DE3236591A1

DE3236591A1 - Verfahren und geraet zum messen der betriebsparameter von roentgensystemen

Info

Publication number: DE3236591A1
Application number: DE19823236591
Authority: DE
Inventors: Jonathan S. Cos Cob Conn. Shapiro
Original assignee: Machlett Laboratories Inc
Current assignee: Machlett Laboratories Inc
Priority date: 1981-10-02
Filing date: 1982-10-02
Publication date: 1983-05-05
Also published as: JPS5878400A; FR2514145A1; FR2514145B1; GB2150306A; GB2108276B; US4578767A; CA1180810A; GB2108276A; GB2150306B; GB8430627D0

Description

The Machlett Laboratories Inc., Stamford, Connecticut, Vereinigte Staaten von Amerika

Verfahren und G_erät zum Messen der Betriebsparameter von Röntgensystemen

Die Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf das Prüfen von Röntgensystemen, insbesondere in der Weise, daß eine Vielzähl von Betriebsparametern des Röntgensystems gemessen v/erden, um dem zuständigen Röntgentechniker Informationen zu liefern, damit dieser die RÖntgeneinrichtung testen und sich vergewissern kann, daß die RÖntgeneinrichtung ordnungsgemäß und entsprechend den Sicherheitsvorschriften arbeitet.

Es ist allgemein bekannt, daß ein von einer Röntgenröhre ausgehendes Röntgenstrahlenbündel einen ausgewählten Teil eines Patienten durchdringen kann und dabei ein Schattenbild von der inneren Struktur des Patienten auf einem ausgerichteten Röntgenfilm erzeugen kann. Die Qualität des Röntgenbildes hängt dabei von der Stärke des Röntgenstrahlanflusses ab, der wiederum proportional dem Anodenstrom der Röntgenröhre CmA) und der Zeitdauer der Röntgenbestrahlung ist.

Das Produkt aus dem durchschnittlichen Anodenstrom und der Röntgenbestrahlungsdauer ergibt einen Be-

Strahlungsmengenparameter in Milliampere-Sekunden, der häufig mit MAS bezeichnet wird. Dieser Parameter MAS muß einerseits groß genug sein, damit man auch die gewünschte Röntgenstrahlabbildung auf dem Film erhält, und andererseits klein genug, um den Patienten gegen eine zu starke Strahlendosis und die Röntgenstrahlelektrode gegen Schaden durch Überhitzen zu schützen.

Darüber hinaus ist die Qualität des Röntgenschattenbildes von der Durchdringungsfähigkeit des RöntgenstrahlBibündels abhängig. Beim Betrieb einer Röntgenröhre werden von der Kathode ausgesandte Elektronen elektrostatisch auf die Brennpunktfläche einer Auftreffanode mit ausreichender Energie gestrahlt, um

die Röntgenstrahlen zu erzeugen, die -aus der Auf- ]

treffanode in einem Bündel austreten. Die maximale j

Energie der Röntgenstrahlen in dem Bündel ist dabei I

proportional der maximalen kinetischen Energie, die '

durch die von der Kathode ausgesandten gebündelten :

Elektronen gewonnen wird und die von der zwischen den ,

Kathoden- und Anodenelektroden anliegenden Spannung i

während des Betriebs der Röhre abhängig ist. Besteht j

folglich der ausgewählte Teil des Patienten aus flei- ·

schigem Gewebe, dann sollte die zwischen den Kathoden- : und Anodenelektroden wirksame Spannung relativ klein sein, um entsprechend energiearme oder weiche Röntgenstrahlen zu erzeugen, da diese genügend Energie aufweisen, um das fleischige Gewebe in dem ausgewählten Teil zu durchdringen und-auf dem Röntgenfilm ein

Bild mit gewünschter Auflösung und ausreichenden. Kontrast zur Kennzeichnung von Detailstrukturen zu erzeugen. Umgekehrt sollte bei einer knochigen Struktur des ausgewählten Teiles eines Patienten die zwischen den Kathoden- und Anodenelektroden wirksame Spannung

relativ hoch sein, um ausreichend energiereiche oder harte Röntgenstrahlen zu erzeugen, die die dichtere Knochenstruktur durchdringen können.

Außerdem ist die Qualität des Röntgenbildes abhängig von dem Heizstrom der Röntgenröhre, da der Anodenstrom von dem Heizstrom beeinflußt wird und andererseits der Anodenstrom die Flußstärke der Röntgenstrahlen bestimmt.

Weiterhin ist die Qualität der Röntgenbilder abhängig von der Regelung der dem Röntgengenerator während eines Bestrahlungszeitraumes zugeführten Versorgungs- oder Netzspannung. Während eines solchen Betriebszeitraumes wirkt die Röntgenröhre als Last für den Röntgengenerator, was zu einem Absinken der Netzspannung führen kann. Dieses Absinken der Netzspannung führt zu einer Verringerung sowohl des Anodenstromes als auch der Spitzenspannung zwischen den Anoden- und Kathodenelektroden. Um daher bestimmen zu können, ob die Einrichtung mit der gewünschten Anoden-Kathoden-Spannung und ausreichendem Anodenstrom arbeitet, wenn Röntgenaufnahmen gemacht werden, ist es notwendig, die Auswirkungen des Lasteffektes der Einrichtung auf die Versorgungsspannung zu berücksichtigen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Verfahren und Gerät zur Messung einer Vielzahl von Betriebsparametern eines Röntgensystems zu schaffen, wie etwa Anodenspannung oder Kathodenspannung oder die Summenspannung von Anode und Kathode, Anodenstrom und Heizstrom oder Netzspannung, wobei der Aufwand und die Kosten bei hoher Anpassungsfähigkeit an die verschiedensten Betriebsbedingungen des Röntgensystems verhältnismäßig gering ist.

Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren gemäß der Erfindung 35

dadurch gelöst, daß aus der Vielzahl der möglichen Betriebsparameter jeweils einer ausgewählt und in ein äquivalentes digitales Signal umgewandelt wird und daß aus dem digitalen Signal der entsprechende Wert des ausgewählten Betriebsparameters ermittelt und angezeigt wird. Weiterhin ist ein Gerät zur Durchführung dieses Verfahrens erfindungsgemäß gekennzeichnet durch Einrichtungen zur'Ausführung von Steuerbefehlen eines in einem Speicher enthaltenen Steuerbefehlssatzes,um einen der Betriebsparameter auszuwählen, in ein digitales Signal umzuwandeln und daraus den entsprechenden Wert des ausgewählten Parameters zu ermitteln und durch Anzeigeeinrichtungen zur Anzeige des ermittelten Wertes des ausgewählten Betriebsparameters.

Gemäß der Erfindung wird durch die vorhergehende Auswahl unter den Betriebsparametern und der damit verbundenen Durchschaltung nur eines Betriebsparameters auf einen gemeinsamen Ausgang für alle Betriebsparameter nur ein einziger Analog-ZDigitalwandler benötigt und damit der Aufwand und die Kosten für das Meßverfahren sowie für das danach arbeitende Prüfgerät verringert. Außerdem gestaltet sich der Aufbau eines solchen Prüfgerätes einfacher. Die Analog-/Digitalwandlung der analogen Betriebsparametersignale kann in einfacher Weise durch Umwandlung in eine Impulsfolge mit einer dem jeweiligen analogen Wert entsprechenden Impulsfolgefrequenz erfolgen, so daß daraus in einer nachfolgenden Verarbei/tungseinheit, z.B. in Form eines Steuerrechners> der jeweilige Betriebsparameterwert ermittelt werden kann.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung können auch von einem Bedienungspult eingegebene analoge Steuersignale in die Messungen einbezogen werden, um den

Ablauf der Messungen zu beeinflussen. Diese Bedienpultsignale bestehen im wesentlichen aus einem Systemverzögerungssignal, einem Spitζenspannungs-Verzögerungssignal und einem Triggerpegelsignal. Von diesen Signa- len wird ebenfalls jeweils eines ausgewählt und an die Digitalisierungseinheit zur Umwandlung in eine Impulsfolge mit einer dem Signalwert entsprechenden Pulsfrequenz weitergeleitet. Die Verarbeitungs- oder Recheneinheit bestimmt dann ebenfalls die Frequenz des durchgeschalteten Steuersignals und daraus dessen jeweiligen Wert. Dieser Wert wird dann in einem Speicher der Verarbeitungseinheit abgespeichert und steht damit während eines Betriebszeitraumes des Röntegensystems zur Verfügung. Auf diese Weise kann die Verarbeitungseinheit sowohl die Steuersignale vom Bedienungspult als auch die Parametersignale des Röntgensystems von einer einheitlichen Form des Eingangssignales, nämlich der Impulsfolgefrequenz eines Impulszuges ableiten, so daß der Aufwand und die Kosten hierfür trotz Vereinfachung des Verfahrens und des danach arbeitenden Gerätes verringert werden.

Zusätzlich kann gemäß der Erfindung das vom Bedienungspult eingegebene Systemverzögerungssignal von der Verarbeitungseinheit dazu verwendet werden, die Verarbeitung der Betriebsparameter des Röntgensystems hinauszuzögern, bis die durch den Wert des Systemverzögerungssignals bestimmte Zeitperiode verstrichen ist. Wenn diese Zeitdauer vorüber ist, erzeugt die Verarbeitungseinheit Befehle, um mit der Ermittlung des Wertes des ausgewählten Betriebsparameters zu beginnen. Die Betriebsparameterwerte werden dabei lediglich während eines vorgegebenen Zeitraumes oder Fensters ermittelt, der bzw. das mit dem Ende des Verzögerungszeitraumes beginnt. Auf diese Weise kann die Systemverzögerung dazu benutzt werden, die Werte für den Anodenstrom oder den

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Heizstrom zu verschiedenen Zeitpunkten während verschiedener Bestrahlungszeiträume zu erhalten. Diese Werte können dann dazu verwendet werden, um sich über die Betriebsfähigkeit des Röntgensystems mit Heiz- und/oder Anodenstromregler Gewißheit zu verschaffen.

Gemäß einer anderei Weiterbildung der Erfindung wird das vom Bedienungspult abgegebene Triggerpegelsignal in einem Speicher der Verarbeitungseinheit gespeichert und für die Auslösung eines Triggersignals erst bei Erreichen einer vorgegebenen Schwelle des steuernden Signales verwendet. Das gespeicherte Triggerpegelsignal wird daher, wenn erforderlich,aus dem Speicher ausgelesen und von der Verarbeitungseinheit an einen Digital-/Analogwandler weitergeleitet.

Der Ausgang dieses Digital-Analogwandlers ist mit dem einen Eingang eines Vergleichers verbunden, dessem anderen Eingang das ausgewählte Betriebssignal des Röntgensystems zugeführt wird. Am Ausgang dieses Vergleichers wird dann ein Triggerimpuls erzeugt₉ wenn das ausgewählte Betriebsparametersignal die durch das

Triggerpegelsignal vorgegebene Ansprechschwelle überweise

schreitet. Auf diese/unterliegt die durch das Triggerpegelsignal vorgegebene Ansprechschwelle keinen Schwankungen, wie sie beispielsweise mit der Speicherung durch Kondensatoren oder anderen nicht digitalen Speicherelementen verbunden sind»

Auch können gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung in dem Speicher der Verarbeitungseinheit mehrere Sätze von jeweils verschiedenen Signalen entsprechend den vielen verschiedenen Betriebsparametern eines Röntgensystems gespeichert werden, die während einer Folge von Bestrahlungen durch das Röntgensystem erzeugt werden, und dadurch die Schwankungsbreite der einzelnen Betriebs-

parameter während der Folge von Betriebsphasen bestimmt werden. Auf diese Weise stehen für den betreuenden Techniker des Röntgensystems zusätzliche Daten zur Verfügung, wenn das Röntgensystem überprüft wird.

Schließlich kann gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung jedes der gespeicherten und während der aufeinanderfolgenden Betriebsphasen erzeugten Signale wahlweise abhängig von einem Anforderungssignal der Bedienungsperson aus dem Speicher aufgerufen werden, so daß die Arbeit des Techniker während der Prüfung des Röntgensystems zusätzlich erleichtert wird.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles. Im einzelnen zeigen

FIG 1 ein Übersichts-Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform eines Prüfgerätes gemäß der Erfindung mit der maßgebenden Schnittstelle zum Röntgensystem,

FIG 2 eine Übersicht zur Darstellung der Beziehung

zwischen FIG 2A und 2B,
25

FIG 2A ein Blockschaltbild der Eingangsparameter-Meßeinheit zur Messung des Anodenstromes, der Röhrenspannungen, Netzspannung und Heizstrom gemäß der Anordnung nach FIG 1,
30

FIG 2B ein Blockschaltbild der Auswahleinheit und der Triggereinheit gemäß der Anordnung nach FIG 1,

FIG 3 ein Blockschaltbild der Digitalisierungseinheit gemäß der Anordnung nach FIG 1,

FIG 4 ein Blockschaltbild der Rechner- und Verarbeitungseinheit gemäß der Anordnung nach FIG 1,

FIG 5A den zeitlichen Verlauf eines von der,Röhrenspannung abgeleiteten Triggersignales für die Anordnung nach FIG 1 und einer bildlichen Darstellung der Auswirkung eines vom Anodenstrom abgeleiteten Triggersignales, um die bei einem von der Röhrenspannung abgeleiteten Triggersignal infolge der Kabelkapazität bedingte Abweichung auszuschalten,

FIG 5B den zeitlichen Verlauf eines Triggerquellen^un - signales, wie des Anodenstromes, zur Erläuterung der Auswirkung der Triggerschwelle auf die gemessene Bestrahlingsdauer,

FIG 5D den zeitlichen Verlauf der Netzspannung zur Erläuterung der Systemverzögerung bei der Messung der Netzspannung bei sich änderndem Lastzustand,

FIG 5E den zeitlichen Verlauf des Anodenstromes zur Erläuterung der Systemverzögerung bei der Überprüfung des Anodenstromreglers während eines ausgewählten Zeitraumes,

FIG 6 das Bedienungspult gemäß der Anordnung nach FIG 1 und

bis 16 Ablauf-Flußdiagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise der Anordnung nach FIG 1.

FIG 1 zeigt ein Prüfgerät 10 für RÖntgensysteme, das mit einem solchen Röntgensystern 11 gekoppelt ist. Dieses Prüfsystern 10 dient dazu, eine Reihe von Betriebspara-

metem des Röntgensysterns 11 zu messen. Dabei handelt es sich in erster Linie um den Anodenstrom, die Bestrahlungsdosis (MAS), die Kathoden- und Anodenspitzenspannungen der Röhre, den Heizstrom und die Netzspannung. Die Kentnis über die Werte dieser Betriebsparameter setzen einen Röntgentechniker in die Lage, zu beurteilen, ob das Röntgensystem ordnungsgemäß und in Übereinstimmung mit den Sicherungsanforderungen arbeitet

Das Prüfgerät 10 besteht u.a . aus einer Analog-Vorverarbeitungseinheit 40 für die elektrische Messung einer Reihe von analogen Signalen entsprechend den Betriebsparametern des Röntgensystems 11, einer elektrisch mit den Ausgängen der Analog-Vorverarbeitungseinheit 40 verbundenen Digitalisierungseinheit 60 zur Wandlung der verschiedenen Analogsignale in die einzelnen Betriebsparameter des Röntgensystems wiedergebende digitale Signale, einer elektrisch mit der Digitalisierungseinheit 60 verbundenen Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 zur Aufbereitung der von der Digitalisierungseinheit 60 bereitgestellten digitalen Informationen und einer Bedienungspulteinheit 80 mit einer Steuerschaltereinheit 82 und einer Anzeigeeinheit 84, die elektrisch mit der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 verbunden ist, damit, wie gezeigt, von der Bedienungsperson ausgewählte Steuerinformationen bereitgestellt und die gemessenen Betriebsparameter des Röntgensystems angezeigt werden können.

Der Röntgenapparat 11 besteht u.a. aus einer Röntgenröhre 12 herkömmlicher Art, die ein nicht gezeigtes Bündel von Röntgenstrahlen erzeugt, einem Leistungstransformator 30, einer vom Leistungstransformator 30 gespeisten Hochspannungseinrichtung 20 zur Erzeugung und· Messung der der Röntgenröhre 12 zugeführten Anoden-

und Kathodenspannungen und einer Heizfadenspeisung 18. Die Röntgenröhre 12 besteht aus einem evakuierten Kolben 15, in dem eine Kathode -16 mit thermionischer Ausstrahlung von Elektronen auf eine gegenüberliegende Auftreffanode 14 zur Erzeugung eines Röntgenstrahlbündels angebracht ist, wobei das Röntgenstrahlbündel in an sich bekannterweise aus der Röntgenröhre 12 austritt. Die Kathode 16 ist direkt geheizt und über den Anschluß 19 elektrisch mit der Heizfadenspeisung 18 verbunden, die einen ausreichenden Strom zur Erhitzung der Kathode auf die Emission von Elektronen bewirkende Temperaturen liefert. Außerdem ist der Anschluß 19 mit dem negativen Anschluß 31 der Hochspannungseinrichtung 20 verbunden, ■wie sie z.B. in dem US-Patent 4.034.283 beschrieben ist. Die Anode 14 ist elektrisch mit dem positiven Anschluß 32 der Hochspannungseinrichtung 20 über die Leitung 23 verbunden. Weiterhin weist die Hochspannungseinrichtung 20 zwei Hochspannungsanschlüsse 33 und 3^· auf, die über Starkstromkabel 25 und 26 von dem Leistungstransformator 30 gespeist werden. Diese Hochspannungseinrichtung 20 liefert außerdem Niederspannungssignale, die der während eines Bestrahlungszeitraumes wirksamen Anodenspannung und Kathodenspannung entsprechen. Ein mehradriges Niederspannungskabel 24 mit den Adern 50, 51, 52, 53 und 54 verbindet aie Hochspannungseinrichtung 20 mit der Analog-Vorverarbeitungseinheit 40, um diese mit Eingangssignalen zu versorgen. Dabei sind den einzelnen Adern folgende Signale zugeordnet: Der Ader ein der Anodenspannung (A) entsprechendes Signals der Ader 51 ein der Kathodenspannung (C) entsprechendes Signal, der Ader 52 ein dem Anodenstrom (ma) entsprechendes Signal, der Ader 53 ein dem Heizfadenstrom entsprechendes Signal (Ip) und der Ader 54 ein der Netzspannung (V·, ) entsprechendes Signal.

Die Analog-Vorverarbeitungseinheit 40, die später noch in Verbindung mit FIG 2A und 2B näher erläutert werden wird, weist eine Anoden- oder Kathodenspannungs meß- und Speichereinheit 41, eine Anodenstromeinheit 42, eine RMS-Spannungs- oder Strommeß- und Speichereinheit 43, eine Triggereinheit 44 und eine Auswahleinheit 45 auf. Diese Vorverarbeitungseinheit 40 ist mit dem Röntgensystem 11 über das mehradrige Kabel 24 verbunden. Die Niederspannung führenden Adern 50 und 51 dieses Kabels 24 sind mit der A/C Spannungsmeß- und Speichereinheit 41 verbunden. Diese dient dazu, entweder die Anodenspitzenspannung (A) oder dL e Kathodenspitzenspannung (C) oder aber die Summe aus Anoden- und Kathodenspitzenspannung (A + C) wahlweise abhängig von einem von der Rechen- und Verarbeitungseinheit 70 über die Leitungen 72a-72c zugeführten Steuersignale zu messen, was später noch erläutert werden wird. Die Ader 52 des Kabels 24 ist mit der Anodenstromeinheit 42 verbunden. Diese Einheit dient dazu, ein dem Anodenstrom (ma) der Röntgenröhre proportionales Eingangsspannungssignal, das in der Hochspannungseinrichtung 20 erzeugt wird, von der Auswahleinheit 45 zu entkoppeln. Dieses Eingangsspannungssignal wird von einem nicht gezeigten Anodenstromsensor innerhalb der Hochspannungseinrichtung 20 erzeugt, der z.B. indem US-Patent 3.963.931 beschrieben ist. Die Ader 53 des Kabels 24 verbindet die RMS-Spannungs-/Strommeß- und Speichereinheit 43 mit einem Heizstromsensor, der ein dem Effektivwert (RMS) des Heizstromes entsprechendes Signal liefert. Ein solcher nicht gezeigter Heizstromsensor innerhalb der Hochspannungseinrichtung 20 ist beispielsweise in der US-Patentanmeldung Ser.No. 167.997, angemeldet am 14.07.1980 beschrieben. Schließlich verbindet die Ader 54 des Kabels 24 die Einheit 43 mit einem Netzspannungssensor, der ein dem Effektivwert der Netzspannung entsprechendes Signal liefert.

Dieser Netzspannungssensor ist ebenfalls in der bereits genannten US-Patentanmeldung Ser,No„ 167,997 beschrieben. Die RMS-Spannungs-ZStrommeß- und Speichereinheit 43 dient dazu, abhängig von Steuersignalen, die von der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 über Leitungen 72d-72e und 721 zugeführt werden, die RMS- oder Effektivwerte des Röhrenheizstromes ClV.) oder aber die Röntgengenerator-Netzspannung (V_L) in ein Gleichstrom- oder Mittelwertsignal umzuwandeln,

Die Auswahleinheit 45 ist elektrisch über eine erste Eingangsleitung 46 mit dem Ausgang der A/C-Spannungsmeß- und Speichereinheit 41, über eine zweite Eingangsleitung 47 mit dem Ausgang der Anodenstromeinheit 42 und über eine dritte Eingangsleitung 48 mit dem Ausgang der RMS-Spannungs-/Strommeß- und Speichereinheit 43 verbunden. Die Auswahleinheit 45 ist darüberhinaus mit dem Bedienungspult 82 über die Eingangsleitungen 57, 58 und 59 verbunden, über die der Auswahleinheit 45 analoge Spannungspegel zugeleitet werden, die den am Bedienungspult 82 eingegebenen Parametern entsprechen, was später noch in Verbindung mit FIG 2A beschrieben wird. In diesem Zusammenhang genügt es jedoch darauf hinzuweisen, daß die Auswahleinheit 45 dazu dient, jeweils eine der Eingangsleitungen 46, 47, 48, 57, 58 oder 59 wahlweise mit dem Ausgang der Auswahleinheit 45 zu verbinden, wobei die Auswahl durch von der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 über die Steuerleitungen 72f-72h zugeführte Steuersignale erfolgt.

Die Triggereinheit 44 liefert jeweils während eines Bestrahlungszeitraumes ein Triggerimpulssignal, das wahlweise von einer der verschiedenen Triggersignalquellen abgeleitet wird. Diese Triggersignalquellen bilden der augenblickliche Anodenstrom (ma), die augenblickliche

Anoden- oder Kathodenspannung (A) oder (C) oder deren Summenspannung (A+C), die abhängig von einem von der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 erzeugten und über die Leitungen 72i-72k der .Triggereinheit 44 zugeleiteten Steuersignal ausgewählt werden. Dieses Triggerimpulssignal wird von der Rechnerund Verarbeitungseinheit 70 zur Bestimmung des Anfangs und des Endes eines Bestrahlungszeitraumes verwendet.

Die Digitalisierungseinheit 60 weist einen Spannungs-/Frequenzwandler 61, eine digitale Zähleinheit 62 und eine Torsteuereinheit 63 auf, was in Verbindung mit FIG 3 noch näher beschrieben werden wird. Die Einheit 60 ist,wie gezeigt,mit der Vorverarbeitungseinheit 40 verbunden. Dabei dient die V/F-Wandlereinheit 61 dazu, das Ausgangssignal der Betriebsparameter-Auswahleinheit 45 in eine Impulsfolge mit einer dem Pegel des ausgewerteten Betriebsparameter-Signals entsprechenden Impulsfolgefrequenz unzuwandeln. Der Ausgang der V/F-Wandlereinheit 61 ist mit der digitalen Zähleinheit 62 verbunden, die während eines Bestrahlungszeitraumes die Zahl der Impulse der zugeführten Impulsfolge zählt. Anhand des jeweiligen Zählergebni sses wird dann der Wert des ausgewählten Betriebsparameters ermittelt, was in Verbindung mit FIG 4 beschrieben werden wird. Weiterhin ist der Ausgang der Triggereinheit 44 mit der Torsteuereinheit 63 verbunden, die Steuersignale für d.ie Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 erzeugt, die {jeweils den Beginn und das Ende eines Bestrahlungszeitraumes an-,geben.

Die Rechner- und Verarbeitungseinheit 70, die ebenfalls in Verbindung mit FIG 4 noch näher erläutert

werden wird, ist, wie gezeigt, mit der Digitalisierungseinheit 60 und der Vorverarbeitungseinheit 40 verbunden. Sie liefert über das Steuerleitungsbündel 72 mit den Leitungen 72a-72m Steuersignale an die Analog-Vor-Verarbeitungseinheit 40. Das mit der Bedienungspultein- i hext 80 elektrisch verbundene Leitungsbündel 74 lie- j fert Steuersignale an die Anzeigeneinheit 84, sowie !

Eingabesignale von der Steuerschaltereinheit 82 an die Rechner- und Verarbeitungseinheit 70. |

' !

FIG 2A zeigt weitere Einzelheiten der Analog-Vorverarbeitungseinheit 40. Wie bereits erwähnt, wertet die [

A/C-Spannungsmeß- und Speichereinheit 41 ein Spitzenspannungssignal entweder der Anodenspannung(A) oder der Kathodenspannung(C) aus, die über die Leitungen und 51 zugeführt werden,und speichert diese Signale. Zu diesem Zweck ist die die Anodenspannung(A) überwachende Leitung mit dem invertierenden Eingang "-" eines herkömmlichen Verstärkers 204 verbunden, der während eines Bestrahlungszeitraumes ein der Anodenspannung (A) der Röntgenröhre proportionales Spannungssignal liefert. Dabei entspricht 1 Volt am Ausgang des Verstärkers 204 20 Kilovolt der Anodenspannung. Das Ausgangssignal des Verstärkers 204 wird an den ersten Eingang eines Analogschalters 210 weitergeleitet, wie gezeigt. Weiterhin ist mit dem die Kathodenspannung (C) überwachenden Leitung 51 ein zweiter Verstärker verbunden, der während eines Bestrahlungszeitraumes ein der Kathodenspannung (C) der Röntgenröhre proportionales Spannungssignal liefert, wobei wiederum 1 Volt am Ausgang des Verstärkers 20 Kilovolt der Kathodenspannung entsprechen und wobei das Ausgangssignal dieses Verstärkers 216 einem zweiten Eingang des Analogschalters 210 zugeführt wird.

- Λβ -

Der Analogschalter 210 wird von Steuersignalen der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 (FIG 1) über die Steuerleitungen 72a und 72b gesteuert. Ein Steuersignal auf der Leitung 72a verbindet oder trennt wahlweise den Eingang für das Anodenspannungssignal mit dem einen Anschluß 217' eines Spannungsteilers und ein Steuersignal der Steuerleitung 72b verbindet oder trennt den Anschluß für die Kathodenspannung mit einem zweiten Eingang 217'' des Spannungsteilers 217.

Der Ausgang dieses Spannungsteilers 217 ist mit dem nicht invertierenden Eingang "+" eines Summierverstärkers 222 verbunden, so daß dessen Ausgang einen Wert für die Anodenspannung(A) liefert, wenn das Steuersignal auf der Leitung 72a den Verstärker 204 mit dem Eingang 217' verbindet, und einen Wert für die Kathodenspannung(C) liefert, wenn das Steuersignal aif der Leitung 72b den Verstärker 216 mit dem Eingang 217'' verbindet. Der Ausgang des Verstärkers 220 wird einer Spitzenspannungsdetektoreinheit 226 zugeführt, die jeweils den Scheitelwert des zugeführten Spannungssignals, nämlich entweder der Anodenspannung (A) oder der Kathodenspannung (C ), ermittelt. Die Detektoreinheit 226 besteht dabei aus einem Verstärker 225, einem Puffer 228, einem Kondensator 230 und einer Entladeleitung 224 in der gezeigten Weise. Der Kondensator 230 speichert jeweils eine Ladung, die der am Ausgang des Verstärkers 2 25 erzeugten Spitzenspannung proportional ist, und der Puffer 228 verhindert eine Entladung des Kondensators 230, bevor dieser von der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 (FIG 1) abgetastet ist. Über die Entladeleitung 22Λ wird der Kondensator abhängig von einem über die Steuerleitung 72c von der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 zugeführten Steuersignal über einen Feldeffekttransistor-Schalter 223 gegen Erde entladen. Dazu sei angemerkt, daß der Kondensator je-

weils vor einem Bestrahlungszeitraum entladen wird. Der Kondensator 230 speichert also ein Signal, das entweder der Anodenspitzenspannung(A)oder der Kathodenspitz enspannung(C) entspricht. Der Ausgang des Spannungs- teilers 217 ist nicht nur mit dem Verstärker 222, sondern auch mit einem Widerstand 219 verbunden, so daß auf der Leitung 232 ein der Summe aus Anodenspannung (A) und der Kathodenspannung (C) entsprechendes Signal erscheint. Es ist das Summensignal (A+C), wenn die Steuersignale auf den Leitungen 72a und 72b sowohl den Verstärker 204 mit dem Eingang 217' als auch den Ver- ■ stärker 216 mit dem Eingang 217'' koppeln. Die Summe j

beider Signale von Anodenspannung und Kathodenspannung ■ ergibt sich, da keines der Signale Bezug zum Erdpotential \ hat.

Die RMS-Spannungs-ZStrommeß- und Speichereinheit 42 ;

überwacht die Leitung 53 für den Heizfadenstrom !„ j

und die Leitung 54 für die Netzspannung V_L. Die Lei- ;

tung 53 ist dabei an den nicht invertierenden Eingang j "+" eines herkömmlichen Trennverstärkers 244 ange- I

schlossen, dessen Ausgang mit dem Eingang 243 eines Analogschalters 246 verbunden ist. Der andere Eingang 247 dieses Schalters ist mit der die Netzspannung überwachenden Leitung 54 verbunden. Der Analogschalter 246 wird dabei durch von der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 über die Leitungen 72d und 72e gelieferte Steuersignale eingestellt. Anhand dieser Steuersignale werden wahlweise die RMS- oder Effektivwerte entweder des Heizfadenstromes Ip oder der Netzspannung V^ mit dem Ausgang des Analogschalters 246 verbunden, der mit einem herkömmlichen Wandler 248 zur Umwandlung der Effektivwerte RMS in Gleichstromwerte DC gekoppelt ist. Der Ausgang dieses Wandlers 248 führt zu einer herkömmlichen Abtast- und Halteeinheit 250, die wiederum

-V-

über die Ste-iersignalleitung 721 von der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 (FIG 1) angesteuert wird. Der jeweils ermittelte DC- oder Mittelwert entweder des Heizfadenstromes I„ oder der Netzspannung V_T wird in dem Kondensator 252 gespeichert.

Die Anodenstromeinheit 42 besteht aus einem herkömmlichen Trennverstärker, der die Leitung 52 für den Anodenstrom überwacht und ein diesem proportionales Spannungssignal liefert.

Die in FIG 2B gezeigte Auswahleinheit 45 weist einen Schalter 245 mit mehreren Eingangsleitungen, nämlich den Leitungen 46, 47 und 48 und einen zweiten Schalter 246 mit ebenfalls mehreren Eingangsleitungen, nämlich den Leitungen 57, 58 und 59 auf. Die Leitungen 46, 47 und 48 dienen dazu, die Ausgänge der A/C-Spannungsmeß- und Speichereinheit 41, der Anodenstromeinheit 42 und der RMS-Spannungs/Strommeß- und Speichereinheit 43

(FIG 1 und 2A) mit den Eingängen des

Schalters 245 zu verbinden, während die Leitungen 57, 58 und 59 die Steuersignale des Bedienungspultes an die Eingänge des Schalters 246 heranführen. Die Auswahleinheit 45 weist des weiteren einen Decoder 264 auf, der die Steuersignale auf den Steuerleitungen 72f-72h des Leitungsbündels 72 von der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 decodiert, um die Steuersignale für die Schalter 245 und 246 abzuleiten. Diese Steuersignale dienen dazu, wahlweise eines der über die Leitungen 46, 47, 48, 57, 58 und 59 den Eingängen der Schalter 245 bzw. 246 zugeführten Parametersignale auf den gemeinsamen Ausgang 320 der Auswahleinheit 45 durchzuschalten. Wie bereits erwähnt repräsentieren die Leitungen 46, 47 und 48 folgende Signale:

Die Spitzenanodenspannung(A), die Spitzenkathodenspannung(C) oder die Summenspannung aus Anodenspitzen- und Kathodenspitzenspannung(A + C); den Heizfadenstrom CTp) oder die Netzspannung(Vj); und den Anodenstrom (ma). Weiterhin liefert die Leitung 57 ein Triggerpegelsignal, die Leitung 58 ein Systernverzögerurigssignal und die Leitung 59 ein KilovoltsignalC KV).

Mit dieser Anordnung werden analoge Signalpegel auf den Leitungen 57, 58 und 59, die proportional den Bedienungspultsignalen sind, und Betriebsparametersignale des Röntgensystems auf den Leitungen 46, 47 und 48 kanalisiert einer gemeinsamen Digitalwandlereinrichtung zugeführt,nämlich einem Spannungs-/Frequenzwandler 61, der z.B. als spannungsgeregelter Oszillator ausgebildet ist. Auf diese Weise entfällt die Notwendigkeit, für jedes einzelne Signal einen teuren Analog-/Digitalwandler vorzusehen. Die Triggereinheit ist, wie gezeigt, über Leitungen 231 und 232 mit der A/C-Spannungsmeß- und Speichereinheit 41 sowie über die Leitung 47 mit der Anodenstromeinheit 42 verbunden. Diese drei Leitungen sind an die drei Eingänge eines Triggersignalauswahlschalters 282 angeschlossen, wobei über die Leitung 232 ein erstes Triggerquellensignal porportional der Summe aus Anoden- und Kathodenspannung (ä + c)» über die Leitung 47 ein zweites Triggerquellensignal proportional dein Anodenstrom(ma) und über die Leitung 231 ein drittes Triggerquellensignal proportional der Anodenspannung(A) oder der Kathodenspannung(c) der Röntgenröhre zur Auswahl steht und wahlweise auf den gemeinsamen Ausgang durchgeschaltet werden kann. Diese Auswahl erfolgt abhängig von den Steuersignalen auf den Leitungen 285. Diese Steuersignale werden durch den Decoder 280 erzeugt, der mit Steuersignalen auf den Leitungen 72i und 72j von der Rechner- und Ver-

-W-arbeitungseinheit 70 gespeist wird. Der Ausgang des Auswahlschalters 282 stellt eine interne Triggerquelle dar und ist mit dem Eingang 283 eines zweiten Triggerauswahlschalters 276 verbunden. An einem weiteren Eingang dieses.zweiten Triggersignal-Auswahlschalters 276 ist über die Leitung 282 eine externe Triggerquelle angeschlossen, die über einen am nicht gezeigten Gehäuse des Röntgenprüfgerätes angebrachten Steckkontakt gespeist werden kann. Dieser zweite Triggerauswahlschalter 276 ermöglicht also die Auswahl zwischen internen und externen Triggerquellensignalen abhängig von Steuersignalen 72k und 72k, wobei letzteres über einen Inverter 291 als Komplement vom Steuersignal 72k abgeleitet wird. Bei einem hohen Pegel auf der Steuerleitung 72k wird beispielsweise die interne Triggerquelle ausgewählt, während bei einem niedrigen Pegel auf der Leitung 72k der Ausgang des Inverters 291 einen hohen Pegel auf der Steuerleitung 72k bewirkt, so daß die externe Triggerquelle ausgewählt wird. Weitere Einzelheiten hierzu werden später in Verbindung mit FIG 5 erläutert werden.

Der Ausgang des zweiten Triggerauswahlschalters 276 ist mit dem nicht invertierenden Eingang "+" eines Vergleichers 274 verbunden, dessen invertierender Eingang "-" mit dem Ausgang eines Puffers 273 verbunden ist. Dieser Puffer 273 liefert ein Signal von einem 8-Bit-Digital/Analog-¥andler 272, das einem dem Digital-/Analogwandler von der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 über das Leit\jngsbündel 79 zugeführten Bezugssignal entspricht. In diesem Zusammenhang genügt es lediglich auf folgendes hinzuweisen: Wenn der Pegel des am Ausgang des Auswahlschalters 276 auftretenden ausgewählten Triggerquellensignals den Pegel des vom Puffer 273 gelieferten Bezugssignals übersteigt, lie-

iert der Vergleicher auf der Leitung 275 einen Triggerinipuls. Dieser Triggerimpuls wird der Torsteuereinheit 63 (FIG 1) zugeleitet, die daraus Steuersignale für die Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 ableitet, was noch beschrieben werden wird.

Die in FIG 3 gezeigte Digitalisierungseinheit 60 weist eine. Spannungs/Frequenz-Wandlereinheit 61 auf, die mit der Auswahleinheit 45 über die Leitung 32O₉ wie gezeigt, verbunden ist. Diese Wandlereinheit besteht beispielsweise aus einem spannungsgeregelten Oszillator und erzeugt eine Folge von Ausgangsimpulsen mit einer der Höhe der über die Leitung 320 wirksamen Signal spannung proportionalen Impulsfolgefrequenz. Diese Impulsfolge wird einem Optokoppler 304, beispielsweise einer herkömmlichen lichtemittierendenDiode mit Fotodetektor, einer digitalen Zähleiriheit 62 zugeleitet. Dieser Optokoppler 304 dient zur galvanischen Trennung der Analogsignale und der Erde von den digitalen Signalen und der im digitalen Bereich verwendeten Erden, um eine bessere Störfestigkeit zu erzielen. Das Ausgangssignal des Optokopplers 304 ist ein Abbild des Ausgangssignals der Wandlereinheit 61.

Die digitale Zähleinheit 62 weist eine herkömmliche, im Verhältnis 1 : 4 arbeitende Vorabzählschalteinheit 306 auf, durch die die Impulsfolgefrequenz des Eingangsimpulszuges auf eine geringere Impulswiederholungsfrequenz herabgesetzt wird. Dies bedingt eine geringere Anzahl von ZeitablaufUnterbrechungen während eines Bestrahlungszeitraumes durch die Zeitauslösereinheit 62. Die Maßnahmen für die Behandlung der Zeitablaufunterbrechungen wird später in Verbindung mit den Figuren 7 bis 16 näher erläutert werden. Hier genügt der Hinweis, daß die verringerte Anzahl von Unterbrechungen

die Belastung der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 verringert.

Der Ausgang der Vorabzählschalteinheit 306 ist mit einem ersten asynchronen Takteingang CLK1 des programmierbaren Zeitgebers 316 verbunden. Dieser Zeitgeber, der beispielsweise dem von Motorola Semiconductor Products Inc., Phoenix Arizona hergestellten Baustein MC 6840 entspricht, weist zwei programmierbare Zähler 318a und 318b auf, von denen jeder mit einem asynchronen Takteingang CLCK1 bzw. CLCK2 versehen ist. Die über den Takteingang CLK1 einwirkende Impulsfolge wird also dem Zähler 318a zugeführt. Die dem zweiten asynchronen Takteingang CLK2 und damit dem Zähler 318b zugeführte Taktimpulsfolge • ist eine solche mit bekannter Impulsfolgefrequenz, die von einer Quelle 401 mit bekannter Frequenz geliefert wird und im vorliegenden Falle dem internen Systemtakt der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 entspricht. Demzufolge liefert ein zentraler Taktgeber CLCK der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 über die Leitung 401 Taktimpulse an den programmierbaren Zeitgeber 316 über den Anschluß CLK, mit denen auch die Impulse an den Anschlüssen CLK1 und CLK2 übernommen werden.

Weiterhin weist der programmierbare Zeitgeber 316 eine Unterbrechungsanforderungsleitung 78d auf, die mit dem Ausgang eines ODER-Gliedes verbunden ist, deren Eingänge von den Überlaufsignalen der beiden ZShler 318a und 318b beaufschlagt werden. Diese Unterbrechungsanforderungsleitung 78d führt immer dann ein Signal, wenn einer der beiden Zähler 318a oder 318b eine vorgegebene Anzahl von Zählschritten ausgeführt hat. Die vorgegebene Anzahl von Zählschritten wird

- ?/. ~ VPA

durch Programm ausgewählt und von einem gespeicherten Programm zur Verfügung gestellt. Jn diesem Zusammenhang genügt folgender Hinweis: Wenn eine Unterbrechung durch die Leitung 78d angezeigt wird, bestimmt die Rechner- und Verarbeitungseinheit 70, welcher der beiden Zähler 318a und 318b die Unterbrechungsanforderung ausgelöst hat. Dabei ist die Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 in der Lage, anhand des Zählers 318a die Anzahl der über den Eingang CLK1 zugeführten Impulse während des durch die Anzahl der dem Zähler 318b

^. ~_T zugeführten Impulse

über den Eingang CLK2 T festgelegten Zeitraumes zu bestimmen und daraus die Frequenz der dem Zähler 318a zugeführten Impulse zu ermitteln. Nach jeder Unterbrechungsanforderung werden durch die Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 die Zähler für eine neue Zählfolge erneut eingestellt und die Zeitgebereinheit 316 für neue Unterbrechungsanforderungen freigegeben.

Die Digitalisierungseinheit 60 weist weiterhin eine Torsteuereinheit 63 auf, deren Eingangsschaltung aus einem Optokoppler 3O8 besteht, dessen Eingang mit dem Ausgang der Triggereinheit kk über die Leitung 275 verbunden ist. Das von diesem Optokoppler 308 weitergeleitete Signal ist im wesentlichen ein Abb:Id der Triggerimpulse auf der Leitung 275 und steigert den Takteingang des Flipflops 310, wobei mit einer steigenden Flanke des Ausgangssignales des Optokopplers das am Signaleingang D des Flipflops 310 anliegende Signal vom Flipflop 310 übernommen und dieses entsprechend eingestellt wird. Der D-Eingang des Flipflops 310 ist mit dem Q-Ausgang verbunden so daß das Flipflop 310 als Teilerkippstufe arbeitet. Der Q-Ausgang des Flipflops 310 ist mit der Leitung 78a des Kontrollzustands- und Ünterbrechungsleitungsbündels 78 verbunden, und der Q-Ausgang des Flipflops ist außerdem

mit der Leitung 78b des zur Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 führenden I.eitungsbündels 78 verbunden. Die Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 (FIG 1) überwacht die Leitung 78a und 78b und ermittelt dadurch den Beginn und das Ende des jeweiligen Triggersignalimpulses auf der Leitung 275. Jedesmal, wenn ein Signal auf den Leitungen 78a und 78b erscheint, hat dies eine Unterbrechung zur Folge, was noch in Verbindung mit FIG 11 erläutert werden wird. Als Folge dieser Unterbrechung werden die Zählinhalte der Zähler 318a und 318b in einem Speicher der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 abgespeichert, und zwar abhängig von Signalen, die dem programmierbaren Zeitgeber 316 von der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 über das Leitungsbündel 442 zugeleitet werden, und abhängig von Freigabesignalen auf der Leitung 319a für die Registerauswahl RS und auf der Leitung 319b für die Chipauswahl CS. Sobald also auf den Leitungen 78a und 78b eine Unterbrechung angezeigt wird, liest die Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 die Zählerstände der Zähler 318a und 318b über das Leitungsbündel 442 und speichert sie in einem Speicher ab.

Der Ausgang des Optokopplers 308 ist außerdem mit dem Eingang eines Inverters 312 verbunden, dessen Ausgang zum Takteingang eines zweiten Flipflops 314 führt. Bei einer steigenden Flanke des Ausgangssignals am eine galvanische Trennung bewirkenden Optokoppler wird das Flipflop 314 in den "O"-Zustand überführt, da der D-Eingang des Flipflops 314 immer mit Erde verbunden ist. Der Q-Ausgang des Flipflops 314 liefert ein "Start-Aufnahme-Anzeige"-Signal, das über die Leiting 78c des Kontrollzustands- und Unterbrechungsleitungsbündels 78 weitergeleitet wird. Dieses Signal wird ebenso wfe die Signale "Starttrigger" und "Endtrigger" auf den Leitungen 78a und 78b von der

(· ft *

Rechner- und Verarbeitungseinheit 7o überwacht und zeigt der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 den Beginn eines Bestrahlungszeitraumes an. Die Flipflops 310, 314 sowie die beiden Flip-flops der Vorabzahlschalteinrichtung 306 werden alle durch ein Steuersignal auf der von der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 kommenden Leitung 72n in den Ausgangszustand gesetzt.

Die in FIG 4 gezeigte Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 umfaßt eine Prozessoreinheit 71, eine Bedienungspultschnittstelleneinheit 410, eine Ein-/Ausgabe-Auswahllogikeinheit 408 und eine Ein~/Ausgabeschnittstelleneinheit 420 auf, die in der gezeigten Weise miteinander verbunden sind. Die Prozessoreinheit 71 besteht aus einem Mikroprozessor'400, beispielsweise 6802 der Firma Motorola, mit einer Prozessorschnittstelleneinheit 402, einem Programmspeicher 404, einem Datenspeicher 406, einem Adreßleitungsbündel 444, einem Datenleitungsbündel 446 und einea Takt- und Steuerleitungsbündel 450. Die Prozessoreinheit 71 schließt weiterhin einen nicht gezeigten Systemtaktgenerator CLK ein, der über die Leitung 401 Taktsignale an den Zeitgeber 3^6 (FIG 3) liefert.

Der Mikroprozessor 400 und die Prozessorschnittstelleneinheit 402 sind über die Leitungsbündel 444, 446 und 450 miteinander verbunden, wobei die Schnittstelleneinheit die Verbindung mit den übrigen Einheiten der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 herstellt und die auszutauschenden Daten und Steuerinformationen puffert. An der Ausgangsseite der Prozessorschnittstelleneinheit 402 sind daher ein weiteres Datenleitungsbündel 442, ein Adressenleitungsbündel 440 und ein Takt- und Steuerleitungsbündel 448 angeschlossen, über die der

der Prozessor 400 mit dem Programmspeicher. 404, dem Datenspeicher 406, der Ein-/Ausgabeauswahllogikeinheit 408, der Bedienungspultschnittstelleneinheit 410 und der Ein-VAusgabeschnJEtstelleneinheit 420 in -herkömmlicher Weise in Verbindung steht.

Der Programmspeicher 404 besteht beispielsweise aus einem herkömmlichen programmierbaren Lesespeicher in Form eines PROM, der eine Folge von Befehlen zur Erzeugung von Steuersignalen auf dem Leitungsbündel 72 über die Ein-/Ausgabeschnit tstelleneinheit 420 für die Vorverarbeitungseinheit 40 und die Digitalisierungseinheit 60 (FIG 1) liefert. Diese Befehlsfolge steuert die in FIG 1 gezeigten Einheiten, nämlich die A/C-Meß- und Speichereinheit 41, die RMS-Spannungs-/Strommeß- und Speichereinheit 43, die Auswahleinheit und die Torsteuereinheit 63.

Der Datenspeicher 406 besteht aus einem herkömmlichen Speicher mit wahlweisem Zugriff RAM, der als Notizblockspeicher arbeitet und die jeweiligen Zwischenergebnisse speichert, die für die Ermittlung des jeweils ausgewählten und durch die Auswahleinheit 45 zur Verfügung gestellten und durch die Digitalisierungseinheit 60 in ein digitales Signal umgewandelten Betriebsparameter ermittelt. Außerdem werden Sätze von solchen Betriebsparametern gespeichert, die bei einer Folge von Bestrahlungsabschnitten ermittelt worden sind und für die Bestimmung der Schwankungsbreite eines jeweils ausgewählten Betriebsparameters über eine Folge von Bestrahlungsabschnitten hinweg benötigt werden, was später noch beschrieben wird.

Die Ein-/Ausgabelogikeinheit 408 besteht aus einem herkömmlichen Decoder zur Erzeugung von Steuersignalen

auf den A-Js-jangsleitungen 421 und423 für die Kontrolle und Steuerung der Bedienungspultschnittstelleneinheit 410 und der EinVAusgabeschnittsteileneinheit 420. Sobald der Prozessor 400 auf dem Adressenleitungsbündel 440 eine Ein-/Ausgabeadresse abgibt, wird diese von der Ein-/Ausgabeauswahllogikeinheit 408 decodiert. Anhand der Bin-/Ausgabeadresse werden dann die Bedienungspultdaten für die Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 ausgewählt und die Daten für die Anzeigeeinheit bereitgestellt.

Die Bedienungspultschnittstelleneinheit 410 besteht aus einer Reihe von Registern 41Oa, 41 Ob und 410c, die zur Zwischenspeicherung der von den Bedienungspultschaltern 82 gelieferten Daten dienen. Einzelheiten des Bedienungspultes 80 mit der Bedienungspultschaltereinheit 82 werden später in Verbindung mit FIG 6 noch erläutert werden.

Die Ein-/Ausgabeschnittstelleneinheit 420 besteht im vorliegenden Falle aus drei Schnittstellenadaptern 420a-420c, die von der Firma Motorola Inc. Phoenix, Arizona unter der Nummer MC 6821 hergestellt werden. Ein solcher Schnittstellenadapter, z.B, 420a, weist zwei nicht gezeigte 8-Bit breite Kanäle auf, die dynamisch als Eingabeoder Ausgabekanäle gebildet werden können. Dabei werden von der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 über das Datenleitungsbündel 442 bereitgestellte Daten zu einem der ausgewählten Kanäle eines ebenfalls ausgewählten Schnittstellenadapters abhängig von Steuer- und Zustandsinformationen geliefert, die von der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 während einer Betriebsphase des Prüfgerätes ermittelt worden sind» Die Ein-/Ausgabeschnittstelleneinheit 420 liefert also Signale an die Leitungsbündel 72, 78 und 79 oder nimmt von diesen Signale entgegen.

VPA

Das Röntgensystem-Prüfgerat 10 ermittelt den Wert eines Betriebsparameters des Röntgensystems oder eines Steuer- parameters in der folgenden Weise: Der zur Ermittlung ausgewählte Parameter, z.B. der Anodenstrom(ma) wird auf den Ausgang der Auswahleinheit 45 (FIG 1) abhängig von den über die Leitung 72f-72h (FIG 2B) eintreffenden Steuersignalen durchgeschaltet und durch den V/F-Wandler 61 in eine Impulsfolge mit einer dem den Anodenstrom (jna) repräsentierenden Spannungspegel proportionalen Impulsfolgefrequenz umgewandelt. Diese Impulsfolge wird dann dem digitalen Zeitgeber 316 (FIG 3) am Eingang CLK1 zugeführt und der dort angeschlossene Zähler 318a zphlt die Anzahl der Impulse der Impulsfolge. Zu einem mit dem Beginn des Bestrahlungszeitraumes in Bezug stehenden Zeitpunkt beginnt der Zähler 318b die impulse der über die Leitung 401 an den Eingang CLK2 gelangenden Impulse mit der bekannten Impulsfolgefrequenz zu zählen. Die Impulse beider Pulsfolgen, die identisch sind mit dem digitalisierten Anodenstromparameter und der Bezugsfrequenzquelle, werden von den Zählern 318a und 318b gezählt, bis, wie bereits beschrieben, eine Überlaufunterbrechung auftritt, die eine Abspeicherung der Inhalte beider Zähler 318a und 318b in dem Datenspeicher 406 zur Folge hat. Am Ende des Bestrahlungs-Intervalls, das durch die Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 überwacht wird, wird dann der Wert des ausgewählten Parameters, also des Anodenstromes (ma) , in der Weise ermittelt, daß zunächst die Dauer des Bestrahlungszeitraumes T bestimmt wird, indem die Anzahl der Zählschritte des Zählers 318b durch die Frequenz der bekannten Frequenzquelle dividiert wird. Da die Anzahl der Zählschritte des Zählers 318a die Größe MAS. repräsentiert, ergibt sich der Wert für den zugrundeliegenden Anodenstrom(ma) durch Division der vom Zähler 318a gelieferten Zählschritte durch die

- 2$ - VPA

Bestrahlungszeitdauer T. Es handelt sich dabei um den durchschnittlichen Anodenstrom (ma),der während des gesamten Bestrahlungsabschnittes gemessen worden ist, und der ermittelte Wert stellt zunächst nur ein Maß für den gemessenen Anodenstrom dar; jedoch mit Kenntnis des Spannungs/Frequenz-Maßstabsfaktors für den V/F-Wandler 61 (FIG 1) und der Spannungsmaßstabsfaktoren für die Vorvererarbeitungseinheit 40 und den nicht gezeigten Strommeßfühler des Röntgensystems kann der tatsächliche Wert des Anodenstromes (ma) durch die Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 als MAS/T = ma berechnet werden. In gleicher Weise können auch die Anodenspitzenspannung (A) oder die Kathodenspitzenspannung (C) oder die Summe aus Anodenspitzenspannung und Kathodenspitzenspannung (A + B) oder der Heizfadenstrom ( iJ oder die Netzspannung (V_T ) oder das Triggerpegelsignal auf der Lei-

XJ .

tung 57 'oder das Systemverzögerungssignal auf der Leitung 58 oder das Kilovolt-Verzögerungssignal auf der Leitung 58 (FIG 2/3) bei Durchschaltung jeweils eines der genannten Parameter zu der V/F-Wandlereinheit 61 über die Auswahleinheit 45 ermittelt werden. Die Zahl der Impulse in der daraus resultierenden Impulsfolge wird in gleicher Weise wie bereits beschrieben gezählt. Jedoch zählt der Zähler 318b anders als bei der Ermittlung des Anodenstromes und des Wertes MAS die Impulse der bekannten Frequenzquelle nur für die Dauer eines Meßzeitraumes, dessen Dauer von der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 abhängig von einem voreingestellten Zeitintervall bestimmt wird, und nicht über einen Zeitraum entsprechend dem BestrahlungsZeitraum.

•Anhand von FIG 5A bis 5E seien nun Beispiele verschiedener Triggerungsarten beschrieben. Dabei wird ein ausgewähltes Triggerquellensignal für die Erzeugung der Triggerimpulse auf der Leitung 275 (FIG 2B) verwendet.

- VPA

Dieser Tr .igger Impuls zeigt der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 die Einleitung eines Bestrahlungszeitraumes an. Anodenstrom (ma),Kathodenspannung (C) und Anodenspannung (A) sowie ein externes Triggersignal können als Triggerquellensignale verwendet werden, die dem Vergleicher 274 (FIG 2B) zugeleitet werden. Dabei können der Anodenstrom (ma) oder die Anodenspan.'ung (A) oder die Kathodenspannung (C) auf zwei Arten als Triggersignalquellen verwendet werden. Bei der ersten Art wird ein voreingestellter Schwellenpegel des ausgewählten Quellensignals dem Prüfgerät 10 durch den Servicetechniker über das Bedienungspult 82 eingegeben, was in Verbindung mit FIG 6 noch-erläutert wird. Bei der zweiten Art wird der Schwellenpegel von dem Servicetechniker als voreingestellter Prozentsatz des aktuellen Pegelwertes eines solchen Signales während der letzten vorausgehenden Bestrahlungsdauer ausgewählt. Wird also beispielsweise der Anodenstrom (ma) als Triggersignalquelle gewählt," dann wählt der Servicetechniker bei der zweiten Art als Triggerpegel einen Prozentsatz des Anodenstrompegels, der von dem Röntgensystem während des vorausgegangenen letzten Bestrahlungszeitraumes tatsächlich erzeugt worden ist.

Das Triggern mit dem Anodenstrom ist zweckmäßig in Systemen, bei denen große Kabellängen dazu führen, daß die Kabel am Ende eines Bestrahlungszeitraumes noch eine Ladung halten. FIG 5A zeigt beispielsweise den zeitlichen Verlauf der Anoden- oder Kathodenspannung bei einem System mit großen Kabellängen. Am Ende der Bestrahlungsdauer geht daher die Anoden- oder Kathodenspannung wegen der vorhandenen Kabelkapazität nicht schnell auf Null zurück. Die Verwendung der Anoden- oder Kathodenspannung als Triggersignalquelle in solchen Systemen ist daher wegen des bei der Messung

VPA

des Bestrahlungszeitraumes verursachten Fehlers nicht wünschenswert. Beim Triggern mit dem Anodenstrom der Röntgenröhre wird dagegen die Bestrahlungsdauer genau bestimmt, da der Strom gegen Null gehen will, wenn die Rontgenstrahlemission aufhört.

FIG 5B und 5C zeigen einen Betriebsparameter,z.B. den Anodenstrom am Ausgang der Auswahleinheit 45 und in Gegenüberstellung die tatsächliche und die gemessene Bestrahlungsdauer bei einem Triggerpegel von 10% und 50% am Ausgang des Verstärkers 273. Bei einem Triggerquellenpegel von 10% erstreckt sich der erwartete Fehlerbereich, wie unterhalb der aufgetragenen Kurve gezeigt, zwischen dem 0%-Triggerpegelpunkt und dem 10%-Triggerpegelpunkt und die gemessene Bestrahlungsdauer entspricht dem Abstand zwischen den beiden Fehlerbereichen. Bei einem Triggerpegel von 50% werden, wie in FIG 5C gezeigt, die Fehlerbereiche entsprechend größer und die gemessene Bestrahlungszeit entsprechend kleiner. Bei einem Triggerpegel von 10% entspricht das beispielsweise einem Fehler von 0,53 ms und bei einem Triggerpegel von 50% ist dieser Fehler annähernd viermal so groß und entspricht 2,7 ms. Da die Zeit und der Anodenstrom in einem sehr engen Verhältnis zueinander stehen, da, wie bereits erläutert, der Anodenstromwert über die Zeit ermittelt wird, gestaltet sich die Auswahl des geeigneten Triggerpegels manchmal schwierig, wenn man korrekte Anodenstrommessungen erhalten will. Allgemein kann man sagen, daß bei Einphasensystemen der Triggerpegel so niedrig wie möglich und vereinbar mit dem gegebenen elektrischen Rauschen gewählt werden sollte, um genaue Messungen zu erhalten. Für die meisten Einphasensysteme liegt der geeignete Triggerpegel der Triggerquelle bei 10%. Bei Dreiphasensystemen sollte dagegen der Triggerpegel auf eine Schnittlinie

- yi - VPA

der Spannungsintipulse angehoben werden, die bei 75% der Spannungsscheitelwerte liegt, wenn der Hersteller des Systems keinen anderen Triggerpegel empfiehlt.

Wie FIG 5D zeigt, ist bei dem zugrundegelegten Röntgensystem-Prüfgerät, wie bereits erläutert, eine Systemverzögerungsmöglichkeit vorgesehen. Diese Systemverzögerungsmöglichkeit erlaubt es, Messungen über einen festgelegten Zeitbereich, z.B. 20 ms, durchzuführen, wenn vorher eine ausgewählte Systemverzögerungszeit D bis hinauf beispielsweise zu einer Sekunde abgelaufen ist. Einige zweckmäßige Anwendungshinweise für die Systemverzögerungsmöglichkeit werden nachfolgend gegeben. Bei einem Generator mit sinkender Last und verschiedenen Stromwerten mit zwischen diesen Werten liegenden Zeitintervallen ist ein Fenster zur Einstellung des KV-Scheitels und der Ausgabe bei jedem Schritt wünschenswert. Der zeitliche Verlauf des Anodenstromes(ma) bei sinkender Last ist in FIG 5E dargestellt. Um die Systemverzögerung anzuwenden, wird die Systemverzögerungssteuerung 622, wie später noch in Verbindung mit FIG erläutert werden wird, auf eine Verzögerung eingestellt, die größer ist als die kleinste durch die Akti- - vierung bedingte Verzögerung von etwa 50 ms. Wenn die Systemverzögerung wirksam ist, arbeitet die Rechnerund Verarbeitungseinheit mit einer vorgegebenen Abtastperiode, im vorliegenden Falle von 20 ms. Der dabei gemessene Parameterwert ist nicht der Wert für die gesamte Bestrahlungsdauer, sondern lediglich der Wert während des 20-ms-Intervalls. Der Anodenstrom wird also über einen 20-ms-Zeitraum gemittelt und beträgt

na/. \= MAS/0,'0'2. Eine andere Anwendungsmöglichkeit \, ave j

für die Systemverzögerung ergibt sich bei der Prüfung von Systemen, die mit automatischen Reglern für den Heizfaden-und/oder Anodenstrom ausgerüstet sind.

- Jg. - VPA

Wie FIG 5E weiterhin zeigt, ist der Verlauf des /modenstroms von der Bestrahlungsdauer abhängig, wobei in Anwendung der Systemverzögerung die Stromkurve in einem ausgewählten Bereich während des Bestrahlungszeitraumes abgetastet wird. Für die erste Bestrahlungsperiode wird die Systemverzogerung auf Null eingestellt, die Bestrahlung wird durchgeführt und die dabei gewonnenen Daten aufgezeichnet. Danach wird die Systemverzogerung beispielsweise auf 100 ms eingestellt und eine zweite

1C Bestrahlung ausgeführt. Zu diesem Zeitpunkt dürfte die Anodenstromregelung wirksam geworden sein, so daß durch Vergleich der verschiedenen Anodenströme die Wirkungsweise des Reglers überprüft werden kann.

FIG 6 zeigt die Bedienungspulteinheit 80, die an die Rechner- und Verarbeitungseinheit 70, wie FlG 1 zeigt, angeschlossen ist und aus einer Anzeigeeinheit 84 und einer Steuereinheit 82 besteht. Die Anzeige 604 dient zur Anzeige dreier verschiedener Größen, nämlich des Heizfadenstromes (Ip) bei Einstellung "FIL AMPS", der Netzspannung(V_L) bei Einstellung "LINE" oder der Netzspannung (Vt ) eines Generators mit sinkender Last bei Einstellung "LINE N/L". Der jeweils gewünschte Meßwert wird vor Ausführung einer Bestrahlung durch Einstellung des Schaltknopfes 614 ausgewählt. Die Anzeige 606 dient zur Wiedergabe der gemessenen Bestrahlungsdauer in Millesekunden "MSEC". Die Anzeige 608 gibt abhängig von der Einstellung des Schaltknopfes 612 wahlweise den Anodenstrom in Milleampere bei Einstellung "MA" oder die Strahlungsmenge in Milleampere-Sekunden bei der Einstellung "MAS" wieder. Die Werte beider Betriebsparameter werden in der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 gespeichert und können wahlweise nach einer ausgeführten Bestrahlung durch den Schaltknopf 612 aufgerufen werden. Die Anzeige 610 gibt abhängig von der Einstellung des Schaltknopfes 611 die Anodenspannung

bei der Einstellung "ANODE", die Kathodenspannung bei der Einstellung "CATHODE" oder die Summenspannung von Anode und Kathode bei der Einstellung "A + C" wieder, wobei der gewünschte Meßwert vor der Bestrahlung eingestellt sein muß. Die Anzeige 618 gibt den vom Techniker mit dem Triggerpegelschalter 644 voreingestellten Triggerpegel in Prozenten an, mit dem die am Ausgang des Verstärkers 273 (FIG 2B) der Triggereinheit 44 erzeugte Vergleichsspannung festgelegt wird. Die Anzeige 619 kennzeichnet schließlich die Nummer einer aus einer Folge von Bestrahlungen ausgewählten Bestrahlung, was noch in Verbindung mit der Steuereinheit 82 erläutert werden wird. Hier genügt der Hinweis, daß die Anzeige dem Techniker die Anzahl von Bestrahlungen angibt, die während einer laufenden Serie von Bestrahlungen gemacht worden sind.

Das Bedienungspult 80 weist weiterhin eine Systemverzögerungssteuerung 622 in Form eines Potentiometers auf, das eine Spannung entsprechend :1er gewünschten Verzögerung im Bereich von 0 bis 1000 ms erzeugt, die in Verbindung mit FIG 5D und 5E bereits beschrieben worden ist. Das KV-Verzögerungspotentiometer 624 bewirkt eine Verzögerung bis zu 20 ms vor Entladung des Scheitelwertdetektorkondensators 230 (FIG 2a). Bei Anwendung der KV-Verzögerung durch die Rechnerund Verarbeitungseinheit 70 führen nur die abfallenden Flanken der Anodenspannung(A) oder der Kathodenspannung (C ) zur Messung der Anoden- oder Kathoden-Spitzenspannung. Dabei ist eine maximale Verzögerung von 20 ms vorgesehen. Mit dem Triggerquellenauswahlschalter 626 werden die verschiedenen für den Röntgensystem-Kalibrator zur Verfugung stehenden Triggerquellen ausgewählt, es sind dies in der Schalterstellung "EXT" die externe Triggerquelle, in der Schalterstellung

■.-.>*-■■.■

"AUTO" die automatische Triggerung, in der.Schalterstellung "MA" die Triggerung durch den Anodenstrom und in der Schalterstellung "KVP" die Triggerung durch die Spitzenspannungen der Anode, der Kathode oder von Anode plus Kathode. Bei der Einstellung des Auswahlschalters 626 auf die Stellung "EXT" wird der Triggerimpuls von der externen Quelle 288 (FlG 2B) abgeleitet und in der Stellung "AUTO" wird das System durch Steuerung der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 mit vorgegebenen festen Abständen, beispielsweise von etwa einer halben Sekunde, automatisch getriggert. In den übrigen Fällen werden die Triggerimpulse von den Betriebsparametersignalen, wie bereits beschrieben, der Röntgenröhre abgeleitet. Die automatische Triggereinstellung ist besonders dann zweckmäßig, wenn sich der Servicetechniker einen Überblick über die bereitstehenden Werte bestimmter Betriebsparameter des Röntgensystems, wie Anodenstrom, Anodenspanrmng, Kathodenspannung, Netzspannung und Heizfadenstrom verschaffen will.

Mit dem Betriebsartenschalter 628 wird die jeweilige Betriebsart des Röntgensystemkalibrators ausgewählt, wobei drei verschiedene Betriebsarten zu unterscheiden sind. Bei der ersten Betriebsart entsprechend der Einstellung "OFF" werden normalerweise Daten gesammelt, indem die Betriebsparameter während der von einem Betriebstechniker ausgelösten Bestrahlung gemessen werden. Bei der zweiten Betriebsart entsprechend der Einstellung "TEST" überprüft der Kalibrator die eigenen Analog- und Digitalschaltkreise, indem ein internes Eigendiagnoseprogramm durchgeführt wird. Bei der dritten Betriebsweise entsprechend der Einstellung "COEFF VAR" ermittelt die Rechen- und Verarbeitung^einheit 70 (FIG 1) den Änderungskoeffizienten eines ausgewählten Betriebsparameters aus den gespeicherten Sätzen

von Betriebsparanjei.ei'-n, die in bis zu zehn aufeinanderfolgenden Bestrahlungsabschnitten gemessen worden sind, und stellt die Ergebnisse den entsprechenden Anzeigen · zur Verfugung. Diese Änderungskoeffizienten können beispielsweise für folgende ausgewählte Betriebsparameter ermittelt werden, Anodenstrom ina), Spitzenspannung (KV) und. Strahlungsmenge(MAS).Der Änderungskoeffizient CV ergibt sich dabei nach folgender Formel:

CV= [l/X] [(X₁-X]Zi_n-I)] 1/2

wobei die verwendeten Größen folgende Bedeutung haben:

X = Mittelwert des angezeigten Betriebsparameters X. = der i-te Wert des angezeigten Betriebsparameters η = die Anzahl der in5blge ausgeführten Bestrahlungen zwischen 1 und 10

Während dieser Betriebsweise muß der Potentiometerknopf P₀ der Systemverzögerungssteuerung 622 sich in der Stellung "OFF" befinden, also voll gegen den Uhrzeigersinn gedreht sein, damit der Änderungskoeffizient CV auch tatsächlich über volle zehn Bestrahlungsabschnitte ermittelt wird.

Der Triggerartenschalter 630 ist ein Schalter mit zwei Einstellungen für die Auswahl der Art des dem Vergleicher 274 (FIG 2B) zugeführten Triggerbezugs- oder Schwellenpegelsignals. Bei der Einstellung "PERCENT"

~₀ wird das Triggerbezugssignal von der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 als Prozentanteil des während der letzten vorangegangenen Bestrahlungsphase gemesenen ausgewählten Triggerquellensignals ermittelt. Befindet • sich dagegen der Triggerartenschalter 630 in der Ein-

,,- stellung "PRESET", dann wird das Triggerbezugssignal

-V-

von der Triggerbezugspegelsteuerung 644 abgeleitet, und zv/ar als ein absoluter Wert des ausgewählten internen Triggerquellensignals oder des externen Triggersignals, -was bereits erläutert worden ist.

Der Einstellknopf der Triggerbezugspegelsteuerung in Form eines Potentiometers ermöglicht die Auswahl des variabel voreinstellbaren -rozentsatzes oder des voreinstellbaren Triggerbezugspegels vor der durchzuführenden Bestrahlung. Dabei wird das Triggerbezugspegelsignal abhängig von der Einstellung des Triggerartenschalters 630 entweder als voreingestelltes Triggerbezugspegelsteuerungs-Signal oder als prozentuales Bezugspegelsteuersignal gewertet. Die Triggerbezugspegelsteuerung 644 wird nur verwendet, wenn entweder die internen Triggerquellen für die Anoden- und/oder Kathodenspannung (A, C, A + C) oder der Anodenstrom(MA) oder aber die externe Triggerquelle ausgewählt ist. Das Triggerbezugspegelsignal wird ebenfalls der Digitalisierungseinheit 60 über die Triggerbezugspegelleitung 57 und den Schalter 246 der Auswahleinheit 45 (FIG 2B) zugeführt. Die Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 ermittelt dann das dem Wert des durchgeschalteten Triggerbezugspegelsignals entsprechende Digitalwort und speichert dieses ab. W_enn es nun erforderlich ist, wird dieses Digitalwort wieder ausgelesen und dem Digital/Analogwandler 272 für die Triggereinheit 44 zugeführt.

Der Einstellknopf 632 für die manuelle Triggerung 1st als Drucktaste ausgebildet. Wenn diese Taste gedrückt wird, wird der bereitgestellte Heizfadenstrom (Ip), die Netzspannung (V,·)> die Röntgenröhrenspannung, die Anodenstrommenge(MAS) und die für eine Bestrahlung benötigte Zeit gemessen.

Der Leselöschschalter 634 ist ebenfalls als Drucktaste ausgebildet, die im gedrückten Zustand die Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 veranlaßt, die im Speicher 4-06 (FIG 4) gespeicherten Bestrahlungsdaten entsprechend der laufenden Bestrahlungskennziffer zu löschen, und die die Zähleinrichtung für die Bestrahlungskennziffer auf die der vorhergegangenen Bestrahlung zurücl^tellt, Ein solcher Schalter ist zweckmäßig, wenn eine Folge von Bestrahlungen durchgeführt wird, um einen Satz von fehlerhaften Daten zu korrigieren, der durch Umgebungsstörungen bedingt ist. Dies ermöglicht es, einen andernfalls zutreffenden Satz von Daten zu erhalten und einen zusätzlichen Lesevorgang einzuschieben, um fehlerhafte Daten zu korrigieren.

Auch der Bestrahlungsdaten-Aufrufschalter 636 ist als Drucktastenschalter ausgebildet und veranlaßt im gedrückten Zustand die Rechner- und Verarbeitungseinheit 70, die Betriebsparameter für jede der neun oder weniger vorausgegangenen Bestrahlungen aufzurufen. Wird dieser Schalter einmal gedrückt, so wird durch die Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 die Bestrahlungskennziffer um eine Einheit erniedrigt und die Betriebsparameter der vorhergehenden Bestrahlung auf den Anzeigen 604, 608 und 610 dargestellt. Damit ist es dem Techniker beispielsweise möglich, die vorangegangenen neun oder weniger Bestrahlungen zu analysieren, wenn während einer solchen Folge von Bestrahlungen große Veränderungen eines oder mehrerer der Betriebsparameter des Röntgensystems festgestelltwerden. Der Techniker erhält damit eine Hilfe, die Ursache der Änderung der Betriebsparameter festzustellen, indem es ihm ermöglicht wird, die nicht ordnungsgemäß arbeitenden Teile des Röntgensystems einschließlich der Röntgenröhre zu bestimmen. Jedoch werden mit der Betätigung des Aufrufschalters 636 die Inhalte der einzelnen Speicherabschnitte für die vorhergegangenen

Betriebsparameter nicht verändert.

Mit der Rückstelltaste 638 wird die Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 zurückgestellt, indem alle Daten gelöscht werden und die Anlage für den Beginn einer neuen Bestrahlungsfolge vorbereitet -wird.

•Der Netzschalter 642 ermöglicht die Energieversorgung für das Prüfgerät des Röntgensysgems. Bei der Einstellung "ON" zeigt die rote lampe 640 an, daß die Stromversorgung eingeschaltet ist.

Die Figuren 7 bis 16 zeigen Ablaufdiagramme, die eine Zusammenfassung der im Programmspeicher 404 (FIG 4) gespeicherten Befehlsfolge wiedergeben» FIG 7 bezieht sich auf die Hauptroutine des "Prüfgerätes 10 und beinhaltet in einem ersten Schritt die Freigabe aller Unterbrechungen, die von der digitalen Zähleinheit 62 auf der Leitung 78d sowie durch das Triggerimpulsendesignal, das Triggerimpulsstartsignal und das Bestrahlungsanzeigestartsignal ausgelöst werden, die von der Torsteuereinheit 63 auf den Leitungen 78a, 78b und 78c erzeugt werden. Zusätzliche Unterbrechungen können von den Tasten 632 (manuelle Triggerung), 634 (Lesen mit Löschen) und 636 (Bestrahlungsdatenaufruf) ausgelöst werden. Tn einem zweiten Schritt der Hauptroutine werden dann der programmierbare Zeitgeber 316 und die Ein-/Ausgäbeschnittstelleneinheit 420 vorbereitend mit Steuer- und Zustandsinformationen von der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 versorgt, so daß die Zeitgebereinheit 316 und die Einheit 420 in der bereits erläuterten Weise zugnamenarbeiten können. Nach Ausführung der Hauptroutine MAIN wird die Steuerung der in FIG 8A und FIG 8B gezeigten Abfrageumlaufroutine IDLER übergeben und diese eingeleitet.

Während eines ersten Schri ttes dieser in FIG 8A und 8B dargestellten Abfrageumlaufroutine werden alle Bedienungspultschalter einschließlich der Schalter 611, 612, 614, 628 und 63Ο abgefragt und die durch die Schalterstellungen bedingten Steuerinformationen von der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 (FIG 1) übernommen, sowie für die weitere Arbeit des Prüfgerätes aufbereitet. Anschließend werden die daraus resultierenden Steuerinformationen über die Ein-/Ausgabeschnitt-Stelleneinheit 420 an das Steuerleitungsbündel 72 ausgegeben, um die Arbeitsweise der analogen Vorverarbeitungseinheit 40 (FIG 2A und 2B), der Digitalisierungseinheit 60 (FIG 3) und der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 (FIG 4) zu steuern. We'nn beispielsweise der Schalter 611 sich in der Stellung "ANODE" befindet, wird über die Steuerleitung 72a (FIG 2A) ein Steuersignal wirksam, das den Ausgang des Verstärkers 204 mit dem Ausgang des Auswahlschalters 210 verbindet. Damit ist die Anodenspannung des Röntgensystems 11 für die Messung ausgewählt. Befindet sich der Schalter 611 dagegen in der Stellung "A + C", dann bewirken die Steuersignale auf den Steuerleitungen 72a und 72b sowohl die Durchschaltung der Anodenspannung (A) vom Verstärker 204 als auch die Durchschaltung der Kathodenspannung (C) vom Verstärker 216 zum Ausgang des Auswahlschalters 210. In diesem Falle wird dann die Sum: .enspannung (A + C) von Anode und Kathode von der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 verarbeitet. Schließlich wird bei der Einstellung "CATHODE" durch den Schalter 611 mit einem Steuersignal auf der Leitung 72b der Ausgang des Verstärkers 216 mit dem Ausgang des Auswahlschalters 210 verbunden und entsprechend die Kathodenspannung von der Verarbeitungseinheit 70 verarbeitet. Befindet sich weiterhin der Schalter 612 in der Stellung "MA", so führt das zur

Ermittlung des Anodenstromwertes und zu dessen Darstellung auf der Anzeige 608. Entsprechend wird bei der Einstellung"MAS" des Schalters 612 auf der Anzeige 608 der Wert der entsprechenden Strommenge MAS dargestellt. Befindet sich der Schalter 61A in der ersten Stellung "FILAMPS",dBnn wird durch ein Steuersignal auf der Leitung 72d der Ausgang des Verstärkers 244 mit dem Ausgang des Auswahlschalters 246 verbunden, und demzufolge der Heizfadenstrom Ip von der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 überprüft und der ermittelte Werte auf der Anzeige 604 dargestellt. Ist der Schalter 614 dagegen in der Stellung "LINE N/L", dann wird durch ein Steuersignal auf der Leitung 72e die Eingangsleitung 247 mit dem Ausgang des Auswahlschalters verbunden und die Netzspannung V, überprüft. Zusätzlich wird bei dieser Einstellung des Schalters 614 von der Rechner- und Verarbeitungseinheit eine Routine zur Verarbeitung der Netzspannung unter fallender Lastbedingung durchlaufen. In der dritten Stellung ''LINE" des Schalters 614 wird die Netzspannung ohne zusätzliche Routine von der Verarbeitungseinheit 70 überprüft und auf der Anzeige 604 dargestellt. Befindet sich der Schalter 626 in der Einstellung "EXT",dann wird bedingt durch Steuersignal auf der Steuerleitung 72K die Eingangsleitung 288 mit dem Ausgang des Auswahlschalters 276 (FIG 2B) verbunden und damit die externe Triggerquelle zur Erzeug!., g eines Triggerimpulses am Ausgang des Vergleichers 274 freigegeben. Befindet sieh dagegen der Triggerquellenschalter 626 in der Stellung "AUTO", dann wird das Triggersignal von der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 erzeugt, so daß die bereitgehaltenen Werte für die Betriebsparameter des Röntgensystems, wie bereits erläutert, periodisch aktualisiert werden. Sobald sich der Schalter in der Stellung"MA" befindet, werden Steuersignale den

Leitungen 72i und 72j zugeführt und decodiert, so daß der Auswahlschalter 282 die Anodenstromleitung 47 (FIG 2B) zum Ausgang durchschaltet. Ein weiteres Steuersignal auf der Leitung 72k veranlaßt den Aus- -wählschalter 276, den Ausgang des Auswahlschalters 282 durchzuschalten und damit das Triggerquellensignal am Eingang des Vergleichers 274 wirksam werden zu lassen. In analoger Weise wird bei der Einstellung ¹¹KVP" des Schalters 226 abhängig von Steuersignalen auf den Leitungen 72i, 72j und 72k die Leitung 231 mit dem Ausgang des Auswahlschalters 276 verbunden, um einen Trigerimpuls durch den Vergleicher 274 auszulösen. Die vom Betriebsartschalter 628 und vom Triggerartschalter 63O ausgelösten Steuersignale dienen der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 während des Betriebs des Prüfgerätes 10 dazu, die Betriebsart des Röntgenprüfgerätes 10 und die Art, auf welche das Triggerbezugssignal abzuleiten ist, zu bestimmen, wie bereits erläutert worden ist.

Während des zweiten Schrittes der Abfrageumlaufroutine wird die vom Potentiometer 644 des Bedienungspultes 80 gelieferte Triggerbezugspegelspannung von der Rechner- und VerarbeitungseinJieit 70 übernommen. Dies wird durch die von der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 erzeugten Steuersignale auf den Leitungen 72f-72h bewirkt. In Auswirkung dieser Steuersignale koppelt die Auswahl einheit 45 das Triggerpegelsignal auf der Leitung 57 mit der Spannungs~/Frequenzwandlereinheit 61, die eine Impulsfolge mit einer der zugeführten Triggerpegelspannung entsprechenden Impulsfolgefrequenz erzeugt. Die Frequenz des digitalen Impulszuges wird dann von der Zähleinheit 62 und der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70, wie bereits beschrieben,ermittelt, im Speicher 406 abgespeichert und auf der Anzeige 618

dargestellt.

Im dritten Schritt dieser Routine werden in gleicher Weise die mit den Schaltern 622 und 624 des Bedienungspultes 80 eingestellten Steuerparameter für die KV-Verzögerung und die Systemverzögerung über den Spannungs-/Frequenzwandler 61 ermittelt.

Im vierten Schritt der Routine wird überprüft, welche Triggerquelle mit dem Schalter 626 ausgewählt ist. Ist eine Rontgenröhrenspannung als Triggerquelle mit "KVP" ausgewählt, dann liefert die Bin-/Ausgabeschnittstelleneinheit 420 auf den Steuerleitungen 72i-72h Steuersignale, die das Röntgenröhrenspannungssignal, die Anodenspannung, die Kathodenspannung oder die Summe aus Anoden- und Kathodenspannung, zum Vergleicher 274 durchschalten. ¥ird dagegen der Anodenstrom als Triggerquelle "MA" ausgewählt, dann bewirken die durch die Ein-/Ausgabeeinheit 420 auf die Steuerleitungen 72i-72h gegebenen Steuersignale die Verbindung der Anodenstromleitung mit dem Vergleicher 274. Ist keine dieser Triggerquellen ausgewählt, dann wird überprüft, ob mit dem Schalter 628 in der Stellung "TEST" die Testroutine zur Überprüfung der analogen und digitalen Steuereinheiten des Röntgenprüfsystems angefordert wird. Ist letzteres der Fall, so wird die Testroutine von der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 eingeleitet. Danach wird zur Abfrageumlaufroutine zurückgekehrt.

Andernfalls wird die Abfrageumlaufroutine mit Schritt fortgesetzt und in gleicher Weise, in der der Triggerpegel ermittelt worden ist, die Netzspannung auf der Leitung 54 (FIG 2A) über den Spannungs-/Frequenzwandler 61 (FIG 3) ermittelt.

Mit dem nachfolgenden sechsten Schritt der Abfrage-Umlauf routine wird ermittelt, ob eine interne Triggerquelle ausgewählt worden ist. Ist dies nicht der Fall, ist also weder eine der Spannungstriggerquellen KVP noch die Stromtriggerquelle MA gewählt, dann wird die Externtriggerroutine aufgerufen, die in Verbindung mit FIG 9 beschrieben werden wird, und die mit der Rückkehr zur Abfrageumlaufroutine IDLER endet.

War jedoch eine interne Triggerquelle ausgewählt, dann folgt mit Schritt 7 der Abfrageumlaufroutine die Überprüfung des Triggerartschalters 630 (FIG 6) und damit die Überprüfung, welche Triggerart gewählt worden ist. Ist der Triggerartschalter 63Ο in der Stellung "PRESST" dann ist das über den Spannungs-/Frequenzwandler 61 ermittelte Triggersignal das tatsächliche Triggerbezugssignal, das dem Digital-/Analogwandler 272 zugeführt wird und den Schwellenpagel am Vergleicher 274 (FIG 2B) für die Auslösung des Triggerimpulses festlegt. Ist die Triggerart "PRESET"nicht ausgewählt, dann ermittelt die Rechner- und Verarbeitungseinheit den Bezugspegel und übergibt diesen an den Digital-/Analogwandler 272. Die Ermittlung dieses Bezugspegels erfolgt in folgender Weise: Der absolute Wert des ausgewählten Triggerquellensignals, der während der vorausgegangenen Bestrahlung ermittelt worden ist, wird mit dem von der Rechnerund Verarbeitungseinheit anhand der Einstellung des Potentiometers 644 des Bedienungsschaltpultes 80 ermittelten Prozentsatz multipliziert.

Damit ist das End.e der Abfrageumlauf rout ine IDLER erreicht und die Steuerung kehrt zum Beginn dieser Routine zurück. Die Abfrageumlaufroutine wird damit erneut eingeleitet.

Die Steuerung durch die Abfrageumlaufroutine IDLER ■wird nur beim Auftreten von zwei Ereignissen verlassen, nämlich beim Auftreten von Unterbrechungsanforderungen, die in Verbindung mit den Figuren 10 bis 16 erläutert werden, oder aber beim Abschalten der Stromversorgung.

FIG 9 zeigt das Ablaufdiagramm für die Externtriggerroutine XTRIG, bei derem ersten Schritt überprüft wird, ob entsprechend der Einstellung EXT des Triggerquellenschalters 626 die externe Triggerquelle ausgewählt ist. Ist dieses der Fall, dann wird überprüft, ob die Triggerart "PERCENT" mit dem Triggerartschalter 630 ausgewählt ist. Ist letzteres der Fall, wird die Fehlerlampe 616 eingeschaltet. In jedem Falle wird dann die Ein-ZAusgabeschnittstelleneinheit 420 auf den externen Trigger eingestellt, da die Einstellung "PERCENT" des Triggerartsehalters 630 bei einem externen Trigger nicht anwendbar ist. Nach der Einstellung der Ein-/Ausgabeschnittstellen für die externe Triggerquelle wird die Netzspannung (V"_L) ermittelt, und die Steuerung wird der Abfrageumlaufroutine IDLER übergeben, da die automatische Triggerung nicht ausgewählt sein kann, denn diese und die externe Triggerung schließen einander aus.

In einem zweiten Schritt wird dann überprüft, ob die automatische Triggerung ausgewählt ist entsprechend der Einstellung "AUTO" des Triggerquellenschalters 626, Ist dieses der Fall, werden die Werte des Heizfadenstromes (Ip), der Bestrahlungsöauer, der Anoden-Spitzenspannung (A), der Kathodenspitzenspannung (C) oder der Summenspannung von Anode und Kathode (A + C), der Netzspannung (V₁- ) und der Anodenstrommenge (MAS)

L·

von dem Röntgensystem 11 entgegengenommen und daraus die Anzeigenwerte von der Rechner- und Verarbeitungseinrichtung 70 ermittelt. Danach wartet die Rechner-

und Verarbeitungseinheit 70 annähernd 0,5 Sekunden, bis die Steuerung wieder der Abfrageumlaufroutine IDLER zurückgegeben wird. Auf diese Weise werden bei der automatischen Triggerung die genannten Betriebsparameter annähernd alle 0,5 Sekunden aktualisiert.

Damit hat die Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 die analoge Vorverarbeitungseinheit 40, die Digitalisierungseinheit 60 und die internen Puffer innerhalb der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 (FIG 1) soweit vorbereitet, daß ein Techniker das Röntgensystem Prüfgerät 10 zur Durchführung von Messungen abhängig von den einzelnen durchgeführten Bestrahlungen starten kann. Sobald ein nicht gezeigtes Aktivierungssignal vom Techniker an das Röntgensystem 11 abgegeben wird, um eine Bestrahlung durchzuführen, wird die Röntgen-" rchre betriebsbereit geschaltet, so daß Röntgenstrahlen ausgesandt werden. Während dieser Röntgenstrahlenemission werden die vorangehend als Betriebsparaneter genannten Spannungen und Ströme über die Hochspannungseinheit 20 (FIG 1) dem Röntgensystem-Prüfgerät 10 zugeführt. Wegen der wechselstromartigen Natur der Betriebsparameter des Röntgensystems wird eine Folge von Triggerimpulsen durch die Triggereinheit 44 erzeugt, indem die von der analogen Vorverarbeitungseinheit 40 erzeugten Parametersignale dem Vergleicher 274 (FIG 2B) zugeführt werden, die zu entsprechenden Triggerimpulsen auf der Leitung 275 führen. Der Zustand des Triggersignals bestimmt dann die Arbeitsfolge der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 in ■einer Weise,die nun beschrieben werden soll.

Die auf der Leitung 275 (FIG 2B) erzeugten Triggerimpulse führen, wie bereits beschrieben, zu dem End-35

triggerimpuls, dem Starttrigger-Impuls und den Start-Aufnahme-Anzeige-Signalen auf den Leitungen 78a-78c _f wie bereits beschrieben. Diese Signale auf den Leitungen 78a bis 78c führen zu Unterbrechungsanforderungen der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70. Die Endtrigger- und Starttriggerimpulssignale auf den Leitungen 78a und 78b führen zu der Unterbrechungsroutine IRQINT und das Start-Aufnahme-Anzeige-Signal auf der Leitung 78c führt zur Un-terbrechungsroutine NMI.

FIG 10 zeigt ein Ablaufdiagramm der Unterbrechungsbehandlungsroutine IRQ HANDLER. Sobald eine Unterbrechung in einer Weise auftritt, die noch in Verbindung mit FIG 11 bis 16B zu beschreiben ist, so wird von der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 die entsprechende Routine aufgerufen und die die Unterbrechung verursachende Einrichtung bedient.

FIG 11 zeigt das Ablaufdiagramm der bei der Trigger-Unterbrechungsroutine IRQINT auszuführenden Operations folge. Während des ersten Schrittes dieser Routine wird ein Signal zu der Ein-/Ausgabeschnittstelleneinheit 420 gesendet, das dann über die entsprechende Steuerleitung der Abtast- und Halteeinheit 250 zugeleitet "wird, damit diese die Abtastfunktion wahrnimmt. Während des zweiten Schrittes der Routine wird dann der Inhalt der Zeitzähler 318a und 318b der Zeitgebereinheit 316 in den Datenspeicher 406 übernommen. Der Anfangszählerstand dieser Zähler ist Null. Dies entspricht dem Lesen der übrig bleibenden Anzahl von ., Zählschritten, die zwischen den Zeitgeber- und Unterbrechungsanforderungen TMEINT erfolgen.

Mit dem dritten Schritt wird der Signalzustand der Triggerimpulse durch Überprüfung des Signalzustandes

εκ»

des Endtriggerimpulses und des Starttriggerimpulses auf den Leitungen 78a und 78b überprüft. Ist das Triggerimpulssignal anwesend, d.h. der Starttriggerimpuls hat die Unterbrechung ausgelöst, dann wird über die entsprechende Steuerleitung die Abrast- und Halteeinrichtung 250 auf Halten des Wertes der ausgewählten Signalspannung, die, wie bereits erwähnt, den Heizfadenstrom (Ip) oder die Netzspannung (Vj) repräsentiert, durch den Kondensator 252 umgeschaltet. Liegt das Triggersignal nicht vor, dann unterbleibt das entsprechende Steuersignal. In jedem Falle wird mit Schritt 4 der Routine das im Prozessor 400 vorgesehene Verzögerungsregister vorbereitet, d.h. die Systemverzögerungs- und KV-Verzögerungseinrichtun-5 gen werden, wie bereits beschrieben, eingestellt.

Außerdem wird die Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 für die Entgegennahme neuer Unterbrechungsanforderungen durch den Endtriggerimpuls oder den Starttriggerimpuls freigegeben. Danach wird die Steuerung wieder der Abfrage-Umlaufroutine IDLER durch Ausführen eines Rückkehrbefehls durch die Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 übergeben.

FIG 12 zeigt das Ablaufdiagramm der Zeitgeberunterbrechungsroutine TMEINT. Diese wird aufgerufen, wenn ein Überlauf in der Zeitgebereinheit 316 erfolgt, was über die Steuerleitung 78d gemeldet wird. Mit dieser Routine wird die Anzahl der laufenden Zeitgeberunterbrechungen, insbesondere die desjenigen der beiden Zähler 318a und 318b, der die Unterbrechungsanforde-

überwacht,
rung ausgelöst hat,/indem die resultierende Anzahl der Zeitgeberunterbrechungsanforderungen in einem Speicherabschnitt der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 in Verbindung mit demjenigen Zahler, der die Unterbrechungsanforderung verursacht hat, gespeichert wird,

wie es bereits erläutert worden ist. Der programmierbare Zeitgeber 316 wird dann für neue Unterbrechungsanforderungen freigegeben und die Steuerung der Routine IDLER durch Ausführung eines Rückkehrbefehls übergeben. .

Die in FIG 13 als Ablaufdiagramm dargestellte Löschroutine CLEAR wird nach Betätigung des Löschschalters 634 am Bedienungspult aufgerufen. Während dieser Routine wird die Bestrahlungskennziffer der laufenden Folge verringert. Außerdem werden alle Adressenzeiger geändert, so daß diese die Speicherabschnitte in der Rechner- und Verarbeitungseinheit kennzeichnen, die der verringerten Bestrahlungskennziffer zugeordnet sind. Auf diese Weise werden bei der nächsten Bestrahlung die der Bestrahlungskennziffer, die vermindert worden ist, zugehörigen Daten im Speicher in den Abschnitten korrigiert, die von den geänderten Adreßzeigern gekennzeichnet sind. Die Steuerung wird dann ebenfalls durch Ausführung eines Rück-Sprungbefehls der Abfrageumlaufroutine IDLER übergeben.

FIG 14 zeigt das Ablaufdiagramm für die Aufrufroutine, die durch Betäti gung des Aufrufschalters 636 am Bedienungspult eingeleitet wird. Mit dieser Routine wird zunächst gleichfalls die laufende Bestrahlungskennziffer verringert. Der so gekennzeichnete vorhergehende Datensatz wird dann zur Anzeige gebracht. Dabei werden die Werte der einzelnen Betriebsparametersätze, die der laufenden Bestrahlungskennziffer und der vorangegangenen Bestrahlmgskennziffer zugeordnet sind, nicht geändert. Mit dieser Routine ist es daher möglich, die .vom Röntgensystem gewonnenen Daten freizügig zu analysieren, was bereits erläutert worden ist. In einem weiteren Schritt wird dann die Ein-/Ausgabeschnitt-Stelleneinheit für weitere Schnittstellenunterbrechun-

- te -

£fen freigegeben und durch Rücksprung in die Routine IDLER aufgrund eines entsprechenden Befehles dieser die weitere Steuerung wieder übergeben.

Bei dem in FIG 15 gezeigten Ablaufdiagramm für die Routine MANUAL bei manueller Triggerung, die durch den Schalter 632 des Bedienungspultes ausgelöst wird, werden in einem ersten Schritt die Parameterwerte für die Strommenge (MAS), die Anodenspannung (A) oder die Kathodenspannung (C), wie bereits beschrieben, ausgewählt und gemessen und nach Rücksetzen des Scheitelwerkdtektors 226 (FIG 2A) die Betriebsparameter für den Heizstrom oder die Netzspannung erfaßt. Nachdem alle diese Parameter vorliegen, werden daraus die entsprechenden Betriebsparameterwerte unter Verwen-

komma
dung eines Gleit-Arithmetikprogramms ermittelt, und die neu ermittelten Betriebsparameterwerte durch die Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 auf der Anzeige 84 dargestellt. Danach wird die Steuerung wieder von der Abfrageumlaufroutine IDLER infolge eines entsprechenden Rücksprungbefehls übernommen. Bei dieser Routine handelt es sich im wesentlichen um eine manuelle Triggeroutine, mit der die in dem Zeitpunkt gültigen Werte, zu dem diese Routine ausgelöst wird, von dem Röntgensystemprüfgerat ermittelt werden.

FIG 16A und 16B zeigen schließlich die nicht mas^ kierbare Unterbrechungsroutine NMI. Diese wird eingeleitet, wenn wie bereits erläutert, das Start-Aufnahme-Anzeige-Signal durch die Torsteuereinheit 63 (FIG 3) erzeugt wird. Während eines ersten Schrittes wird von .der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 der Anodenstromparameter ausgewählt und ermittelt. Nach einer Verzögerung von beispielsweise 0,1 ms wird dann der Pegel des Triggersignals bestimmt, indem der letzte

Wert des Endtrigger- und Stoptriggerimpulses überprüft wird. Ist das Triggersignal gleich einer 1, wie sie sich bei der Überprüfung des Endtriggerimpulssignals ergeben hat, dann zeigt dies eine Störung an. Die programmierbare Ein-ZAusgabeschnittstelleneinheit 420 wird dann freigegeben und mit einem Riicksprungbefehl die Steuerung der Routine IDLER übergeben. Dieser Schritt hat die Wirkung eines Störfilters,, Weist das Triggersignal dagegen den Zustand Null auf, dann wird die Steuerung in den zweiten Schritt der Routine WMI übergeleitet.

Während des zweiten Schrittes wird eine Verzögerungsschlexjfe .eingeleitet, deren Dauer gleich der der von der Routine IDLER ermittelten Systemverzögerung ist. Wenn diese Verzögerung abgelaufen ist, wird die Auswahleinheit .45. (FIG 1) so eingestellt, daß die Anodenstromleitung 47 mit der Digitalisierungseinheit 60 (FIG 1) verbunden ist. Diese Digitalisierungseinheit 60 wandelt das angekoppelte und dem Anodenstrom (ma) proportionale Signal in einen digitalen Zählwert um und überwacht in der bereits erläuterten Weise die Länge der Bestrahlungsperiode. Die dabei gewonnenen Informationen werden bedingt durch die bereits erwähnten Unterbrechungssignale auf den Leitungen 78a, 78b und 78d (FIG 3) der Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 zugeleitet. Während dieser Zeit wird also die Strommenge MAS vom Zeitzähler 318a und die Bestrahlungsdauer durch den Zeitzähler 318b gemessen.

Während des dritten Schrittes bewirkt die Recnner- und Verarbeitungseinheit 70 eine Verzögerung bis zu 20 ms bis zur Rückstellung des Scheitelwertdetektor kondensators 230. Mit dieser veränderbaren Verzögerung, die der bereits erläuterten KV-Verzögerung entspricht,

-M-

werden alle von ansteigenden Flanken ausgelösten Einschwingvorgänge von der Messung der Anodenspitzenspannung (A) oder der Kathodenspitzenspannung (C) oder Summenspannung von Anode und Kathode (A + C) ausgeschlossen.

Im nachfolgenden vierten Schritt wird die Bestrahlungskennziffer erhöht und gespeichert. Des weiteren werden alle internen Pufferspeicher vorbereitet. Danach erfolgt die Freigabe für alle maskierbaren Unterbrechungsanforderungen und schließlich wird die Ein-/Ausgabeschnittstelleneinheit für die Entgegennahme neuer nicht maskierbarer Unterbrechungsanforderungen freigegeben.

Mit Schritt 5 bewirkt die Rechner- und Verarbeitungseinheit erneut eine Verzögerung des Steuerablaufes für 10 ms, bevor das Triggersignal überprüft wird. Tritt während dieses Zeitraumes eine Unterbrechungsanforderung auf, dann wird die Steuerung der Unterbrechungsbehandlungsroutine IRQ HANDLER (FIG 10) übergeben. Erfolgt jedoch während dieser Verzögerungszeit keine Unterbrechungsanforderung, dann wird der Zustand des Triggerimpulssignales alle 10 ms in der bereits erläuterten Weise überprüft. Ist am Ende eines solchen 10 ms-Zeitraumes'das Triggerimpulssignal gleich 1, so bedeutet dies das Ende des Bestrahlungszeitra.aes. Der Lauf der Verzögerungsschleife wird dann unterbrochen und die Steuerung einer Routine übergeben, die die Werte der gemessenen Systemparameter ermittelt.

Dieser Schritt ist besonders zweckmäßig zur automatischen Anpassung des Röntgenprüfgerätes 10 an die Messung von Betriebsparametern sowohl von Einphasen- als auch von Mehrphasensystemen, insbesondere Dreiphasensystemen.

Da Einphasensysteme Signale erzeugen, die ein Vielfaches von 8,33 ms darstellen, ermöglicht es dieser Schritt

dem Prüfgerät 10 zwischen dem nächsten Trijrgersignal und dem Beginn einer neuen Bestrahlung in einem F.inphasensystem zu unterscheiden.

Mit dem nächsten Schritt 6 sperrt die Rechner- und Verarbeitungseinheit 70 die Ein-VAusgabeschnittstelleneinheit 420 (FIG 4) gegen neue Trigger inipui gun terbrechungen und veranlaßt mit Schritt 7 die aufeinanderfolgende Durchschaltung der einzelnen Parametersignalleitungen für die Anodenspitzensparmung oder die Kathodenspitzenspannung oder die Summenspannung von Anode und Kathode, für den Heizfadenstrom oder die Netzspannung zur Spannungs-ZFrequenzwandlereinheit 61 über die Auswahleinheit 45 (FIG 1). Die Werte der gemessenen Betriebsparameter werden dann im Schritt 8, wie bereits erwähnt, unter Verwendung des Gleiikommaarithinet.i-kprogramnjE ermittelt und abgespeichert sowie der Anzeige 84 zugeleitet. Danach wird die Steuerung aufgrund eines entsprechenden Rüeksprungbefehls wieder der Routine IDLER übergeben.

Das vorangehend beschriebene Ausführungsbeispiel der Erfindung kann selbstverständlich in der einen oder anderen Weise abgewandelt werden, ohne daß der eigentliehe Erfindungsgedanke dabei verlassen wird. Die Erfindung ist daher nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern deren Umfang ergibt sich aus den nachfolgenden Patentansprüchen.

L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche

η Λ Verfahren zum Messen der Betriebsparameter von Röntgensystemen, dadurch geken nz. e i c h net, daß aus der Vielzahl der möglichen Betriebsparameter (z.B. Anodenstrom, Anodenspannung, Kathodenspannung, Heizfadenstrom, Netzspannung) einer (z.B. Anodenstrom) ausgewählt (durch 45) und in ein äquivalentes digitales'Signal umgewandelt wird (durch 60) und daß aus deinr digitalen Signal der entsprechende Wert des ausgewählten Betriebsparameters ermittelt (durch 70) und angezeigt (durch 84) wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet, daß die beim Betrieb des Röntgensystems ermittelten W_erte der Betriebsparameter gespeichert werden.
3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e kennzeichnet, daß während des Betriebs des Röntgensystems die Werte der Betriebsparameter mehrmals in Abständen aufeinanderfolgend ermittelt werden und daß die jeweils innerhalb einer Meßphase ermittelten Werte als Satz und mehrere solcher Sätze aufeinanderfolgend gespeichert werden.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3? dadurch gekennzeichnet , daß die gespeicherten Betriebsparameter einzeln oder satzweise zur Anzeige aus dem Speicher abgerufen werden können.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch geken nzeichnet, daß die Durchführung der Messungen durch von außen zugeführte Steuersignale (Triggerpegelsignale, Systemverzögerungssignale,

KV-Signale) beeinflußbar ist und daß diese Steuersignale jeweils nach Auswahl eines davon wie die Parametersignale in ein äquivalentes digitales Signal umgewandelt werden, aus dem dann der entsprechende Wert ermittelt und gespeichert wird, um in einer nachfolgenden Meßphase die durchzuführende Messung zu steuern.
6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß durch eines der Steuersignale die Durchführung der Messung um einen voreinstellbaren Wert (D) verzögerbar ist.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß durch eines der Steuersignale die Einleitung der Messung vom Erreichen eines vorgegebenen Schwellenwertes des zu messenden Parametersignales abhängig ist.
8. Verfahren nach einem der Anspruch 1 bis 7, d a durch gekennzeichnet, daß die analogen Parameter- und Steuersignale jeweils in eine Impulsfolge mit einer dem Amplitudenwert des Signals
entsprechenden Folgefrequenz umgewandelt werden und
daß die während einer vorgegebenen Zeitdauer auftretenden Impulse einer solchen Impulsfolge gezählt werden und daß der entsprechende Wert durch Division der festgestellten Anzahl von Impulsen durch die vorgegebene Zeitdauer ermittelt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 6 und 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Zählung der Impulse um die die Durchführung der Messung verzögernde voreinstellbare Zeitdauer (D) verzögert beginnt.
10. Verfahren zur Untersuchung eines Röntgensystems, dadurch gekennzeichnet, daß mit

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dem Röntgensystem (11) mehrmals nacheinander Bestrahlungen durchgeführt werden, daß -während jeder dieser Betriebsphasen ein Satz von Betriebsparametern gemessen, deren Werte ermittelt und gespeichert werden, und daß die gespeicherten Betriebsparameterwerte satzweise aus dem Speicher (406) abgerufen und einer Anzeige (84) zugeführt werden.
11. Gerät zur Durchführung der Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch Einrichtungen (70) zur Ausführung von Steuerbefehlen eines in einem Speicher (404) enthaltenen Steuerbefehlssatzes, um einen der Betriebsparameter auszuwählen (mit 40), in ein digitales Signal umzuwandein (mit 60) und daraus den entsprechenden Wert des ausgewählten Betriebsparameters zu ermitteln (mit 7O)₅ und durch Einrichtungen (80) zur Anzeige des ermittelten Wertes des ausgewählten Betriebsparameters.
12. Gerät nach Anspruch 11, gekennzeichnet

durch auf Steuersignale (72a bis 72h) reagierende Einrichtungen (210, 223, 246, 264, 245) zur wahlweisen Kopplung eines der die Betriebsparameter kennzeichnenden Spannungs- und Stromsignale mit einem gemeinsamen Ausgang (32Ό) abhängig vom jeweiligen Steuersignal, durch mit dem gemeinsamen Ausgang (320) der Auswahleinrichtung (40) elektrisch verbundene Einrichtungen (60) zur Umwandlung des angekoppelten Betriebsparametersignals in ein entsprechendes digitales Signal und durch mit dem Ausgang der Umwandlungseinrichtung elektrisch verbundene Verarbeitungseinrichtung (70) zur Bereitstellung der Steuersignale für die Auswahleinrichtung (40).
13. Gerät nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet

durch Einrichtungen (82) zur Erzeugung mehrerer analoger Verarbeitungssteuersignale (57, 58, .59), durch auf Steuersignale (72f, 72g, 72h) reagierende Einrichtungen (264, 246) zur wahlweisen Kopplung eines der analogen Verarbeitungssteuersignale mit einem gemeinsamen Ausgang (320) abhängig vom jeweiligen Steuersignal,

durch mit dem gemeinsamen Ausgang (320) der Auswahleinrichtung (45) gekoppelte Einrichtungen (60) zur Umwandlung des ausgewählten Arbeitssteuersignals in ein entsprechendes digitales Signal und durch Einrichtungen (70) zur Ausführung von Steuerbefehlen eines in einem Programmspeicher (404) enthaltenenen Steuerbefehlsatzes zur Bereitstellung des Steuersignals für die Kopplungseinrichtungen.
14. Gerät nach einem der Ansprüche 11 bis 14, g e kennzeichnet

durch Einrichtungen zur Ableitung der die Betriebsparameter kennzeichnenden Spannungs- und Steuersignale des Röntgensystems (11),
durch Einrichtungen zur Erzeugung mehrerer analoger Verarbeitungssteuersignale,

durch auf ein Paar von Steuersignalen reagierende Einrichtungen zur Kopplung eines der Betriebsspannungs- oder Stromsignale mit einem gemeinsamen Ausgang der Kopplungseinrichtungen abhängig von einem ersten der beiden Steuersignale und zur Kopplung eines der analogen Bearbeitungssteuersignale mit dem gemeinsamen Ausgang der Kopplungseinrichtungen abhängig von dem zweiten der beiden Steuersignale, durch mit dem Ausgang der Kopplungseinrichtungen verbundene Einrichtungen zur Umwandlung des bereitgestellten analogen Signales in ein gleichwertiges digitales

Signal und

durch Einrichtungen zur Ausführung von Steuerbefehlen eines in einem Speicher enthaltenen Befehlssatzes zur Bereitstellung des ersten der beiden Steuersignale für die Kopplungseinrichtungen während einer Einleitungsphase und zur Ableitung des zweiten der beiden Steuersignale während der Meßphase.

15, Gerät nach einem der Ansprüche 11 bis 14, g e kennzeichnet durch Speichereinrichtungen (406) für mehrere Datensätze, von denen jeder die vom Röntgensystem (11) während des Betriebes erzeugten
Betriebsparameter darstellt, und durch Einrichtungen
(636) zum wahlweisen Aufruf der gespeicherten einzelnen Datensätze.