Устройство для измерения высокого напряжения на рентгеновской трубке Советский патент 1986 года по МПК H05G1/26 

t

Изобретение относится к области рентгенотехники и предназначено для измерения высокого напряжения на рентгеновской трубке по ее радиационному выходу,

Цель изобретения - повышение быстродействия ,

На фиг, 1 показана схема устройства для измерения высокого напряжения на рентгеновской трубке; на фиг. 2 - схема с использованием полупроводниковой пластины в качестве фильтра.

Устройство для измерения высокого напряжения на рентгеновской трубке содержит два фильтра 1 и 2 различной толщины, за которыми установлены два полупроводниковых детектора 3 и 4, каждый из которых образован набором полупроводниковых пластинчатых элементов 5, плоскости р-п-перех.одов которых перпендикулярны фильтрам 1 ;И 2, Элементы 5 каждого набора соединены последовательно. Детекторы 3 и 4 подключены к схеме 6 обработки, которая может состоять из схемы 7 деления и индикатора 8.

По меньшей мере один фильтр (например, фильтр 2) может быть выполнен в виде полупроводниковой пластины, последовательно соединенной с полупроводниковыми элементами 5 соответствующего набора.

Длина всех элементов 5 в направлении распространения излучения выбрана не меньшей длины поглощения излучения наибольшей измеряемой энергии

Устройство работает следующим об- ра.зом.

Излучение рентгеновской трубки, напряжение на которой измеряется, проходит через фильтры 1 и 2, в результате чего оно по различному ослабляется и по различному фильтруется. Детекторы 3 и 4 преобразуют прошедшее излучение в электрические сигналы, которые делятся друг на друга в делителе 8 схемы 6 обработки, Полученное частное является функцией эффективной длины волны (энергии) излучения и, соответственно, напряжения на рентгеновской трубке, Сигнал с выхода схемы 7 деления поступает на калиброванный в кВ индикатор 8,

Повышение точности измерения достигается за счет увеличения чувст- эитеЛьности детекторов, так как при работе в режиме фото-ЭДС последова072

тельное соединение обеспечивает мирование сигналов с полупроводйи- ковьгх элементов 5, т,е, сигнал с детектора 3 и 4 и XU- , где U- - сигнал элемента стопки.

Повышение быстродействия в предлагаемом устройстве обеспечено сле- дующи 1и факторами. При последовательном соединении полупроводниковых

элементов 5 их емкости соединены также последовательно, т,е, при идентичности элементов 5

,

где Си, емкость детектора; Cjj. - емкость элемента 5; N - количество этих элементов

в детекторе 3 или 4, Снижение емкости детекторов 3 и 4

вызывает и пропорциональное повьше- ние быстродействия в соответствии с величиной постоянной времени CR 5 где RH сопротивление нагрузки детекторов 3 или 4, В каждом из

детекторов 3 и 4 количество элементов 5 ограничено приблизительно двадцатью, поскольку для работы в режиме Суммирования их сигналов необходимо выполнение условия К„ 5- 5R,j., где RK

сопротивление нагрузки. Ел - сопро- тивление детектора протеканию тока, При Rg - З-Ю -Ю Ом и R , N i 20,

Поскольку фильтры 1 и 2 ослабляют излучение в разной степени, то при одинаковом количестве элементов 5 в ка:«дом детекторе 3 и 4 их сигналы различны с сохранением знака это го различия (т.е. сигнал с детектора 3 за более тонким фильтром 1 всегда -больше сигнала с детектора 4 за более толстым фильтром 2), Это не всегда позволяет построить хорошую калиброБочн то кривую. В предлагаемом

устройстве имеется возможность в

определенной мере устранить этот недостаток за счет выбора количества полупроводниковых элементов 5 в каждом детекторе 3 и 4 пропорциональным степени ослабления излучения задания энергии, расположенным перед фильтром5 г,е,

А, NJ АЗ

где А:( и А - степени ослабления излучения фильтрами 1 и 2 излучения с некоторой эффективной энергией

Nj и N - количество элементов 5 в детекторах 3 и 4.

При выборе величины примерно в середине интервала рабочих напряжений на трубке можно получить более удобн то калибровочную кривую устройства.

Выполнение по меньшей мере одного из фильтров 1 или 2 в виде полупроводниковой пластины, последовательно подключаемой к элементам 5 соответствующего детектора 3 или 4, позволяет производить измерения в области низких- напряжений на трубке, когда основной сигнал детектора обусловлен сигналом этой пластины.,

Вместо двух фильтров 1 и 2 разной толщины можно использовать просто один фильтр, что особенно целесообразно в варианте с выполнением фильт ра в виде полупроводниковой пластины

Предлагаемое устройство может входить в состав рентгеновского аппарата в цепи регулирования высокого напряжения,

Формула изобретения

1. Устройство для измерения высокого напряжения на рентгеновской

10

233307

трубке, содержащее два полупроводниковых детектора, расположенных за различными фильтрами, и схему деления сигналов детекторов, о т л и - 5 чающееся тем, что, с целью повьшения быстродействия, каждый полупроводниковый детектор образован набором последовательно соединенных полупроводниковых элементов, плоскости р-п-переходов которых пересекают плоскость соответствующего фильтра и длина KOTopbtx в направлении распространения излучения выбрана не меньшей длины полного поглощения излучения с максимальной рабочей энергией .

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что по меньшей мере один из фильтров выполнен в виде полупроводниковой пластины, причем полупроводниковая пластина последовательно соединена с полупроводниковыми элементами набора.

3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что количество полупроводниковых элементов

в каждом наборе пропорционально степени ослабления излучения соответствующим фильтром.

15

20

25

Редактор А.Сабо

Составитель К.Кононов Техред О.Гортвай

Заказ 2785/58

Тираж 765Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-аолиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Фиг.

Корректор В.Синицкая

Для повьшения быстродействия устройства в нем каждый из двух полупроводниковых детекторов, которые расположены за фильтрами, выполнен из набора последовательно соединенных полупроводниковых элементов, плоскости р-п-переходов которых пересекают плоскость соответствующего фильтра. По крайней мере один из фильтров может быть в виде полупроводниковой пластины, которая соединяется последовательно с элементами набора. Количество полупроводниковых элементов в каждом наборе желательно выбрать пропорциональным степени ослабления излучения соответствующим фильтром. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. (/)