SU1233307A1

SU1233307A1 - Device for measuring high voltage across x-ray tube

Info

Publication number: SU1233307A1
Application number: SU843784715A
Authority: SU
Inventors: Александр Ильич Лейченко; Николай Николаевич Блинов; Анатолий Яковлевич Глиберман; Тимур Васильевич Даниленко; Игорь Иванович Ковалев; Галина Александровна Четверикова; Роман Владимирович Ставицкий; Борис Янович Мишкинис
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский и испытательный институт медицинской техники; Московский Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Рентгено-Радиологический Институт
Priority date: 1984-09-01
Filing date: 1984-09-01
Publication date: 1986-05-23

Abstract

Дл повьшени быстродействи устройства в нем каждый из двух полупроводниковых детекторов, которые расположены за фильтрами, выполнен из набора последовательно соединенных полупроводниковых элементов, плоскости р-п-переходов которых пересекают плоскость соответствующего фильтра. По крайней мере один из фильтров может быть в виде полупроводниковой пластины, котора соедин етс последовательно с элементами набора. Количество полупроводниковых элементов в каждом наборе желательно выбрать пропорциональным степени ослаблени излучени соответствующим фильтром. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. (/)To increase the speed of the device, each of the two semiconductor detectors, which are located behind the filters, is made of a series of semiconductor elements connected in series, the pn junction planes of which intersect the plane of the corresponding filter. At least one of the filters may be in the form of a semiconductor wafer, which is connected in series with the elements of the kit. The number of semiconductor elements in each set is desirable to choose proportional to the degree of attenuation of radiation by an appropriate filter. 2 hp f-ly, 2 ill. (/)

Description

tt

Изобретение относитс к области рентгенотехники и предназначено дл измерени высокого напр жени на рентгеновской трубке по ее радиационному выходу,The invention relates to the field of X-ray technology and is intended to measure high voltage on an X-ray tube at its radiation output,

Цель изобретени - повышение быстродействи ,The purpose of the invention is to increase speed,

На фиг, 1 показана схема устройства дл измерени высокого напр жени на рентгеновской трубке; на фиг. 2 - схема с использованием полупроводниковой пластины в качестве фильтра.Fig. 1 shows a schematic of a device for measuring high voltage on an X-ray tube; in fig. 2 shows a circuit using a semiconductor wafer as a filter.

Устройство дл измерени высокого напр жени на рентгеновской трубке содержит два фильтра 1 и 2 различной толщины, за которыми установлены два полупроводниковых детектора 3 и 4, каждый из которых образован набором полупроводниковых пластинчатых элементов 5, плоскости р-п-перех.одов которых перпендикул рны фильтрам 1 ;И 2, Элементы 5 каждого набора соединены последовательно. Детекторы 3 и 4 подключены к схеме 6 обработки , котора может состо ть из схемы 7 делени и индикатора 8.A device for measuring high voltage on an X-ray tube contains two filters 1 and 2 of different thickness, behind which two semiconductor detectors 3 and 4 are installed, each of which is formed by a set of semiconductor plate elements 5 whose planes of transistors are perpendicular to the filters 1; And 2, Elements 5 of each set are connected in series. Detectors 3 and 4 are connected to a processing circuit 6, which may consist of a division circuit 7 and an indicator 8.

По меньшей мере один фильтр (например , фильтр 2) может быть выполнен в виде полупроводниковой пластины , последовательно соединенной с полупроводниковыми элементами 5 соответствующего набора.At least one filter (for example, filter 2) can be made in the form of a semiconductor wafer connected in series with the semiconductor elements 5 of the corresponding set.

Длина всех элементов 5 в направлении распространени излучени выбрана не меньшей длины поглощени излучени наибольшей измер емой энергииThe length of all elements 5 in the direction of radiation propagation is chosen not less than the absorption length of the radiation of the highest measured energy

Устройство работает следующим об- ра.зом.The device works as follows.

Излучение рентгеновской трубки, напр жение на которой измер етс , проходит через фильтры 1 и 2, в результате чего оно по различному ослабл етс и по различному фильтруетс . Детекторы 3 и 4 преобразуют прошедшее излучение в электрические сигналы, которые дел тс друг на друга в делителе 8 схемы 6 обработки, Полученное частное вл етс функцией эффективной длины волны (энергии) излучени и, соответственно, напр жени на рентгеновской трубке, Сигнал с выхода схемы 7 делени поступает на калиброванный в кВ индикатор 8,The radiation of the x-ray tube, the voltage on which is measured, passes through filters 1 and 2, as a result of which it is attenuated in various ways and filtered in various ways. The detectors 3 and 4 convert the transmitted radiation into electrical signals, which are divided into each other in the divider 8 of the processing circuit 6. The quotient obtained is a function of the effective wavelength (energy) of the radiation and, accordingly, the voltage on the X-ray tube. 7 divisions come to indicator 8 calibrated in kV,

Повышение точности измерени достигаетс за счет увеличени чувст- эитеЛьности детекторов, так как при работе в режиме фото-ЭДС последова072An increase in the measurement accuracy is achieved by increasing the sensitivity of the detectors, since, when operating in the photo-emf mode,

тельное соединение обеспечивает мирование сигналов с полупроводйи- ковьгх элементов 5, т,е, сигнал с детектора 3 и 4 и XU- , где U- - сигнал элемента стопки.A proper connection provides signaling from the semiconductor elements 5, t, e, the signal from detector 3 and 4 and XU-, where U- is the signal of the stack element.

Повышение быстродействи в предлагаемом устройстве обеспечено сле- дующи 1и факторами. При последовательном соединении полупроводниковыхThe speed increase in the proposed device is provided by the following factors. With the serial connection of semiconductor

элементов 5 их емкости соединены также последовательно, т,е, при идентичности элементов 5elements 5 their containers are also connected in series, t, e, with the identity of elements 5

, ,

где Си, емкость детектора; Cjj. - емкость элемента 5; N - количество этих элементовwhere C, detector capacity; Cjj - the capacity of element 5; N - the number of these elements

в детекторе 3 или 4, Снижение емкости детекторов 3 и 4in detector 3 or 4, decrease in capacitance of detectors 3 and 4

вызывает и пропорциональное повьше- ние быстродействи в соответствии с величиной посто нной времени CR 5 где RH сопротивление нагрузки детекторов 3 или 4, В каждом изcauses a proportional increase in speed in accordance with the value of the time constant CR 5 where RH is the load resistance of the detectors 3 or 4, In each of

детекторов 3 и 4 количество элементов 5 ограничено приблизительно двадцатью , поскольку дл работы в режиме Суммировани их сигналов необходимо выполнение услови К„ 5- 5R,j., где RK detectors 3 and 4, the number of elements 5 is limited to about twenty, because to work in the mode of summing their signals, the condition K 5-5R, j., where RK

сопротивление нагрузки. Ел - сопро- тивление детектора протеканию тока, При Rg - З-Ю -Ю Ом и R , N i 20,load resistance Ел - resistance of the detector to the flow of current, When Rg - З-Yu-Yu Ohm and R, N i 20,

Поскольку фильтры 1 и 2 ослабл ют излучение в разной степени, то при одинаковом количестве элементов 5 в ка:«дом детекторе 3 и 4 их сигналы различны с сохранением знака это го различи (т.е. сигнал с детектора 3 за более тонким фильтром 1 всегда -больше сигнала с детектора 4 за более толстым фильтром 2), Это не всегда позвол ет построить хорошую калиброБочн то кривую. В предлагаемомSince filters 1 and 2 attenuate the radiation in different degrees, with the same number of elements 5 in a ka: "detector house 3 and 4, their signals are different while retaining the sign of this difference (i.e., the signal from detector 3 behind the thinner filter 1 always more signal from detector 4 for a thicker filter 2), It does not always allow to build a good calibration curve. In the proposed

устройстве имеетс возможность вThe device has the ability to

определенной мере устранить этот недостаток за счет выбора количества полупроводниковых элементов 5 в каждом детекторе 3 и 4 пропорциональным степени ослаблени излучени задани энергии, расположенным перед фильтром5 г,е,to a certain extent, eliminate this drawback by choosing the number of semiconductor elements 5 in each detector 3 and 4 proportional to the degree of attenuation of the radiation of the energy assignment located in front of the filter 5 g, e,

А, NJ АЗ A, NJ AZ

где А:( и А - степени ослаблени излучени фильтрами 1 и 2 излучени с некоторой эффективной энергией where A: (and A are the degrees of attenuation of radiation by filters 1 and 2 of radiation with some effective energy

Nj и N - количество элементов 5 в детекторах 3 и 4.Nj and N - the number of elements 5 in the detectors 3 and 4.

При выборе величины примерно в середине интервала рабочих напр жений на трубке можно получить более удобн то калибровочную кривую устройства .By choosing a value approximately in the middle of the range of operating voltages on the tube, it is possible to obtain a more convenient calibration curve of the device.

Выполнение по меньшей мере одного из фильтров 1 или 2 в виде полупроводниковой пластины, последовательно подключаемой к элементам 5 соответствующего детектора 3 или 4, позвол ет производить измерени в области низких- напр жений на трубке, когда основной сигнал детектора обусловлен сигналом этой пластины.,Performing at least one of the filters 1 or 2 in the form of a semiconductor plate connected in series to the elements 5 of the corresponding detector 3 or 4 allows measurements in the low-voltage region of the tube when the main signal of the detector is due to the signal of this plate.

Вместо двух фильтров 1 и 2 разной толщины можно использовать просто один фильтр, что особенно целесообразно в варианте с выполнением фильт ра в виде полупроводниковой пластиныInstead of two filters 1 and 2 of different thickness, you can use just one filter, which is especially useful in the variant with the implementation of a filter in the form of a semiconductor wafer.

Предлагаемое устройство может входить в состав рентгеновского аппарата в цепи регулировани высокого напр жени ,The proposed device may be part of an x-ray apparatus in a high voltage control circuit,

Claims

1. Device for measuring high voltage on X-ray

ten

233307

tube containing two semiconductor detectors located behind different filters and a signal dividing circuit for detectors, about 5 and - 5 in that, in order to improve speed, each semiconductor detector is formed by a set of series-connected semiconductor elements which intersect the plane of the corresponding filter and the length of KOTopbtx in the direction of radiation propagation is chosen not less than the length of the total absorption of radiation with the maximum operating energy.

2. A device according to claim 1, characterized in that at least one of the filters is designed as a semiconductor wafer, the semiconductor wafer being connected in series with the semiconductor elements of the set.

3. The device according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the number of semiconductor elements

in each set is proportional to the degree of attenuation of the radiation by the corresponding filter.

15

20

25

Editor A. Sabo

Compiled by K. Kononov Tehred O. Gortvay

Order 2785/58

Circulation 765 Subscription

VNIIPI USSR State Committee

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab, 4/5

Production and aoligraphic enterprise, Uzhgorod, Projecto st., 4

FIG.

Proofreader V.Sinitska