Röntgengenerator zum Betrieb von Röntgenröhren mit an Masse angeschlossenem Mittelteil

Abstract

 Bei Röntgenröhren mit einem Mittelteil aus Metall kann bei niedrigen Röhrenspannungen der geforderte Emissionsstrom unter ungünstigen Umständen nicht erreicht werden. Die Erfindung schafft hier eine Verbesserung indem sie die Hochspannung für die Röntgenröhre aus wenigstens drei in Serie geschaltete Hochspannungserzeuger ableitet, von denen mittels einer Hochspannungseinrichtung einer entweder auf der Anodenseite (bei hohen Röhrenspannungen) oder auf der Kathodenseite (bei niedrigen Röhrenspannungen) wirksam ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Röntgengenerator zum Betrieb einer Röntgenröhre mit einem zwischen ihrer Anode und ihrer Kathode befindlichen an Masse angeschlossenen Mittelteil, der eine an Anode und Kathode der Röntgenröhre anschließbare Serienschaltung von Hochspannungserzeugern zur Erzeugung einer Gleichspannung an der Röntgenröhre sowie Mittel zum Ändern des Verhältnisses zwischen Anodenspannung und Kathodenspannung umfaßt.

[0002] Ein solcher Röntgengenerator ist aus der DE-OS 29 17 636 bekannt.

[0003] Ein Beispiel für Röntgenröhren, deren Speisung der erfindungsgemäße Röntgengenerator dienen soll, ist aus der Zeitschrift "MEDICAMUNDI", Vol. 25, Nr. 1, 1980, Seiten 29 und 30 sowie aus der DE-OS 28 50 583 bekannt. Röntgenröhren dieser Art werden auch von der Fa. Philips unter der Bezeichnung "Super Rotalix Ceramic" vertrieben. Sie unterscheiden sich von den sonst allgemein als gittergesteuerte Röntgenröhren bezeichneten Röhren dadurch, daß die Spannung an dem aus Metall bestehenden Mittelteil im allgemeinen positiv in bezug auf die Kathode ist und sehr hohe Werte annehmen kann, die der Hälfte der maximalen Röhrenspannung - oder mehr - entsprechen. Der Anodenstrom ist bei diesem Röhrentyp kleiner als der Kathodenstrom, weil ein Teil der Elektronen - nach Reflektion an der Anode - auf den Mittelteil trifft. Bei einer solchen Röntgenröhre wird der auf die Anode auftreffende Elektronenstrom nicht nur durch die Kathodentemperatur bestimmt, sondern auch wesentlich von der Spannung zwischen Kathode und dem an Masse angeschlossenen Mittelteil, was dazu führt, daß bei abnehmender Kathodenspannung und konstant bleibender Kathodentemperatur der Strom durch die Röntgenröhre abnimmt, so daß die volle Emission nicht erreicht werden kann. Bei Verwendung von Hochspannungserzeugern mit sehr großem Innenwiderstand, z.B. solchen, die Wechselrichteranordnungen enthalten, kommt darüber hinaus erschwerend hinzu, daß mit wachsendem Röhrenstrom die Kathodenspannung stärker abnimmt als die Anodenspannung, weil der Anodenstrom kleiner ist als der Kathodenstrom, so daß auch dann, wenn durch eine geeignete Regelschaltung die Spannung zwischen Anode und Kathode konstant gehalten wird, die Kathodenspannung selbst und damit der Emissionsstrom abnimmt.

[0004] Bei dem in der DE-OS 29 17 636 beschriebenen Röntgengenerator wird diesem Effekt dadurch begegnet, daß der mit der Kathode verbundene Hochspannungserzeuger, der über eine gittergesteuerte Röntgenröhre in Serie mit dem anodenseitigen Hochspannungserzeuger geschaltet ist, eine höhere Spannung erzeugt als der anodenseitige Hochspannungserzeuger, Der für diese Lösung erforderliche Aufwand (zusätzlich eine gittergesteuerte Röhre) ist jedoch sehr hoch.

[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Röntgengenerator der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß mit geringem Aufwand auch bei niedrigen Röhrenspannungen ein hoher Emissionsstrom erreicht wird.

[0006] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Serienschaltung aus wenigstens drei Hochspannungserzeugern besteht, daß eine Hochspannungs-Umschalteinrichtung vorgesehen ist, über die jeweils einer der einander entsprechenden Ausgänge zweier miteinander verbundener hochspannungserzeuger mit Masse verbunden ist, und daß die Hochspannungs-Umschalteinrichtung in Abhängigkeit von dem Einstellwert von Röhrenspannung und/oder Röhrenstrom umschaltbar ist derart, daß das Verhältnis von Anodenspannung zur Kathodenspannung bei kleinen Werten der Röhrenspannung kleiner ist als bei großen Werten.

[0007] Nach der Erfindung ist also wenigstens einer der drei Hochspannungserzeuger in der einen Stellung der Hochspannungs-Umschalteinrichtung auf der Kathodenseite und in der anderen Stellung auf der Anodenseite wirksam. Wenn er auf der Kathodenseite wirksam ist (bei relativ kleinen Kathoden- bzw. Röhrenspannungen), wird dadurch der Emissionsstrom vergrößert. Würde man diesen Hochspannungserzeuger jedoch auch bei großen Röhrenspannungen (z.B. 150 kV) dort belassen, dann könnte dies insbesondere bei niedrig eingestellten Röhrenströmen dazu führen, daß die Kathodenseite, an der dann z.B. 100 kV anliegen würden, hochspannungsmäßig überlastet würde. Deshalb muß bei großen Röhrenspannungen, bei denen die Kathodenseite hochspannungsmäßig überlastet werden könnte, dieser Hochspannungserzeuger auf der Anodenseite wirksam sein.

[0008] Als zusätzlicher Aufwand fällt hierbei also nur noch die Hochspannungs-Umschalteinrichtung ins Gewicht. Zwar müssen anstelle der sonst üblichen zwei Hochspannungserzeuger deren wenigstens drei vorgesehen sein, doch können diese dann für niedrigere Spannungen ausgelegt werden. Wenn z.B. jeder Hochspannungserzeuger durch eine Sekundärwicklung eines Hochspannungstransformators gebildet wird, deren Spannung durch eine Gleichrichteranordnung gleichgerichtet wird, dann sind zwar drei Sekundärwicklungen erforderlich; doch können diese wenigstens teilweise für eine niedrigere Spannung ausgelegt sein, als wenn nur zwei Hochspannungserzeuger vorhanden wären. Ebenso wird die Zahl der in den Gleichrichteranordnungen insgesamt enthaltenen Gleichrichterdioden nicht dadurch vergrößert, daß bei der Erfindung drei oder mehr Gleichrichteranordnungen enthalten sind, weil die einzelnen Gleichrichteranordnungen dabei wenigstens teilweise für niedrigere Spannungen ausgelegt sein können.

[0009] Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein vereinfachtes Ausführungsbeispiel und

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel mit einem Emissionsstrom-Meßwiderstand.

[0010] Die drei Hochspannungserzeuger werden durch die drei Sekundärwicklungen 11, 21 und 31 eines Hochspannungstransfornators 4 gebildet, dessen Primärwicklung 5 an eine nicht näher dargestellte Schalt- und Regeleinrichtung angeschlossen ist, die es gestattet, an den Sekundärwicklungen Spannungen vorgegebener Größe für einen vorgebbaren Zeitraum zu erzeugen. Die Sekundärwicklungen 11, 21, 31 bilden zusammen mit je einer Gleichrichteranordnung 10, 20 bzw. 30 einen Hochspannungserzeuger 1, 2 bzw. 3. Die negative Ausgangsklemme 12 des Hochspannungserzeugers 1 ist mit der positiven Klemme 23 des Hochspannungserzeugers 2 verbunden, dessen negativer Ausgang 22 wiederum mit dem positiven Ausgang 33 des dritten Hochspannungserzeugers 3 verbunden ist. Der positive Ausgang 13 des Hochspannungserzeugers 1 bzw. der negative Ausgang 32 des Hochspannungserzeugers 3 sind über je einen Dämpfungswiderstand 6 mit einer Röntgenröhre 7 verbunden, die zwischen Anode und Kathode ein mit Masse bzw. Erde verbundenes Mittelteil 8 aus Metall besitzt. Anode und Kathode der Röntgenröhre 7 sind über je einen Spannungsteiler 15, der der Messung der Röhrenspannung dient, mit Erde verbunden. Die Temperatur des Heizfadens wird durch einen Heizwandler 16 bestimmt. Zwischen die Ausgänge 13 bzw. 32 einerseits und Masse andererseits geschaltete Kondensatoren 17 glätten die Spannung an der Röntgenröhre.

[0011] Es ist eine Hochspannungs-Umschalteinrichtung 9 vorgesehen, die wahlweise entweder den negativen Ausgang 22 des Hochspannungserzeugers 2 oder den negativen Ausgang 12 des Hochspannungserzeugers 1 (dessen Potential mit dem des positiven Ausgangs des Hochspannungserzeugers 2 identisch ist) mit Masse verbindet. In der in der Zeichnung dargestellten Stellung der Hochspannungs-Umschalteinrichtung 9 wird die Kathodenspannung vom Hochspannungserzeuger 3 und die Anodenspannung von den Hochspannungserzeugern 1 und 2 zusammen erzeugt. In der nicht dargestellten Stellung der Hochspannungs-Schalteinrichtung 9 wird hingegen die Kathodenspannung zusammen von den Hochspannungserzeugern 2 und 3 erzeugt, während die Anodenspannung vom Hochspannungserzeuger 1 allein erzeugt wird. In der letztgenannten Stellung ist die Kathodenspannung im Vergleich zur Anodenspannung also größer als in der gezeichneten Stellung.

[0012] Die Summe der Ausgangsgleichspannungen der Hochspannungserzeuger 1 und 2 sollte gleich der Ausgangsgleichspannung des Hochspannungserzeugers 3 sein. Dadurch wird sichergestellt, daß in der gezeichneten SteELung der Hochspannungs-Umschalteinrichtung bei kleinen Röhrenströmen (z.B. Durchleuchtung) und insbesondere auch bei großen Röhrenspannungen die Röhrenspannung symmetrisch auf die Anoden- und die Kathodenseite aufgeteilt wird. Das Verhältnis der Ausgangsspannungen der Hochspannungserzeuger 1 und 2 muß entsprechend dem Innenwiderstand der Hochspannungserzeugeranordnung 1, 2 und 3 bemessen sein. Je größer dieser Innenwiderstand ist, um so größer sollte die Ausgangsspannung des Hochspannungserzeugers 2 im Vergleich zur Ausgangsspannung des Hochspannungserzeugers 1 sein. Wenn _fie Primärwicklung an eine Wechselrichteranordnung angeschlossen ist (wie sie z.B. aus der DE-OS 29 08 767 bekannt ist), ergibt sich ein verhältnismäßig hoher Innenwiderstand. In diesem Fall erweist es sich als zweckmäßig, wenn die Sekundärwicklungen 11 und 21 die gleiche Windungszahl und die Gleichrichteranordnungen 10 und 20 die gleiche Zahl von Gleichrichterdioden enthalten, so daß die beiden Hochspannungserzeuger 1 und 2 gleich große Ausgangsspannungen erzeugen. Die Ausgangsspannung des Hochspannungserzeugers 3 sollœbei der Summe der Ausgangsspannungen der Hochspannungserzeuger 1 und 2 entsprechen. Mit besonderem Vorteil wird der Hochspannungserzeuger 3 durch die Serienschaltung zweier untereinander und mit den Hochspannungserzeugern 1 und 2 identischer Hochspannungserzeuger gebildet. Dann können nämlich vier identische Hochspannungserzeuger benutzt werden, was die Herstellung verbilligt.

[0013] Bei dieser Bemessung ergeben sich folgende Betriebsmöglichkeiten:

3) Kleine Röhrenströme (z.B. Durchleuchtung) In der in Fig. 1 dargestellten Stellung der Hochspannungs-Umschalteinrichtung entsprechen sich Anodenspannung und Kathodenspannung, wenn man von der Polarität einmal absieht. In der nicht dargestellten Stellung der Hochspannungs-Umschalteinrichtung 9 ist die Kathodenspannung dreimal größer als die Anodenspannung. Dies könnte bei sehr großen Röhrenspannungen, z.B. von 150 kV, dazu führen, daß die Kathodenspannung zu hoch wird, so daß die Röntgenröhre hochspannungsmäßig überlastet wird. Da bei sehr kleinen Röhrenströmen eine Herabsetzung des Röhrenstroms infolge einer Herabsetzung der Kathodenspannung auch durch Erhöhung der Heizleistung für die Kathode ausgeglichen werden kann, könnte in diesem Fall sogar auf eine Umschaltung verzichtet und die Anordnung stets in der dargestellten Stellung der Hochspannungs-Schalteinrichtung betrieben werden.

b) Große Röhrenströme (einige 100 mA und mehr) Obwohl die Leerlaufspannungen 13 und 32 in der gezeichneten Stellung der Hochspannungs-Umschalteinrichtung einander gleich sind, ist bei großen Strömen die Kathodenspannung niedriger als die Anodenspannung. Ursache für diesen Effekt ist zum einen der große Innenwiderstand der Hochspannungserzeugeranordnung und zum anderen die Tatsache, daß der Kathodenstrom größer ist als der Anodenstrom, weil die aus der Kathode austretenden Elektronen zum Teil von der Anode auf den Mittelteil reflektiert werden. Dadurch wird bei sonst gleichen Verhältnissen (Kupferquerschnitt usw.) der Spannungsabfall auf der Kathodenseite größer als auf der Anodenseite und die Spannungsaufteilung unsymmetrisch. Dies kann dazu führen, daß insbesondere bei niedrigen Röhrenspannungen die Spannung an der Kathode so niedrig wird, daß der gewünschte große Röhrenstrom nicht fließen kann. In diesem Fall ist eine Umschaltung in die nicht gezeichnete Stellung der Hochspannungs-Umschalteinrichtung erforderlich, wobei der negative Ausgang 12 des Hochspannungserzeugers 1 bzw. der positive Ausgang des Hochspannungserzeugers 23 mit Masse verbunden werden. Die im Leerlauf bzw. bei sehr geringen Röhrenströmen auftretende starke Unsymmetrie zwischen Anodenspannung und Kathodenspannung wird dabei aufgrund des großen Innenwiderstandes und der Ungleichheit von Kathodenstrom und Anodenstrom zum Teil wieder ausgeglichen; bei sehr großen Röhrenströmen können Anoden- und Kathodenspannung aufgrund dieses Effektes dem Betrage nach sogar wieder gleich werden. Gleichwohl kann der Röhrenstrom in diesem Fall doppelt so groß - unter Umständen sogar noch größer - werden als der Röhrenstrom bei der gleichen Röhrenspannung und der gleichen Heizfadentemperatur in der in der Zeichnung dargestellten Stellung der Hochspannungs-Umschalteinrichtung 9. In den Fällen, in denen der Innenwiderstand und der Röhrenstrom so groß sind, daß trotz unsymmetrischer Leerlaufspannungen sich eine symmetrische Spannungsverteilung an der Röntgenröhre ergibt, kann die Hochspannungs-Umschalteinrichtung stets in dieser (nicht gezeichneten) Schaltstellung bleiben.

[0014] Die Steuerung der Hochspannungs-Umschalteinrichtung erfolgt durch eine Steuereinrichtung 18. Aufgabe der Steuereinrichtung 18 ist es, die Hochspannungs-Umschalteinrichtung immer dann in die in der Zeichnung dargestellte Stellung zu schalten, wenn bei den gegebenen Werten des Innenwiderstandes und der Spannung des Hochspannungserzeugers 2 sowie bei den eingestellten Werten von Röhrenspannung und Röhrenstrom in der anderen Stellung der Hochspannungs-Umschalteinrichtung 9 die Kathodenspannung so groß werden würde, daß die Kathodenseite hochspannungsmäßig überlastet würde, was z.B. ihren Durchschlag zur Folge haben könnte.

[0015] Bei relativ kleinem Innenwiderstand des Röntgengenerators ist die Spannungsaufteilung und die Größe der Kathodenspannung nahezu unabhängig vom Röhrenstrom. In diesen Fällen genügt es, die Hochspannungs-Umschalteinrichtung 9 in die dargestellte Stellung zu bringen, sobald die vom Benutzer eingestellte Röhrenspannung einen vorgegebenen Wert überschreitet. Es sei an dieser Stelle erwähnt, daß es nicht möglich ist, die Umschaltung direkt in Abhängigkeit von der mit Hilfe des unteren Meßspannungsteilers 15 gemessenen Kathodenspannung zu steuern, weil die Umschaltung dann während des Anliegens der Röhrenspannung, also während einer Aufnahme oder während einer Durchleuchtung, erfolgen müßte, was zu vermeiden ist. Die Umschaltung muß vielmehr erfolgen, bevor die gewählte Röhrenspannung eingeschaltet wird.

[0016] Bei Hochspannungserzeugern mit sehr hohem Innenwiderstand ist es hingegen, wie bereits erläutert, möglich, daß trotz unsymmetrischer Leerlaufspannungen die Röhrenspannung symmetrisch auf die Anoden- und die Kathodenseite aufgeteilt wird, so daß in diesem Fall (große Röhrenströme) die Hochspannungs-Umschalteinrichtung in der nicht gezeichneten Stellung verbleiben kann. Wenn jedoch nur ein sehr kleiner Röhrenstrom fließt, wird auch die Spannungsaufteilung an der Röntgenröhre 7 unsymmetrisch, so daß eine Umschaltung erforderlich ist. In diesem Fall genügt also eine Umschaltung in Abhängigkeit von dem eingestellten Röhrenstrom.

[0017] Im allgemeinen ist es aber zweckmäßig, die Umschaltung in Abhängigkeit von der Röhrenspannung und vom Röhrenstrom durchzuführen. Zu diesem Zweck enthält die Steuereinrichtung 18 einen ersten Umschalter 181, der mit dem Einstellglied 19 zur Einstellung der Röhrenspannung gekoppelt ist. Der Umschalter 181 verbindet jeweils ein Ende eines von vier Widerständen 182, an dessen anderes Ende eine von vier Spannungen U₁...U₄ angeschlossen ist, mit einem zweiten Umschalter 183, der auf einen von mehreren unterschiedlich großen Widerständen 184 umschaltbar ist, deren anderes Ende an Masse angeschlossen ist. Die Spannungen U₁...U₄ sind der mit dem Wähler 19 eingestellten Spannung proportional, während die Widerstände 184 dem bei dem gewählten Röhrenstrom über das Mittelteil 8 fließenden Strom und damit auch dem Röhrenstrom selbst ungefähr umgekehrt proportional sind. Die Widerstände 182 sollen dem Innenwiderstand des Hochspannungserzeugers bei der jeweils gewählten Spannung entsprechen. Ist der Innenwiderstand unabhängig von dieser Spannung, können die Widerstände 182 entfallen, wenn stattdessen die Spannungen U₁, U_2' U₃ und U_4: die dem ersten Umschalter 181 zugeführt werden, von einem Gleichspannungserzeuger mit einem entsprechenden Innenwiderstand erzeugt werden.

[0018] Die Spannung an der Verbindungsleitung zwischen den beiden Umschaltern 181 und 183 ist um so größer, je größer die eingestellte Röhrenspannung ist und je kleiner der eingestellte Röhrenstrom ist. Sie hängt in gleicher Weise von den eingestellten Werten von Röhrenstrom und Röhrenspannung ab wie die Kathodenspannung (in der nicht gezeichneten Stellung der Hochspannungs-Umschalteinrichtung 9) und kann daher zur Steuerung der Hochspannungs-Umschalteinrichtung 9 benutzt werden. Zu diesem Zweck ist eine Komparatorschaltung 185 vorgesehen, die die Spannung an der Verbindungsleitung der beiden Umschalter 181 und 183 mit einem vorgegebenen Referenzwert U_R vergleicht und die Hochspannungs-Umschalteinrichtung in die gezeichnete Stellung bringt, wenn der Referenzwert U_R überschritten wird und in die andere Stellung, wenn er unterschritten wird.

[0019] Die Steuereinrichtung stellt also ein Simulations-Netzwerk dar, das die elektrischen Verhältnisse an der Kathode der Röntgenröhre (in der nicht gezeichneten Stellung der Hochspannungs-Umschalteinrichtung 9) nachbildet. Bei Röntgengeneratoren, bei denen die einzustellenden Werte von Röhrenspannung und Röhrenstrom als Digitalwerte vorliegen und bei denen ein Rechner zur Steuerung des Röntgengenerators vorhanden ist, kann ein solches Simulations-Netzwerk entfallen, wenn stattdessen ein Programm vorgesehen ist, mit Hilfe dessen die Kathodenspannung errechnet werden kann; der Rechner steuert dann die Hochspannungs-Umschalteinrichtung 9 in Abhängigkeit von dem Rechenergebnis.

[0020] In Fig. 2 ist eine Ausführungsform dargestellt mit einem Meßwiderstand zur Messung des Röhrenstroms. Es ist bekannt, daß sich der Röhrenstrom einer Röntgenröhre leicht durch Verwendung eines vom Röhrenstrom durchflossenen Widerstandes, dessen eines Ende mit Masse verbunden ist, messen läßt. Der Röhrenstrom ist der Elektronenstrom, der auf die Anode trifft und in ihr Röntgenstrahlung erzeugt. Der in der Anodenleitung gemessene Strom ist bei Röhren der beschriebenen Art kleiner als dieser Röhrenstrom, weil ein Teil der Elektronen von der Anode reflektiert wird und auf das Mittelteil 8 trifft, so daß sie im Anodenstrom nicht erfaßt werden können. Der Kathodenstrom ist bei den hier beschriebenen Röntgenröhren dagegen praktisch @eich dem Röhrenstrom (der Anteil der Elektronen, der direkt das Mittelteil trifft, ist ja für praktische Zwecke vernachlässigbar). Deshalb muß der Meßwiderstand vom Kathodenstrom durchflossen werden.

[0021] Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist der Meßwiderstand 25 zwischen die beiden Kondensatoren 17 geschaltet. Die Hochspannungs-Umschalteinrichtung 9 enthält vier Schaltkontakte 91...94. Der Schaltkontakt 91 verbindet den negativen Ausgang 22 des Hochspannungserzeugers 2 wahlweise mit dem positiven Ausgang 33 des Hochspannungserzeugers 3 oder mit Masse. Der Schaltkontakt 92 verbindet das eine Ende des Widerstandes 25 entweder mit dem positiven Ausgang 23 des Hochspannungserzeugers 2 oder mit dem positiven Ausgang 33 des Hochspannungserzeugers 3. Der Schaltkontakt 93 verbindet das andere Ende des Widerstandes 25 wahlweise entweder mit dem negativen Ausgang 12 des Hochspannungserzeugers 1 oder mit dem negativen Ausgang 22 des Hochspannungserzeugers 2. Der Schaltkontakt 94 verbindet den negativen Ausgang 12 des Hochspannungserzeugers 1 entweder mit Masse oder mit dem positiven Ausgang 23 des Hochspannungserzeugers 2. Alle Kontakte 91 bis 94 sind gemeinsam durch die nicht näher dargestellte Steuereinrichtung 18 in die in ausgezogenen Linien dargestellte Schaltstellung oder in die in gestrichelten Linien dargestellte Schaltstellung umschaltbar.

[0022] In der in ausgezogenen Linien dargestellten Schaltstellung fließt der Strom vom positiven Ausgang 33 des Hochspannungserzeugers 3 über den Schaltkontakt 91 zum negativen Ausgang 22 des Hochspannungserzeugers 2. Von dessen positiven Ausgang 23 fließt der Strom weiter über den Schalter 92, den Widerstand 25 und den Schaltkontakt 93 zum negativen Ausgang 12 des Hochspannungserzeugers 1, der über den ' Schaltkontakt 94 mit Masse verbunden ist. In dieser Stellung erzeugen die Hochspannungserzeuger 2 und 3 gemeinsam die Kathodenspannung, während der Hochspannungserzeuger 1 die Anodenspannung erzeugt. - In der in gestrichelten Linien dargestellten Schaltstellung fließt der Strom über den Kontakt 92 zum einen Ende des Widerstandes 25 zum Schaltkontakt 93 und zum negativen Ausgang 22 des Hochspannungserzeugers 2, dessen positiver Ausgang 23 über den Schaltkontakt 94 mit dem negativen Ausgang 12 des Hochspannungserzeugers 1 verbunden ist. Der negative Ausgang 22 des Hochspannungserzeugers 2 ist dabei über den Schaltkontakt 91 mit Masse verbunden, so daß in dieser Schaltstellung die Kathodenspannung vom Hochspannungserzeuger 3 und die Anodenspannung gemeinsam von den Hochspannungserzeugern 1 und 2 erzeugt wird.

[0023] Bei dieser Ausführungsform wird der Aufwand für die Hochspannungs-Umschalteinrichtung nicht nur dadurch vergrößert, daß mehr Schaltkontakte erforderlich sind als bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform, sondern auch dadurch, daß die Schaltkontakte entsprechend der vom Hochspannungserzeuger 2 erzeugten Hochspannung gegeneinander isoliert sein müssen. Bei der in ausgezogenen Linien dargestellten Schaltstellung ist nämlich das Potential an den Schaltkontakten 94, 93 und 92 um die vom Hochspannungserzeuger 2 erzeugte Gleichspannung positiver als das Potential am Schaltkontakt 91. Während in der anderen Schaltstellung das Potential des Schaltkontaktes 94 um den erwähnten Betrag positiver ist als das Potential der Kontakte 91, 92 und 93.

[0024] Obwohl die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels mit einem einphasigen Transformator erläutert wurde, ist sie auch bei Röntgengeneratoren mit mehrphasigen Hochspannungstransformatoren anwendbar.

Ansprüche

1. Röntgengenerator zum Betrieb einer Röntgenröhre mit einem zwischen ihrer Anode und ihrer Kathode befindlichen an Masse angeschlossenen Mittelteil, der eine an Anode und Kathode der Röntgenröhre anschließbare Serienschaltung von Hochspannungserzeugern zur Erzeugung einer Gleichspannung an der Röntgenröhre sowie Mittel zum Ändern des Verhältnisses zwischen Anodenspannung und Kathodenspannung umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Serienschaltung aus wenigstens drei Hochspannungserzeugern (1, 2, 3) besteht, daß eine Hochspannungs-Umschalteinrichtung (9) vorgesehen ist, über die jeweils einer der einander entsprechenden Ausgänge zweier miteinander verbundener Hochspannungserzeuger mit Masse verbunden ist, und daß die Hochspannungs-Umschalteinrichtung (9) in Abhängigkeit von dem Einstellwert von Röhrenspannung und/oder Röhrenstrom umschaltbar ist derart, daß das Verhältnis von Anodenspannung zur Kathodenspannung bei kleinen Werten der Röhrenspannung kleiner ist als bei großen Werten und ein bestimmter Wert der Kathodenspannung nicht überschritten wird.

2. Röntgengenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Hochspannungserzeuger (1, 2, 3) eine Sekundärwicklung (11, 21, 31) eines Hochspannungstransformators (4) umfaßt, der eine Gleichrichteranordnung (10, 20, 30) nachgeschaltet ist.

3. Röntgengenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Serienschaltung drei Hochspannungserzeuger (1, 2, 3) umfaßt und daß der positive Ausgang (33) des Hochspannungserzeugers (3), dessen negativer Ausgang (32) mit der Kathode der Röntgenröhre verbunden ist, und der positive Ausgang (23) des mit diesem Hochspannungserzeuger verbundenen Hochspannungserzeugers (2) mit der Hochspannungs-Umschalteinrichtung (9) gekoppelt sind.

4. Röntgengenerator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannung des Hochspannungserzeugers (3), der mit der Kathode verbunden ist, doppelt so groß ist wie die Hochspannung jedes der beiden anderen Hochspannungserzeuger (1, 2), und daß er seinerseits durch die Serienschaltung zweier identischer Hochspannungserzeuger gebildet wird.

5. Röntgengenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Gleichstrom durch wenigstens einen der Hochspannungserzeuger (3) durchflossener Widerstands-Zweipol (25) vorgesehen ist, der so mit dem Hochspannungsumschalter (91...94) gekoppelt ist, daß in beiden Umschaltstellungen der eine der beiden Anschlüsse des Widerstands-Zweipols über die Hochspannungs-Umschalteinrichtung (91...94) mit Masse verbunden ist (Fig.2).

Zeichnung