Импульсный рентгеновский аппарат Советский патент 1982 года по МПК H05G1/24 

Изобретение относится,.к рентгенотехнике, а именно к импульсным рентгеновским аппаратам, предназначенным для неразрушающего контроля материала методом рентгенографии, импульсной рентгенографии быстропротекающих процессов и рентгенографии различных органов пациентов в нестационарных условиях.

Известны импульсные рентегновские аппараты серии МИРА, содержащиезарядный трансформаторг высоковольтный накопительный конденсатор, импульсный трансформатор, высоковольтный разрядник-обостритель и рентгеновскую трубку 1J.

В этих рентгеновских аппаратах заряд накопительного конденсатора происходит на низкой (промышленной) частоте. При этом увеличение мощности (интегральной дозы излучения) аппаратов влечет за собой увеличение габаритов и веса заряднргр устройства (конкретно, зарядного трансформатора) .

Известен также импульсный рентгеновский аппарат РЕЙС, в котором заряд накопительного конденсатора проjисходит на высокой частоте и осуществляется при помощи транзисторного

ключа, в коллекторную цепь которого вклкьчена первичная обмотка зарядного трансформатора. Это позволяет уменьшить габариты и вес зарядного устройства 2. «

Однако транзисторные ключи не способны коммутировать большие мощности. Чтобы увеличить мощность аппарата транзисторные ключи обычно

10 соединяют параллельно. - Наиболее близким к изобретению техническим решением является импульсный рентгеновский аппарат МАРС, содержащий задающий генератор, заряд15ный трансформатор, в первичную обмотку которого включены параллельные. транзисторные ключи, подключенные к задающему генератору, подключенный к вторичной обмотке зарядного транс20форматора накопительный конденсатор, высоковольтный импульсный трансформатор, первичная обмотка которого подключена к накопительному конденсатору, и импульсный рентгеновский

25 излучатель с разрядником-обострителем, подключенные к вторичной обмотке высоковольтного импульсного трансформатора t3 3.

Недостатком известного аппарата

30 .является то, что параллельная работа транзисторов из-за неидентичности их параметров приводит к неснт метричнОй загрузке ключей и, как следствие, равног.1у тепловому режиму, перегреву отдельных ключей, что часто приводит к их выходу из строя. Дальнейшее увеличение количества параллельных транзисторных ключей для повышения интегральной дозы излучения приводит к ухудшению КПД аппарата.

Цель изобретения - повышение надежности работы аппарата и его КПД при сохранении габаритов и веса.

Поставленная цель достигается тем, что в импульсном рентгеновском аппарате, содержащем задающий генератор, зарядный трансформатор, в первичную обмотку которого включены параллельные транзисторные ключи, подключенные к задающему генератору, подключенный к. вторичной обмотке зарядного трансформатора накопительный конденсатор, высоковольтный импульсный трансформатор, первичная обмотка которого подключена к накопительному конденсатору, и импульсный рентгеновский излучатель с разрядником-обострителем, подключенне к вторичной обмотке высоковольтного импульсного трансформатора, зарядный трансформатор содержит два П-образных ферритовых сердечника, образующих замкнутый магнитопровод, п первичных гальванически развязанных обмоток и расположенную коаксиально им вторичную обмотку на каждой боковой стороне зс1мкнутого магнитопровода, причем первичные обмотки с различных сторон замкнутого магнитопровода через транзисторные ключи попарно подклю ены к задающему генератору, образуя плечи двухтактных зарядных схем.

На фиг. 1 показана схема одного из вариантов выполнения импульсного рентгеновского аппарата; на фиг, 2 конструкция зарядног.о трансформатора

Импульсный рентгеновский аппарат содержит задающий генератор 1, управляющий работой восьми транзисторных ключей 2, зарядный трансформатор 3, две первичные обмотки которого состоят, каждая из четырех гальванически развязанных обмоток (по числу ключей) , намотанных таким образом, что магнитные потоки, вызванные коммутируемым током, складываются в двух вторичных обмотках, и которые совместно с включенными в них транзисторными ключами образуют плечи четырех двухтактных зарядных схем, выпрямители 4, высоковольтный накопительный конденсатор 5, разр5адник б, высоковольтный импульсный трансформатор 7, во вторичную обмотку которого включены разрядник-обостритель 8 и рент™ геновская трубка 9.

Зарядный трансформатор 3 состоит из двух П-образных ферритовых сердечников 10, образующих замкнутый магнитопровод и скрепленных стяжками 11, н,а боковые стороны которого надеты

два фторопластовых каркаса 12, являющихся изоляцией между ферритовыми сердечниками 10 и первичными обмотками 13. Каждая первичная обмотка 13 состоит из п гавальнически развязанных обмоток, которые одновременно наматываются на фторопластовые каркасы 12. Две вторичные обмотки 14 наматываются на фторопластовые втулки 15, являющиеся изоляцией вместе

5 с воздушным промежутком 16, и располагаются коаксиально относительно первичных обмоток 13.

Аппарат работает следующим образом.

.. . Сформированные в задающем генераторе 1 высокочастотные импульсы коммутации поступают калэдого транзисторного ключа2 одного плеча двухтактных зарядных схем и открывают их. На базу каждого транзисторного ключа 2 другого плеча двухтактных зарядных схем импульсы с задающего генератора 1 поступают в противофазе. При этом каждый транзисторный ключ 2 работает на свою

0 обмотку 13, гальванически развязан от соседних ключей, и поэтому работа каждого из них не зависит от свойств другого транзисторного ключа 2. Возникающие в каждой вторичной обмотке 14 зарядного трансформатора 3 импульсы высокого напряжения выпрямляются выпрямителями 4 и заряжают высоковольтный накопительный конденсатор 5. В момент срабатывания разрядника 6 конденсатор 5 разряжается через первичную обмотку высоковольтного импульсного трансформатора 7. Под действием импульса высокого напряжения, формируемого с

с помощью импульсного трансформатора 7 и разрядника-обострителя 8, в рентгеновской трубке 9 пррисходит вакуумный разряд, сопровождающийся короткой рентгеновской вспышкой.

Таким образом, возможно увеличение интегральной дозы излучения, повышение надежности работы аппарата и его КПД, так как устранена несимметричность работы звеньев параллельно соединенных ключей.

5 Изобретение позволяет расширить технические возможности устройства и значительно улучшить технико-экономические и эксплуатационные показатели, а именно увеличить просвечивающую способность аппарата, уменьшить время экспозй.ции и увеличить коI личество рентгенограгФ1.

Формула изобретения Импульсный рентгеновский аппарат,

5 содержсиций задающий генератор, зарядный трансформатор, в первичную обмо ку которого включены параллельные транзисторные ключи, подключенные к задающему генератору, подключенный к вторичной обмотке зарядного транс форматора накопительный конденсатор высоковольтный импульсный трансформатор, первичная обмотка которого подключена к накопительному конденсатору, и импульсный рентгеновский излучатель с разрядником-обострителем, подключенные к вторичной обмот ке высоковольтного импульсного трансформатора, отличающий с я тем, что, с целью повышения надежности работы аппарата и его КПД при сохранении габаритов и веса, зарядный трансформатор содержит два П-образных ферритовых сердечника, образующих замкнутый магнитопровод, п первичных гальванически развязанных обмоток и расположенную коакси66 . 4 ально им вторичную обмотку на каж.дой -боковой стороне замкнутого магнитопровода, причем первичные обмотки с различных сторон замкнутого магнитопровода через транзисторные ключи попарно подключены к задающему генератору, образуя плечи двухтактных зарядных схем. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Комяк Н.И. и др. Импульсные рентгеновские аппараты серии МИРА. Дефектоскопия, (f 3, 1978, с. 108. 2.Паспорт, техническое описание, указания по эксплуатации и технике безопасности рентгеновского излучателя Светлана - РЕИС-Д.НПО Светлана. Л., Инв. № 149. 3.Описание и принципиальная схема аппарата МАРС-3. Л., НПО Буревестник, Инд. № 3 {Яб,2. 700.003) (прототип).

It

w

-1

t-lllll t4

; «lllll f

Xtllll

i-iiiii $11111 . : :iiiii :

;iiiiii

«« V

jiiisii ;

;:iiiii :

Niiiif l

.riiiii .;

Vlfll«

KIIIII .

фиг1

12 f3№ ,n

tlllll ,;i«ili % IIIII ; ;.lllll i

;iiiii;

tliiiif.

;iiiii:j

iiiiij

tiiiiii ifiii 111

ГИЯ lllll Hi rillll fill illlll

; «iiiii ;iiiii

III

.nil ami

(II

15