DE2831093A1

DE2831093A1 - Roentgendiagnostikgenerator

Info

Publication number: DE2831093A1
Application number: DE19782831093
Authority: DE
Inventors: Denes Dipl Ing Romandi
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-07-14
Filing date: 1978-07-14
Publication date: 1980-01-24
Also published as: FR2431237B1; FR2431237A1; DE2831093C2; US4317039A

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen
Berlin und München YPA 78 P 5074 BRD

Röntgendiagnostikgenerator

Es sind Röntgenuntersuchungsgeräte bekannt, bei denen
der Patient durch eine aus einer Röntgenstrahlenquelle und einem Röntgenstrahlendetektor bestehende Meßanordnung unter verschiedenen Projektionen durchstrahlt und die Ton dem Detektor empfangene Röntgenstrahlung in
der Strahlungsintensität entsprechende elektrische Signale umgewandelt wird. Bei diesen sog. Computer-Tomographen werden diese elektrischen Signale einem Rech-

ner zugeführt, der daraus die Schwächungskoeffizienten ■vorbestimmter Punkte der untersuchten Transversalschicht des Patienten berechnet. -Diese Schwächungskoeffizienten können in Form eines Bildes der untersuchten Transversalschicht auf einem Sichtgerät wiedergegeben

werden.

Bei einem Computer-Tomographen ist es erforderlich, daß die Dosisleistung der von der Röntgenstrahlenquelle
ausgesandten Röntgenstrahlung in hohem Maße konstant
ist, denn Schwankungen der Dosisleistung wurden

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Schwankungen der Ausgangssignale des Detektors hervorrufen, ohne daß DichteSchwankungen im Patienten vorliegen. Solche Schwankungen würden also das Meßergebnis verfälschen und Artefakte im Röntgenbild erzeugen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Röntgendiagnostikgenerator zu schaffen, der eine hohe Dosisleistungskonstanz aufweist und deshalb insbesondere für die Computer-Tomographie geeignet ist. Der Röntgendiagnostikgenerator soll dabei kostenmäßig wesentlich günstiger liegen als die bekannten Generatoren hoher Dosisleistungskonstanz.

Ein Röntgendiagnostikgenerator, der diese Aufgabe löst, ist.erfindungsgemäß durch die Kombination folgender Merkmale gekennzeichnet:

Er weist einen Hochspannungstransformator auf, dem ein Wechselrichter mit einer im Mittelfrequenzbereich liegenden Frequenz und ein Netzgleichrichter ■ vorgeschaltet sind.

Zwischen der Röntgenröhre und dem Hochspannungstransformator liegt ein Hochspannungsgleichrichter mit Hochspannungssiebglied.

Dem Heiztransformator für die Röntgenröhre ist ebenfalls ein Wechselrichter mit einer im Mittel-

: frequenzbereich liegenden Frequenz und ein Netzgleichrichter vorgeschaltet.

Zwischen den Netzgleichrichtern und den Wechselrichtern liegen Siebglieder.

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Aufgrund der Anordnung von Siebgliedern im Niederspannungs- und Hochspannungskreis und der Wahl einer Speisefrequenz, die sowohl im Hochspannungs- als auch im Heizkreis der Röntgenröhre im kHz-Bereich liegt, weist der erfindungsgemäße Röntgendiagnostikgenerator eine außerordentlich geringe Welligkeit der Hochspannung an der Röntgenröhre und damit eine sehr hohe Dosisleistungskonstanz auf und eignet sich besonders zur Speisung der Röntgenröhre bei einem Computer-Tomographen.

Eine weitere Reduzierung der Welligkeit der Hochspannung an der Röntgenröhre und damit eine weitere Steigerung der Dosisleistungskonstanz ist dadurch möglich, daß mehrere Hochspannungstransformatoren vorhanden sind, denen jeweils ein Hochspannungsgleichrichter nachgeschaltet und jeweils ein Wechselrichter vorgeschaltet ist, daß die Hochspannungsgleichrichter in Reihe geschaltet sind und daß die Ausgangsspannungen der Wechselrichter zeitlich zueinander versetzt sind.

Bei dieser Ausführung der Erfindung ist die Frequenz der Welligkeit der Hochspannung an der Röntgenröhre gegenüber der Verwendung eines einzigen Hochspannungstransformators mit vorgeschaltetem Wechselrichter und nachgeschaltetem Hochspannungsgleichrichter wesentlich höher. Diese hohe Frequenz wird durch die nachgeschalteten Siebglieder und die Kapazität des Hochspannungskabels bei geringem Aufwand ausgefiltert. Die Welligkeit der Netzspannung wird wie in dem Fall der Verwendung eines einzigen Hochspannungstransformators mit einem einzigen vorgeschalteten Wechselrichter durch das dem Netzgleichrichter nachgeschaltete Siebglied ausgefiltert.

Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der oder die Hochspannungsgleichrichter Spannungsver-

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dopplerschaltungen sind. Bei dieser Ausgestaltung können der oder die Hochspannungstransformatoren für eine Hochspannung dimensioniert sein, die niedriger als die Hochspannung an der Röntgenröhre und auch niedriger als die Ausgangsspannung des Hochspannungsgleichrichters bzw. eines der Hochspannungsgleichrichter ist.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

In der Zeichnung ist eine Röntgenröhre 1 dargestellt, die von der Reihenschaltung zweier Hochspannungsgleichrichter 2 und 3 gespeist wird. Die Hochspannungsgleichrichter 2 und 3 sind Spannungsverdoppler. Sie sind an den Sekundärwicklungen zweier Hochspannungstransformatoren 4 und 5 angeschlossen, deren Primärwicklungen von Wechselrichtern 6 und 7 gespeist werden. Die Wechselrichter 6 und 7 liegen parallel am Ausgang eines Siebgliedes 8, das an einem Netzgleichrichter 9 für Drehstrom angeschlossen ist.

Die Heizspannung für die Röntgenröhre 1 wird von einem Heiztransformator 10 geliefert, welcher von einem Wechselrichter 11 gespeist wird. Der Wechselrichter 11 ist über ein Siebglied 12 an einem Einphasen-Netzgleichrichter 13 angeschlossen.

Die Wechselrichter 6, 7 werden von einer Steuervorrichtung 14 derart gesteuert, daß ihre Ausgangsspannungen zeitlich zueinander versetzt sind. Die Phasenverschiebung beträgt dabei zweckmäßigerweise 90°, so daß die Welligkeit der Hochspannung an der Röntgenröhre .1 gegenüber dem Fall, in dem nur ein einziger Wechselrichter und ein einziger Hochspannungstransformator

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VPA 78 P 5074 BEiD vorgesehen sind, um den Faktor 2 reduziert ist. Die Frequenz der Welligkeit entspricht dabei der zvreifachen ¥echselrichterfrequenz.

Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, bei geeigneter Dimensionierung der Siebglieder im Hochspannungskreis, die bei dem Ausführungsbeispiel Bestandteil der Hochspannungsgleichrichter 2, 3 sind, nur einen Wechselrichter mit einem Hochspannungstransformator vorzusehen. Es ist ferner möglich, zur weiteren Reduzierung der Welligkeit und zur Erhöhung der Frequenz der Welligkeit mehr als zwei Hochspannungstransformatoren mit mehr als zwei Wechselrichtern vorzusehen, wie dies die gestrichelten Linien in der Zeichnung für einen dritten Hochspannungstransformator 15 und einen dritten Wechselrichter 16 andeuten.

Bei dem Ausführungsbeispiel ist in dem Fall, in dem außer den Hochspannungstransformatoren 4 und 5 noch weitere Hochspannungstransformatoren, z.B. der Hochspannungstransformator 15, vorgesehen sind, auch eine entsprechende Anzahl weiterer Hochspannungsgleichrichter, z.B. der Hochspannungsgleichrichter 17, vorhanden. Dabei ist der Hochspannungsgleichrichter 17 entsprechend den gestrichelt gezeichneten Linien in die Schaltung einzuschalten, wobei die Verbindung zwischen der Kathode der Röntgenröhre 1 und dem Hochspannungsgleichrichter 3 entfällt.

Die Speisefrequenz der Hochspannungstransformatoren 4, 5, 15, d.h. die Frequenz der Wechselrichter 6, 7, 16 liegt, wie erwähnt, im Mittelfrequenzbereich und beträgt etwa 6 bis 7 kHz. Die gleiche Frequenz kann auch der Wechselrichter 11 haben.

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Claims

- / - YPA 78 P 5074 BRD Patentansprüche

(j. Röntgendiagnostikgenerator, gekennz eichnet durch die Kombination folgender Merkmale: 5

Erweist einen Hochspannungstransformator (4, 5, 15) auf, dem ein Wechselrichter (6, 7, 16) mit einer im Mittelfrequenzbereich liegenden Frequenz und ein Netzgleichrichter (9) vorgeschaltet sind. 10

Zwischen der Röntgenröhre (1) und dem Hochspannungstransformator (4, 5, 15) liegt ein Hochspannungsgleichrichter (2, 3, 17) mit Hochspannungssiebglied.

Dem Heiztransformator (10) für die Röntgenröhre ist ebenfalls ein Wechselrichter (11) mit einer im Mittelfrequenzbereich liegenden Frequenz und ein Netzgleichrichter (13) vorgeschaltet.

. Zwischen den Netzgleichrichtern (9, 13) und den

• Wechselrichtern (6, 7, 11, 16) liegen Siebglieder (8, 12).
2. Röntgendiagnostikgenerator nach Anspruch 1, d a durch. gekennzeichnet, daß der oder die Hochspannungsgleichrichter (2, 3, 17) Spannungsverdopplerschaltungen sind.

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