185219. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés röntgencső fűtőáramának zárt határláncú szabályozására, különösen ipari röntgen berendezésekhez
1 18.5 219 2 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés röntgencső fütőáramának zárt hatásláncú szabályozására, különösen ipari röntgen berendezésekhez, amely kapcsolási elrendezésben olyan sugárgenerátor van, amely sugárgenerátor transzformátorának szekunder tekercselése legalább két olyan tekercsből áll, amely tekercsek közül az egyik tekercs egyik kivezetése a röntgencső anódjára, az egyik tekercs másik kivezetése a földpotenciálra van kötve, míg a másik tekercsének egyik kivezetése ellenálláson keresztül le van földelve és a másik tekercs másik kivezetése a röntgencső katódjára, a másik tekercs megcsapolása pedig vezérelhető félvezető elemen keresztül a röntgencső fűtőszálára csatlakozik. Ismeretes, hogy a félhullámú röntgen sugárgenerátorok a következőképpen vannak felépítve. Egy nagyfeszültségű transzformátor táplálja a röntgencsövet, amelynek a fűtését általában külön fűtőtranszformátor biztosítja. A fütőáram szabályozását a fütőtranszformátor primer áramkörében pl. egy soros ellenállás beiktatásával lehet biztosítani. Nagyobb minőségi követelmények esetén a fütőáramszabályozást zárt hatásláncú szabályozó körrel oldják meg az anódáram stabilizálását. Egyes röntgengép konstrukcióknál, különösen hengeres felépítésű sugárgenerátoroknál a fűtőtranszformátor jelentős méret- és súlynövekedést okoz, amely hordozható gépeknél igen nagy hátrányt jelent. Történt már kísérlet a fütőtranszformátor elhagyására hengeres gépeknél, ahol a röntgencsövet két félfeszültségre méretezett transzformátor táplálja. Ennél a megoldásnál a katódoldali transzformátor szekunder tekercsének „hosszabbításán” van a fütőfeszültséget biztosító tekercselés. A röntgen nagyfeszültség igényét biztosító két transzformátort ikerkefés toroid transzformátorról táplálva elérhető, hogy a röntgencső anódárama az előre kikísérletezetthez közelálló értékű legyen. Ez a megoldás a fűtőszál paraméterek jelentős szórása miatt nem vált be. További hátrányt jelentett az is, hogy az anódáram előre meghatározott és a továbbiakban kívülről nem változtatható nagyságú. Hasonló probléma jelentkezik egy másik ismert elrendezésnél is, amelyet a 172 096 sz. magyar szabadalmi leírás ismertet, ahol a fütőtranszformátor elhagyását fütésvezérlő automatikával biztosítja, amelynek virtuális földpontját a röntgencső nagyfeszültségű transzformátorának katódpontjával köti össze. A fűtőáramot a nagyfeszültségű transzformátorra tekercselt egy vagy több néhány menetes fűtőtekercs látja el. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy zárt szabályozási körrel - a nagyfeszültségű és röntgensugárzástól elválasztott helyen -, változtatható alapjelállítási lehetőséggél, fütőtranszformátor alkalmazása nélkül oldja meg az anódáram előírt függvény szerinti beállítását, illetve stabilizálását. A találmánynak az a lényege, hogy a katódoldali szekunder tekercs egyik kivezetése és megcsapolása vezérelhető félvezető elemen keresztül csatlakozik a röntgencső katódjára, a katódoldali szekunder tekercs másik kivezetése ellenálláson keresztül van földelve és az ellenállás kivezetései olyan szabályozó elemre vannak kötve, amely szabályozó elem ' 2 másik bemenetére referencia feszültségforrás csatlakozik és a szabályozó elem kimenete optoelektronikus csatoló áramkörön keresztül a vezérelhető félvezető elemre van kötve. Egy előnyös kiviteli példánál az optoelektronikus csatoló áramkör a szabályozó elemre kötött kis feszültségszintű fényadóból és a vezérelhető félvezető elemre csatlakozó nagy feszültségszintű fényvevőből áll. A fényadó és a fényvevő között fénytvezető, villamos szigetelő anyag, előnyösen plexi lehet elhelyezve. A találmányt részletesebben az ábrán bemutatott kiviteli példák útján ismertetjük. Az ábrán a találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy kiviteli példájának blokkvázlata látható. Egy nagyfeszültségű 1 transzformátor anódoldali 2 szekunder tekercse és katódoldali 3 szekunder tekercse 4 röntgencső tápfeszültségét biztosítja oly módon, hogy a két 2 és 3 szekunder tekercs azonos potenciálú 5 és 6 kivezetései közül az anódoldali 2 szekunder tekercs 5 kivezetése közvetlenül, a katódoldali 3 szekunder tekercs 6 kivezetése 7 ellenálláson keresztül van leföldelve. Az anódoldali 2 szekunder tekercs másik 8 kivezetése a 4 röntgencső anódjára, míg a katódoldali 3 szekunder tekercs másik 9 kivezetése, valamint 10 megcsapolása 11 vezérelhető félvezető elemen keresztül a 4 röntgencső katódjára van kötve. A 7 ellenállás két végéről a mindenkori anódárammal arányos jel vehető le. A 7 ellenállás két vége olyan 12 szabályozó elem egyik bemenetére csatlakozik, amely 12 szabályozó elem másik bemenetére 13 referencia feszültségforrás csatlakozik, míg a 12 szabályozó elem kimenete olyan 14 optoelektronikus csatoló áramkörre van kötve, amely 14 optoelektronikus csatoló áramkör kimenete a 11 vezérelhető félvezető elem vezérlő bemenetére csatlakozik. A 14 optoelektronikus csatoló áramkör a 12 szabályozó elemhez kötött kis feszültségszintű 15 fényadóból és a 11 vezérelhető félvezető elemre csatlakozó nagy feszültségszintű 16 fényvevőből áll. A 15 fényadó és a 16 fényvevő között - pl. olajszigetelés esetén - 17 fény tvezető, villamos szigetelő anyag, előnyösen plexi van elrendezve. A kapcsolási elrendezés a következőképpen működik: A 7 ellenállásról levett anódárammal arányos jelet a 12 szabályozó elem összehasonlítja a 13 referencia feszültségforrás jelével és a különbségjelet felerősítve juttatja tovább a 15 fényadóra, amely a beérkező jellel arányos fényt bocsát ki. A 16 fényvevő vezérlése villamos szempontból ellenállás változást hoz létre. Ez az ellenállás változás teszi lehelőve a 11 vezérelhető félvezető elem munkapontjának és közvetve a 4 röntgencső anódáramának Jőírt függvény szerinti szabályozását és stabilizálását. Szabadalmi igénypontok 1. Kapcsolási elrendezés röntgencső fűtőáramának zárt hatásláncú szabályozására, különösen ipari röntgen berendezésekhez, amely kapcsolási elrendezésben olyan röntgen sugárgenerátor van, 5 <0 ’ 5 20 25 30 35 &Q 45 50 55 60 65
