Röntgenanlage mit einein als Stromquelle für die Röntgenröhre dienenden Kondensator. Die Erfindung betriffi eine Röntgenanlage zur Herstellung von Aufnahmen mit kurz währender Belichtung. Es ist bekannt, zu diesem Zweck einen Kondensator zu verwen den, der, nachdem er sich auf eine bestimmte Spannung aufgeladen hat, über eine Röntgen röhre zurEntladung gebracht wird. Dadurch wird ein Strom von grosser Intensität, aber von kurzer Dauer durch die Röhre geführt.
Nach der Erfindung wird nun in einer solchen Anlage eine in Reihe mit dem Kon densator geschaltete Selbstinduktion verwen det, wobei unter Kondensator" auch eine Gruppe von Kondensatorelementen, züm Bei spiel eine Batterie von Leydener Flaschen, verstanden werden soll. Es zeigt sich, dass hierdurch bessere Ergebnisse erzielt werden, was sich aus einem günstigeren Verlauf des Stromes und der Spannungen der Röntgen röhre erklären lässt.
Ein erheblicher Vorzug, den die Verwen dung einer Selbstinduktion nach der Erfin dung hat, ist der, dass infolge des erwähnten günstigeren Verlaufes der Kondensator eine kleinere Kapazität haben kann, indem die zur Verfügung gestellte Energie nützlicher ver wendet wird.
Man braucht nicht stets eine besondere Selbstinduktion in den Stromkreis einzufügen, sondern kann zu diesem Zweck oft die den Ladestrom des Kondensators liefernde Trans- formatorwicklung verwenden. Zu diesem Zweck kann eine Umschaltvorrichtung vor gesehen sein, aber diese kann sogar entfallen, wenn die Röntgenröhre in Reihe mit einer Funkenstrecke parallel zum Gleichrichter ge schaltet ist, über den der Kondensator sich auflädt. Wird der Primärstrom des Transfor mators vor der Entladung ausgeschaltet, so kann diese durch Beeinflussung der Funken strecke ausgelöst werden.
Wenn derPrimär- strom des Transformators eingeschaltet bleibt, so wirkt auf die Röntgenröhre die Summe der Spannungen der Transformatorwicklung und des geladenen Kondensators. Eine solche Betriebsweise ist besonders am Platze, wenn die Verhältnisse derart gewählt sind, dass die Entladung innerhalb einer Halbperiode des Wechselstromes so weit fortgeschritten ist, dass der Funke daraufhin erlischt und in der zweitnächsten Halbperiode nicht weiter über schlägt.
Es kann zweckmässig sein, in der Anlage einen zweiten Entladungsweg vorzusehen mit einer zweiten Funkenstrecke, die wahlweise eingeschaltet werden kann und die erste., so wie die Transformatorwicklung überbrückt. Meist wird man auch in diesem zweiten Ent ladungsweg eine Selbstinduktion vorsehen.
Die Zeichnung veranschaulicht den Gegen stand der Erfindung beispielsweise.
Fig. <B>1</B> ist ein Diagramm, in dem der Ver lauf der Spannung der Röntgenröhre mit und ohne Benutzung einer Selbstinduktion darge stellt ist; Fig. 2 und<B>3</B> stellen zwei Schaltungsan ordnungen von Ausführungsformen einer Ein richtung nach der Erfindung dar.
In Fig. 2 bezeichnet<B>1</B> eine Röntgenröhre. Diese erhält ihren Anodenstrom von einem Kondensator 2. Dieser Kondensator wird von einem Transformator<B>3</B> über einen Gleich richter 4 geladen. Die Stromkreise der Glüh- kathode der Röntgenröhre und des Gleich richters sind der Übersichtlichkeit halber fortgelassen. Der Gleichrichter kann aus einer oder mehreren Entladungsröhren, aber auch aus einem oder mehreren Gleichrichtergeräten von anderer Gattung bestehen.
In Reffie mit der Röntgenröhre liegt eine Funkenstrecke<B>5.</B> Sobald sich der Kondensa tor auf eine bestimmte Spannung aufgeladen hat, findet ein Durchschlag der Punkenstrecke statt und es entlädt sich der Kondensator über die Röntgenröhre, so dass eine kurzwäh rende Belichtung erzielt wird.
Mit<B>6</B> ist eine Selbstincluktion bezeichnet, die in den Stromkreis eingefügt ist. Die Be deutung dieser Selbstinduktion ist in Fig. <B>1</B> erläutert. Die Kurve<B>7</B> stellt darin den zeit lichen Verlauf der Spannung<B>E</B> zwischen den Elektroden der Röntgenröhre dar, wenn die Selbstinduktion<B>6</B> nicht vorgesehen ist. Damit eine bestimmte nützliche Energie durch die Röhre geführt werden kann, muss der Kon densator sich auf eine Spannung ei Volt auf laden. Bei dieser Spannung ist jedoch die Entladung noch nicht vollauf nützlich wirk sam, da die Spannung zu hoch ist, um Strah len mit hinreichender Kontrastwirkung zu er zeugen.
Erst wenn die Spannung auf den Wert e2 herabgesunken ist, haben die Strah len genug von der Härte verloren, um ein deutliches Röntgenbild bilden zu können. Unterhalb des Wertes es werden die Strahlen zu weich und es findet auch keine nützlieLe Wirkung mehr statt. Während der Zeit zwi schen t2 und ts wird also die Entladung nütz lich verwendet. Von to bis t2 erfolgt keine ausgesprochen nützliche Strahlung; es wird aber während dieser Zeit doch ein sehr grosser Teil der verfügbaren Energie verwendet, da die Spannung hier hoch und somit auch die Stromstärke gross ist.
Dadurch, dass nun die Drosselspule<B>6</B> in den Stromkreis eingeführt wird, erhält die Spannung annähernd den mit der Linie<B>8</B> bezeichneten Verlauf. Die Span nung wird im ersten Moment nach dem Schliessen des Entladungskreises von der Drosselspule aufgenommen und die Röhren spannung steigt mit dem Strom von Null ab mit einer Schnelligkeit, die uni so kleiner ist, <B>je</B> grösser der Wert der Selbstinduktion ist, bis zu dem Wert es, wo die nützlichen Rönt genstrahlen aufzutreten anfangen. Die Span nung behält einen Wert in dem brauchbaren Gebiet vom Augenblick t4 bis zu t5, um dar auf wieder unter den Wert es zu sinken.
Es ist nun ersichtlich, dass im zweiten Fall die Energie im wesentlichen dort ver wendet wird, wo die Spannung einen günsti gen Wert hat. Man kommt also mit weniger Energie aus und der Kondensator kann eine kleinere Kapazität besitzen. Die beiden Fälle sind derart gewählt, dass die Zeit, während -welcher die Spannung einen geeigneten Wert hat, gleich ist. Man kann dies nicht nur durch die Grösse der Kapazität, sondern auch durch den Wert der Selbstinduktion beeinflussen.
Wird beispielsweise eine Kapazität von <B>0,6 ss</B> F verwendet bei einer Röhre, deren Glühstrom so eingestellt ist, dass sie bei <B>75 kV</B> einen Strom von<B>500</B> mA durchlässt, so wird mit einer Selbstinduktion im Wert von etwa<B>1000</B> Henry die nützliche Belich tungsdauer ungefähr<B>0,1</B> Sekunden betragen. Weit kleinere Kapazitäten reichen jedoch meistens hin.
In Fig. <B>8</B> ist eine Schaltungsanordnung einer Einrichtung dargestellt, bei der die den Ladestrom des Kondensators liefernde Trans- formatorwicklung gleichzeitig als Selbstinduk tion in) Entladungsstromkreis dient. Der Kondensator<B>9</B> wird hier über den Gleich richter 12 von einem Transformator mit einer Primärwicklung<B>10</B> für Niederspannung und einer Sekundärwieklung <B>11</B> für Hochspannung geladen. Parallel zum Gleichrichter ist die Rantgenröhre <B>13</B> und eine mit ihr in Reihe liegende F unkenstrecke mitElektroden 14 und <B>15</B> geschaltet.
Findet zwischen diesen Elek troden ein Überschlag statt, so fliesst der Strom des Kondensators<B>9</B> über die Wicklung <B>11</B> und die Funkenstrecke durch die Rönt genröhre. Man kann dieVerhältnisse so wäh len, dass die Entladung erst durch Beeinflus sung der Funkenstrecke ausgelöst wird.
In diesem Fall kann die Primärspannung schon vorher abgeschaltet werden, oder man kann, insbesondere bei Verhältnissen, bei welchen die Entladung innerhalb einer Halbperiode des Wechselstroines so weit fortgeschritten ist, dass der Funke daraufhin erlischt und bei der zweitnächsten Halbperiode nicht wie der überschlägt, die Transformatorspannung zur Unterstützung der Kondensatorentladung mitarbeiten lassen. Es kann zweckmässig sein, eine zweite Entladungsbahn vorzusehen, bei deren Benützung die Kondensatorentladung allein zur Speisung der Röhre verwendet wird, beispielsweise wie in Fig. <B>3</B> gestrichelt ange deutet.
Die in der Figur gestrichelt darge stellte Verbindung führt von dem mit dem Kondensator verbundenen Ende der Wick lung<B>11</B> zu einer Funkenstreckenelektrode <B>16.</B> Dadurch wird zwischen den Elektroden 14 und<B>16</B> eine Funkenbahn gebildet, welche die Wicklung<B>11</B> und die Funkenstrecke zwischen 14 und<B>15</B> überbrückt. Die wahlweise Betä tigung der einen oder andern Funkenstrecke kann nun zum Beispiel dadurch ermöglicht werden, dass die Elektrode 14 beweglich an geordnet wird, so dass sie beliebig in der Richtung nach<B>15</B> oder in der Richtung nach <B>16</B> zu bewegt werden kann.
Die Elektrode <B>16</B> könnte unmittelbar mit der Transforma- torwicklung verbunden sein, aber eine Selbst induktion<B>17</B> ist meist auch hier am Platze.
Die Erfindung ist nicht auf Anlagen be schränkt, bei denen der Entladungsstrom durch Betätigung einer Funkenstrecke ge schlossen wird. Das Einschalten des Stromes kann ebenso gut auf andere Weise, zum Bei spiel durch Anlegen eines zu diesem Zwecke geeigneten Potentials an eine Hilfselektrode oder durch Einschalten des Heizstromes der Glühkathode der Röntgenröhre oder einer ge gebenenfalls mit ihr in Reihe geschalteten Entladungsröhre erfolgen.