Рентгеновский аппарат Советский патент 1984 года по МПК H05G1/46 

Изобретение относится к рентгенотехнике, а более конкретно к рентгеновским аппаратйм, сн абженным средствами стабшшзашш мощности дозы и реле экс зиции. Известен рентгеновский аппарат , содержащий рентгеновскую трубку, подключенную к регулируемым источникам высокого напряжения и тока накала, детектор излучения, подключенный к нему усгогатель, подключенный к усилителю ин тегратор, один выход которого подключен к пороговсяму устройству, а другой к схеме дифференцирования, выход которой подключен к одному входу схемы сравнения, к другому входу которойподключен источник опорного напряжения, связанный с блоком управления aimapaтам, выход схемы сравнения подключен к средствам управления высоким напряжением и/или током накала, а кроме того, аппарат снабжен таймерным устройством, задающим время экспозиции. Указанный аппарат вьшолнен таким образом, что в нем стабилизируется до снимка мощность дозы за исследуемым объекте, а во время снимка аппарат работает в режиме реле экспозиции, бла годаря которому отключение аппарата происходит после набора интегратором CBrnaha, .соответствующего заданной дозе излучения ij , Недостатком аппарата является то, что в нем отсутствуют возможность гиб кого регулирования параметров экспозиции, в частности стабилизации мощности дозы во время снимка, что не позволяет отработать возможные колебания напряжения питания или тока накала. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является рентгеновский аппарат, содержащий рентгеновскую трубку, подключенные к трубке регулируемые источники высокого на0ряже кия и тока накала, детектор излучения, подключенную к детектору измерггельную схему, подключенные к усилительной схеме цепь регулирования мощности дозы, связанную с регулирующим входом источника высокого напряжения и/шш тока накала, и цепь измерения дозы с интегратором, подключенную к порогово му устройству, выход которого связан с отключающими входами источника выс кого напряжения и тока накала, и nouKn ченный к указанным источникам блок управления 2. В известных аппаратах сигнал детектора усиливают с помощью усилителя постоянного тока, что либо приводит к ошибкам из-за дрейфа усилителя, либо обуславливает необходимость использования схемы коррекции дрейфа усилителя, что, усложняя усилитель, однако не устраняет полностью влияния дрейфа нуля, Кроме того, при использовании усилителя постоянного тока измерить практически можно только дозу и мощность дозы излучения, тогда как измерение времени экспозиции возможно только по коммутационным сигналам блока управления. I Цель изобретения - повыщение точности, гибкости и расширение функциональных возможностей регулирования. Поставленная цель достагается тем, что в рентгеновском аппарате, содержащем рентгеновскую трубку, подключенные к трубке регулируемые источники высокого напряжения и тока накала, детектор излучения, подключенную к детектору усилительную схему, подключенные к усилительной схеме цепь регулирования мощности «дозы, связанную с регулирующим входом источника высокого напряжения и/или тока накала и цепь измерения дозы с интегратором, подключенную к управляемому пороговому устройству, выход которого связан с отключающими входами источников высокого напряжения и тока накала,,и подключенный к указанным источникам блок управления, усилительная схема содержит преобразователь сигнала постоянного тока в сигнал переменного тока и усилитель переменного тока т аппарат дополнительно введена .подключенная к выходу усилителя переменного тока цепь измерения времени экспозШ1Щ1| включающая детектор нуля и счетчик, цепь регулирования мощности дозы включает амплитудный детектор или детектор среднего значения, в цепь измерения дозы дополнительно введены выпрямитель, подключенный к входу иигегратора, преобразователь напряжения в частоту и счетчик, подключенные последовательно к выходу интегратора, между счетчиками и пороговым устройством введен управляемый переключатель, подключенный входом управления к первому дополнительному выходу блока управления, второй дополнительный выход которого подключен к дополнительному входу управления порогового устройства. На Чертеже показана схема рентгеновского аппарата. Рентгеновский аппарат содержит реиг геновскую трубку 1, подключенную к источнику 2 высокого напряжения и источнику 3 тока накала. Детектор 4 (ион зационная камера) устанавливается в пучке излучения рентгеновской трубки за объектом или в периферической части первичного пучка. К детектору 4 подклю ны усилительная схема 5 и блок 6 упра ления усилительной схемой 5. Последняя содержит преобразователь сигнала постоянного тока в сигнал переменного тока в виде регулируемого делителя напряжения 7 и модуляторного усилителя 8 а также регулируемый усилитель 9 переменного тока. Назначение блока 6 определить уровень сигнала детектора 4 и установить, с одной стороны, такой коэффициент деления делителя 7, чтобы сигнал на его выходе по величине соответствовал рабочему диапазону модуляторного усилителя 8, а, с другой сторо ны, за счет изменения коэффициента уся ления усилителя 9 переменного тока восстановить требуемую пропордиональность между- величиной сигнала детекто ра и амплитудой переменного напряжения на выходе усилителя 9. Для этого информационный вход блока 6 подключен к выходу детектора 4. К выходу усилителя 9, являющемуся кыходом усшгательной схемы 5, подключены цепь измерения дозы, образованная буферной схемой 10, выпрямителем 11 и интегратором 12, цепь измерения мощности дозы, образованная буферной схемой 13 и амплитудным детектором 14, или детектором среднего значения, и цепь измерения времени экспозицЕИ, образованная буферной схемой 15, детектором нуля 16 и счетчике 17 Интегратор 12 цепи измерения дозы подключен к преобразователю 18 напряжение-частота и счетчику 19, Выходы счетчиков 17 и 19 через управляемый переключатель 20 подключены к пороговому устройству 211 выход которого подключен квыключающим входам источник1а 2 вьГсокого напряжения и источника 3 тока накала. Цепь измерения мошноств дозы испоцшауется для регулирования мощности дозы пучка. Для этого амплитудный детектор 14 цепи измерения мощности дозы подключен к одному входу схемы сравнения 22, к другому входу которой подключен источник 23 опорного напряжения. Выход схемы сравнения через схему блокировки 24 подключен к регулирующему входу источника 2 высокого напряжения и/шга источника 3 тока накала. Элементы 13,14,22 и 23 образуют цепь регулирования мощности дозы. Рентгеновский аппарат содержит также внешний блок управления 25, который подключен к входам включения и входам уставок источника 2 высокого напряжения и источника 3 тока накала, дополнительному входу управления порогового устройства 21 и входам упраешения переключателя 20 в схемы блокировки 24. Рентгеновский аппарат работает следующим образом. С помощью блока управлеш1я 25 задают уставки источника 2 высокого напряжения и источника 3 тока накала, а также порог срабатывания поротового устройства 21, состояние переключателя 2О7 т.е. подключение к пороговому устройству 21 либо цепи измерения дозы (счетчик 19), либо цепр измерения времени экспозиции (счетчика 17), н состояние блокирующей схемы 24, которое определяет работу аппарата либо в режиме стабилизации мощности дозы, либо в режиме с фиксированными уставками тока накала и высокого-напряжения на рентгеновской трубке. 1. Затем с помощью блока управления 25 включают аппарат. Детектор 4 регистрирует рентгеновское излучение трубки 1 и вырабатывает электрический сигнал постояннсиго тока, который в усилительной схеме 5 преобразуется в усиленный сигнал переменного тока, частота которого определяется частотой на выходе модуляторного усилителя 8. Сигнал усилительной схемы 5 через буферные схемы 10,13 и 15, служащие для электрической развязки, по-г ступают в цепи и яиерения дозы, тзмере ния мощности- дозы и измерения времени экспозиции. В цепи измерения дозы сигнал переменного тока выпрямляется выпрямителем 11 и интегрируется 6 иктеграторе 12. Для того, чтобы привести сигнал на выходе шггегратора к виду, дсшускающему отработку этого сигнала наравне с сигналом цепи измерения времени экспозиции с помопшю одной схемы (порогового устройства 21), сигнал интегратора преобразуется в импульсный сигнал в преобразователе напряжение - частота 18, который соединен со счетчиком

19, подсчитывающим копичес гво импульсов.

В цепи измерения времени зкспозиоив сигнал переменного тока поступает на детектор нуля 16, который вьфабатывает импульсы либо на каждом переходе сигнала через нуль, либо при переходе сигнала через нуль в заданном направлении ( соответственно частота сяедованЕЯ импульсов на выходе детектора нуля 16 равна либо 2 f , либо f , где 1 - частота выходнся о сигнала модуляторного усилителя 8). Счетчик 17 подсчитывает импульсы детектора нуля 16. Выход счетчика 19 или счетчика 17 подключен через переключатель 2О к пороговому устройству 21, в результа-. те чего аппарат либо отрабатывает заданную дозу излучения, работая в режиме реле экспозиции, либо заданное время экспозиции, работая в таймерном режиме.

Стабшгазапия мощности дозы в процессе экспозиции осуществляется с помощью цепя обратной с&язч, образованной детектором 4, усилительной схемой 5 цепью измерения мощности дозы схемой

сравнения 22 и источником опорного напряжения 23. Выходной сигнал цепи обратной связи (выходной сигнал схемы сравнения 22) может воздействовать либо на высокое напряжение, подаваемое на рентгеновскую трубку 1, либо на анодный ток трубки 1, либо на то и другое одновременно.

Таким образом, в предлагаемом рентгеновском аппарате обеспечено устран ние погрешностей, связанных с дрейфом усилителей постоянного тока сигнала детектора излучения, реализована гибкая система управления аппаратом по излучению, тго позволит расширить возможности его применеш я, а именно: реализовать таймерный режим работы при и без стабилизации мощности дозы; реализовать режим работы с реле экспозиоии при и без стабилизацш мощности дозы; при соответствукхцем вьшолнении источника 23 опорного напряжения (при программном изменении напряжения иоточника 23) можно реализовать режим падакицей нагрузки при использова1гаи кся мутации по дозе иди времени экспозиции.

РЕНТГЕНОВСКИЙ АППАРАТ, содержащий рентгеновскую трубку, подключенные к трубке регулируемые ио-. .точники высокого напряжения и тока накала, детектор излучения, подключенную к детектору усштательную схему, поцг- ключенные к усилительной схеме цепь регулирования мощности дозы, связанную с регулирунпопи входом источника напряжения и/или тока накала, и цепь нзме- ' рения дозы с интегратором, подключен '- ную к управляемому пороговому устройству, выход которого связан с отключающимивходами источников высокого напряжения и тока накала, и подключенный к указанным источникам блок управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, гибкости и расширения ^нкциональных возможностей регулирования, усилительная схема содержит преобразователь сигнала постоянного тока в сигнал переменного тока и усилитель переменного тока, в аппарат дополнителЫко введена подключенная к выходу усвпЕтеля переменного тока цепь измерения Е|юмени'экспозиции, включающая детектор .^ нуля и счетчик, цепь регулирования мощности дозы включает амплитудный детектор или детектор среднего Значения, в цепь измерения дозы дополнительно введены выпрямитель, подключенный к входу интегратора, преобразователь напряжения в чао- тоту и счетчик, подключенные последо- вателыю к выходу интегратора, между счетчиками и пороговым устройством введен управляемый переклк>&чатвль, подключенный входом управления к первому дополнительному выходу блока управления, второй дополнительный выход которого подключен к дополнительному входу управления' порогового устройства.00о ^5 |;л ел