiebung die gewünschte Einstel lung erreicht wird. Handelt es sich, wie dies in der Regel der Fall sein wird, um ein Gerät für die Durchstrahlung von Personen, so kann zu diesem Zweck zum Beispiel eine hydraulische Hebevorrichtung verwendet wer den. Hierdurch kann ein Heben bis in eine beliebige Höhenlage ohne Kraftanstrengung erhalten werden, so dass eine genauere Ein- stellung in senkrechter Richtung möglich ist.
In wagrechter Richtung wird die Einstellung in der Regel keine Schwierigkeiten bereiten, obgleich auch hierfür erforderlichenfalls eine mechanische Vorrichtung verwendet werden kann. Die Durchleuchtungsröhre braucht sich, auch dank der Tatsache, dass sie sich dicht hinter dem Objekt befinden kann, nicht für eine so grosse Leistung zu eignen wie die Aufnahmeröhre. Für kurzdauernde<B>Auf-</B> nahmen kann man sehr vorteilhaft eine Dreh anodenröhre verwenden.
Für die Durchleuch tung, die mit weniger Energie erfolgt, aber bedeutend länger dauert, kann dagegen besser eine Röhre für geringere Leistung ver wendet werden, deren Anode zweckmässig mit einer Kühlvorrichtung ausgestattet ist.
Behufs einer einfachen Bedienung der Anlage kann gegebenenfalls mindestens ein Schalter, der dem Hauptstromkreis,, bezw. einem Hilfsstromkreis der Aufnahmeröhre angehört, mit der Vorrichtung zum Bewegen der Durchleuchtungsröhre gekoppelt sein, und zwar in solcher Weise, dass er die zur Betätigung der Aufnahmeröhre nötige Stel lung einnehmen, beziehungsweise nur dann in diese Stellung gebracht werden kann, wenn erstgenannte Röhre die Ruhestellung einnimmt.
Unter der Ruhestellung der Durchleuchtungsröhre wird die Stellung ver standen, welche diese normal einnimmt, wenn die Aufnahme hergestellt wird, und in der sie sich somit ausserhalb des Strahlen kegels der Aufnahmeröhre befindet.
Wird der oben in Frage kommende Schal ter, beziehungsweise ein System von Schal tern durch die Bewegungsvorrichtung der Durchleuchtungsröhre selbst in die Stellung gebracht, bei der die Aufnahmeröhre in Tätigkeit gesetzt wird, so erfolgt die Her stellung der Aufnahme selbsttätig dadurch, dass nach der Beobachtung die Durchleuch tungsröhre auf die Seite geschoben wird. Ist die Einrichtung derart getroffen, dass infolge der seitlichen Verschiebung der Beobach tungsröhre nur die Möglichkeit gegeben wird, die Aufnahmeröhre einzuschalten, so ist zweckmässig eine Sicherung vorhanden, die verhütet, dass das Einschalten der Aufnahme röhre zu früh erfolgt und infolgedessen die Aufnahme misslingt.
Ein Schalter, wie der hier in Frage kom mende, kann zum Beispiel einen Teil des Cllühstromkreises der Kathode der Auf nahmeröhre bilden. Ausserdem kann der Schalter dem Stromkreis angehören, der dazu dient, falls eine Drehanodenröhre als Aufnahmeröhre verwendet wird, die Anode in Umdrehung zu versetzen, oder es kann in diesem Falle auch ein zweiter, in gleicher Weise von der Stellung der Durchleuch tungsröhre abhängiger Schalter zum Ein schalten des letztgenannten Stromes vorhan den sein.
Besonders vorteilhaft ist die Röntgen anlage gemäss der Erfindung im Falle, wo die Energie zum Herstellen einer Röntgen aufnahme einem zuvor bis zu einer genügend hohen Spannung aufgeladenen Kondensator entnommen wird. In diesem Falle kann ein Hochspannungstransformator, der den Lade strom für den Kondensator liefert, gleich zeitig die Durchleuchtungsröhre speisen. Letztgenannte Röhre kann in den Ladestrom kreis des Kondensators eingefügt sein.
Da jedoch bei zunehmender Spannung des Kon- densators der Ladestrom abnimmt und die Durchleuchtungsröhre also nur während einer beschränkten Zeit zum Aussenden von Strahlen betrieben werden könnte, ist es empfehlenswert, in diesem Fall einen Schal ter, gegebenenfalls mit einem in Reihe mit ihm gelegten Begrenzungswiderstand, der Anlage hinzuzufügen, mit dessen Hilfe der Kondensator überbrückt werden kann. Um den Kondensator zu laden, wird dieser Ne benschlussstromkreis geöffnet und die An lage kann gewünschtenfalls derart eingerich tet sein, dass dies gleichfalls durch das Ver schieben der Durchleuchtungsröhre in die Ruhestellung erfolgt oder nur möglich ist, wenn die Röhre diese Stellung einnimmt.
Es kann nun eine Vorrichtung angewen det werden, durch welche die Spannung zum Speisen des Ladestromkreises des Kondensa- tors beim Einschalten des die Aufnahmeröhre durchfliessenden Stromes abgeschaltet wird. Dadurch, dass man eine solche Vorrichtung in Tätigkeit setzt, kann man hier, nachdem infolge des Beiseiteschiebens der Durchleuch tungsröhre das Laden des Kondensators be gonnen hat, die Aufnahme herstellen.
Der Nebenschlussschalter, der den Kondensator überbrückt, darf jedoch, wenn er durch einen Hilfsstrom in offener Stellung gehalten wird und sich bei Unterbrechung dieses Stromes schliesst, seine Erregung nicht schon beim Abschalten der Speisespannung des Lade stromkreises verlieren, weil andernfalls eine Entladung über diesen Schalter auftreten würde. Man kann deshalb zum Bedienen die ses Schalters ein Relais benutzen, das von der dem geöffneten Nebenschlussschalter ent sprechenden Stellung mit Verzögerung in die andere Stellung kommt.
Über ein ähnliches oder ein gleiches Re lais kann auch der Glühstrom für die Ka thode der Aufnahmeröhre und der Strom, durch den die Anode in Umdrehung versetzt wird, geführt werden. Dabei muss der Schal ter, der zum Unterbrechen des Primärstromes des Speisetransformators, also des Ladestro mes des Kondensators, dient, ausserhalb des durch das mit Verzögerung arbeitende Re lais zu unterbrechenden Stromkreises liegen, andernfalls würde ja dieser Stromkreis hier durch gleichzeitig unterbrochen.
Es kann ferner ein Sicherheitsschalter vorhanden sein, der verhütet, dass der Trans formator ausgeschaltet und dabei die Auf nahmeröhre eingeschaltet wird, solange sich die Durchleuchtungsröhre nicht in der Ruhe stellung befindet.
Die Zeichnung veranschaulicht eine Aus führungsform des Erfindungsgegenstandes beispielsweise.
Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer An lage gemäss der Erfindung, aus der die An ordnung der verschiedenen Teile ersichtlich ist; Fig. 2 ist das Schaltbild dieser Anlage. Die Röntgenanlage nach Fig. 1 enthält zwei Röntgenröhren 1 und 3. Die Aufnahme- röhre 1 ist dabei im Rahmen 2 unbeweglich befestigt und besitzt eine im Betrieb um laufende Anode. Die Durchleuchtungsröhre 3 ist beweglich angeordnet und an einem Bewegungsgestänge 4 befestigt, das mit einer Stange versehen ist, an deren Ende sich ein Handhebel 5 bei dem Standort der bedienenden Person links von der Figur be findet.
Mittelst dieses Gestänges kann die Röhre parallel zum Durchleuchtungsschirm 7 wagrecht oder senkrecht bewegt werden.
Ein zu durchstrahlender Patient kann sich auf die Platte 6 stellen und befindet sich in diesem Falle zwischen der Röhre 3, und dem Durchleuchtungsschirm 7. Der Fokus abstand der Röhre 3 vom Schirm 7 ist zum Beispiel 75 cm, während derjenige der Auf nahmeröhre 2 m beträgt. Diese Abstände können natürlich mit Rücksicht auf die Be- schaffenheiten der verwendeten Röhren ver schieden gewählt werden.
Ist die Röhre 3 eingeschaltet, so ent steht auf dem Schirm ein Röntgenbild, das von dem vor dem Schirm stehenden Unter suchenden beobachtet werden kann. Die Platte 6 kann mit Hilfe einer hydraulischen Hebevorrichtung 8, zu deren Ingangsetzen ein elektrischer Motor 9 dient, auf- und ab wärts bewegt werden. Auf diese Weise ist es möglich, unter fortwährender Beobach tung des Röntgenbildes den Patienten in eine solche Lage zu bringen, dass die zu durch strahlenden Körperteile in dem auf den pho tographischen Film hin gerichteten Strahlen kegel der Röhre 1 zu liegen kommen. Ein Schalt- und Instrumentpult 10 befindet sich auf der Bedienungsseite der Röntgen anlage.
Die Durchleuchtungsröhre 3 wird aus einem Hochspannungstransformator 11 ge speist. Zwischen diesem Transformator und der Röhre 3 ist in der dargestellten Anlage noch eine Gleichrichterröhre 12 eingeschal tet. Diese entnimmt ihren Kathodenglüh- strom einem Hilfstransformator 13, die Rönt genröhre 3 dagegen einem Hilfstransforma tor 14. Diese beiden Transformatoren be sitzen Wicklungen, die gegen Hochspannung voneinander isoliert sind.
Der Transforciia- tor 11 und die Röhren 12 und 3 bilden mit einem Hochspannungskondensator 15 einen geschlossenen Stromkreis, den Ladestrom kreis des Kondensators. Dahinter befinden sich Teile des Entladestromkreises. Dieser verläuft von dem Pol 16 des Kondensators über einen elektrisch zu bedienenden Schal ter 17, eine Drosselspule 18 und die Rönt genröhre 1 zu dem im Betrieb mit der Erde zu verbindenden Metallrahmen, mit dem auch die andern Pole des Kondensators 15 und des Transformators 11 verbunden sind.
Ein Hilfstransformator 19, der nicht gegen Hoeh- spannung isoliert zu sein braucht, dient zum Heizen der Glühkathode der Röhre 1. Fer ner ist noch der Nebenschluf'stromkreis des Kondensators vorgesehen, der aus einem gTi- derstand 20 und einem elektrisch zu be dienenden Schalter 21 besteht, und schliess lich ein Transformator 22 zur Speisung des Drehfeldes für die Anode der Aufnahme röhre.
Die verschiedenen Verbindungen für Nie derspannung sind in Fig. 1 nicht aufgenom men, sollen aber bei der Behandlung des in Fig. 2 dargestellten Schaltbildes beschrieben werden. In diesem Schaltbild sind die ver schiedenen Teile mit den gleichen Bezugs ziffern bezeichnet.
Die Primärwicklung des Speisetransfor mators 11 kann über den Hauptschalter 25 mit einem zur Verfügung stehenden -\Vech- selstromnetz von zum Beispiel 2:20 Volt ver bunden werden. Denkt man sich die Kon takte des Relais 21 geschlossen, so kann ein Strom von dem Transformator 11 über die Ventilröhre 12, die Durchleuchtungsröhre 3, den Widerstand 20, den Relaisschalter 21 und einen Widerstand 24 fliessen. Der Wi derstand 20 ist so bemessen, dass sein Span nungsabfall gegenüber der insgesamt verfüg baren Spannung bei einem Strom, den die Durchleuchtungsröhre für ihre Verwendung als solche braucht, geringfügig ist.
Wird zum Beispiel für die Beobachtung ein Strom von 20 mA verwendet, so kann der Wider- stand 20 einen Wert von 105 Ohm haben. Der Spannungsabfall dieses Widerstandes trägt in diesem Falle 2000 Volt, was bei einer Geesamtspannung von zum Beispiel 60 kV zulässig ist. Der Widerstand soll ver hüten, dass bei einer Entladung des Konden- sators über den Relaisschalter 21, infolge einer unrichtigen Schaltung, ein zu grosser Strom entsteht.
Die Glühstromtransformatoren 18 und 14 werden. gleichzeitig mit dem Transformator 11 durch das Einschalten des Schalters 25 in Tätigkeit gesetzt, so dass' die Anlage da mit für die Durchleuchtung bereit ist. Wünscht man nun nach vorgenommener Durchleuchtung den Kondensator zu laden, um dann an die Aufnahme zu gehen, so bringt man die Röhre 3 mittelst des Ge stänges 4 aus dem Bestrahlungsfeld der Röhre 1 und in ihrer Ruhestellung. Nun enthält. die Anlage einen Schalter 26, der mittelst des Gestänges 4 bewegt wird. Dieser Schalter nimmt die dargestellte Stellung ein, solange die Durchleuchtungsröhre in der Mitte angeordnet ist.
Wird diese jedoch auf die Seite geschoben, so nimmt der Schalter 2(i seine zweite Stellung ein und schliesst einen Stromkreis, der von einem der Pole des Wechselstromnetzes über die linken Kon takte des Schalters 26 zu der Erregerspule eines Relaisschalters 27 und dann zu dem zweiten Pol des Speisenetzes verläuft. Das Relais 27 schliesst nun seine Kontakte und es fliesst ein Strom von dem Netz über die Kontakte des Schalters 2'7 durch die Primär wicklung des Transformators 22 und die parallel zu ihr gelegte Primärwicklung des Transformators 19 nach dem Netz zurück. Infolgedessen setzt. die Umdrehung der Anode der Aufnahmeröhre 1 ein und fängt die Kathode der Röhre zu glühen an.
Der Sekundärstromkreis des Transfor mators 19 enthält ferner die Erregerspule des Relais 21. Dieses ist als Ruhestromrelais ausgebildet, das heisst durch die Erregung wird der von diesem: Relais zuvor geschlos sene Kontakt unterbrochen. Der Konden- sator 15 ist dann nicht länger durch den Widerstand 20 überbrückt und wird nun bis zu einer Spannung geladen, die dem Höchst wert der vom Transformator 11 erzeugten Spannung annähernd entspricht.
Der Augenblick, in dem eine genügende Ladung erreicht ist, kann mittelst einer pa rallel zum Widerstand 24 geschalteten Glimmentladungsröhre 28 beobachtet wer den, weil mit zunehmender Kondensator spannung der Ladestrom sinkt. Dieser wird schliesslich so schwach, dass die Spannung des Widerstandes 24 nicht länger fähig ist, die Glimmentladungsröhre 28 leuchtend zu halten. Das Erlöschen dieser Röhre ist nun das Zeichen, dass der Kondensator genügend geladen ist und die Aufnahme erfolgen kann.
Die Röhre<B>28</B> ist durch einen zusätzlichen Kondensator 29 überbrückt, damit der stän dig im Stromkreis fliessende Verschiebungs strom keinen höheren Spannungsabfall des Widerstandes 24 erzeugen kann als den, bei dem die Röhre 28 erlischt.
Will man nun an die Aufnahme gehen, so öffnet man einen Schalter 30. Dieser schloss zuvor den Erregerstrom eines elek trisch zu betätigenden Schalters 31, über den der Strom für die Transformatoren 11., 13 und 14 floss. Indem nun die Erregung des Schalters 31 verschwindet, wird die Ver bindung des Ladestromkreises mit dem Netz unterbrochen. Nun ist in Reihe mit der Glühkathode der Röhre 3 die Erregerspule des Ruhestromrelais 17 geschaltet.
Wird also der Transformator 14 infolge des Offnens des Schalters 30 stromlos, so verliert das Relais 17 seine Erregung, die Kontakte des Relais .werden geschlossen und der Entlade strom kann von dem Kondensator über das Relais 17 durch die Selbstinduktion 18 und darauf durch die Röntgenröhre 1 zurück nach dem Kondensator fliessen. Infolgedessen er gibt sich während -einer kurzen Zeit, die von den elektrischen Grössen im Stromkreis abhängt, eine starke Ausstrahlung von Rönt genlicht; die sich dazu eignet, eine kurz dauernde Aufnahme auf der photographisch empfindlichen Platte zu bewirken.
Durch das Öffnen des Schalters 30 darf nicht gleichzeitig die Erregung des Relais 21 auf hören und die Glühkathode der Röhre 1 ge löscht werden. Aus diesem Grunde ist das Relais 27 derart ausgebildet, dass es mit Ver zögerung ausschaltet, so dass es seine Kon takte erst unterbricht, nachdem der Konden sator Gelegenheit gehabt hat, sich über die Röhre zu entladen. Eine Verzögerung von einigen Zehntels Sekunden genügt in der Regel. Wenn schliesslich das Relais 2,7 in seine Ruhestellung zurückgekommen ist, ist die ganze Anlage stromlos, und man kann dieselben Arbeitsvorgänge durch Schliessen des Schalters 30 wiederholen. Tut man dies, ohne die Durchleuchtungsröhre aus ihrer Ruhestellung zu bringen, so erhält der Kon densator 15 unverzüglich von neuem eine Ladung.
Würde man darauf irrtümlicher weise die Röhre 3 in ihre Arbeitsstellung bringen, so wird der Schalter 2,6 in seine linke Stellung gebracht, und das Relais 21 verliert seine Erregung. Dadurch jedoch, dass der Begrenzungswiderstand 2'0 vorhanden ist, verläuft die Entladung nicht zu heftig, so dass in dieser Hinsicht die Anlage gegen eine unrichtige Handhabung gesichert ist.
Die rechten Kontakte des Schalters 26, die geschlossen sind, wenn sich die Röhre 3 in ihrer Arbeitsstellung, also etwa in der Mitte des Bestrahlungsfeldes befindet, die nen gleichfalls zur Sicherung, denn wenn man die Röhre 3, nachdem der Kondensator geladen worden ist, in ihre Arbeitsstellung bringen würde, so wäre es möglich" dass der Schalter 31 durch das Öffnen des Hilfs schalters 30 geöffnet würde, bevor das Re lais 21 stromlos geworden wäre.
Die Ent ladung des Kondensators 15 würde in die sem Falle in-einem unbeabsichtigen Augen blick über die Röntgenröhre 1 stattfinden. Dies wird nun dadurch verhütet, dass der Schalter 26 die Anlage unter Spannung hält, auch wenn der Schalter 30 geöffnet wird. Die Schalter 30 und 26 (das heisst die Kon takte rechts in der Figur) sind nämlich pa rallel geschaltet. Die Anlage ist mit der Erde in dem Punkt verbunden, in dem der Transformator 11, der Kondensator 15, das Relais 21 und die Glühkathode der Röntgenröhre 1 mitein ander verbunden sind.
Aus diesem Grunde brauchen, wie aus Fig. 1 hervorgeht, der Transformator 11 und der Kondensator 15 nur einpolig hochisoliert zu sein, während der Transformator 19 keine Isolierung gegen Hochspannung hat. Auch eine Messvorrich- tung 32 kann an dieser Stelle in die Lei tung eingefügt sein. Diese braucht dann ebensowenig wie die Anzeigelampe 28 vor Hochspannung gegen den mit der Erde ver bundenen Rahmen isoliert zu sein und kann einfach auf dem Schaltpult 10 angebracht werden.
Zum Beschränken des Strahlenkegels der Röhre 3 können in dem Richtkegel dieser Röhre bewegliche Blenden angebracht sein, die mit Hilfe von Bowdenzügen und klei nen Regelknöpfen am Handhebel 5 von der Stelle des Untersuchenden aus betätigt wer den können.