Рентгеновский аппарат (его варианты) Советский патент 1983 года по МПК H05G1/02 H05G1/30 

(54) РЕНТГЕНОВСКИЙ АППАРАТ (ЕГО ВАРИАНТЫ)

1

Изобретение относится к рентгенотехнике, а более конкретно - к рентгеновским аппаратам медицинского назначения.

Известен рентгеновский аппарат, в процессе эксплуатации которого происходит старение рентгецрвской трубки, связан- s ное с повреждением фокусной дорожки анода в результате воздействия тепловых нагрузок 1.

Результатом старения являются уменьшение радиационного выхода трубки и из- менение спектрального состава излучения.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является рентгеновский аппарат, содержащий рентгеновскую трубку, подключенные к трубке источник вцсокого напряжения и источник тока накала с задатчиками уставок, связанное с источниками коммутирующее устройство, набор переменных фильтров и средства селективного управления набором фильтров 2.

Как правило в рентгеновских аппаратах 20 помимо переменных фильтров используют и постоянный фильтр на выходном, окне излучателя, служащий для поглощения мягкого излучения.

В известных рентгеновских аппаратах повышение срока эксплуатации рентгеновских трубок может быть достигнуто за счет работы трубок в режиме нагрузок, не превышающих 60-80°/о от предельно допустимой. При этом, отсутствуют какиелибо средства повышения срока эксплуатации трубок в рентгеновских аппаратах за счет использования общих условий получения полезного пучка в рентгеновских аппаратах.

Цель изобретения - повышение срока эксплуатации рентгеновской трубки.

Поставленная цель достигается тем, что в рентгеновском аппарате, содержащем рентгеновскую трубку, подключенные к трубке источник высокого напряжения и источник тока накала с задатчиками уставок, связанное с источниками коммутирующее устройство, набор фильтров и средства селективного управления набором фильтров, набор фильтров содержит комбинацию фильтров, выполненную с возможностью ступенчатого уменьшен ия толщины фильтрующего первичный пучок материала, в аппарат дополнительно введены счетчик включений, задатчик последовательных значений количеств включений и нуль-орган, причем вход счетчика включений подключен, к коммутирующему устройству, выход счетчика включений и задатчик последовательных значений количеств включений подключены к входам нуль-органа, выход которого подключен к средствам селективного управления набором фильтров. При этом, задатчик снабжен переключателем последовательных значений количеств включений и выход нуль-органа дополнительно подключен к указанному переключателю. В другом варианте выполнения, поставленная цель достигается тем, что в рентгеновском аппарате, содержащем рентгеновскую трубку, подключенные к трубке источник высокого напряжения и источник тока накала с задатчиками уставок, связанное с источниками коммутирующее устройство, набор фильтров и средства селективного управления набором фильтров, набор фильтров содержит комбинацию фильтров, выполненную с возможностью ступенчатого уменьшения толщины фильтрующего первичный пучок материала, в аппарат дополнительно введены детектор интенсивности прощедщего через фильтры излучения, управляемый источник опорного напряжения, схема сравнения и пЬроговое устройство, причем детектор и ИСТОЧЕЧ опорного напряжения подключены к входам схемы сравнения, выход которой подключен к входу порогового устройства, выход которого подключен к средствам селекти1вного управления набором фильтров, а к управляющему входу источника опорного напряжения подключены задатчики уставок источников BbicoKoro напряжения и тока накала. На фиг. 1 и 2 показаны схемы вариантов выполнения рентгеновского аппарата. Рентгеновский аппарат содержит рентгеновскую трубку 1, к которой подключены источник 2 высокого напряжения и источник 3 тока накала. С источниками 2 -и 3 связано коммутирующее устройство 4, осуществляющее включение и выключение аппарата. В первичный пучок рентгеновской трубки 1 введен набор 5 фильтров, с которым связаны средства 6 селективного управления. Набор 5 фильтров может быть выполнен из нескольких расположенных друг за другом фильтров известной толщины (например, алюминиевых). В другом варианте набор 5 фильтров может быть выполнен в виде нескольких фильтров прогрессивно уменьщающейся толщины, которые устанавливаются на кольцевом или продольном держателе, причем в каждый момент времени в первичном пучке находится только один из этих фильтров (этот вариант не показан).. В аппарат также введены счетчик 7 включений, подключенный к коммутяруюему устройству 4, задатчик 8 посл, зваельных значений количеств включений и уль-орган 9, к входам которого подклюен выход счетчика 7 и задатчик 8, а выод которого подключен к средствам 6 елективного управления набором 5 фильров. Выход нуль-органа 9 может также ыть подключен к переключающему входу адатчика 8 последовательных значений коичеств включений. Данный вариа1нт рентгеновского аппарата работает следующим образом. В начальный момент эксплуатации рентгеновской трубки 1 в первичном пучке установлен весь набор 5 фильтров или. наиболее толстый из набора фильтров другого типа. На заДатчике 8 последовательных значений количеств включений установлено значение, соответствующее тому количеству включений, которое вызывает такое старение анода рентгеновской трубки 1, которое эквивалентно введению одного фильтра из набора 5 в набор, состоящий из меньщего на единицу количества фильтров, в начальный пучок трубки 1 (или замене менее толстого фильтра на более толстый). В ходе эксплуатации аппарата по сигналам коммутирующего устройства 4 счетчик 7 считает количество включений аппарата. Когда это количество совпадает со значением, задаваемым задатчиком 8, нуль-орган 9 вырабатывает управляющий импульс, который вызывает срабатывание средств б селективного управления набором 5 фильтров, которые в свою очередь выводят один из фильтров из набора или более толстый фильтр заменяют на более тонкий. Одновременно сигнал с выхода нульоргана 9 поступает на переключающий вход зйдатчика 8, в результате чего устанавливается следующее значение количества включений из заданной последовательности. По достижении счета счетчика 7 указанного следующего значения снова на выходе нуль-органа 9 появляется управляющий, иМпульс, средства 6 выводят следующий фильтр из набора 5 из пучка (или устанавливают следующий меньщий по толщине фильтр), а задатчик 8 переключается на следующее значение из последовательности. Указанный процесс происходит до полного вывода всех фильтров набора 5 из пучка. В другом варианте рентгеновский аппарат содержит рентгеновскую трубку 1, k которой подключен источник 2 высокого напряжения и источник 3 тока накала. К источникам 2 и 3 подключены соответствующие выходы задатчика 10 высокого напряжения и анодного тока рентгеновской трубки 1. В первичный пучок рентгеновской трубки 1 введен набор 5 фильтров, с которым связаны средства 6 селективного управлення, выполненный аналогично первому варианту.; В аппарат также введены детектор It интенсивности излучения в пучке за фильтрами набора 5, подключенный к детектору усилитель 12, схема 13 сравнения, управляемый источник 14 опорного напряжения и пороговое .устройство 9, причем к входам схемы 13 сравнения подключены усилитель 12 и источник 14 опорного напряжения, к управляющему входу которого подключен дополнительный выход задатчика 10, выход схемы 13 сравнения подключен к входу порогового устройства 9, выход которого под ключен .к средствам 6 селективного управления набором 5 фильтров. Рентгеновский аппарат работает следующим образом, В начальный момент цикла эксплуатации в первичном пучке рентгеновской трубки 1 установлены всё фильтры набора 5 или наиболее толстый фильтр из набора .5, выпол«енного другим образом. При этом, сигнал: на вдлходе усилителя 12 согласован с сигналом источника 14 опорного напряжения для всех уставок высокого напряжения и анодного тока рентгеновской трубки 1, задаваемых задатчиком 10. Средства такого согласования могут быть выполнены различным известным образом. В этот момент сигнал на выходе схемы 13 сравнения или близок к нулевому. В ходе эксплуатации аппарата у игеньщается сигнал на выходе усилителя 12. На выходе схемы 13 сравнения появляется сигнал рассогласования, который увеличивается по мере увеличения включений аппарата до тех пор, пока он не достигнет порога срабатывания порогового устройства 9. В этот момент иа выходе порогового устройства 9 появляется сигнал, вызывающий срабатывание средств 6 селективного управления набором 5 фильтров, которое приводит к удаЛ1ению одного из фильтров из набора 5 или замене более толстого из фильтров на более тонкий. Порог срабатывания устройства 9 и результирующее изменение общей толщины фильтров подобраны таким образом, чтобы сигнал на выходе усилителя 12 снова стал равен сигналу-источника 14 опорного напряжения. Далее указанный процесс повторяется до полного удаления всех фильтров набора 5 из первичного пучка рентгеновской трубки I. После указанного полного удаления фильтров рентгеновскую трубку эксплуатируют до паспортизированного снижения радиационного выхода. Изобретение основано на том факте, что результаты старения анода трубки эквивалентны с точки зрения; изменения радиационного выхода и.влияния на спектральный состав Излучения фильтрации излучения нecocfapeннoй трубки. В результате этого имеется , возможность откалибровать изменение радиационного выхода

995393 трубки в процессе ее эксплуатации в величинах эквивалентной толщины фильтра, предпочтительно алюминиевого, спектральный ход коэффициента поглощения которого подобен таковому для вольфрама - наиболее щироко используемого материала анодов рентгеновских трубок.i Такая калибровка позволяет в реитге.новскнх аппаратах, предусматривающих фильтрацию излучения в первичном пучке, восстанавливать требуемое спектральное распределение излучения в рабочем пучке и его интенсивность путем уменьшения толщины внещнего фильтра. Поскольку такое уменьщение практически может быть осуществлено только дискретно, то его можно задать порогом срабатывания порогового устройства 9 от сигнала количества выключения или сигнала уменьщения интенсивности излучения в рабочем пучке за фильтром по сравнению с заданной величиной (с учетом уставки аппарата) и изменениями толщины внещних фильтров, устанавливаемых по соответствующим калибровочным графикам, За счет использования предлагаемого технического решения удается повысить реальный срок эксплуатации трубок при„gp o g 2 раза, Формула изобретения I. Рентгеновский аппарат, содержащий рентгеновскую трубку, подключенные к трубке источник высокого напряжения и источник тоКа накала с задатчиками уставок, связанное с источниками коммутирующее устройство, набор фильтров и средства селективного управления набором фильтров, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока эксплуатации рентгеновской трубки, набор фильтров содержит комбинацию фильтров, выполненную с врзможностью ступенчатого уменьшения толщины фильтрующего первичный пучОк материала, в аппарат дополнительно введены счетчик включений, задатчик последовательных значений количеств включений и нуль-орган, причем вход счетчика включений подключен к коммутирующему устройству, выход счетчика включений и задатчик последовательных значений количеств включений подключены к входам нуль-органа, выход которого подключен к средствам селективного управления набором фильтров. 2.Рентгеновский аппарат по п. 1, отличающийся тем, что задатчик снабжен переключателем последовательТных значений количеств включений и выход нуль-органа дополйительно подключен к указанному переключателю. 3.Рентгеновский аппарат, содержащий рентгеновскую трубку, , подключённые к трубке источник высокого напряжения и источник .тока накала с задатчиками уста