Портативный рентгеновский генератор Советский патент 1981 года по МПК H05G1/10 

(54) ПОРТАТИВНЫЙ РЕНТГЕНОВСКИЙ ГЕНЕРАТОР Изобретение относится к рентгенотехнике, а именно к малогабаритным рентгеновским генераторам с каскадным умножителем напряжения в источ-. нике питания. Известен малогабаритный рентгенов ский генератор, содержащий рентгенов скую трубку, трансформатор, частотный преобразователь, выпрямитель, ка кадный умножитель напряжения и цепь питания накала трубки С Наиболее близким к предлагаемому является рентгеновский генератор, со держащий управляемую термоэмиссионную трубку, высоковольтный трансформатор, каскадный умножитель напряжения с повышаилцей и выравнивающей колоннами конденсаторов и m диодами, ограничивсшзщий высоковольтный резистор в цепи анода трубки QjZj . Недостатком известных устройств является их ненадежная работа при искрениях в трубке, при этом происходит разряд конденсаторов повышающей и выравнивающей колонн током, ограниченным паразитными индуктивнос тями, небольшими прямыми сопротивлениями первого и последнего диодов схемы умножения, соединительных проводов ,и ограничивающего резистора вцепи анода трубки. Поскольку сопротивление разрядной цепи невелико, ток в этой цепи может достигать значительных величин, что приводит к выходу из строя крайних диодов, а следовательно, к потере работоспособт ности схемы умножения. При искрениях в рентгеновской трубке падение напряжения на ограничивакяцем резисторе в цепи анода трубки составляет приблизительно половину анодного напряжения. Это приводит к нар5пяению равномерности электрического пЬля в месте расположения этого резистора и проЪок изоляции. Кроме того, ограничивающий резистор должен выдерживать без пробоя большое напряжение, что приводит к непропорцион-альному увеличению его габаритов и, как следствие, к увеличению габаритов самого генератора. Цель изобретения - уменьшение габаритов и веса генератора, а также повышение его надежности при искрениях в трубке и коротких замыканиях нагрузки. Поставленная цель достигается тем, что в портативный рентгеновский генератор, содержащий; управляемую термоэмиссионную трубку, высоковольтный трансформатор, каскадный умножитель напряжения с повышающей и выравнивающей колоннами конденсаторов и 2т диодами, где m - число каскадов умножения, ограничивающий высоковольный резистор в цепи анода трубки, введены (т-1) комплексных сопротивлений, включенных в цепи конденсаторов повышающей колонны умножителя а ограничивающий высоковольтный резистор выполнен в виде набора из m резисторов, каждый из которых включен последовательно с одним из конденсаторов выравнивающей колонны умножителя .

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого рентгеновского генератора; на фиг. 2 - конструкция reHepaTopaj на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.

Генератор состоит из высоковольтного трансформатора 1, каскадного умножителя 2 напряжения и трехэлектродной рентгеновской трубки 3. Перечисленные узлы помещаются в герметичном металлическом корпусе и изолируются от него комбинированной изоляцией.

Умножитель 2 напряжения состоит из выравнивающей колонны конденсаторов 4-6 повышающей колонны конденсаторов 7-9 и 2т диодов 10-15, где m - число каскадов умножения (в данном случае 3). Ограничивающий высоковольтный резистор выполнен в виде набора из m резисторов 16-18, равномерно распределенных по выравнивающей колонне конденсаторов 4-6 умножителя 2 и включенных в цепь анода рентгеновской трубки 3. В повышающую колонну умножителя 2 введены (т-1)комплексных сопротивления 19 и 20, подключенные соответственно к конденсаторам 8 и 9.

При искрениях в рентгеновской трубке или коротких замыканиях нагрузки происходит разряд конденсатор 4-6 выравнивающей колонны и при достижении на выходе схемы умножения напряжения (U, -2ибу ) начинают разряжаться конденсаторы 7-9 повышаккце колонны, при этом через диоды 10 и 15 течет большой ток, что и привод к выходу их из строя.

Для, защиты диодов от перегрузок в цепь конденсаторов повышающей колонны включены комплексные сопротивления 19 и 20, причем количество сопротивлений должно быть равным (m-l|, а величина каждого сопротивления -определяется.из выражения

Цгч.(-)

3„.(.2т-2) где и - амплитуда напряжения на

входе умножителя; 2т - количество диодов умножителя ;

3.а - предельно допустимый ток через диод.

Распределение ограничивающих резисторов по каскадам схемы умножения благоприятно сказывается на распределении электрического поля вдоль высоковольтного блока и на надежность J самих резисторов, поскольку при искрениях в рентгеновской трубке на кгокдом из них падает напряжение, уменьшенное во столько раз, сколько резисторов включено в выравнивающую

Q колонну. Падение напряжения на каждом резисторе целесообразно выбирать равным и.Это исключает резкие перепады значений напряженности не только в каждом каскаде блока умножения, но и при движении от каскада к каскаду.

Поскольку зависимость электрических характеристик высоковольтных резисторов непропорциональна их конст-

0 руктивным параметрам, то, несмотря на увеличение числа резисторов в цепи выравнивающей колонны в m раз,суммарные их габариты меньше габаритов одного общего резистора. Кроме

5 того, из-за относительной малости распределенных резисторов их можно разместить между элементами каскадов в паразитных объемах, что также уменьшает габариты генератора.

Формула изобретения

Портативный рентгеновский генера5 содержащий последовательно соединеннь1е управляемую термоэмиссионную трубку, высоковольтный трансформатор, каскадный умножитель напряжения с повышающей и выравнивающей колоннами конденсаторов и 2т диодами, где

m - число каскадов умножения, ограничивающий высоковольтный резистор в цепи анода трубки, отличающий с я тем, что, с целью уменьшения габаритов и веса генератора, а

5 также повышения его надежности при искрениях в трубке и коротких замыканиях нагрузки, в генератор введены . (т-1) комплексных сопротивлений, вклю ченных в цепи конденсат.оров повышающей колонны умножителя, а ограничивающий высоковольтный резистор выполнен в виде набора из m резисторов, каждый из которых включен последова-. тельно с одним из конденсаторов выравнивающей колонны умножителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка ФРГ 2444143,

кл. Н 05 G 1/10, опублик. 1975.

2. Авторское свидетельство СССР 381186, кл. Н 05 G 1/24, 1973 5 (прототип).

т 9)

ед