SU1354447A1 - Рентгеновский аппарат - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к рентгенотехнике , а более конкретно к рентгеновским аппаратам с конденсаторным наполнителем и преобразователем посто нного напр жени  накопител  в переменное напр жение (инвертором) в главной цепи. Цель изобретени  - повышение эффективности использовани  энергии накопител  и упрощение схемотехнической реализации режима падающей нагрузки. Дл  этого, в рентгеновском аппарате используют однофазный параллельный инвертор 8 тока, имеющий выраженную увеличивающуюс  зависим мость выходного напр жени  от сопротивлени  нагрузки. Путем уменьшени  накала рентгеновской трубки 3 во врем  экспозиции можно автоматически стабилизировать высокое напр жение на ней за счет указанной характеристики используемого инвертора 8. Дл  этого в схеме 5 уменьшени  накала во врем  экспозиции может быть использована цепь обратной св зи по высоко- р му напр жению, содержаща  операционный усилитель 12, делитель 17 опорного напр жени  и измерительный делитель 20 высокого напр жени . 2з.п. ф-лы, 2 ил. 9 (Л I т т Т12 V - 00 ел nU 4 :.:ij fut.i

Description

b

113544472 .

Изобретение относитс  к рентгено- го напр жени , операционный усили- технике, а более конкретно к рентгеновским аппаратам с конденсаторным накопителем и преобразователем посто нного напр жени  накопител  в переменное напр жение (инвертором) в главной цепи.

Цель изобретени  - повьпиение эффективности использовани  энергии и упрощение схемотехнической реализации режима падающей нагрузки.

На фиг, 1 показана схема рентгеновского аппарата с имитатором вре- « манной зависимости высокого напр же- 15 тельный нагрев нити накала рентгенов™ ни  на рентгеновской трубке от изме- ской трубки 3 в соответствии с выбранной уставкой высокого напр жени . Снимок начинаетс  при замыкании силового выключател  9 и запуске инвер- 20 тора 8 тока. Выходное напр жение интель 12 и силовой транзистор 13. Делитель 17 опорного напр жени , измерительный делитель 20 .высокого напр жени  и операционный усилитель 12 образуют цепь обратной св зи по высокому напр жению.

Рентгеновский аппарат работает Q следующим образом.

При включении сетевого напр жени  конденсаторный накопитель 7 разр жаетс  через сетевой выпр митель 6. Блок 4 накала обеспечивает предваринени  выходного напр жени  конденсаторного накопител  в схеме уменьшени  накйда во врем  экспозиции; на фкг, 2 - схема рентгеновского аппара

та с цепью обратной св зи по высокому напр жению в схеме уменьщени  накала во врем  экспозиции.

Рентгеновский аппарат содержит

35

40

высоковольтный трансформатор 1, под- 25 конденсаторный накопитель 7 разр - ключенный к его вторичной обмотке высоковольтный выпр митель 2, подключенную к нему рентгеновскую трубку 3, блок 4 накала со схемой 5 уменьшени  накала во врем  экспозиции , сетевой выпр митель 6, конден- .саторный накопитель 7, однофазный параллельный инвертор 8 тока и силовой выключатель 9. .

Схема 5 уменьшени  накала во врем  экспозиции (фиг, 1) содержит ключ 10, соединенный с ним задатчик 11 сигнала падающей нагрузки,  вл ющийс  RC-кмитатором временной зависимости изменени  высокого напр жени  на рентгеновской трубке 3 от выходного напр жени  конденсаторного накопител  7, операционный усилитель 12 и силовой транзистор 13. В блок 4 накала также вход т мостовой выпр митель 14, в диагональ посто нного тока которого включен силовой транзистор 13, и трансформатор 15 накала, с первичной обмоткой которого последовательно включена диагональ переменного тока мостового выпр мител  14,

Схема 5 уменьшени  накала во врем  экспозиции (фиг. 2) содержит набор 16 резисторов дл  задани  тока при подготовке экспозиции,, переключаемый делитель 17 опорного напр жени , переключатель 18 уставок опорного напр жени , управл емый переключатель 19, измерительный делитель 20 высокожаетс , вследствие чего падает напр жение на входе инвертора 8 тока, чт при заданном токе рентгеновской тру 1ки 3 должно привести и к уменьшению 30 его выходного напр жени . Однако сх ма 5 формирует уменьшающийс  во вре мени сигнал, вызывающий уменьшение выходного напр жени  блока 4 накала При этом анодный ток рентгеновской трубки 3 уменьшаетс , вызыва  увели чение сопротивлени  нагрузки инверт ра 8 тока и сохран   прежнее значение его выходного напр жени , несмо р  на уменьшение входного напр жени В результате величина выходного нап р жени  на рентгеновской трубке 3 поддерживаетс  примерно посто нной при уменьшающемс  анодном токе.

Снижение мощности, выдел емой на аноде трубки во врем  экспозиции, позвол ет рассеивать бс льшую энерги при снимке (так называемый режим па дающей нагрузки). Окончание экспози ции происходит при выключении инвер тора 8 тока или размыкании силового выключател  9 по сигналу экспономет ра, реле и т.п. Регулировка уставк высокого напр жени  может осуществл тьс  также переключением отводов главного трансформатора (не показаны ) . Питание аппарата может произво дитьс  и от аккумул торных батарей или других маломощных источников. Следует отметить, что при применени

50

го напр жени , операционный усили-

тельный нагрев нити накала рентгенов™ ской трубки 3 в соответствии с выбранной уставкой высокого напр жени . Снимок начинаетс  при замыкании силового выключател  9 и запуске инвер- тора 8 тока. Выходное напр жение интель 12 и силовой транзистор 13. Делитель 17 опорного напр жени , измерительный делитель 20 .высокого напр жени  и операционный усилитель 12 образуют цепь обратной св зи по высокому напр жению.

Рентгеновский аппарат работает следующим образом.

При включении сетевого напр жени  конденсаторный накопитель 7 разр жаетс  через сетевой выпр митель 6. Блок 4 накала обеспечивает предваривертора 8 тока через высоковольтный трансформатор 1 и высоковольтный вы- пр митель 2 прикладываетс  к рентгеновской трубке 3. В процессе снимка

5

0

5 конденсаторный накопитель 7 разр -

жаетс , вследствие чего падает напр жение на входе инвертора 8 тока, что при заданном токе рентгеновской труб- 1ки 3 должно привести и к уменьшению 0 его выходного напр жени . Однако схема 5 формирует уменьшающийс  во времени сигнал, вызывающий уменьшение выходного напр жени  блока 4 накала. При этом анодный ток рентгеновской трубки 3 уменьшаетс , вызыва  увеличение сопротивлени  нагрузки инвертора 8 тока и сохран   прежнее значение его выходного напр жени , несмотр  на уменьшение входного напр жени . В результате величина выходного напр жени  на рентгеновской трубке 3 поддерживаетс  примерно посто нной при уменьшающемс  анодном токе.

Снижение мощности, выдел емой на аноде трубки во врем  экспозиции, позвол ет рассеивать бс льшую энергию при снимке (так называемый режим падающей нагрузки). Окончание экспозиции происходит при выключении инвертора 8 тока или размыкании силового выключател  9 по сигналу экспонометра , реле и т.п. Регулировка уставки высокого напр жени  может осуществл тьс  также переключением отводов главного трансформатора (не показаны ) . Питание аппарата может производитьс  и от аккумул торных батарей или других маломощных источников. Следует отметить, что при применении

0

однофазного параллельного инрертора 8 тока его выходное напр жение может увеличитьс  при увеличении сопротивлени  нагрузки во много раз, что позвол ет почти полностью использовать энергию конденсаторного накопител  7, т.е. продолжать экспозицию практически до полного его разр да.

При выполнении схемы 5 уменьшени  накала во врем  экспозиции в соответствующем виде (фиг. 1) перед началом снимка ток накала задаетс  задатчи- ком 11, выполненным на основе RC-цепи , сигнал с которой через операцион ный усилитель 12 подаетс  на силовой транзистор 13. При этом регулировка накала силовым транзистором 13 может осуществл тьс  в ограниченных пределах , например , а основна  (груба ) регулировка тока установки - другими цеп ми, например резистором с отпайками (не показаны). В начале снимка ключ 10 размыкаетс , сигнал на входе блока 4 накала падает по имитируемому задатчиком 11 закону (в соответствии с характеристиками инвертора 8 тока и анодно-накальной характеристикой рентгеновской трубки 3), уменьшаетс  анодный рентгеновский ток трубки 3, за счет чего стабилизируетс  высокое напр жение. Дл  конкретной схемы инвертора 8 тока , величины емкости конденсаторного накопител  7 можно подобрать величины сопротивлений резисторов и емкостей конденсаторов задатчика 11 такими , что напр жение на трубке в процессе снимка практически посто нное при снижении анодного тока.

В случае выполнени  схемы 5 уменьшени  накала во врем  экспозиции в виде, представленном на фиг. 2, переключателем 18 уставок напр жени  выбираетс  необходима  величина высокого напр жени . При этом одним из резисторов набора 16 задаетс  соответствующий ток дл  транзистора 13. В начале снимка происходит коммутаци  управл емого переключател  19. Он может представл ть собой (как и ключ 10), например, контакты реле, включающегос  вместе с силовым выключателем 9 или срабатьюающего по сигналу компаратора (не показан), перебрасывающегос  при по влении высоког напр жени  на измерительном делителе 20 высокого напр жени . В процессе снимка величина тока накала определ 

етс  выходным напр жением усилител  12, а оно, в свою очередь, соотношением сигналов с делител  17 опорного напр жени  и измерительного делител  20 высокого напр жени . В образовавшейс  системе регулировани  с целью обратной св зи напр жени  на входах операционного усилител  12 установ тс  практически одинаковыми, т.е. анодное напр жение поддерживаетс  равным напр жению уставки.

Возможны различные варианты схемного выполнени , работающего по опи-; санному принципу рентгеновского аппарата . Например, после операционного усилител  12 можно включить преобразователь напр жение-ток и не отключать резисторы набора 16 при снимке, а только корректировать значение тока накала. Дл  более точной стабилизации в систему регулировани  мо;хчо ввести интегрирующее или дифференцирующее звень . Если отказатьс  от

обратной св зи по высокому напр жению, что несколько упрощает рентгеновский . аппарат в основном из-за отсутстви  измерительного делител  20 высокого напр жени , на базу транзистора 13

можно подавать сигнал, пропорциональный напр жению конденсаторного накопител  7.

Claims (3)

1. Формула изобретени 
2. , 1. Рентгеновский аппарат, содержащий последовательно соединенные се- тевой выпр митель, конденсаторный накопитель, инвертор, высоковольтный трансформатор, высоковольтный выпр митель и рентгеновскую трубку, а также блок накала рентгеновской трубки , отличающийс  тем, что, с целью упрощени  схемотехнической реализации режима падающей ; . нагрузки и повьшзени  эффективности использовани  энергии накопител , использован однофазный параллельный инвертор тока, а в блок накала рентгеновской трубки введена схема уменьшени  напр жени  или тока накала во врем  экспозиции в соответствии с временной зависимостью изменени  высокого напр жени  на рентгеновской трубке от изменени  выходного напр жени  конденсаторного накопител . 2. Аппарат по п. 1, отличающийс  тем, что схема уменьшени  напр жени  или тока накала содержит цепь обратной св зи по высокому напр жению на рентгеновской трубке.
3. 3. Аппарат по пп. 1 и 2, о т л и- ч а ю щ и И с   тем, что схема уменьшени  накала во врем  экспозиции снабжена имитатором временной, зависимости изменени  высокого напр жени  на рентгеновской трубке от изменени  выходного напр зкени  конденсаторного накопител .