CS213123B1 - Zapojení stabilizátoru anodového proudu pro rentgeny zejména komorové - Google Patents

Abstract

Vynález se týká oboru zdravotnické techniky .Podstatou vynálezu je polovodičové regulace žhavení katody rentgenky bez užití zvláštního trabformátoru nebo speciálního typu rentgenky s ponořenou katodou.Zapojení podle vynálezu spočívá v tom, že rentgenka je připojena anodou na kladnou svorku vyaokonapěíového zdroje, který má zápornou svorku připojenu přes bočník na katodu rentgenky zároveň připojenu svými oběma konci přes polovodičový stabilizátor na žhavící vinutí vysokonapělového transformátoru, jehož pomocné vinutí je připojeno na vstupy stejnosměrného zdroje, která má svůj záporný výstup připojen přes přeřadný odpor jednak aa bočník a jednak na řídící vstup polovodičového stabilizátoru zatímco kladný výstup pomocného stejnosměrného zdroje je připojen na katodu rentgenky.Příklad zapojení je přiložen na připojeném výkrese.

Description

Vynález se týká zapojení stabilizátoru anodového proudu pro rentgeny, zejména komorové. tj. polovodičové regulace žhavení katody rentgenky bez nutnosti užití zvláštního transformátoru nebo speciálního typu rentgenky s ponořenou katodou.

Každý rentgenový přístroj užívá některý ze dvou základních druhů stabilizace anodového proudu. Zejména velká rentgenová zařízení používají zpravidla typ stabilizace, jehož princip spočívá v tom, že sílové napětí se přivádí na vstup stabilizátoru napětí.

Odtud se stabilizované napětí odvádí přes soustavu žhavících reostatů na kompenzační obvody vlivu anodového napětí na anodový proud. Zapojení tohoto obvodu bývá poměrně komplikované. Korigované napětí postupuje na primární vinutí žhavícího transformátoru a odtud již přímo na katodu rentgenky. Anodový proud je úměrný tepelné emisi katody a výhodou tohoto systému je snadné změna anodového proudu změnou velikosti odporu žhavicího reostatu. Tento princip má však řadu nevýhod, například hmotnost a velikost stabilizátoru napětí, potřeba užití speciálního žhavícího transformátoru s vysokou napěíovou izolací, komplikovanost celého systému, nutnost nového seřízení v případě výměny rentgenky, vysoká spotřeba barev ných kovů a pracnost a v poslední řadě nemožnost činnosti bez konstrukčních úprav v zemích s jinou frekvencí sítě. Druhý, principiálně odlišný způsob, užívaný zejména u komorových rentgenových zařízení pracuje tak, že sílové napětí je přivedeno na primární vinutí transformátoru vysokého napětí. Sekundární vinutí má několik posledních závitů zesílených a tyto slouží jako žhavicí vinutí pro katodu rentgenky. Použitá rentgenka se vyznačuje velkou vnitřní vodivostí, tj.pracuje v oblasti nenasyceného proudu, má speciálně konstruovanou katodu. Anodový proud není závislý na žhavicím’ napětí nýbrž je úměrný napětí anodovému.Výhodou tohoto principu je, že celé zařízení je jednoduché, levné a spolehlivé. Ovš em i tento princip má však řadu nevýhod, které spočívají v tom, že vzhledem k vzájemné závislosti anodového napětí i proudu nel?e s úspěchem konstruovat přístroje tonoto typu s několika hodnotami anodového napětí. Při použití zdroje vysokého napětí s napětím jiného tvaru než sinusového, například stejnosměrného nebo pulzujícího, je nutno vždy vyvinout rentgenku nové konst rukce speciálně upravenou pro tento zdroj, Vzhledem k tomu, že se katoda zažhavuje až při připojeném anodovém napětí a to relativně pomalu, není přesně definován počátek rentgenového snímku. Při rentgenování tenkých vrstev, například ruka a užití citlivých fotomateriálů tato nepřesnost způsobuje značné potíže při stanovení správné expozice. Z uvedených důvodů se tohoto typu zapojení i rontgenek užívá pouze u nejlepnějších a nejmenších zařízení V současné době díky vývoji nových polovodičů a poklesu jejich cen spěje trend ke konstrukci nových rentgenových zařízení napájených zpravidla vyššémi nesinusovými frekvencemi.Výhodou je snížení hmotnosti, spotřeba mědi, zvýšení výtěžku záření, zmenšení použitého ohniska rent genky.'Ovšem vlastní výhody i nevýhody obou uvedených principů zůstávají zachovány prakticky v plné míře.Výše uvedené nevýhody odstraňuje zapojení stabilizátoru anodového proudu pro rentgeny, zejména komorové, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že rentgenka je připojena anodou na kladnou svorku vysokonapělového zdroje, který má zápornou svorku připojenu přes bočník na katodu rentgenky zároveň připojenou svými oběma konci přes polovodičový stabilizátor na žhavicí vinutí vysokonapělového transformátoru, jehož pomocné vinutí je přip jeno na vstupy pomocného stejnosměrného zdroje, který má svůj záporný výstup připojen přes předřadný odpor na bočník a na řidiči vstup stabilizátoru, zatímco kladný výstup pomocného stejnosměrného zdroje je připojen na katodu rentgenky.

Výhody zapojení podle vynálezu spočívají v tom, že zapojení stabilizátoru je vhodné zejména pro malé komorové rentgenové přístroje. Anodový proud se automaticky udržuje na konstantní hodnotě bez ohledu na stárnutí, záměnu nebo výměnu typu rentgenek. iiažhavovací doba katody je vlivem vyššího počátečního žhavicícho napětí několikrát kratší a lze tudíž přesněji definovat počátek snímku, což má značné výhody při krátkých expozicích.Lze užít i mimotolerantní rentgenky, které je jinak nutno šrotovat. Dále odpadá navíjení žhavicího transformátoru a tím tedy klesá spotřeba mědi. Hmotnost komor je menší a nejsou zapotřebí žádné seřizovači práce, mimo komoru nejsou zapotřebí žádné další silové obvody.

Zvyšuje se komfort ovládání a možnost nastavení expozičních parametrů.

213 123

Schéma zapojení podle vynálezu je znázorněno na přiloženém výkrese.

Zapojení stabilizátoru anodového proudu spočívá v tom, že rentgenka 1 je připojena anodou na kladnou svorku vysokonapěťového zdroje 2 napájeného z pracovního vinutí 6, při čemž záporná svorka vysokonapěťového zdroje 2 je připojena přes bočník 9 na katodu rent genky 1 zároveň připojenou svými oběma konci přes polovodičový stabilizátor 3 na žhavicí vinutí 7 vysokonapěťového transformátoru 4, jehož pomocné vinutí 8 je připojeno na vstupy pomocného stejnosměrného zdroje 5, který má svůj záporný výstup připojen přes podřadný odpor 10 jednak na bočník 9 a jednak na řidiči vstup polovodičového stabilizátoru 3, zatímco kladný výstup pomocného stejnosměrného zdroje 5 je připojen na katodu rentgenky 1. Po připojení primárního vinutí vysokonapěťového-transformátoru £ na síť se na pracovním vi - :

nutí 6 vytvoří vysoké střídavé napětí, které se ve vysokonapěťovém zdroji 2 usměrní a přivede na anodu rentgenky 1 a současně přes bočník 9 na katodu rentgenky 1. Katoda rentgenky 1 je současně.napájena z polovodičového stabilizátoru 3, který je napájen ze žhavicího vinutí 7 vysokonapěťového transformátoru 4 .

Polovodičový stabilizátor £ pracuje jako spínač napětí ovládaný úbytkem napětí vzniklého na bočniku £ průchodem anodového proudu rentgenky 1. Dosáhne-li anodový proud stanovené velikosti, polovodičový st bilizátor 3 rozpojuje žhavicí obvod,Tíin se anodový proud udržuje na konstantní hodnotě. Pomocné vinutí 8 vysokonapětového transformátoru 4 napájí pomocný stejnosměrný zdroj 5, který je připojen přes předřadný odpor 10 paralelně k boční- ‘ ku 9. Polarita tohoto zdroje 5 je shodná s polaritou napětí vzniklého úbytkem anodového proudu na bočniku 9» Tím se dosáhne toho, že se tato dvě napětí'vzájemně sčítají a při malých nastavených napětích v kV rentgenky 1, kdy je malé nastavené napětí na primáru vysokonapěťového transformátoru 4 a současně i malé napětí na svorkách pomocného stejnosměrného zdroje £ určuje okamžik sepnutí ha polovodičovém stabilizátoru 3 převážně napětí vzniklé na bočniku 9 a stabilizovaný anodový proud je velký. Zvyšováním napětí v kV se automaticky snižuje nastavený proud, což je výhodné pro optimální využití rentgenky 1. Vynecháním obvodu pomocného vinutí 8 vysokonapětového transformátoru 4 a pomocného stejnosměrného zdroje £ a oředřadného odporu 10 dosahujeme regulaci anodového proudu rentgenky 1 na konstantní hodnotu bez ohledu na nastavené napětí v kV.

Claims (1)

1. Zapojení stabilizátoru anodového proudu pro rentgenky, zejména komorové, vyznačující se tím, že rentgenka (1) je připojena anodou na kladnou svorku vysokonapěťového zdroje(2), který má zápornou svorku připojenu přes bočník(9)na katodu rentgenky (l)zároveň připojenou svými oběma konci přes polovodičový stabilizátor (3)na žhavicí vinutí (7) vysokonapěťovího transformátoru (4), jehož pomocné vinutí (8) je připojeno na vstupy pomocného stejnosměrného zdroje (5), který má svůj záporný výstup připojen přes předřadný odpor (10) na bočník (9)a řídicí vstup polovodičového stabilizátoru (3), zatímco kladný výstup pomocného stejnosměrného zdroje (5)je připojen ha katodu rentgenky (1).