Рентгеновский аппарат Советский патент 1983 года по МПК H05G1/46 

Изобретение относится к рентгенотехнике, а именно к аппаратам рентгенодиагностического и рентгенотерапевтического назначеяия.

Известны рентгеновские аппараты с цепью регулирования мощности дозы с помощью переменного фильтра, установленного в первичном пучке рентгеновского излучения и перемещаемого двигателем, управляющий сигнал на который поступает из цепи обратной связи l .

Недостатком данного аппарата я;злется то, что одновременно с мощно- . стью дозы изменяется и эффективная энергия (длина волны) рентгеновского излучения в рабочем пучке, которая может не соответствовать оптимальной для исследования того или иного органа, что отрицательно сказывается на качество изображения.

Известны рентгеновские аппараты, в которых качество излучения меняют с помощью фильтров, устанавливаемых выборочно на пути пучка рентгеновского излучения и вырезающих из шнрокого тормозного спектра более узкий диапазон 2 .

в известных аппаратах средства для выбора вводимого фильтра представляют собой заранее составленные таблицы соответствия между режимами работы аппарата, облучаемым органом толщиной фильтра и его материалом.

F ходе эксплуатации аппарата собственный спектр рентгеновского излучения трубки меняется из-за процессов старения анода, изменения прозрачности выходного окна или баллона трубки и т.п. В результате выбор фильтра по табличным данным может не соответствовать параметрам, необходимым для получения требуемой эффективной энергии рентгеновского излучения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является рентгеновский аппарат, содержащий рентгеновскую трубку, подключенную к регулируемым источнику высокого напряжения и источнику тока накала, блок управления аппаратом со средствами уставок высокого напряжения и тока накала, набор фильтров, средства селективного введения фильтров в рабочий пучок рентгеновской трубки, схему формирования сигнала упраления средствами селективного введения фильтров, связанную с блоком управления аппаратом, причем схема содержит схему сравнения, к одному входу которой подключен источник опорного напряжения, являетдийся по существу средством уставки эффективной энергии излучения, а к другому, специальный выход средств

высокого напряжения блока управления {з .

В известном аппарате толщину вводимого фильтра задают в зависимости от требуемой эффективной величины энергии излу сения, которую определяют по величине высокого напряжения на рентгеновской трубке, что не во всех случаях позволяет с достаточной точностью получить требуемую величину эффективной энергии излучения. В результате в аппарате не всегда достигается получение требуемого качественного состава излучения.

Цель изобретения - повышение точности получения требуемого качественного состава излучения.

Поставленная цель достигается тем что в рентгеновском аппарате, содержащем рентгеновскую трубку,подключенную к регулируемым источнику высокого напряжения и источнику тока накала, блок управления аппаратом со Средствами уставок высокого напряжения и тока накала, набор фильтров, средства селективного введения фильтров в рабочий пучок рентгеновской трубки, связанную с блоком управления схему формирования сигнала управления средствами селективного введения фильтров со средствами уставки эффективной энергии излучения, последняя содержит дисперсионную спектрометрическую приставку с сигнальными выходами, связанные с этими выходами аналого-цифровые преобразователи, подключенное к ним оперативное запоминающее устройство и подключенный к нему процессор с установочным входом, а установочный вход процессора подключен к средствам уставки эффективной энергии излучения .

На чертеже изображена блок-схема : рентгеновского аппарата в одном из возможных вариантов его выполнения.

Рентгеновский аппарат содержит рентгеновскую трубку 1,подключенную к источнику 2 высокого напряжения и источнику 3 тока накала. Перед трубкой 1 установлена глубинная диа«Йзгма 4. В корпусе диафрагмы 4 расположен рентгеновский дисперсионный спектрометр 5, выполненный по одной из известшлх рентгенооптических схем и содержащий, например, кристалмонохроматор 6 и поворотный вокруг него детектор 7, например счетчик Гейгера-Мюллера, управляе1 ый приводом 8. Выход детектора 7 подключен к усилителю 9. Усилитель 9 и сигнальный выход привода 8 поворота детектора 7 подключейы соответственно к первому 10 и второму 11 аналого-цифровым преобразователям (ДЦП). Выход перврго АЦП 1р подключен к информационному входу запоминающего устройства (ЗУ) 12, к адресному входу которого подключен второй АИП 11. Аппарат содержит также набор 13 сменных фильтров, устанавливаемых селективно в первичном пучке и расположенных на вращающемся диске, поворотом которого управляет механизм 14, в свою очередь управляемый сигналом с блока 15 управления, который вместе с механизмом 14 образует средства селективного введения фильтров в рабочий пучок рентгеновской трубки 1. Выход ЗУ 12 подключен к информационному входу процессора 16, выход которого подключен к блоку 15 управления механизмом 14.

Аппаратом управляет блок 17, содержащий различные подблоки управления (не показаны, задающие уставки источника 2 высокого напряжения, источника 3 тока накала и установочный параметр (эффективную энергик) процессора 16, а также определяющие порядок работы ЗУ 12 и привода 8. Попадающий на монохроматор, 6 пучок может формироваться с помощью коллиматора 18.

Рентгеновский аппарат работает следующим образом.

Перед началом снимка при закрытой дифрагме 4 блок 17 устанавливает заданное для исследуемого органа напряжение Но трубке 1 и некоторый (небольшой) ток накала. Одновременно в процессор 16 вводится установочная величина, соответствугщая эффективной энергии излучения (длине волны) оптимальной для исследования давного органа. Затем включают привод 8 движения детектора 7 спектрометра 5, кристалл-монохроматор 6 которого установлен на пути формируемого коллиматором 18 пучка рентгеновского излучения трубки 1. Поскольку спектр тормозного излучения трубки 1 имеет непрерывный характер, дифрагированно монохроматором 6 излучение в каждом угловом положении детектора 7, соответствует узкому диапазону длин волн . | энергий) , величина которого определяется угловыми размерами детектора 7, разрешением монохроматора 6 и рас ходимостью пучка, выходящего из колл

лиматора 18. После усилителя У сигна детектора 7 поступает в первый АЦП 10 с выхода которого сигнал в цифровом виде поступает на вход ЗУ 12. Одновременно с информационного выхода привода 8 поворота детектора 7 через второй АЦП 11 сигнал, соответствующий энергии излучения (длине волны) поступает на адресный вход ЗУ 12.

По окончании цикла съемки спектра блок 17 управления выдает сигнал на вход управления считыванием ЗУ 12, с которого данные об интенсивности излучения и соответствующей энергии излучения поступают в процесссор 16. Последний в соответствии с установочным параметром (эффективной энергии) с блока 17 управления, определяет толщину фильтра из набора 13, для которой получаемая эффективная энергия (длина волны) равна установочной Сигнал с выхода процессора поступает на блок 15 управления приводом 14 для селективной установки фильтров из набора 13. По команде блока 15 привод 14 осуществляет установку требуемого фильтра из набора 13, После этого диафрагма 4 открывается, производится установка требуемого значения анодного тока, величина которого может регулироваться, например, по мощности дозы за объектом исследования, и осуществляется просвечивание, снимок или терапевтическая обработка исследуемого объекта.

Схема аппарата может быть выполнена иначе. Например, на выходе процессора 16 может быть установлено выходное устройство, индицирующее требуемую толщину (приращение или убавление толщин фильтра) из набора 13. При получении сигнала индикации, можно, например, вручную установить на аппарате тpeбye ый фильтр.

Изобретение позволит улучшить качество изображения при просвечйвании или на снимках, повысить эффективность терапевтического воздействия за счет повышения точности выбора фильтров, которая определяет эффективную длину волны используемо;го излучения.

РЕНТГЕНОВСКИЙ АППАРАТ, содержащий рентгеновскую трубку, подключенную к регулируемым источнику высокого напряжения и источнику тока накала, блок управления аппаратом со средствами уставок высокого напряжения и тока накала, набор фильтров, средства селективного введения фильт ров в рабочий пучок рентгеновской трубки, связанную с блоком управления схему форкшрования сигнала управления средствами селективного введения фильтров со средствами уставки эффективной энергии излучения, о тличаюпийся тем, что, с целью повьаиения точности получения требуемого качественного состава излучения, схема формирования сигнала управления средствами селективного введения фильтров содержит дисперсцонную спектрометрическую приставку с сигнальными выходами, связанные с этими выходами аналого-цифроиле пре(Л образователи , подключенное к ним оперативное запоминакяцее устройство и подключенный к нему процессор с установочным входом, а установочный вход процессора подключен к средствам уставки эффективной энергии излучения. сь 4 00 Од