Устройство для измерения высокого напряжения на рентгеновской трубе (его варианты)

 

1. Устройство для измерения высокого напряжения на рентгеновской трубке, содержащее два детектора . с противоположным ходом с жесткостью, связанные с детекторами средства формирования сигнала, несущего информацию о величине высокого напря-; жения, и связанный с указанными средствами индикатор, ,отличающ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерений, в устройство введены первый усилитель с постоянным коэффициентом усиления, второй усилитель с переменным коэффициентом усиления и схема сравнения, причем средства формирования сигнала, несущего информацию о величине высокого напряжения , выполнены в виде средств преобразования величины регулирующего воздействия на коэффициент усиления второго усилителя, причем входы усилителей подключены к детекторам, выходь усилителей - к входам схемы сравнения, выход которой подключен к входу управления коэффициентом усиления второго усилителя.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН .

09) 01) З(5и Н 05 G 1/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

У .).

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 3399663/18-25 (22) 19.02.82 (46) 15.09.83. Бюл. N 34 (72) Ф.И.Глезин,Г.Д.Громов,Р.С.Мильштейн и 6.Я.Харон (71) Московский государственныц Ьрдена Трудового Красного Знамени научно-. исследовательский рентгено-радиологический институт (53) 621.38.7(088.8) (56) 1. Патент СЫ й" 4139654, кл. 250-394, опублик..1980.

2. Авторское свидетельство .СССР

N 693548, кл. Н 056 1/26, 1977. . 3. Кронгауз А.Н. и др. Дозиметр "Кремний-1". Медицинская радиология. ,М., "Медицина", 1970 N 9, с. 81-83 ,(прототип). (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ HA РЕНТГЕНОВСКОЙ ТРУБКЕ (,ЕГО ВАРИАНТЫ) (57) 1. Устройство для измерения высокого напряжения на рентгеновской трубке, содержащее два детектора с противоположным ходом с жесткостью, связанные с детекторами средства формирования сигнала, несущего информацию о величине высокого напря-, Ф жения, и связанный с указанными средствами индикатор,,о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерений, в устройство введены первый усилитель с постоянным коэффициентом усиления, второй усилитель с переменным коэффициентом усйления и схема сравнения, причем средства формирования сигнала, несущего информацию о величине высокого напряжения, выполнены. в виде средств преобразования величины регулирующего воздействия на коэффициент усиления второго усилителя, причем входы усилителей подключены к детекторам, выходы усилителей - к входам схемы сравнения, выход которой подключен к входу управления коэффициентом усиления второго усилителя.

2213

104

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что индикатор содержит два независимых подвижных элемента с индивидуальными приводами, причем привод первого подвижного элемента подключен к выходу первого усилителя, средства преобразования величины регулирующего воздействия включают дополнительно введенный функциональный преобразователь и привод второго подвижного элемента, к входу которого подключен выход функционального преобразователя, к входам которого подключены выходы схемы сравнения и первого усилителя, а второй подвижный элемент индикатора несет шкалу напряжений.

3. Устройство по и. 1, о т л и.ч а ю щ е е с я тем, что индикатор дополнительно снабжен неподвижной шкалой мощности дозы.

4. Устройство для измерения высокого напряжения на рентгеновской трубке, содержащее два детектора с противоположным ходом с жесткостью, связанные с детекторами средства формирования сигнала, .несущего информацию о величине высокого напряжения, и связанный с yKàçàííûìè средствами индикатор, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерений, средства формирования сигнала, несущего информацию о величине высокого напряжениу, выполнены в виде индикатора нуля, к входу которого на вст ре чу дру г дру ry подключены детекторы, а основной индикатор выполнен в виде переменного резистора с нанесенной на него шкалой напряжений, управляющий контакт которого связан с индикатором нуля через один из детекторов.

5. Устройство для измерения высокого напряжения на рентгеновской трубке, содержащее два детектора с противоположным ходом с жесткостью, связанные с детекторами средства формирования сигнала, несущего информацию о величине высокого напряжения, и связанный с указанными средствами индикатор, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерений, индикатор выполнен в виде переменного, резистора с на" несенной на него шкалой напряжений и подключен .управляющим контактом к одному из детекторов, а средства формирования сигнала, несущего информацию о величине высокого напряжения, выполнены в виде схемы срав-. нения, к входам которой .подключены детекторы, и подключенного. к выходу схемы сравнения привода перемещения управляющего контакта переменного резистора.

Изобретение относится к рентгенотехнике и может использоваться для определения высокого напряжения на рентгеновской трубке.

Известно устройство для калибров- ки высокого напряжения на рентгеновской трубке по слою половинного осI лабления, содержащее два детектора, измерители сигналов детекторов, два различных фильтра перед детекто- 10 рами (1) >

Известно также устройство для измерения высокого напряжения на рентге новской трубке, содержащее коллиматор, разделяющий .пучок трубки на два I5 отдельных пучка, детекторы излучения в каждом пучке, фильтры различной тол2 щины перед каждым из детекторов, измеритель отношения сигналов детекторов и индикатор величины высокого напряжения на рентгеновской трубке (2) .

Недостатками известных устройств являются невысокая точность (ошибка составляет 20-501 в:зависимости от величины высокого напряжения) и узкий диапазон величин измеряемого напряжения(эти устройства обеспечивают приемлемую точность в диапазоне 5080 кВ), Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для измерения высокого напря.жения на рентгеновской трубке, содержащее два детектора с противоположз 1042213 4 ным ходом с жесткостью, связанные с го подвижного элемента, к входу кодетекторами средства формирования тЬрого подключен выход функциональсигнала, несущего информацию о вели- ного преобразователя, к входам ко.чине высокого напряжения на рентге- - торого подключены выходы схемы сравновской трубке, и связанный с указан- : 5 нения и первого усилителя, а вто- ными средствами индикатор )3) . "-:. рой подвижный элемент. несет шкалу

В известном устройстве сигнал, . напряжений. несущий информацию о величине высо-- Кроме того, измеритель снабжен кого напряжения на рентгеновской - дополнительной неподвижной шкалой трубке и, соответственно, эффектив- .10 для измерения мощности дозы. ной энергии излучения, получали пу-: Во втором варианте выполнения тем деления сигнала одного детекто" средства формирования сигнала, несура на сигнал другого .детектора. В щего информацию о величине высокого ° результате этого для более или менее напряжения, выполнены в виде индикаточных измерений была пригодна толь " 15 тора нуля, к входам которого навстреко ограниченная часть кривой отно- чу друг другу подключены детекторы, шения указанных сигналов поскольку. а основной индикатор выполнен s виде в области высоких напряжений эта переменного резистора с нанесеннои кривая имеет очень пологий вид и точ- на него шкалой напряжений, управляность измерения в этом диапазоне . 20 ющий контакт которого связан с индикатором нуля через один.из детекЦель изобретения - повышение точ- торов. ности и расширение диапазона изме-. В третьем варианте выполнения индикатор выполнен в виде схемы сравПоставленная цель достигается 25 нения, к входам которой подключены тем, что в устройство для измерения: детекторы, и подключенного к выходу высокого напряжения на рентгеновс-, схемы сравнения прйвода перемещения кой трубке, содержащее два детекто- управляющего контакта .переменного ра с противоположным ходом с жест- резистора. костью, связанные с детекторами сред" З0 На фиг. 1 показана блок-схема устства формирования сигнала, несущего ройства для измерения высокого наинформацию о величине высокого на-. -; пряжения на рентгеновской трубке; пряжения на рентгеновской трубке, .и на фиг. 2 - схематический вид индикчсвязанный с указанными средствами . тора устройства; на фиг. 3 - блокиндикатор введены первый усилитель схема устройства, второй вариант;

Э

35 ,с постоянным коэффициентом усиления; на фиг. 4 - то же, третин вариант; второй усилитель с переменным коэф",.: на фиг. 5 — спектральные характерис- фициентом усиления и схема сравне;:: тики (ход с жесткостью) детекторов ния, причем средства формирова-, устройства. ния сигнала, несущего информацию о

Устройство для измерения высокого величине высокого напряжения, выпол- напряжения на рентгеновской трубке нены в виде средств преобразования:- содержит в первом варианте выполвеличины регулирующего воздействия нения первый и второй детекторы 1 на коэффициент усиления второго:уси- и 2, к которым подключены соответлителя, причем входы усилителей под- ственно первый усилитель 3 с посте45 ключены к детекторам, выходы уси-:.. янным коэффициентом усиления и втолителей к входамсхеиы сравнения, вы- - рой усилитель 4 с переменным коэфход которой подключен к входу управ- фициентом усиления. Выходы усилителения коэффициентом усиления второ лей 3 и 4 подключены к входам схемы

ro усилителя. сравнения 5Ä выход которой подклюПри этом, индикатор содержит дйа- чен к входу управления коэффици1

50 независимых подвижных элемента c:èé- ентом усиления второго усилителя 4. дивидуальными приводами, причем прм- Первый вариант измерительной чавод первого подвижного элемента под- сти устройства (фиг.. 1) не является ключен к выходу первого усилителФ",: -- единственно возможным. Его достоинсредства преобразования величины 55 ство заключается в возможности расрегулирующего воздействия включают тяжки шкалы измерения высокого надополнительно введенный функциональ" пряжения, .а также в простоте выполный преобразователь и привод второ- нения.

10422

Для индикации величины высокого напряжения устройство содержит функ-. циональный преобразователь 6, подключенный к выходу схемы сравнения индикатор 7, с двумя подвижными элементами (не показаны), приводимыми в движение от индивидуальных приводов 8 и 9. Вход управления приводом 8 подключен к выходу функционального преобразователя 6, а вход управления приводом 9 - к выходу первого усилителя 3 с постоянным коэффициентом усиления.

Подвижные элементы могут быть выполнены в виде кольцевого цилинд- !5 рического элемента 10 (фиг. 2), на котором нанесена шкала высоких напряжений, и второго поворотного кольца 11, на котором закреплен стрелочный указатель. 12. Измеритель 7 так- 20

we может быть снабжен неподвижной шкалой 13 для измерения мощности дозы.

Во втором варианте выполнения (фиг. 3) устройство для измерения высокого напряжения на рентгеновс- 25 кой трубке содержит два детектора

1 и 2 с противоположным ходом с жесткостью, подключенных навстречу друг другу к стрелочному индикатору нуля 14. К детектору 1 подключен уп- зо равляющий контакт переменного резистора ll5, один конец которого заземлен, На резистор 15 нанесена шкала в киловольтах или. единицах эффективной энергии, 35

В третьем варианте выполнения (фиг. 4) устройство содержит детекторы 1 и 2, которые подключены к входам схемы сравнения 16, выход которой подключен к управляющему входу привода 17 перемещения управляюшего контакта переменного резистора 15 с нанесенной на нем шкалой напряжений.

Устройство работает следующим образом.

Детекторы. 1 и 2 имеют противоположный ход с жесткостью (кривые

А и В на фиг. 5) . В результате этого равенство сигналов детекторов имеет место при определенной эффективной энергии рентгеновского излучения и, соответственно, заданной величине высокого напряжения на рентгеновской трубке ° При попа дании на детекторы 1 и 2 рентгеновского излучения с неизвестной энергией иа выходе схемы сравнения 5 появляется сигнал рассогласования, 13 если эта энергия е соответствует точке пересечения спектральных характеристик детекторов, положение которых установлено коэффициентами усиления усилителей 3 и 4, При наличии сигнала рассогласования этот сигнал воздействует на коэффициент усиления второго усилителя 4 и изменяет его таким образом, чтобы сигналы на выходах усилителей 3 и 4 были равны. В этом случае показания детекторов соответствуют точке пересечения их характеристик, причем это пересечение достигнуто за счет смещения спектральной характеристики комбинации, состоящей из детектора 2 и усилителя 4 (кривые В1-ВА на фиг. 5) °

Таким образом, при заданных характеристиках детекторов 1 и 2 в фиксированном коэффициенте усиления усилителя 3 информацию о длине волны рентгеновского излучения (эффективной энергии и, соответственно, о напряжении на рентгеновской трубке) несет сигнал управления коэффициентом усиления .второго усилителя 4, определяемый выходным сигналом схемы сравнения 5. Для индикации величины высокого напряжения на рентгеновской трубке используют описанный индикатор. Сигнал с выхода схемы сравнения 5 и выхода первого усилителя 3 поступает на функциональный преобразователь 6, который имитирует величину изменения коэффициента усиления второго усилителя 4 и переводит ее в величину, соответствующую энергетическому изменению и абсолютному уровню сигнала. Сигнал преобразователя 6 поступает на привод 8 поворота подвижного элемента 10 индикатора со шкалой высоких напряжений. Одновременно происходит по сигналу первого усилителя 3 поворот подвижного кольца 11 с указателем 12 от привода 9. В установившемся положении указатель 12 показывает на шкале подвижного элемента 10 величину высокого напряжения на рентгеновской трубке. Одновременно этот указатель 12 на дополнительной неподвижной шкале 13 показывает величину мощности дозы в пучке рентгеновской трубки. Эта шкала проградуирована в соответствии со спектральной характеристикой комбинации, состоящей из первого детектора . и перво7 1 042 го усилителя 3 с постоянным коэффициентом усиления.

Измерительная часть устройства .может быть выполнена другим образом. Например, она может быть привязана к системе регулирования коэффициента -усиления второго усилителя 4» По-другому может быть выполнен и индикатор 7 (две отдельные шкалы с независимыми указателями). Достоин-.. 10 ством описанной конструкции является возможность получения двух измерений, на разных шкалах с помощью одного укаI зателя.

Устройство по второму варианту 15 (фиг. 3) работает следующим образом., Изменяя величину сопротивления резистора 15, подключенного к детекторУ

1, производят и изменение соответствующей точки пересечения. Когда индика" 20 тор 14 покажет нуль, это означает, что положение контакта управления резистора 15 соответствует нахрждению точки пересечения кривых А и В и соответственно нахождению величи- 2S ны высокого напряжения на рентгеновской трубке.

213 8

В третьем варианте выполнение (фиг. 4) сигналы детекторов 1 и 2 сравниваются в схеме сравнения 16, разностный сигнал которой управляет приводом 17, перемещающим контакт . управления резистора 15 до тех пор, пока сигналы, детекторов не станут равны друг другу, Поскольку в устройстве имеет мес" то вычитание сигналов, то паразитные добавки при таком вычитании компенсируются, за счет чего точность измерений повышается.

Устройство по второму и третьему вариантам выполнения легко в изготовлении и просто в эксплуатации. Оно может найти широкое применение в рентгеновских лабораториях и кабинетах.

Изобретение обеспечивает расширение диапазона измерений с достаточной точностью высокого напряжения на рентгеновских трубках да 30150 кВ, что охватывает весь диапазон работы рентгенодиагностических аппаратов.

1042213 кг(Ю)

Составитель К.Кононов

Редактор Т.Колб Техред М,Костик Корректор О,Ти гор ,Заказ /150/59 . Тираж 845 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 8-35, Раушская наб., д. 4/g

Фил ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4