Рентгеновский аппарат Советский патент 1982 года по МПК H05G1/32 

(54) РЕНТгеНОВСКИЙ АППАРАТ

Изобретение огносится к рентгенотехни ке. Известны рентгеновские аппараты со средствами регулирования анодного гока и анодного напряжения для поддержания качества рентгеновского излучения, содержашие рентгеновскую трубку, регулируемые источники высокого напряжения и тока накала, два измерителя мощности дозы установленные в зоне первичного пучка рентгеновской трубки, фильтр, расположенный между указанными измерителями, при чем один иэ(еригель подключен к регулирующему входу анодного напряжения источника высокого напряжения, а другой к регулирующему входу источника тока накала t Недостатком известного аппарата является сложный вид законов регулирования анодного гока и анодного напряжения, поскольку сигнал регулирования анодного тока зависит от анодного напряжения , а сигнал регулирования анодного напряжения зависит от анодного тока, Наиболее близким техническим решением является рентгеновский аппарат, содержащий регулируемый источник высокого напряжения, подключенную к источнику рентгеновскую трубку с накальным катодом, подключенный к катоду источник тока накала, первый измеритель мощности дозы перед объектом, агорой измеритель мощности дозы за объектом, схему деления, к входам которой подключены указанные измерители, источник опорного напряжения, схему сравнения, к входам которой подключены источник опорного напряжения и выход схемы де-, ления, а выход которой подключен к регулирукиц« «у входу источника высокого напряжения C2j. Недостатком данного аппарата является невозможность точного поддержания качества излучения в первичном пучке изза того, что регулирующий сигнал являегся функцией плотности и габаритов пациента, которую весьма сложно учесть в источнике опорного напряжения, являющим ся по существу задатчиком высокого напряжения аппарата. Цель изобретения - повышение точности поддержания заданного значения энергии излучения в первичном пучке рен геновской трубки. Поставленная цель достигается тем, что в рентгеновском аппарате, содержащем регулируемый источник высокого напряжения, подключенную к источнику рент геновскую трубку с накальным катодом, подключенный к катоду источник тока накала, два измерителя мощности дозы, схему деления, к выходам которой подключены измерители, источник опорного нaпpяжe шя и схему сравнения, к входам которой подключены выход схемы деления и источник опорного напряжения, а выход которой подключен к регулирующему вход источника высокого напряжения, оба измерителя мощности дозы установлены в периферической зоне первичного пучка, пе ред одним из измерителей установлен фильтр, а другой измеритель выполнен в виде сцинтиллятора с фотоумножителем, между которыми введена полупрозрачная пластина. При этом, степень прозрачности полупрозрачной пластины выбрана так,вчтобы выходные сигналь} обоих измерителей мощ ности дозы перед объектом были равны для заданной величины высокого напряжения на рентгеновской трубке. На чертеже показана схема рентгенов ского аппарата. Рентгеновский аппарат содержит рентгеновскую трубку I, которая подключена регулируемому источгшку 2 высокого напряжения и регулируемому источнику 3 тока накача. В поле первичного .пучка рентгеновской трубки 1 установлены измеритель 4 мощности ,перед которым установлен постоянный фильтр 5 и измеритель б мощности дозы, который состоит из сцинтиллятора 7, полупрозрачной пластины 8 и фотоэлектронного yrvt ножи теля (ФЭУ) 9. Измеритель 4 мощности дозы выполняетс обычным образом, например в виде сборки сцинтилляционного кристалла и ФЭУ. Измерители 4 и 6 подключены к схеме 10 деле1шя, выход которой поаключен к одному входу схемы 11 сравнения, к дру гому входу которой подключен источник 12 опорного напряжения, являющийся задатчиком анодного напряжения на рентгеновской трубке I. Выход схемы И сравнения подключен к регулирующему i входу источника 2 высокого напряжения. За иследуемым объектом 13 установлены кассета 14 с рентгеновской пленкой и измеритель 15 мощности дозы, например, в виде ионизационной камеры. Измеритель 15 подключается, например, к реле экспозиции, в состав которого входят усилитель 16, интегратор 17 и пороговое устройство 18, выход которого подключен к выключающим входам источников 2 и 3. Измеритель 15 может также использоваться и для стабилизации мощности дозы за объектом 13. В этом случае выход усилителя 16 подключается к одному входу второй схемы 19 сравнения к другому входу -которой подключен второй источник 20 опорного напряжения. Выход схемы 19 сравнения подключен к регулирующему входу источника 3 тока накала, т.е, регулировка мощности дозы за объектом 13 осуществляется с помощью регулирования анодного тока. В случае стабилизации мощности дозы за объектом 13 вместо реле экспозиции может использоваться таймер, устанавливаемый в соответствии с чувствительностью пленки и типом используемого усиливающего экрана. Вместе с тем, может использоваться и реле экспозиции. Рентгеновский аппарат работает следующим образом. Измерители 4 и 6 мощности дозы перед объектом 13 с подключенной к ним схемой 1О деления используются для получения сигнала, зависящего только от напряжения на трубке 1. Действительно, сигнал на измерителе 6 будет равен , где 1д - анодный ток, О -анодное напряжение, VI - показатель степенной зависимости мощности дозы в первичном пучке от анодного напряжения, определяемый собственной фильтрацией рентгеновского излучателя (оболочки трубки I, масла в кожухе, выходного окна кожуха), а К I -константа. Сигнал на измерителе 4 будет равен :i4 l ilAU где показатель степени, определяемый не только собственной фильтрацией излучателя, но и свойствйми фильтра 5, т.е.И-, .. Поскольку зависимость ОлТ1 (, от анодного тока одинакова, го на выходе схемы 10 деления сигнал будет зависеть только ог напряжения, а его конкретная функциональная зависимость будет определяться только свойствами фильтра 5, т.е. не зависеть от собственной фильтрации излучателя. Поскольку при введении фильтра 5 ин тенсивность сигнала измерителя 4 была бы значительно меньше интенсивности точно такого же измерителя, на который попадает нефильтрованное первичное излучение, же/штега но уменьшить величину выходного сигнала измерителя 6, не воз действуя на зависимость этого сигнала от напряжения, т.е. фактически управляя Константой зависимости. Это достигается путем введения полупрозрачной пластины 8 между сцинтиллятором 7 и ФЭУ 9 измерителя б. Степень прозрачности этой пластины 8 выбирается таким образом, чтобы измерители 4 и 6 вьфабатывали одинаковые сигналы при напряжении на рентгеновской трубке I, находящемся примерно в середине рабочего интервала значений анодного напряжения (обычно работают при напряжениях 40125 кВ, т.е, равенства сигналов целесообразно добиваться для напряжений 8О85 кВ). Это обеспечивает простую градуировку и калибровку системы регулирования анодного напряжения. Кроме того поскольку величина сигнала на выходе схемы Ю деления пропорциональна y|Ha-Mi(,го надлежащим выбором .фильтра 5 можно добиться близкой к ли1Нейной зависимости этого сигнала от напряжения. Выходной сигнал схемы Ю деления сравнивается в схеме 11 сравнения с опорным сигналом от источника 12 и разность указанных сигналов воздействует на средства регулирования источник 2 высокого напряжения до тех пор, пока указанный разностной сигнал не станет равным нулю, что означает установление на трубке I заданного значения анодного напряжения. Прошедшее через объект 13 излучение попадает на кассету 14с рентгеновской пленкой, на которой формируется скрытое изображение просвечиваемого объекта 13 и на измеритель 15, на выходе которого появляется сигнал, пропорциональный мощ ности дозы за объектом 13. Этот сигнал усиливается в усилителе 16, поступает далее в интегратор 17, по сигналу которого пороговое устройство 18 определяет, получена ли пленкой в кассете 14 доза, необходимая для получения качественного изображения. По достнчешш величины выходного сигнала интегратора 17 9 724 порогового значения схема tS срабатывает и отключает источники 2 и 3. Кроме того, усиленный сигнал измерителя 15 может использоваться для стабилизации мсядности дозы за объектом. В этом случае сигнал усилителя 16 сравнивается в схеме 19 сравнения с опорным сигналом от источника 20 опорного напряжения, и сигнал рассогласования с выхода схемы 19 сравнения управляет средствами регулирования тока накала в источнике 3 до получения нулевого сигнала на выходе схемы 19 сравнения. Для исключения экрашфования полезной части рентгеновского пучка измерители 4 и 6 целесообразно устанавливать в периферической нерабочей части пучка. Изобретение обеспечивает высокую точность поддержания энергии излучения в первичном пучке рентгеновской трубки за счет независимости регулирукяцего сигнала от свойств объекта, анодного тока, а также за счет простоты калибровки системы регулирования. Формула изобретения 1,Рентгеновский аппарат, содержащий регулируемый источник вьгсокого напряжения, подключенную к источнику рентгеновскую трубку с накальньш катодом, подключенный к катоду источник тока накала, два измерителя мощности дозы, схему деления, к входам которой подключенъ измерители, источник опорного напряжения и схему сравнения, к входам которой подкл очены выход схемы деления и источник опорного напряжения, а выход подключен к регулирукяцему входу источника высокого напряжения, отличающийс я тем, что, с целью повыщения точности поддержагшя заданной энергии излу- чеш1я в первичном пучке рентгеновский трубки, оба измерителя мощности дозы установлены в периферичесюй зоне первичного пучка, перед одним из измерителей установлен фильтр, а другой вьшолнен в виде сцинтиллятора с фотоумножителем, между которыми введена полу-ь прозрачная пластина. 2.Аппарат по п. I, отличающий с я тем, что степень прозрачное- ти полупро ачной пластины выбрана так, чтобы выходные сигналы измерител ыли равны для заданной величинывы79726728

сокого напряжения на рентгеновской груб-I. Патент США № 2825816,

.,кл. 250-95, опублик. 1958.

ппитгЛ . Пагенг Великобригании I 1554306.

приняте во внимание при экспергизекл. G I А , опублик. 1979 (прогопт).