Устройство для измерения параметров экспозиции рентгеновского аппарата Советский патент 1984 года по МПК H05G1/26 G01T1/17 

11 Изобретение относится к рентгенотехнике, а более конкретно. к устройствам для измерения параметров экспозиции рентгеновского аппарата. Известно устройство для измерения параметров экспозишга рентгеновского аппарата, включаклцее измерительные элементы, включенные в главную цепь аппарата для получения сигналов, пропорциональных высокому напряжению и току накала на рентгеновской трубке, аналогоцифровой преобразователь, микропроцессор и индикаторы мгновенных величин парш 1етров просвечивания ij. . Недостаток известного технического решения заключается в том, что параметры экспозиции определяются косвеняым образом, по электрическим параме-ррам, что может приводить к погрешностям в конечном результате измерений, Известны устройства для измерения параметров экспозиции рентгенсшского ап парата, содержащие нонизанионную камеру, усилительную схему и схему обработк сигналов усилительной схемы для попучения сигналов, пропорциональных искомы параметрам 2. Известные устройства характеризуются невысокой точностью, что связано с использованием подверженного дрейфу усюш теля постоянного тока. Наиболее близким техническим решени ем к предлагаемому является устройство для измерения параметров экспозиции рен геновского аппарага.соаержашев детектор излучения, соединительный кабель, блок преобразования сигнала постоянного тока детектора излучения в сигнал переменного тока на динамическом конденсаторе, подключенный к указанному блоку управляемый усилитель переменного тока, ае|Ш формирования сигналов мощности и до(ЗЫ, переключатели указанных цепей, индикаторное устройство 3J. Недостатком этого устройства явля|ется сложность настройки схемы в широ ком даапазоне мощностей дозы из-за ограниченности динамического диапазона,. конденсатора, что при экспиуатацин уст. ройства приводит к дополнительным шгрешностям. I Цель изобретения - упрощение подстройки схемы в широком диапазоне измеряемых мощностей дозы. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения парамет ров экспозиции рентгеновского аппарата, содержащем детектор излучения, соедини54тельный кабель, блок преобразования сигнала постоянного тока детектора иэлучения в сигнал переменного тока, подключенный к нему управляемый усилитель переменного тока, цепи формирования сигналов мощностей дозы, коммутатор указанных цепей и индикаторное устройство, блок преобразования содержит управляемый делитель напряжения и модуляторный усилитель, в устройство введен блок одновременного управления делителем напряжения и усилителем переменного тока с информационным входом, подключенным к детектору излучешш, в выходами, подключенными к входу управления коэффициентом деления делителя напряжения и входу управления коэффициентом усиления усилителя переменного тока, На чертеже показана схема рентгеновского ахшарата с устройством для измерения параметров экспозиции. Рентгеновский аппарат содержит рентгеновскую трубку 1, подключенную к регулируемым щеточникам высокого напряжения 2 и тока накала 3. Источшкамв 2 и 3 управляет блОк управления 4, ш шопнение которого может быть весьма раэ личным в зависимости от совокупности выполняемых им функций. Устройство для измерения экспозшшсюных параметров рентгеновского аппарата, а именно.; дозы, мощности дозы, в времени эксхпозиции, содержит Детектор излучения 5, например попупроводняковый, подключеЬный к усилительной схеме 6 с помощью экранированного кабеля. Схема 6 включает управляемый делитель напряже ния 7, модуляторный усилитель 8 и регулируемый усилитель переменного тока 9, Вся схема 6 заключена в заземленный корпус, К регулируемым входам делетеля 7 и усилителя переменного тока 9 подключены выходы блока управления 10, к информационному- входу которого подключен детектор излучения 5, Назначение блока управления 1О состоит в лом, чтобы установить коэффициент деления делителя 7 таким образом, чтобы поступающий на вход модуляторного усилителя 8 сигнал по величине соответствовал диапазону работы усилителя 8, и одновременно установить коэффициент уснлетя уся лителя переменного тока 9 таким образом, чтобы восстановить пропфциональность амплитуды выходного сигнала уси- . лителя 9 сигналу детектора излучения 5 при заданном для всей усилительной схемы 6 коэффициенте пропорциональности. Очевидно при этом, что коэффициенты деления делителя напряжений 7 в усиления усилителя переменного тока 9 являются взаимосвязанными величинами.s

Выходной сигнал переменного тока усилителя 9 поступает на буферные схемы 11 и 12, осушествпяклцие развязку, отдельных цепей измерения. С выхода буферной скемы 11 сигнал переменного О тока поступает на детектор 13, представляющий собой, например, амплиту; ный детектор. Кроме ToiO, сигнал с выхода буферной схемы 11 поступает на счетчик времени 14, который прсдазводит 15 счет периодов или попупериодов сигнала переменного тока фиксированной частоты (задаваемой частотой выходного сигнала модуляторного усилителя 8 и, соответственно на выходе которого появляется 20 цифровой код времени, прошедшего с начала экспозиции

К Ёыхрду буферной схемы 12 через выпрямитель 15 подключен интегратор 16.

Цепь из элементов 12, 15 и 16 обра- 25 зует цепь формирования сигнала дозы. Цепь из элементов 11, 13 образует цепь форми ювания сигнала мощности до зы, а цепь из элемекгов 11 , 14 -цепь измерения времени экспозиции.зо

Детектор 13 и интегратор 16 через управляемый коммутатор 17 подключеНы к аналого-цифровому преобразователкГ напряжение-время 18. В свою очередь, счетчик времени 14 и выход пре- 35 образователя 18 подключены к управляемому коммутатору 19,, выход которото подключен к индикаторному устройству 20.. Индикаторным устройством 20, келлмутаторами 18 и 19 управляют с 40 пс 1ошью внешнего блока управления 21.

Предлагаемое устройство для измерения экспозиционных параметров рентгенсшского аппарата может использоваться и для регулирования аппарата.45

Так, цепь измерения мощности может испопьзоват ся для регулирования высокого напряжения и/или анодного тока ретгеновской трубки 1. Для этого выход детектора 13 подключается к блоку уп- 50 равления 4 источниками высокого напряжения 2 и тока накала 3, причем в этсхм случае блок управления должен содержать схему сравнения и источник опорного напряжения для формирования ss цепи отрицательной обратной связи.

Цепь измерения дозы может использоваться для отключения аппарата по

достижении заданной дозы излучения. В этом случае блок управления 4 содержит пороговое устройство с регулируемым порогом срабатывания, выходной сигнал которого отключает источники 2 и 3.

Цепь измерения времени экспозиции может использоваться в режрме работы аппарата с заданной экспозицией. В этом случае выход счетчика времени 14 также подключается к пороговому устройству в блоке управления 4. При этом аппарат может работать в режиме стабшшзации мощности дозы, как это было показано вьппе.

Выбором режимов работы аппарата можно также управлять с внешнего блока управления 21 путем подключеШ1я его соответствующего выхода к входу выбора режима работы блока управления 4 источниками высокого напряжения 2 и тока накала 3

Рештеновский аппарат с устройством для измерения экспозигдаонных параметров работает следующим образом.

При включении рентгеновского аппарата излучение трубки 1 воздействует на детектор 5, на выходе которого появляетс сигнал постояннсях тока. Этот сигнал поступает в усилительную схему 6 и схе му 1О управления коэффициентами деле ния дешггепя 7 и усиления уошителя переменного тока 9. В зависимости от величины сигнала детектора 5 блок 10 устанавливает взаимосвязанные значения указанных коэффшшектов. Сигнал с делителя 7 поступает на модуляторный усилитель 8, причем величина охгиала под диапазон работы модуляторного усилителя 8, на выходе которого формируется сигнал переменного тока заданной частоты, амплитуда которсяго пропорпво нальна входному сигналу. В качестве модуляторного усилителя 8 может быть использована интегральная схема типа 140 УД 13. Сигнал переменного тока с выхода модуляторного усилителя 8 поступает на усилитель переменного тока 9 с регулируемым коэффициентом усвленЕя, благодаря которому восстанавливается требуемый коэффициент |1роп(фШ1ональноотн между свгвалом детектора 5 и амшгатудой выходнюго сигнала усилительной схемы 6 1ФИ изменении коэффициента деления делителя 7.

Испсльэование преобразования сигнала посто$шЖ)гд т(жа в сигнал переменного тока паа ояяет устранить дрейф усилигельной схемы, присущий усипнгелялт посягоянного тока.

Сигнал переменного тока с выхода усилительной схемы 6 поступает на цепи измерения дозы, измерения мощности дозы и измерения времени экспозишш, при чем каждый результат измерения может быть селективно индипирован на одном и том же одноканальшял индикаторе, пррградуированном в схх)тветству1ощих единицах.

Это достигается за счет приведения сигналов постоянного тока на выходе детектора 13 цепи измерения мощности дозы и интегратора 16 цепи взмеренвя дозы к временному сигналу, по своему характеру идентичному сигналу на выход счетчика времени 14 цепи и ерения времени экспозиции. При этом, в качесг ве индикатора может быть испопьзовано таймерное устройство. Указанное преобразование осуществляют с преобразователя напряжение-вр ш 18, к которому через коммутатор 17 под ключены выходы детектора 13 и интегратора 16. Пошипочением к преобразователю 18 детектора 13 или внтег тора 16 управляют с блока управления 21 пу тем переключения коммутатора 17. На индикаторное устройство 20 постурают либо сигналы со счетчика времени 14, либо сигналы с выхода преобразователя 18 Это осуществляется путем переключения с блока управления 21 коммутатора 19,

введённого между индикаторным устройс гвом 2О и счетчиком времени 14 и преобразователем 18.

Таким образом, в ходе экспозиции можег быть сепекгивно измерен и инатаирован любой из ее параметров, включаю- 1цих дозу, 1йощность дозы и время экспозиции, причем индикация осуществляется на едином устройстве.

При этом ошибка измерений умейьщена за счет работы схемы устройства на сигнале переменного тока, что/обусх, лавливает уменьшение, габаритов устройства (высокочастотные компоненты существенно меныие компонентов схем, работающих на сигналах постоянного то ка).

Кроме того, измерение того или иного параметра может быть связано с режиме работы аппарата .Например, прВ стабилизации мощн.ости дозы и установки Квремени акспоэоции целесообразно измерять экспозиционную дозу. При р(аботе в режиме реле экспозшши при заданной экспозиционной дозе целесообразно измерять время экспозиции и т.п. Из этого следует, что предложенное устройство обеспечивает гибкое сочетание измерений с режимами работы рентгеновского аппарат. При этом обеспечена простая подстройка схемы но всем диапазоне измеряемых мощностей дозы.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЦ- НИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭКСПОЗИЦИИ РЕНТГЕНОВСКОГО АППАРАТА, содержащее детектор излучения, соединительный кабель, блок преобразования сигнала постоянного тока детект<^ вапучения в сигнал переменного тсжа, пощыноченный к нему уп- равпявмыЛ усилитель переменного тока, цепи формирования сигналов мощности дозы, коммутатор узЕаэанных цепей и ив- дакаторное устройство, отличаю- щ е .е с я теМ| что, с целью упро1аения подстройки схемы в широком диапазоне измеряемых мощностей до;»!, блок преобразования содеряшт управляемый делитель напряжештя и модуляторный уев-/: литель, в устройство введен блок одно- временшж^о упразаления делителем напряжения и усилителем переменного тока с инф(^>&мационным входом, подключенным к , детектору излучения, и выходами, подклюй ченными к входу управления коэффвцве»- том деления делвтеля напряженвя в входу' управления коэффициентом усв1юнвя усвлв-» теля переменного тока.V §^>&о ел 1^