Was ist ein Hochspannungsgenerator?
Konventionelle (trans)portable Röntgengeräte für den Einsatz bis ca. 300 kV sind mit mit Aufwärts-HT-Transformatoren, Gleichrichtern und Glättungskondensatoren ausgestattet. Die Röntgenröhre und die Schaltkreise dieses Geräts befinden sich normalerweise in einem isolierten Tank. In den meisten Fällen wird für diese Tanks, die etwa 60 kg wiegen, Öl zur Isolierung und Kühlung verwendet. Gas wird verwendet, wenn das Gewicht von Bedeutung ist; das Set wiegt dann etwa 30 kg. Abbildung 3-5 zeigt ein integriertes (All-in-one)-Tankset für 300 kV. Bei Spannungen über 300 kV wird es sehr schwierig, alles in einem Tank unterzubringen, da die Hochspannungsisolierung unzureichend wäre. Geräte bis zu 450 kV, die mit Gleichstrom betrieben werden, sind an eine separate Hochspannungsversorgung (HT) mittels HT-Leitungen, -Verbindungen und Steckern angeschlossen, siehe Abbildung 4-5. Infolgedessen sind diese Geräte größer und schwerer als "All-in-One"-Tanksets und meist für den stationären oder halbambulanten Einsatz vorgesehen.
Eine 300-kV-Tankanlage und eine 450-kV-Gleichstrom-Röntgenröhre (letztere mit separater Hochspannungsversorgung) weisen ungefähr die gleichen Abmessungen auf. Die meisten Tanksets werden an ein Stromnetz mit einer Frequenz von 50 oder 60 Hz angeschlossen. Bei dieser Frequenz kann die Versorgungsspannung nach oben transformiert werden. Darauf folgt die Gleichrichtung, die in verschiedenen Formen erfolgt. Bei einigen Geräten fungiert die Röntgenröhre selbst als Gleichrichter, die sogenannte Einphasengleichrichtung. Wird keine Glättung angewendet, treten erhebliche Spannungsschwankungen pro Wechselstromzyklus auf. Diese periodisch auftretende und stark schwankende Hochspannung beeinflusst die Intensität und das Spektrum der Strahlung (siehe Abschnitt über Röhrenspannung und Röhrenstrom).
Die Intensität der Strahlung wird durch eine zweiphasige Gleichrichtung und unterschiedliche Grade der Glättung verstärkt. Bei sehr geringer Spannungswelligkeit gelten diese Sets als Geräte mit konstantem Potenzial (CP).
Bei den neuesten Typen von Tanksets wird die Netzfrequenz zunächst in einen hochfrequenten Wechselstrom umgewandelt und erst dann aufwärts transformiert, was die
Glättung der Restwelligkeit weiter vereinfacht. Bei sehr hohen Frequenzen, bis zu 50 kHz, ist eine Glättung kaum noch notwendig und solche Röntgengeräte können als CP-Systeme bezeichnet werden. Zusätzliche Funktionen können eingebaut werden,
z. B. eine automatische Aufwärmfunktion (siehe Hinweis unten). Diese Art von Schaltkreisen mit fortschrittlicher Elektronik führt zu einem höheren Grad an Zuverlässigkeit und zu einer
erheblichen Platz- und Gewichtsreduzierung im Vergleich zu früheren Stromversorgungssystemen. Als Ergebnis der verschiedenen Verbesserungen, die nach und nach eingeführt wurden, sind die heutigen
AC-Röntgengeräte genauso gut wie echte CP-Geräte.
Hinweis: Wegen des hohen Vakuums in der Röntgenröhre muss diese nach einer Ruhephase sorgfältig aufgewärmt werden. In der Ruhephase verschlechtert sich das Vakuum. Dieser Aufwärmvorgang muss gemäß den Anweisungen des Lieferanten durchgeführt werden, um einen Hochspannungskurzschluss zu vermeiden, der die Röhre beschädigen oder unbrauchbar machen könnte.