Рентгеновский аппарат Советский патент 1981 года по МПК H05G1/34 

1

Изобретение относится к рентгенотехнике , а конкретнее к рентгеновским аппаратам со средствами регулирования тока и/или напряжения накала рентге- невского излучателя.

Известен рентгеновский аппарат, содержащий излучатель, источник высогковольтного питания с системой уставок и ко7у1мутатором, трансформатор на- О кала с измерительным резистором в цепи первичной обмотки трАнсфорМ11ТОра накала, средства регулирования накала, излучателя со схемой установки начального значения тока накала пе- 15 ред включением анодного напряжения (конечного значения анодного тока в процессе иагрева нити накала перед снимком), причем эта схема содержит формирователь импульсов, характери- 20 зующих ток накала, подключенный к измерительному резистору, формирователь импульсов, характеризующих напряжение .накала , включенный в параллель с первичной обмоткой трансфор- 25 матора накала, схему сравнения фаз импульсов формирователей, схему формирования импульсов, характеризующих сдвиг фаз, интегратор и пороговое устройство, выход которого соединен 30

с коммутатором вк.гаочения анодного напряжения.

В этом аппарате уровень срабатывания порогового устройства устанавливается из условия достижения анодным током требуемого значения и контролируется системой уставок аппарата l.

Однако такое устройство характеризуется недостаточной точностью предэкспоаиционного регулирования тока накала, обусловленной невозможностью точного слежения за температурой нити накала по сдвигу фаз импульсов, характеризующих ток и напряжение накала.

Наиболее близким техническим решением к пред.пагаемому является рентгеновский аппарат, содержащий рентгеновский излучатель, источник высоковольтного питания с системой уставок и коммутаторюм, трансформатор накала с первичной и вторичными обмотками, средства регулирования накала рентгеновского излучателя, включамдие измерительный резистор, введенный в цепь первичной обмотки трансформатора наксша, источник опорного напряжения, вырабатывающий сигнал, пропорциональный заданный конечной температуре нити накала катода излучателя, схему сравнения, вырабатываквдую сигнал, пропорциональный разности между реальным и опорным сигналами, -причем выхйд схемы сравнения соединен с входом средств регулирования накала рентгеновского излучателя, а источник I опорного напряжения связан с системой уставок аппара та 2 ,. Однако в известном аппарате информацию о реальной температуре нити накала катода получают в виде сигнала, пропорционального либо току, либо напряжению в цепи первичной обмотки трансформатора накала, что вносит некоторую неопределенность в измеряемое значение, поскольку реальная температура зависит от начальной температуры нити накала, что не учитывается при указанном методе измерения.Особенное значение это имеет в аппаратах, которые предназначены для последователь ного проведения ряда экспозиций, например, в аппаратах для получения серийных снимков, аппаратах с падающей нагрузкой, в которых производят коммутацию и уменьшение тока в процессе одного снимка, который фак тически разбивается на несколько экспозиций, аппаратах для рентгеновской киносъемки. Цель изобретения - повышение точности регулирования накала излучателя и упрощение защиты излучателя от перегрузок. Поставленная цель достигается тем что в рентгеновский аппарат, содержащий рентгеновский излучатель, источник высоковольтного питания с системой уставок и коммутатором, трансформатор накала с первичной и вторичной обмотками, средства регулирования накала рентгеновского излучателя, включающие резистор, введенный в цепь первичной обмотки трансформатора накала, источник опорного напряжения, вырабатывающий сигнал пропорциональ ный заданной конечной температуре ни ти накала катода излучателя, схему сравнения, вырабатывающую сигнал, пр порциональный разности между реальны и опорным сигналами, причем выход схемы сравнения соединен с входом средств регулирования накала рентгеновского излучателя, а .источник опор ного напряжения связан с системой уставок аппарата, введены делитель напряжений и блок слежения за температурой нити накала, причем один вхо делителя напряжений подключен к первичной обмотке трансформатора накала а другой - к измерительному резистор один выход делителя соединен с одним из входов схемы сравнения, второй вы ход делителя соединен с входом блока слежения за температурой нити накал выход которого соединен с коммутатор источника высоковольтного питания, а другой вход - с системой уставок аппарата. На чертеже дана схема предлагаемого рентгеновского аппарата. Рентгеновский аппарат содержит излучатель 1, источник 2 высоковольтного питания с системой 3 уставок и коммутатором 4, трансформатор 5 накала с первичной обмоткой 6 и вторичной обмоткой 7, к которой подключена нить 8 накала .катода излучателя 1. Накал излучателя 1 регулируют средства 9, которые могут быть выполнены в виде регулировочного автотрансформатора с системой управления. Средствами 9 регулирования накала управляет сигнал, поступающий со схемы 10 сравнения, входы которой соединены с выходами делителя 11 напряжений и источника 12 опорного напряжения. Один вход делителя 11 напряжений включен в параллель с первичной обмоткой б трансформатора накала 5, а другой вход соединен с измерительным резистором 13. Второй выход делителя 11 напряжений соединен с блоком слежения за температурой нити 14 накала. Система 3 уставок рентгеновского аппарата соединена с источником 2 высоковольтного питания, источником 12 опорного напряжения и блоком 14 слежения за температурой нити накала. Изобретение основано на том, что имеется однозначная связь между температурой и сопротивлением нити накала рентгеновского излучателя, которая носит линейный характер, что упрощает закон регулирования. С помощью включенного указанным образом в цепь первичной обмотки б трансформатора 5 накала делителя 11 напряжений на его выходе получают сигналы, пропорциональные сопротивлению нити 8 накала, а значит и ее температуре , которая определяет анодный ток излучателя 1. Таким образом, на выходе схемы 10 сравнения формируется сигнал, пропорциональный разности между реальной и заданной температурой нити 8 накала, характеризуемой опорным сигналом, который поступает от источника 12 опорного напряжения и величина которого задается системой 3 уставок. Этот контур регулирования позволяет перед снимком установить требуемый накал и обеспечить требуемую величину анодного тока в момент включения высокого напряжения. Второй контур регулирования д. включающий блок 14 слежения за температурой нити накала, служит для обеспечения правильности включения анодного напряжения в тех случаях, когда аппарат работает .в режиме последовательного проведения нескольких экспозиций. Такой режим осуществляется при получении серийных снимков или при работе при падающей нагрузке с коммутацией в ходе получения одного снимка анодного тока и изменения его величи ны, что эквивалентно последовательно му проведению нескольких экспозиций. Блок слежения может иметь различную конструкцию в зависимости от тре буемого закона управления рентгеновским аппаратом, в частности, он может содержать источник опорного напряжения, аналогичный источнику 12, управляемый также от системы 3 уставок, и триггерную схему, управляющую ерабатыванием коммутатора 4. При этом уровни опорного напряжения от источника 12 и в блоке 14 могут быть ;jeодинаковы (опорный уровень в блоке 14 в момент начала одной экспозиции иэменяется на уровень уставки анодного тока следующей экспозиции, тогда как уставка источника 12 в течение экспозиции остается на прежнем уровне) . Поскольку во время одной экспоэиции анодный ток и анодное напряжение постоянны, то проинтегрированный разностный сигнал схемы сравнения дает величину, пропорциональную разности тепловой нагрузки излучателя между последовательными экспозициями. Задавая требуемую величину этой разности и сравнивая ее с проинтегрированной величиной, можно получить сигнал управления; выключением кок1мутатора 4. В этом случае блок 14 содержит дополнительный источник опорного напряжения, управляемый от блока тепловой защиты излучателя (не показан), задающего изменение тепловой нагрузки излучателя во время последовательных экспозиций. Если же в источнике опорного напряжения блока 14 и источнике 12 выра батывается одинаковый друг относитель но друга опорный сигнал, т. е. схема сравнения блока 14 и схема 10 сравнения вырабатывают одинаковые .сигналыу блок 14 Ьсуществляет независимое слежение за температурой анода и управле ние коммутатором 4 источника 2 высоко вольтного напряжения в зависимости от обычно содержащегося в системе 3 уставок устройства программного управ ления аппаратом, для того чтобы обеспечить точное . выполнение условий про ведения последовательных экспозиций и тепловую защиту излучателя. Вместе с тем, получение сигнала, аналогичного сигналу со схемы 10 срав нения необходимо для коммутации высоковольтного источника после достижения с помощью устройства 9 регулирова ния анодного тока .заданной температуры нити накала. При этом, однако, I следует отметить, что данная функция ;может выполняться и с помощью схемы 10 сравнения и источника 12 опорного сигнала. С помощью предлагаемого рентгеновского аппарата удается о еспечить надежную защиту рентгеновской трубки от перегрузок по анодному току. Формула изобретения Рентгеновский аппарат, содержащий Iентгеновский излучатель, источник высоковольтного питания с системой уставок и коммутатором, трансформатор накала с первичной и вторичными обмотками, средства регулирования накала рентгеновского излучателя, включающие измерительный резистор, введенный в цепь первичной обмотки трансформатора накала, источник опорного напряжения, вырабатывающий сигнал, пропорциональный заданной конечной температуре нити накала катода излучателя, схему сравнения, вырабатывающую сигнал, пропорциональный разности меящу реальным и опорным сигналами, причем выход схемы сравнения соединен с входом средств регулирования накала рентгеновского излучателя, а источник опорного напряжения связан с системой уставок аппарата, отлич ающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования накала излучателя и улучшрчия завшты излучателя от перегрузок, в аппарат введены делитель напряжений и блок слежения за температурой нити накала, причем один вход делителя напряжений подключен к первичной обмотке трансформатора накала, а другой к измерительному резистору, один выход делителя соединен с одним из вхоов схемы сравнения, второй выход делителя соединен с входом блока слежеия за температурой нити накала/ выод которого соединен с коммутатором сточника высоковольтного питания, а ругой вход - с системой уставок апарата. Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе 1.Патент США 3925672, л. 250-402, опублик. 1975. 2.В1.поженная заявка ФРГ 2229397, кл. 21 g 20/05, опублик. 974 (прототип) .