Рентгеновский аппарат Советский патент 1985 года по МПК H05G1/46 

1 ,

Изобретение относится к рентгенотехнике, а более конкретно к рентгенозским аппаратам с системами уставок высокого напряжения, напряжение накала и реле миллиамлерсекунд (мАс) .

Цель изобретения обеспечение работы аппарата только на предельно допустимых режимах рентгеновской трубки.

На фиг. 1 .представлена схема рентгеновского аппарата на фиг, 2 кривая режимов работы рентгеновской трубки,

Рентгеновский аппарат содержит .рентгеновскую трубк... 1 к которой гюдключена высоковольтная цепь питания с регулируемым источником 2 анодного напряжения, зада.тчиком 3 и датчиком 4 (измерительным делителем) анодного напряжения. К нити накала рентгеновской трубки 1 подк-чючена. цепь напрялсеиия накала с регулируемым источником 5 тока накала и задатчиком 6j KOTopbBi постоянно установлен на фиксированную уставку напряжения накала. I

Также аппарат содержит датчик 7

а1юд -;ого „тока, блок 8 определ-ения мощности накала, блок 9 умножения, к входам которого подключены датчик 4 и 7 анодного напряжения анодной мощности, блок 10 масштабирования к Олок 11 выбора максимальной величиьы, к входам которого подключень; блок 8 HS через блок tO масштабировпьия, блок 9 умножения Выход блока 11 подключен к входу регулируемого источника 5 тока накала. Реле кАс аппарата содержит источник опорного напряжения 12 (ИОИ) и управляемый ин.т гратор 13, подключеннь е к входам компаратора 14,, на выходе которого включен R-S-триггер 15,, выко дом подключенный к входам коммутации источников 2 и 5 анодного напряжения и тока накала, К входу интеграто ра 13 подключен датчик 7 анодного тока.

Аппарат работает следующим образом На фиг. 2 приведена предельно допустимая вольт амперная характеристика рентгеновской трубки. В диапазоне изменения анодного напряжения от нуля.до и рост тока трубки ограничен допустимой мощностью, воспринимаемой нитью накала рентгеновской трубки (мощность накала), а в

720972

диапазоне от U до U - мощностью; рассеиваемой анодом рентгеновской трубки (анодной мощностью).

Стабилизация анодного напряжения 5 и накала трубки в общем случае не обеспечивает постоянства ее анодного тока. Из-за изменения эмиссионной способности нити накала, образования заряда на стекле трубки и изменения

0 ее вакуума ток трубки может изменяться. Поэтому в рентгеновских аппаратах применяется стабилизация не накала трубки, а ее анодного тока. При этом на малых уставках анодного

S5 напряжения и больших значениях анод ного тока возможно превышение допустимой мощности на накале и выход трубки из строя из-за перегорания нити накала. При больших уставках напряжения и тока возможно -превышение допустимор мощности анода и выход трубки из строя из-за расплавления анода в области фокусного пятна. По названным причинам в рентгеновских .

25 аппаратх рентгеновская трубка эксплуатируется в режимах далеких от режимов, определяемых ее предельно допустимой вольт-амперной характеристикой, что понижает производи,п тельность рентгенодефектоскопического контроля.

При включeн iи аппарата на S-вход )Ь--триггера 15 поступает импульс, устанавливающий на его выходе сигнал

35 Лог. 1. Этот сигнал, поступая на входы коммутации регулируемых источников 2 и 5 на управляющий вход интегратора 13, включает их. Напряжение на выходе регулируемого источ0 ника 2 определяется величиной уставки задатчика 3. Стабилизания анодного напряжения на трубке 1 осуществляется но величи1 е напряжения обратной связи, снимаемого с выхода

измерительного делителя 4 и поступающего на соответствующий вход регулируемого источника 2 анодного напряжения. На выходе датчика 7 анодного тока, соединенном со вторым

50 входом блока 9 перемножения, величина напряжения пропорциональна величине анодного тока. На первый вход блока 9 подано напряжение с выхода измерительного делителя 4,

55 пропорш-юнальное величине анодного напряжения. Поэтому напряжение на выходе блока 9 пропорционально анод-, ной мощности рентгеновской труГжи 1.

Блок 8, подключенный к выходу регулируемого источника 5 тока накала, служит для измерения мощности накала рентгеновской трубки 1. При амплитудном способе регулирования накала блок 8 представляет собой пиковьй детектор, а при широтно-импульном способе - интегрирующий элемент Напряжение на выходе блока 8 пропорционально мощности накала.

Блок 10 масштабирования, включенньй на выходе блока 9, представляет собой резистивный делитель напряжения, который рассчитывается таким образом, чтобы напряжение на входах блока 11 выбора максимальной величины бьши равны между собой при анодном напряжении на трубке 1, равном и (фиг. 2).Блок 11 представляет собой диодно-резистивную схему ИЛИ и напряжени на его выходе равно мaкcимaльнo - y из входных напряжений. С выхода блока 11 сигнал поступает на вход обратной связи регулируемого источника 5 тока накала, которьй осуществляет стабилизацию режима. При напряжениях, меньших и, , в аппарате в целом осуществляется стабилизация мощности накала рентгеновской трубки 1, а при напряжениях, больших и. - анодной мощности. При этом, при напряжениях, меньших U, стабилизированно напряжение накала трубки и регулируемый источник 5 отрабатывает сигнал с блока 8 определения мощности накала. При напряжениях, больших Ц , регулируемьй источник 5 отрабатывает сигнал анодной мощности, превышающий при максимальной мощноети накала уставку задатчика 6, в

результате чего происходит уменьшение тока накала, а соответственно, и анодного тока до тех пор, пока сигнал с выхода блока 11 не станет равным уставке задатчика 6. Таким образом, в любом случае аппарат работает на максимально допустимом токе трубки при данном напряжении.

Поскольку ток при заданном напряжении заранее неизвестен и в процессе работы в общем спучае может изменяться, то становится невозможным заранее задавать величину вьщержки времени. Поэтому задание экспозищ1и производится не раздельным заданием тока и времени, а заданием экспозиции в интегральной форме в миллиамперсекундах. Для этого напряжение с выхода датчика 7 анодного тока поступает на вход управляемого интератора 13, с выхода которого напряжение, характеризующее величину экспозиции, поступает на первый вход компаратора 14. На второй вход компаратора 14 поступает напряжение о ИОН 12, пропорциональное требуемой величине экспозиции. При равенстве напряжений на его входах компаратор 14 формирует на своем выходе сигнал Лог. 1, которьй, поступая на R-вход iib-триггера 15, перебрасывае его. На выходе КЗ-триггера 15 формируется сигнал Лог. О, который выключает регулируемые источники 2 и 5 и обнуляет управляемый интегратор 13.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет максимально использовать возможности рентгеновской трубки, полностью исключая недопустимые режимы ее работы.

РЕНТГЕНОВСКИЙ АППАРАТ, содержащий рентгеновскую трубку, подключенную к ней высоковольтную цепь питания с задатчиком и регулятором анодного напряжения, цепь напряжения накала с задатчиком и регулятором тока накала, реле мАс, отличающийся тем, что, с целью обеспечения работы аппарата только на предельно допустимых режимах рентгеновской трубки, в аппарат дополнительно введены схема определения анодной мощности, блок определения мощности накала, блок масштабирования и блок выбора максимальной величины, к входам которого подключены схема определения анодной мощности и блок определения мощности накала, причем одна из этих схем подключена к блоку выбора ма :симальной величины через блок масштабирования, выход которого подключен к регулятору цепи напряжения накала, i задатчик которой постоянно установлен на фиксированную уставку напря(Л жения накала, соответствующую точке с перехода от максимально допустимой мощности накала к максимально допустимой анодной мощности при определенной для данной трубки величине анодного напряжения.