Рентгеновский генератор Советский патент 1984 года по МПК H05G1/10 

11 Изобретение относитея к рентгенотехнике и может быть применено при конструировании рентгеновских генераторов. Известен рентгеновский генератор, содержащий .повышающий трансформатор, вторичная обмотка которого подключена к входу умножителя напряжения, выход которого подключен к первичной обмотке понижающего .трансформатора, вторичная обмотка которого соединена с нитью накала рентгеновской трубки Си. Недостатком этого устройства является невозможность раздельного регулирования анодного напряжения и тока трубки, так как при изменении анодного напряжения, связанного с ни изменяется и напряжение накала трубк Наиб.олее близким техническим решением к изобретению является рентгеновский генератор, содержащий повьшающий трансформатор, умножитель напряжения, подключенный к-вторичной обмотке повышающего трансформатора, рентгеновскую трубку, катод которой подключен к выходу умножителя напря женин и к вторичной обмотке трансформатора накала, первичная обмотка которого подключена к источнику питания, причем трансформатор накала выполнен в виде разделительного трансформатора, рассчитанного на высокое межобмоточное напряжение Недостатком известного генератора являются большие габариты и вес тран сформатора накала, достигающие при мощности в нескольких десйтков ватт веса более 10 кг и габаритов порядка 12 дм . Это существенно сказывается на весе и габаритах генератора в целом. Цель изобретения - снижение габаритов и веса генератора, Поставленная цель достигается тем, что в рентгеновском генераторе, содержащем повышающий трансформатор умножитель напряжения, подключенный к вторичной обмотке повьшающего трансформатора, рентгеновскую трубку катод которой подключен к выходу умножителя напряжения и к вторичной о(бмотке трансформатора накала, пер-. вичная обмотка которого подключена к источнику питания, источник питания трансформатора накала содержит высокочастотный генератор, второй повьпиающий трансформатор и колонну последовательно соединенных конденса торов, причем высокочастотный генера 82 тор подключен к первичной обмотке второго повышающего трансформатора, один вывод вторичной обмотки которого 1 соединен с нулевой шиной .умножителя напряжения, а другой вывод через колонну конденсаторов - с выводом первичной обмотки трансформатора накала, другой вывод которой соеди-. пен с выходом умножителя напряжения. На чертеже показана схема рентгеновского генератора. Рентгеновский генератор содержит главный повышающий трансформатор 1, к вторичной обмотке которого подключен умножитель 2 напряжения, рентгеновскую трубку 3, катод 4 которой подключен к выходу умножителя 2 напряжения и вторичной обмотке трансформатора 5 накала. Первичная обмотка Трансформатора накала одним выводом соединена с, выходом умножителя 2 напряжения, а другим выводом подключена к источнику 6 питания, в состав которого входят высокочастотный генератор 7, второй повьш1ающий трансформатор 8 и колонна 9 после- довательно соединенных конденсаторов. Первичная обмотка второго повьш1ающего трансформатора 8 подключена к выходам генератора 7, а его вторичная обмотка одним выводом соединена с нулевой, шиной умножителя 2 напряжения. Колонна 9 конденсаторов включена между соответствующими выводами- вторичной обмотки второго повышающего трансформатора 8 и первичной обмотки трансформатора 5 накала. Рентгеновский генератор работает следующим образом. Переменное напряжение с вторичной обмотки главного трансформатора 1 поступает на вход умножителя 2 напряжения, где оно умножается и выпрямляется. Высокое постоянное напряжение с выхода умножителя 2 подается на катод 4 рентгеновской трубки 3. Анод трубки 3 в зависимости от схемы генератора может быть или заземлен или подключен к умножителю напряжения другой полярности. Импульсы высокой частоты от генератора 7 поступают на первичную обмотку трансформатора 8. С соответствующего вывода вторичной обмотки трансформатора 8 высоковольтные импульсы высокой частоты проходят через Колонну 9 последовательно соединенных, высоковольных конденсаторов, поступают на первичную обмотку трансформатора 5 накала и через другой ее вывод и колонну конденсаторов умножителя 2 напряжения замыкаются на первый вывод вторичной обмотки трансфор матора 6. Высокочастотный генератор 7 вырабатывает импульсы с частотой сле дования в несколько килогерц или десятков килогерц для того, чтобы размеры трансформатора 8 и колонны 9 конденсаторов были небольшими. Трансформатор В необходим по следующим причинам. Генератор 7, постро енный по любой из известных схем (мостовая, полумостовая и т.д.) во избежание выхода из строя транзисторов от сквозных токов должен иметь ступеньки, т.е. транзистор одного плеча должен закрываться раньше, чем откроется транзистор другого плеча. В эти периоды времени оба транзистора закрыты. В связи с этим при непос редственном подключении генератора 7 к колонне 9 конденсаторов при работе генератора 7 появляются моменты, ког да колонна 9 отключается от шины нул вого потенциала. Так как колонна 9 соединена через первичную обмотку трансформатора 5 накала с катодом 4 трубки, т.е. заряжена постоянным. напряжением умножителя 2 до высокого потенциала катода 4, то в моменты степенек на -выходе генератора 7 оказывается высокий потенциал катода 4, что приводит к пробою транзисторов генератора 7. В связи с этим для нормальной работы генератора 7 необходимо установить трансформатор 8, вторичная обмотка которого соединена с нулевой шиной умножителя 2, в результате чего в любые моменты времени вход колонны 9 соединен с нулевой шиной и высокое напряжение катода 4 трубки 3 не попадает на генератор 7, Трансформатор 8 должен быть выполнен повьппающим, например, до нескольких киловольт. Это позволяет передавать мощнос ь накала через колонну 9 при меньшем токе, что позволяет уменьшить емкость колонны 9. т.е., уменьшить ее вес и размеры. Колонна 9 конденсаторов должна выдерживать высокое напряжение катода 4 рентгеновской трубки 3. №«1пульсы со вторичной обмотки трансффматора 8, пройдя через колонну 9, поступают на трансформатор 5 накала, где понижается до величины напряжения накала (порядка 6 В). Межобмоточная изоляция его должна быть рассчитана лишь на напряжение, которое дает трансформатор 8.. В предлагаемом генераторе, выполненном для напряжения на катоде трубки 200 кБ, трансформаторы 8и5 имеют вес не более 0,3 кг, а колонна 9конденсаторов имеет вес 0,5 кг и габариты 0,18 дм, что существенно ниже аналогичных параметров разделительного трансформатора накала, используемого в известном устройстве.

РЕНТГЕНОВСКИЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий повьрающий трансформатор, умножитель напряжения, подключенный к вторичной обмотке повьшающего трансформатора, рентгеновскую трубку, катод которой подключен к выходу умножителя напряжения и к вторичной обмотке трансформатора накала, первичная обмотка которого подключена к источнику питания, отличающийся тем, что, с целью снижения габаритов и в,еса генератора, источник питания трансформатора накала содержит высокочастотный генератор, второй повышающий трансформатор и колонну последовательно соединенных конденсаторов, причем высокочастотный генератор подключен к первичной обмотке второгоповышающего трансформатора, один вывод вторичной обмотки которого соединен с нулевой шиной умножителя напряжения, а другой вывод через колонну ko конденсаторов - с выводом первичной обмотки трансформатора накала, другой вывод которой соединен с выходом умножителя напряжения. С 1 00