EP0253417B1 - Röntgengenerator - Google Patents
Röntgengenerator Download PDFInfo
- Publication number
- EP0253417B1 EP0253417B1 EP87201167A EP87201167A EP0253417B1 EP 0253417 B1 EP0253417 B1 EP 0253417B1 EP 87201167 A EP87201167 A EP 87201167A EP 87201167 A EP87201167 A EP 87201167A EP 0253417 B1 EP0253417 B1 EP 0253417B1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- exposure
- dose
- counter
- recording
- ray generator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05G—X-RAY TECHNIQUE
- H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
- H05G1/08—Electrical details
- H05G1/56—Switching-on; Switching-off
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05G—X-RAY TECHNIQUE
- H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
- H05G1/08—Electrical details
- H05G1/10—Power supply arrangements for feeding the X-ray tube
- H05G1/20—Power supply arrangements for feeding the X-ray tube with high-frequency ac; with pulse trains
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05G—X-RAY TECHNIQUE
- H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
- H05G1/08—Electrical details
- H05G1/26—Measuring, controlling or protecting
- H05G1/30—Controlling
- H05G1/36—Temperature of anode; Brightness of image power
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05G—X-RAY TECHNIQUE
- H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
- H05G1/08—Electrical details
- H05G1/26—Measuring, controlling or protecting
- H05G1/30—Controlling
- H05G1/46—Combined control of different quantities, e.g. exposure time as well as voltage or current
Definitions
- the invention relates to an X-ray generator with an inverter arrangement and with means for dose- or time-controlled shutdown of the high voltage for an X-ray tube.
- Such an X-ray generator is essentially known - DE-OS 29 08 767 and DE-OS 30 46 413. If series of pictures of an object are made with it, considerable dose fluctuations can result even with a dose or dose rate control, especially if the recording times are relatively short and the voltage ripple is relatively high. This leads to fluctuations in the image brightness, which is particularly disruptive when the images in the series are viewed continuously, e.g. during cinema operation.
- the object of the present invention is to design an X-ray generator of the type mentioned at the outset in such a way that the described fluctuations in the dose (behind the object) are largely suppressed in a series of exposures.
- This object is achieved in that a counting arrangement is provided which determines the number of inverter vibrations during a recording and switches off the subsequent recordings of a recording series with the same number of inverter vibrations as the previous recording.
- switching elements e.g. thyristors
- the switch-off time can be shortly before or shortly after the start of an inverter oscillation.
- the effective recording time thus varies by the duration of an inverter oscillation, which results in a corresponding dose fluctuation, which is more pronounced the smaller the number of inverter oscillations per recording.
- the subsequent recording is always switched off after the same number of inverter vibrations as the previous recording.
- the dose fluctuations caused by changing the number of inverter vibrations per exposure cannot occur.
- exposure is to be interpreted broadly here and below, the acquisition of each x-ray image that is determined by switching an x-ray radiation on and off is referred to as an exposure — that is, for example, also the pulsed fluoroscopy.
- a time switch is provided for switching off a recording after a predeterminable time interval and that the X-ray generator is dependent on the difference between the setpoint value and the actual value of the dose or dose rate is controlled such that the counting arrangement ends below a threshold value of the difference and the timer ends the recording above the threshold value.
- a recording by the time switch (i.e. after a defined time) is ended when there is a relatively large control deviation, and in the case of small control deviations by the counting arrangement, i.e. after a defined number of inverter vibrations.
- This configuration is suitable for all the recording methods in which recording is usually ended after a defined time, such as in cinema operation.
- the invention can also be used in those recording methods in which the individual recordings are ended by an automatic exposure device after a certain switch-off dose has been reached. Because here too, the number of inverter vibrations can fluctuate from exposure to exposure.
- the invention can also be used in those recording methods in which the exposure of the recordings in a series is determined once by a test recording and in which all subsequent recordings in the series are carried out with the same recording parameters. Grid voltage fluctuations, which are compensated for by a change in the inverter frequency, have practically no influence on the intake dose.
- a development which is expedient for the aforementioned embodiment of the invention provides that the actuators are controlled in such a way that, in the event of a difference between the setpoint and actual value below the threshold value, essentially only the actuator for the tube voltage is effective. In this way, evenly exposed exposures can be obtained despite the absorption of the X-rays changing from exposure to exposure.
- FIG. 1, 1 denotes an X-ray generator which generates the voltage and the current for an X-ray tube 2 which shines through an object 3, the X-ray silhouette of which is converted into a visible image by an image intensifier 4.
- This visible image is fed via an image distributor 6 on the one hand to a cinema camera 5 and on the other hand to a dose or dose rate measuring element 7, the measured value of which is compared in a comparison device 8 with a predetermined target value Ds of the dose or dose rate.
- a control unit 9 determines target values for the tube current and the tube voltage, which act on actuators located in the X-ray generator 1.
- a direct current voltage is generated in the x-ray generator 1 with the aid of a three-phase rectifier bridge 101 connected to a three-phase network R, S, T on a capacitor 102 connected to its outputs.
- This DC voltage feeds a series resonance inverter.
- This contains (as a full bridge circuit) two branches connected in parallel, from each of which contains two thyristors 103 and 104 or 105 and 106 connected in series with the same forward direction.
- a free-wheeling diode 107 and 108 or 109 and 110 is connected in parallel to each thyristor.
- the thyristors 103 and 106 are switched on simultaneously by their ignition electrodes a and in alternation to the thyristors 105 and 104 which are likewise switched on simultaneously by ignition pulses on their ignition electrodes b. Therefore, at most one of the thyristors in a bridge branch is conductive.
- the series circuit of a capacitor 111 and an inductor is connected, which is formed by the primary winding of a high-voltage transformer 112, the secondary side of which is connected to a rectifier 113, the output voltage of which is by means of a capacitor 114 smoothed and the X-ray tube 2 is supplied.
- a capacitor 111 and an inductor is connected, which is formed by the primary winding of a high-voltage transformer 112, the secondary side of which is connected to a rectifier 113, the output voltage of which is by means of a capacitor 114 smoothed and the X-ray tube 2 is supplied.
- the X-ray generator contains two control loops for setting the tube current and tube voltage.
- the tube current control circuit comprises a controller 115, in which the setpoint value Is for the tube current supplied by the control device 9 is compared with the voltage drop tapped at a resistor 116 in the cathode lead of the X-ray tube 2, which corresponds to the actual value of the tube current.
- the controlled variable generated by the controller 115 is transmitted via an amplifier 117 and a heating current converter 118 is fed to the filament of the X-ray tube 2, the tube current changing with the heating current.
- the tube voltage control circuit comprises a controller 119 (for example with PID behavior), the input variable of which is formed by the difference between the setpoint value Us of the tube voltage specified by the control unit 9 and the actual value of the tube voltage, which is tapped at a voltage divider 120 connected in parallel with the X-ray tube 2 becomes.
- the output variable of controller 119 is fed to a voltage-frequency wander 121, the output frequency of which is the frequency at which the thyristors 103 ... 106 are fired.
- a pulse generator 123 which is connected to the converter 121 via a gate circuit 122, forms the ignition pulses for the ignition electrodes a and b of the thyristors 103 ... 106.
- the gate circuit 122 is open - or ignition pulses are generated - when a start signal is present on a "Start" line and when there is no stop signal on a "Stop” line. In all other cases, the gate circuit is blocked so that no more ignition pulses are formed.
- the x-ray generator contains a counting arrangement which comprises two counters 11 and 13.
- the data outputs of the counter 11 are connected to the data inputs of the counter 13, so that the counter reading of the counter 11 is loaded into the counter 13 in the event of a signal on the set input 131 of the counter 13. This always happens when a start signal appears on the Start line.
- the counter input 142 of the counter 11 is connected via a switch 17 controlled by the control unit 9 to the output of the gate circuit 122, which is likewise - and directly - to the counter input 132 of the second Counter 13 is connected. When the switch 17 is closed, both counters count the ignition pulses supplied to the thyristors of the inverter and thus the vibrations generated by the inverters.
- the counter 11 is switched as an up counter, the counter 13 acts as a down counter.
- the counter 11 is connected to its reset input 141 via a switch 14 which can also be controlled by the control device 9, so that it is reset to zero each time a start signal appears on the start line, that is to say when the recording begins.
- the start signal also starts a timer 15, the output of which is connected via a changeover switch 16 to the stop line, via which the recording is ended.
- the other connection of the changeover switch 16 is connected to an output 123 of the counter 13, at which a signal for ending the recording appears whenever the counter reading has reached the value zero.
- the switches 17 and 14 are closed and the changeover switch 16 is connected to the output of the time switch 15.
- the end of the recording is thus initially set by the timer 15, so that the time interval between the start and the stop signal is precisely defined and is the same for all recordings in the series.
- the control unit 9 specifies target values for tube current and tube voltage for the subsequent recording, which are determined according to a suitable control algorithm so that the difference between the target value and the actual value is reduced in the following recording .
- the start signal on line Start transfers the counter reading from counter 11 to counter 13, counter 11 to Reset to zero, and the counter 11 counts the ignition pulses or the inverter vibrations during a recording.
- the control unit switches the switch arrangement 17, 14, 16 so that the switches 17 and 14 are opened and the changeover switch 16 is connected to the output 133 of the counter 13.
- the counter reading of the counter 11 determined during the previous recording is then loaded into the counter 13 and this is counted down by the ignition pulses generated during the recording.
- the counter reading is zero, i.e. if the counter 13 has counted as many ignition pulses as in the previous recording, a stop signal is generated at the output 133 of the counter 13 and the recording is thereby ended.
- the counter reading of the counter 11 Since the counter reading of the counter 11 is no longer changed in this operating state, it acts like a memory, the content of which is loaded into the counter 13 at the start of a recording, so that all further recordings also end after the same number of ignition pulses or inverter vibrations will. This lasts as long as the deviation remains below the mentioned threshold. If the deviation becomes larger, the switches 17 and 14 and the changeover switch 16 are brought back into the position shown in FIG. 1 and the X-ray generator operates again in the pure time switch mode.
- the control unit 9 is designed such that dose deviations, in the operating state in which the counter 13 the end of the recording is determined by switching off each recording after the same number of inverter vibrations, the next recording is reduced by changing the setpoint Us specified for the tube voltage, while the setpoint Is for the tube current remains essentially unchanged.
- the reason for this is that a change in the tube current setpoint (with the tube voltage remaining constant) would have the consequence that - as already explained above - the ignition frequency would have to be changed almost proportionally with the tube current.
- the exposure time would then change correspondingly strongly in the opposite sense, which would result in the product of the exposure time and tube current, which is decisive for the dose, practically not changing or in an unpredictable manner. Such behavior can lead to instabilities in a control loop.
- the large change in the recording time when shooting with cinema cameras can lead to undesirable results.
- control unit 9 is designed so that in the operating state mentioned, a change in the tube current setpoint occurs only in connection with an inversely proportional change in the tube voltage setpoint and only in the limit case in which the product of tube current and tube voltage is used for the X-ray tube 2 corresponds in each case to the tube power which is still permissible. If the actual dose were too low in this limit case, an increase in the tube voltage in order to increase the dose during the next exposure would lead to an overload of the X-ray tube 2 if the tube current were not simultaneously changed in the opposite sense in such a way that the permissible tube output would not is exceeded.
- the dose would be increased in the subsequent exposure because of the change the tube voltage is known to affect the dose much more than the change in tube current.
- the tube current and ignition frequency would change in the opposite direction to the tube voltage, which would result in a change in the recording time in the same direction as the tube voltage, as a result of which the dose would also be influenced in the desired manner.
- a change in the dose or the dose rate generally only takes place by changing the tube voltage setpoint Us while the tube current remains constant.
- the time profile of the tube voltage is shown in FIG. 3, namely in solid lines for a first tube voltage and in dashed lines for a second tube voltage which is higher than the first.
- the ignition frequency is relatively high, so that the tube voltage reaches its setpoint relatively quickly.
- the ignition frequency already decreases rather than at a higher setpoint, so that the duration of a recording with a lower tube voltage is slightly longer - by the time period dT - than that of a recording with a higher tube voltage.
- this change is so small that its effect on the dose, which is opposite to that of changing the tube voltage, is practically imperceptible.
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- X-Ray Techniques (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft einen Röntgengenerator mit einer Wechselrichteranordnung und mit Mitteln zur Dosis- oder zeitgesteuerten Abschaltung der Hochspannung für eine Röntgenröhre.
- Ein derartiger Röntgengenerator ist im wesentlich bekannt - DE-OS 29 08 767 und DE-OS 30 46 413. Wenn damit Serien von Aufnahmen eines Objektes angefertigt werden, können sich auch bei einer Dosis- bzw. Dosisleistungsregelung erhebliche Schwankungen der Dosis ergeben, insbesondere wenn die Aufnahmezeiten relativ kurz sind und die Spannungswelligkeit relativ hoch ist. Dies führt zu Schwankungen der Bildhelligkeit, die sich besonders störend auswirken, wenn die Aufnahmen der Serie fortlaufend betrachtet werden, wie z.B. bei Kinobetrieb.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Röntgengenerator der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß die geschilderten Schwankungen der Dosis (hinter dem Objekt) bei einer Aufnahmeserie weitgehend unterdrückt werden.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Zählanordnung vorgesehen ist, die die Zahl der Wechselrichterschwingungen bei einer Aufnahme bestimmt und die nachfolgenden Aufnahmen einer Aufnahmeserie bei der gleichen Zahl von Wechselrichterschwingungen wie die vorangegangene Aufnahme abschaltet.
- Die Erfindung basiert auf folgenden Überlegungen:
Ein Röntgengenerator mit einem (oder mehreren) Wechselrichter(n), der aus einer Gleichspannung mit Hilfe von Schaltelementen (z.B. Thyristoren), die nach dem Einschalten so lange leitend bleiben, bis der sie durchfließende Strom seine Polarität umkehrt, eine Wechselspannung erzeugt, kann jeweils nur nach einer ganzen Zahl von Schwingungen dieser Wechselspannung abgeschaltet werden. Je nach Größe der Aufnahmeparameter bei den einzelnen Aufnahmen einer Serie kann der Abschaltzeitpunkt kurz vor oder kurz nach dem Beginn einer Wechselrichterschwingung liegen. Damit variiert die effektive Aufnahmezeit um die Dauer einer Wechselrichterschwingung, was eine entsprechende Dosisschwankung ergibt, die um so ausgeprägter ist, je kleiner die Zahl der Wechselrichterschwingungen pro Aufnahme ist. - Wenn das Aufnahmeende jeweils durch die Zahlanordnung bestimmt wird, wird die nachfolgende Aufnahme stets nach derselben Zahl von Wechselrichterschwingungen abgeschaltet wie die vorangehende Aufnahme. Infolgedessen können die durch Änderung der Zahl der Wechselrichterschwingungen pro Aufnahme bedingten Dosisschwankungen nicht auftreten.
- Der Begriff "Aufnahme" ist dabei breit zu interpretieren, hier und im folgenden wird die Erfassung jedes Röntgenbildes, das durch Ein- und Ausschaltung einer Röntgenstrahlung festgelegt wird, als Aufnahme bezeichnet - also beispielsweise auch die gepulste Durchleuchtung.
- In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß ein Zeitschalter zum Abschalten einer Aufnahme nach einem vorgebbaren Zeitintervall vorgesehen ist und daß der Röntgengenerator in Abhängigkeit von der Differenz zwischen Sollwert und Istwert der Dosis bzw. Dosisleistung so gesteuert ist, daß unterhalb eines Schwellenwertes der Differenz die Zählanordnung und oberhalb des Schwellenwertes der Zeitschalter die Aufnahme beendet.
- Bei dieser Ausgestaltung, die beispielsweise bei Kinoaufnahmen anwendbar ist, wird eine Aufnahme durch den Zeitschalter (d.h. nach einer definierten Zeit) beendet, wenn eine relativ große Regelabweichung vorliegt, und bei kleinen Regelabweichungen durch die Zählanordnung, d.h. nach einer definierten Anzahl von Wechselrichterschwingungen.
- Diese Ausgestaltung ist für alle die Aufnahmeverfahren geeignet, bei denen eine Aufnahme üblicherweise nach einer definierten Zeit beendet wird, wie beispielsweise im Kinobetrieb. Grundsätzlich ist die Erfindung jedoch auch bei solchen Aufnahmeverfahren anwendbar, bei denen die einzelnen Aufnahmen von einem Belichtungsautomaten nach Erreichen einer bestimmten Abschaltdosis beendet werden. Denn auch hierbei kann die Zahl der Wechselrichterschwingungen von Aufnahme zu Aufnahme schwanken. Die Erfindung ist aber auch bei solchen Aufnahmeverfahren anwendbar, bei denen die Belichtung der Aufnahmen einer Serie einmal durch eine Testaufnahme bestimmt wird und bei denen alle folgenden Aufnahmen der Serie mit den gleichen Aufnahmeparametern durchgeführt werden. Netzspannungsschwankungen, die durch eine Änderung der Wechselrichterfrequenz ausgeglichen werden, haben dabei praktisch keinen Einfluß auf die Aufnahmedosis.
- Eine für die vorerwähnte Ausgestaltung der Erfindung zweckmäßige Weiterbildung sieht vor, daß die Stellglieder so gesteuert sind, daß bei einer Differenz zwischen Sollwert und Istwert unterhalb des Schwellenwertes im wesentlichen nur das Stellglied für die Röhrenspannung wirksam ist. Dadurch können trotz sich von Aufnahme zu Aufnahme ändernder Absorption der Röntgenstrahlung gleichmäßig belichtete Aufnahmen erhalten werden.
- Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
- Fig. 1
- ein Prinzipschaltbild eines erfindungsgemäßen Röntgengenerators,
- Fig. 2
- einige Einzelheiten eines solchen Generators, und
- Fig. 3
- den zeitlichen Verlauf der Röhrenspannung bei einer Röntgenaufnahme.
- In Fig. 1 ist mit 1 ein Röntgengenerator bezeichnet, der die Spannung und den Strom für eine Röntgenröhre 2 erzeugt, die ein Objekt 3 durchstrahlt, dessen Röntgenschattenbild von einem Bildverstärker 4 in ein sichtbares Bild umgesetzt wird. Dieses sichtbare Bild wird über einen Bildverteiler 6 einerseits einer Kinokamera 5 und andererseits einem Dosis- bzw. Dosisleistungsmeßglied 7 zugeführt, dessen Meßwert in einer Vergleichseinrichtung 8 mit einem vorgegebenen Sollwert Ds der Dosis bzw. Dosisleistung verglichen wird.
- Aus der Differenz zwischen Sollwert und Istwert bestimmt eine Steuereinheit 9 Sollwerte für den Röhrenstrom und die Röhrenspannung, die auf in dem Röntgengenerator 1 befindliche Stellglieder einwirken.
- Wie sich aus Fig. 2 ergibt, wird in dem Röntgengenerator 1 mit Hilfe einer an ein Drehstromnetz R, S, T angeschlossenen Drehstrom-Gleichrichterbrücke 101 an einem an deren Ausgänge angeschlossenen Kondensator 102 eine Gleichspannung erzeugt. Diese Gleichspannung speist einen Serienresonanz-Wechselrichter. Dieser enthält (als Vollbrückenschaltung) zwei parallelgeschaltete Zweige, von denen jeder zwei mit gleicher Durchlaßrichtung in Serie geschaltete Thyristoren 103 und 104 bzw. 105 und 106 enthält. Jedem Thyristor ist eine Freilaufdiode 107 und 108 bzw. 109 und 110 parallelgeschaltet. Die Thyristoren 103 und 106 werden durch ihren Zündelektroden a zugeführte Zündimpulse gleichzeitig und im Wechsel zu den ebenfalls gleichzeitig durch Zündimpulse an ihren Zündelektroden b eingeschalteten Thyristoren 105 und 104 eingeschaltet. Von den Thyristoren in einem Brückenzweig ist daher allenfalls einer leitend.
- Zwischen die Verbindungspunkte der Thyristoren 103 und 104 einerseits und 105 und 106 andererseits ist die Serienschaltung eines Kondensators 111 und einer Induktivität geschaltet, die durch die Primärwicklung eines Hochspannungstransformators 112 gebildet wird, dessen Sekundärseite an einen Gleichrichter 113 angeschlossen ist, dessen Ausgangsspannung mittels eines Kondensators 114 geglättet und der Röntgenröhre 2 zugeführt wird. Um die Spannung an der Röntgenröhre (bei konstantem Röhrenstrom, zu ändern, ist lediglich eine kurzzeitige bzw. geringfügige Änderung der Frequenz der den Thyristoren 103...106 zugeführten Zündimpulse erforderlich. Um jedoch bei einer Änderung des Röhrenstromes eine vorgegebene Röhrenspannung aufrechtzuerhalten, muß die Zündfrequenz nahezu proportional zum Röhrenstrom geändert werden.
- Der Röntgengenerator enthält zur Einstellung von Röhrenstrom und Röhrenspannung zwei Regelkreise. Der Röhrenstrom-Regelkreis umfaßt einen Regler 115, in dem der von der Steuereinrichtung 9 gelieferte Sollwert Is für den Röhrenstrom mit dem an einem Widerstand 116 in der Kathodenzuleitung der Röntgenröhre 2 abgegriffenen Spannungsabfall, der dem Istwert des Röhrenstroms entspricht, verglichen wird. Die von dem Regler 115 erzeugte Regelgröße wird über einen Verstärker 117 und einen Heizstromwandler 118 dem Heizfaden der Röntgenröhre 2 zugeführt, wobei der Röhrenstrom sich mit dem Heizstrom ändert.
- Der Röhrenspannungs-Regelkreis umfaßt einen Regler 119 (z.B. mit PID-Verhalten), dessen Eingangsgröße durch die Differenz zwischen dem von der Steuereinheit 9 vorgegebenen Sollwert Us der Röhrenspannung und dem Istwert der Röhrenspannung gebildet wird, der an einem zur Röntgenröhre 2 parallelgeschalteten Spannungsteiler 120 abgegriffen wird. Die Ausgangsgröße des Reglers 119 wird einem Spannungs-Frequenz-Wander 121 zugeführt, dessen Ausgangsfrequenz die Frequenz ist, mit der die Thyristoren 103...106 gezündet werden. Ein Impulsgeber 123, der mit dem Wandler 121 über eine Torschaltung 122 verbunden ist, bildet daraus die Zündimpulse für die Zündelektroden a und b der Thyristoren 103...106. Die Torschaltung 122 ist geöffnet - bzw. es werden Zündimpulse erzeugt - wenn auf einer Leitung "Start" ein Startsignal anliegt und wenn auf einer Leitung "Stop" kein Stopsignal anliegt. In allen anderen Fällen ist die Torschaltung gesperrt, so daß keine Zündimpulse mehr gebildet werden.
- Erfindungsgemäß enthält der Röntgengenerator eine Zählanordnung, die zwei Zähler 11 und 13 umfaßt. Die Datenausgänge des Zählers 11 sind mit den Dateneingängen des Zählers 13 verbunden, so daß bei einem Signal auf dem Setzeingang 131 des Zählers 13 der Zählerstand des Zählers 11 in den Zähler 13 geladen wird. Dies erfolgt immer dann, wenn auf der Leitung Start ein Startsignal erscheint. Der Zähleingang 142 des Zählers 11 ist über einen von der Steuereinheit 9 gesteuerten Schalter 17 mit dem Ausgang der Torschaltung 122 verbunden, der ebenfalls - und zwar direkt - mit dem Zähleingang 132 des zweiten Zählers 13 verbunden ist. Wenn der Schalter 17 geschlossen ist, zählen beide Zähler also die den Thyristoren des Wechselrichters zugeführten Zündimpulse und damit die von den Wechselrichtern erzeugten Schwingungen. Während aber der Zähler 11 als Aufwärtszähler geschaltet ist, wirkt der Zähler 13 als Abwärtszähler. Der Zähler 11 ist mit seinem Rücksetzeingang 141 über einen ebenfalls von der Steuereinrichtung 9 steuerbaren Schalter 14 mit der Leitung Start verbunden, so daß er jeweils bei Erscheinen eines Startsignals auf der Leitung Start, d.h. jeweils bei Aufnahmebeginn, auf Null zurückgestellt wird.
- Durch das Startsignal wird auch ein Zeitschalter 15 gestartet, dessen Ausgang über einen Umschalter 16 mit der Leitung Stop verbunden ist, über die die Aufnahme beendet wird. Der andere Anschluß des Umschalters 16 ist mit einem Ausgang 123 des Zählers 13 verbunden, an dem immer dann ein Signal zur Beendigung der Aufnahme erscheint, wenn der Zählerstand den Wert Null erreicht hat.
- Bei Beginn einer Aufnahmeserie sind die Schalter 17 und 14 geschlossen und der Umschalter 16 ist mit dem Ausgang des Zeitschalters 15 verbunden. Das Aufnahmeende wird also zunächst durch den Zeitschalter 15 vorgegeben, so daß der zeitliche Abstand zwischen dem Start- und dem Stopsignal genau definiert und für alle Aufnahmen der Serien gleich ist. Weicht die gemessene Dosis von der vorgegebeneen Solldosis Ds ab, dann werden von der Steuereinheit 9 für die nachfolgende Aufnahme Sollwerte von Röhrenstrom und Röhrenspannung vorgegeben, die nach einem geeigneten Regelalgorithmus so bestimmt sind, daß die Differenz zwischen Sollwert und Istwert bei der folgenden Aufnahme verringert wird. Bei jeder Aufnahme wird durch das Startsignal auf der Leitung Start der Zählerstand des Zählers 11 in den Zähler 13 übernommen, der Zähler 11 auf Null zurückgestellt, und der Zähler 11 zählt die Zündimpulse bzw. die Wechselrichterschwingungen während einer Aufnahme.
- Nach wenigen Aufnahmen hat in der Regel die Abweichung zwischen Istwert und Sollwert der Dosis für eine Aufnahme einen vorgebbaren Schwellenwert unterschritten, der beispielsweise bei 30 % des Sollwertes liegen kann. In diesem Fall schaltet die Steuereinheit die Schalteranordnung 17, 14, 16 um, so daß die Schalter 17 und 14 geöffnet und der Umschalter 16 mit dem Ausgang 133 des Zählers 13 verbunden wird. Bei Beginn der darauffolgenden Aufnahme wird dann der bei der vorangegangenen Aufnahme ermittelte Zählerstand des Zählers 11 in den Zähler 13 geladen und dieser wird durch die während der Aufnahme erzeugten Zündimpulse abwärts gezählt. Wenn der Zählerstand Null erreicht ist, d.h. wenn der Zähler 13 genausoviel Zündimpulse gezählt hat wie bei der vorangegangenen Aufnahme, wird ein Stopsignal am Ausgang 133 des Zählers 13 erzeugt und dadurch die Aufnahme beendet. Da der Zählerstand des Zählers 11 in diesem Betriebszustand nicht mehr verändert wird, wirkt er wie ein Speicher, dessen Inhalt jeweils bei Beginn einer Aufnahme in den Zähler 13 geladen wird, so daß auch alle weiteren Aufnahmen nach der gleichen Zahl von Zündimpulsen bzw. Wechselrichterschwingungen beendet werden. Dies dauert so lange, wie die Abweichung unterhalb des erwähnten Schwellenwertes bleibt. Wird die Abweichung größer, dann werden die Schalter 17 und 14 und der Umschalter 16 wieder in die aus Fig. 1 ersichtliche Stellung gebracht und der Röntgengenerator arbeitet wieder im reinen Zeitschalterbetrieb.
- Die Steuereinheit 9 ist so ausgelegt, daß Dosisabweichungen, in dem Betriebszustand, in dem der Zähler 13 das Aufnahmeende bestimmt, indem jede Aufnahme also nach der gleichen Anzahl von Wechselrichterschwingungen abgeschaltet wird, bei der nächsten Aufnahme dadurch verringert werden, daß der dafür vorgegebene Sollwert Us für die Röhrenspannung geändert wird, während der Sollwert Is für den Röhrenstrom im wesentlichen unverändert bleibt. Der Grund dafür ist, daß eine Änderung des Röhrenstrom-Sollwertes (bei konstant bleibender Röhrenspannung) zur Folge hätte, daß - wie schon zuvor erläutert - die Zündfrequenz nahezu proportional mit dem Röhrenstrom geändert werden müßte. Die Aufnahmedauer würde sich dann entsprechend stark in entgegengesetztem Sinne ändern, was dazu führen würde, daß sich das Produkt von Aufnahmedauer und Röhrenstrom, das für die Dosis maßgebend ist, praktisch nicht oder in einer nicht vorhersagbaren Weise ändern würde. Ein solches Verhalten kann bei einem Regelkreis aber zu Instabilitäten führen. Es kommt hinzu, daß die starke Änderung der Aufnahmedauer bei Aufnahmen mit Kinokameras zu unerwünschten Ergebnissen führen kann.
- Aus diesen Gründen ist die Steuereinheit 9 so ausgelegt, daß in dem erwähnten Betriebszustand eine Änderung des Röhrenstrom-Sollwertes nur in Verbindung mit einer umgekehrt proportionalen Änderung des Röhrenspannungs-Sollwertes und nur in dem Grenzfall erfolgt, in dem das Produkt aus Röhrenstrom und Röhrenspannung der für die Röntgenröhre 2 jeweils gerade noch zulässigen Röhrenleistung entspricht. Wäre in diesem Grenzfall nämlich die Istdosis zu niedrig, dann würde eine Erhöhung der Röhrenspannung zwecks Vergrößerung der Dosis bei der nächsten Aufnahme, zu einer Überlastung der Röntgenröhre 2 führen, wenn nicht gleichzeitig der Röhrenstrom in entgegengesetztem Sinne so verändert würde, daß die zulässige Röhrenleistung nicht überschritten wird. Trotz der Verringerung des Stromes würde dabei die Dosis bei der nachfolgenden Aufnahme vergrößert werden, weil die Änderung der Röhrenspannung sich bekanntlich auf die Dosis viel stärker auswirkt als die Änderung des Röhrenstromes. Dabei würde sich also Röhrenstrom und Zündfrequenz gegensinnig zu der Röhrenspannung ändern, was eine zur Röhrenspannung gleichsinnige Änderung der Aufnahmedauer zur Folge hätte, wodurch die Dosis zusätzlich in dem gewünschten Sinne beeinflußt würde.
- Wie bereits erwähnt, erfolgt in dem Betriebszustand, in dem der Zähler 13 das Aufnahmeende bestimmt, eine Änderung der Dosis bzw. der Dosisleistung im Regelfall nur durch eine Änderung des Röhrenspannungs-Sollwertes Us, während der Röhrenstrom konstant bleibt. Der zeitliche Verlauf der Röhrenspannung ist in Fig. 3 dargestellt, und zwar in ausgezogenen Linien für eine erste Röhrenspannung und in gestrichelten Linien für eine zweite Röhrenspannung, die höher ist als die erste. Zu Beginn einer jeden Aufnahme ist die Zündfrequenz relativ hoch, so daß die Röhrenspannung relativ schnell ihren Sollwert erreicht. Bei einem niedrigeren Sollwert nimmt die Zündfrequenz jedoch schon eher ab als bei einem höheren Sollwert, so daß die Dauer einer Aufnahme mit niedrigerer Röhrenspannung geringfügig - um die Zeitdauer dT - größer ist als die einer Aufnahme mit höherer Röhrenspannung. Indes ist diese Änderung so gering, daß ihre zur Änderung der Röhrenspannung gegensinnige Wirkung auf die Dosis sich praktisch nicht bemerkbar macht.
Claims (5)
- Röntgengenerator mit einer Wechselrichteranordnung und mit Mitteln zur dosis- oder zeitgesteuerten Abschaltung der Hochspannung einer Röntgenröhre
dadurch gekennzeichnet, daß eine Zählanordnung (11, 13) vorgesehen ist, die die Zahl der Wechselrichterschwingungen bei einer Aufnahme bestimmt und die nachfolgenden Aufnahmen einer Aufnahmeserie bei der gleichen Zahl von Wechselrichterschwingungen wie die vorangegangene Aufnahme abschaltet. - Röntgengenerator nach Anspruch 1 mit einem Regelkreis für die Dosis oder die Dosisleistung ,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitschalter (15) zum Abschalten einer Aufnahme nach einem vorgebbaren Zeitintervall vorgesehen ist und daß der Röntgengenerator in Abhängigkeit von der Differenz zwischen Sollwert und Istwert der Dosis bzw. Dosisleistung so gesteuert ist, daß unterhalb eines Schwellenwertes der Differenz die Zählanordnung (11, 13) und oberhalb des Schwellenwertes der Zeitschalter (15) die Aufnahme beendet. - Röntgengenerator nach Anspruch 2 mit Stellgliedern für die Spannung und den Strom an bzw. durch eine angeschlossene Röntgenröhre in Abhängigkeit von der Differenz zwischen Sollwert und Istwert der Dosis bzw. Dosisleistung,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stellglieder so gesteuert sind, daß bei einer Differenz zwischen Sollwert und Istwert unterhalb des Schwellenwertes im wesentlichen nur das Stellglied für die Röhrenspannung wirksam ist. - Röntgengenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zählanordnung wenigstens einen Speicher (11) enthält, in dem die Zahl der Wechselrichterschwingungen für eine Aufnahme gespeichert ist und daß ein Zähler (13) die Aufnahme nach Zählung der gespeicherten Zahl von Wechselrichterschwingungen beendet. - Röntgengenerator nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher durch einen Zähler (11) gebildet wird, der die Zahl der Wechselrichterschwingungen während einer Aufnahme bestimmt und dessen Zählstand bei Beginn einer nachfolgenden Aufnahme in den Zähler (13) der Zählanordnung geladen wird.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863621803 DE3621803A1 (de) | 1986-06-28 | 1986-06-28 | Roentgengenerator |
DE3621803 | 1986-06-28 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP0253417A2 EP0253417A2 (de) | 1988-01-20 |
EP0253417A3 EP0253417A3 (en) | 1989-07-26 |
EP0253417B1 true EP0253417B1 (de) | 1993-04-07 |
Family
ID=6303986
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP87201167A Expired - Lifetime EP0253417B1 (de) | 1986-06-28 | 1987-06-17 | Röntgengenerator |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4796286A (de) |
EP (1) | EP0253417B1 (de) |
JP (1) | JP2554084B2 (de) |
DE (2) | DE3621803A1 (de) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5001735A (en) * | 1989-07-31 | 1991-03-19 | Picker International, Inc. | X-ray dose compensation for radiographic apparatus with kV ripple |
US5388139A (en) * | 1989-12-07 | 1995-02-07 | Electromed International | High-voltage power supply and regulator circuit for an X-ray tube with closed-loop feedback for controlling X-ray exposure |
US5966425A (en) * | 1989-12-07 | 1999-10-12 | Electromed International | Apparatus and method for automatic X-ray control |
US5241260A (en) * | 1989-12-07 | 1993-08-31 | Electromed International | High voltage power supply and regulator circuit for an X-ray tube with transient voltage protection |
FR2665999B1 (fr) * | 1990-08-14 | 1994-01-28 | General Electric Cgr Sa | Dispositif d'obtention d'une tension continue reglable. |
US5119409A (en) * | 1990-12-28 | 1992-06-02 | Fischer Imaging Corporation | Dynamic pulse control for fluoroscopy |
US5179582A (en) * | 1992-04-20 | 1993-01-12 | S&S Inficon Inc. | Exposure control circuit for X-ray generation |
DE19750105B4 (de) * | 1997-11-12 | 2011-04-14 | Siemens Ag | Medizinische Therapie- und/oder Behandlungsanlage sowie Verfahren zum Betrieb einer solchen |
US7448802B2 (en) * | 2002-02-20 | 2008-11-11 | Newton Scientific, Inc. | Integrated X-ray source module |
US7448801B2 (en) * | 2002-02-20 | 2008-11-11 | Inpho, Inc. | Integrated X-ray source module |
CN101115344A (zh) * | 2003-02-20 | 2008-01-30 | 因普有限公司 | 产生x射线的*** |
DE102004017180B4 (de) * | 2004-04-07 | 2007-08-02 | Siemens Ag | Röntgendiagnostikeinrichtung zur digitalen Radiographie |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3356847A (en) * | 1965-07-28 | 1967-12-05 | Picker X Ray Corp | X-ray film exposure measuring system having means for terminating the exposure |
DE1916321A1 (de) * | 1968-04-08 | 1969-10-30 | Saab Ab | Vorrichtung zum automatischen Bestimmen der Bestrahlungszeit bei Aufnahmen von Roentgenbildern |
DE2062633C3 (de) * | 1970-12-18 | 1981-06-11 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Röntgenbelichtungsautomat |
US4119856A (en) * | 1973-09-07 | 1978-10-10 | Siemens Aktiengesellschaft | X-ray diagnostic apparatus for producing series exposures |
DE2908767A1 (de) * | 1979-03-06 | 1980-09-18 | Siemens Ag | Roentgendiagnostikgenerator mit einem dem hochspannungstransformator vorgeschalteten wechselrichter |
DE3117895A1 (de) * | 1981-05-06 | 1982-11-25 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Roentgendiagnostikanlage mit einem wechselrichter |
JPS5841640A (ja) * | 1981-09-03 | 1983-03-10 | Aisin Seiki Co Ltd | 接合ポリvプ−リの製造方法 |
US4518776A (en) * | 1982-07-19 | 1985-05-21 | Ciba Geigy Corporation | Process for producing sulfonylureas |
JPS5942958A (ja) * | 1982-09-02 | 1984-03-09 | Rotsuki:Kk | 自動スクリ−ン捺染機における捺染テ−ブル駆動装置 |
JPS60119100A (ja) * | 1983-11-30 | 1985-06-26 | Toshiba Corp | X線装置 |
JPS61259499A (ja) * | 1985-05-14 | 1986-11-17 | Toshiba Corp | X線高電圧装置 |
JPS628499A (ja) * | 1985-07-04 | 1987-01-16 | Toshiba Corp | 高電圧発生装置 |
-
1986
- 1986-06-28 DE DE19863621803 patent/DE3621803A1/de not_active Withdrawn
-
1987
- 1987-06-17 DE DE8787201167T patent/DE3785260D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-06-17 EP EP87201167A patent/EP0253417B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-06-25 US US07/066,913 patent/US4796286A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-06-25 JP JP62156694A patent/JP2554084B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0253417A2 (de) | 1988-01-20 |
US4796286A (en) | 1989-01-03 |
EP0253417A3 (en) | 1989-07-26 |
JP2554084B2 (ja) | 1996-11-13 |
JPS6340298A (ja) | 1988-02-20 |
DE3621803A1 (de) | 1988-01-07 |
DE3785260D1 (de) | 1993-05-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2908767C2 (de) | ||
DE3407067C2 (de) | Steuerschaltung für Gasentladungslampen | |
DE3622430C2 (de) | ||
EP0253417B1 (de) | Röntgengenerator | |
DE3880658T2 (de) | Selbstregulierendes, gegen Nichtbelastung geschütztes Ballastsystem. | |
DE2752139C2 (de) | Netzgerät mit einer Sättigungsdrossel | |
DE1613632B2 (de) | Schaltungsanordnung zur steuerung eines einen wechselstromkreis und einen gleichstromkreis miteinander verbindenden netzgefuehrten stromrichters mit gesteuerten ventilen | |
DE19524408A1 (de) | Spannungsumsetzer zum Erzeugen einer geregelten Ausgangsspannung aus einer Eingangsspannung | |
DE3323400C2 (de) | Stromversorgungsschaltung für eine elektromagnetische Betätigungsvorrichtung | |
DE4332714A1 (de) | Resonanzkreis | |
DE2627620A1 (de) | Steuerschaltungsanordnung zum erzeugen eines steuersignals fuer einen spannungswandler | |
EP0036181B1 (de) | Röntgendiagnostikanlage mit einer Bildverstärker-Fernsehkette | |
DE2653252A1 (de) | Roentgendiagnostikgenerator mit einer dosisleistungsmesseinrichtung | |
DE3600205C2 (de) | ||
DE2918353C2 (de) | ||
DE2328322A1 (de) | Roentgendiagnostikapparat zur verwendung mit einem hilfsgeraet, das eine vorgebbare aufnahmezeit erfordert | |
DE2437633A1 (de) | Spannungsstabilisier-anordnung fuer eine strahlablenkschaltung | |
DE68907110T2 (de) | Verfahren zur Spannungsregelung eines Spannungssignals, insbesondere für Röntgenröhren. | |
EP1280389A1 (de) | Röntgensystem zur Erzeugung von Röntgenaufnahmen | |
DE2153194C2 (de) | Triggerimpulsgenerator | |
DE2851079A1 (de) | Roentgenroehre | |
EP0015304B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Aufladen eines Kondensators | |
DE2600428C3 (de) | Kondensatorladesystem für Impulsgeneratoren mit Kondensatorentladung | |
DE3043632A1 (de) | Roentgengenerator zur speisung einer roentgenroehre mit einem zwischen ihrer anode und ihrer kathode befindlichen mit masse verbundenen mittelteil | |
DE2736783C3 (de) | Grenzwert-Meldevorrichtung für Wechselsignale |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A2 Designated state(s): DE FR GB NL |
|
PUAL | Search report despatched |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A3 Designated state(s): DE FR GB NL |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 19900119 |
|
17Q | First examination report despatched |
Effective date: 19920402 |
|
GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): DE FR GB NL |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: NL Effective date: 19930407 |
|
REF | Corresponds to: |
Ref document number: 3785260 Country of ref document: DE Date of ref document: 19930513 |
|
GBT | Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977) |
Effective date: 19930629 |
|
ET | Fr: translation filed | ||
NLV1 | Nl: lapsed or annulled due to failure to fulfill the requirements of art. 29p and 29m of the patents act | ||
PLBE | No opposition filed within time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT |
|
26N | No opposition filed | ||
REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: CD |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Payment date: 19980601 Year of fee payment: 12 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Payment date: 19980623 Year of fee payment: 12 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Payment date: 19980824 Year of fee payment: 12 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: CD |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 19990617 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Free format text: THE PATENT HAS BEEN ANNULLED BY A DECISION OF A NATIONAL AUTHORITY Effective date: 19990630 |
|
GBPC | Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee |
Effective date: 19990617 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20000503 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: ST |