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 Hochspannungs-
isolierung 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.