Устройство для измерения параметров экспозиции рентгеновского аппарата

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЦ- НИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭКСПОЗИЦИИ РЕНТГЕНОВСКОГО АППАРАТА, содержащее детектор излучения, соединительный кабель, блок преобразования сигнала постоянного тока детект<^ вапучения в сигнал переменного тсжа, пощыноченный к нему управпявмыЛ усилитель переменного тока, цепи формирования сигналов мощности дозы, коммутатор узЕаэанных цепей и ивдакаторное устройство, отличающ е .е с я теМ| что, с целью упро1аения подстройки схемы в широком диапазоне измеряемых мощностей до;»!, блок преобразования содеряшт управляемый делитель напряжештя и модуляторный уев-/: литель, в устройство введен блок одновременшж^о упразаления делителем напряжения и усилителем переменного тока с инф(^>&мационным входом, подключенным к , детектору излучения, и выходами, подклюй ченными к входу управления коэффвцве»- том деления делвтеля напряженвя в входу' управления коэффициентом усв1юнвя усвлв-» теля переменного тока.V §^>&о ел 1^

I (19) (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А эщ Н 05 4 1/26: G 01 Т 1/17

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТСВСНОВУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3520168/18 25 (22) 13. 12. 82 (46) 15.03,84. Бюл. М 10 (72) Н.Н.Блинов, Ф.И.Глезин,Г.Д.Громов, Р..С.Мильштейн и ЮкЯ.Харон

-(7 1) Всесоюзный: научжжсследователь - ский и испытательный институт медицинской техники (53) 621. 386:539.1. 074(088.8). (56) 1. Выложенная заявка. ФРГ

М 3007621, кл. Н 05 Q 1/26, апублик. 1981.

2. Блинов Н.Н. Рентгеновские питаю mme устройства. М., Энергия . 1980, с. 108-1 12.

3. Клюев В.В,Режтенотехника. Саравоч ак, кн. 1, МВ к Машиностроение, 1980, се46-47 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭКСПОЗИЦИИ РЕНТГЕНОВСКОГО АППАРАТА, содержащее детектор излучения, соединительный кабель, блок преобразования сигнала постоянного тока детектора иэлучеюя в carat пере« менного тока, подключенный к нему управляемый усилитель переменного тока, цепи формирования сигналов мощности дозы, коммутатор ую азанных цепей и индикаторное устройство, о т л и ч а ющ е .е с я тем, что, с целью упрощения подстройки схемы в широком диапазоне измеряемых моаностей дозы, блок преобразования содержит управляемый делитель напряжения и модуляторный уси-., литель, в устройство введен блок одновременного управления делителем напряжения и усилителем переменного тока с . информационным входом, подключенным к, петекеппв nsnssonss, в емкепемп, nossnns

ЧЕВПММП К ВВОДЕ УПРВВПЕВВВ ПСЕДфВСВЕВ»

ЕСМ ПЕПЕВВВ ПЕПВЕЕПВ ВВППЕСПЕПЕВ К ВЕЕПКЕ управления коэффициентом усиления усили ф тепя переменки о тока.

1080254

Изобретение относится к рентгенотехнике, а,более конкретно, к устройствам для измерения параметров экспозиции рентгеновского аппарата.

Известно устройство для измерения 5 параметров экспозиции рентгеновского аппарата, включающее измерительные элементы, включенные в главную цепь аппарата для получения сигналов, пропорциональных высокому напряжению и току накала на рентгеновской трубке, аналогоцифровой преобразователь, микропроцеосор и индикаторы мгновенных величин параметров просвечивания (1).

Недостаток известного технического решения заключается в том, что параметры экспозиции определяются косвенным образом, по электрическим парамет» рам, что может приводить к погрешностям в конечном результате измерений. 20

Известны устройства для измерения параметров экспозиции рентгеновского аппарата, содержащие ионизационную камеру, усилительную схему и схему обработки сигналов усилительной схемы для лолу- 25 чения сигналов, пропорциональных искомым параметрам (2) .

Известные устройства характеризуются невысокой точностью, что связано с использованием подверженного дрейфу усили-30 теля постоянного тока.Наиболее близким техническим решени .ем к предлагаемому является устройство для измерения параметров экспозиции рент. геновского аппарата,содержащее детектор излучения, соединительный кабель, блок преобразования сигнала постоянного тока детектора излучения в сигнал переменного тока на динамическом конденсаторе, подключенный к 7KGaaHHoM> блоку 5flrpGB 40 ляемый усилитель переменного тока, це,пи формирования сигналов мощности и go;зы, переключатели указанных пеней, ин дикаторное устройство (3), НедостаткОм этОГО устройства явля», ется сложность настройки схемы в широком диапазоне мощностей дозы из-за ограниченности динамического диапазона,. кощ енсатора, что при эксплуатации уст-. ,ройства приводит к дополнительным по: грешностям.

Цель изобретения — упрощение подстройки схемы в широком диапазоне измеряемых мощностей дозы.

Поставленная цель достигается тем, 55 что в устройстве для измерения парамет» роВ экспозиции рентгеновского аппарата, содержащем детектор излучения, соедиютельный кабель, блок преобразования сигнала постоянного тока детектора излучения в сигнал переменного тока, подключенный к нему управляемый ycsaaтель переменного тока, цепи формирования сигналов мощностей дозы, коммутатор указанных цепей и индикаторное устройство, блок преобразования содержит управляемый делитель напряжения и модуляторный усилитель, в устройство введен блок одновременного управления делителем напряжения и усилителем переменного тока с информационным входом, подключенным к детектору излучения, и выходами, подключенными к входу управления коэффициентом деления делителя напряжения и входу управления коэффициентом усиления усилителя переменного тока.

На чертеже показана схема режтеновского аппарата с устройством для измерения параметров экспозиции.

Рентгеновский аппарат содержит рентгечовскую трубку 1, подключенную к регулируемым источникам высокого напряжения 2 и тока накала 3. Источниками 2 и 3 управляет блок управления 4, выполнение которого может быть весьма различным в зависимости от совокупности выполняемых им функций.

Устройство для измерения экспозицисжных параметров рентгеновского аппарата, а именно. . дозы, мощности дозы, и време- . ни экспозиции, содержит детектор излучения 5, например полупроводниковый, подключенный к усилительной схеме 6 с помощью экранированного кабеля. Схема 6 включает управляемый делитель нанряже ния 7, модуляторный усилитель 8 и регулируемый усилитель переменного тока 9.

Вся схема 6 заключена в заземленный корпус. К регулируемым входам делителя 7 и усилителя переменного тока 9 подключены выходы блока управления 10, к информационному. входу которого подключен детектор излучения 5. Назначение блока управления 10 состоит в ром, чтобы установить коэффициент деления делителя 7 таким образом, чтобы поступающий на вход модуляторного усилителя 8 сигнал по величине соответствовал диапазону работы усилителя 8, и одновременно установить коэффициент усиления уси лителя переменного тока 9 таким образом, чтобы восстановить пропорциональность амплитуды .выходного сигнала усилителя 9 сигналу детектора излучения 5 при заданном для всей усилительной схе3 1080 мы 6 коэффициенте пропорциональности ."

Очевидно при этом, что коэффициенты деления делителя напряжений 7. и усиления усилителя переменного тока 9 являются взаимосвязанными величинами. 5

Выходной сигнал переменного тока усилителя 9 поступает на буферные схемы 11 и 12, осуществляющие развязку„. отдельных цепей измерения, С выхода буферной схемы l l сигнал переменного 0 тока поступает на детектор 13, представляющий собой, например, амплитудный детектор. Кроме то о, сигнал с выхода буферной схемы 11 поступает на счетчик времени 14, который производит 15 счет периодов или полупериодов сигнала переменного тока фиксированной частоты (задаваемой частотой выходного сигнала модуляторного усилителя 8 и, соответст. венно, на выходе которого появляется цифровой код времени, прошедшего с начала экспозишп4

К выходу буферной схемы 12 через выпрямитель 15 подипочен интегратор 16. Бень из элеменгов 12, 15 и 16 абра- 25 зует цепь формирования сигнала дозы. цепь из элементов ll 13 образует цепь формирования сигнала мощности дозы, .а цепь из элементов 11, 14 -цепь измерения времени экспозиции. 30

Детектор 13 и интегратор 16 через управляемый коммутатор 17 подключены к аналого«цифровому преобразователю напряжение-время 18. В свою очередь, счетчик времени 14 и выход пре- 35 образователя 18 подключены к управляе. . мому коммутатору 19>, выход которого подкпючен к индикаторному устройству 20.. Индикаторным устройством 2О, коммутаторами 18 и 19 управляют с 40 помощью внешнего блока управления 21.

Предлагаемое устройство ддя измерения экспозиционных параметров рентгеновского. аппарата может испстьзоваться и для регулирования аппарата. 45

Так,. цепь измерения мощности может использоваться для регулирования высокого напряжения и/или анодного тока ретгеновской трубки 1. Для этого выход детектора 13 подключается к блоку уп- 50 равления 4 источниками высокого напряжения 2 и тока накала 3, причем в этом случае блок управления должен содержать схему сравнения и источник опорного напряжения для формирования 55 цели отрицательной обратная связи.

Hem. измерения дозы может испсщьзоваться для отключения аппарата по

254 4 достижении заданной дозы излучения. В этом случае блок управления 4 содержит пороговое устройство с регулируемым порогом срабатывания, выходной сигнал которого отключает источники

2 и 3.

Бень измерения времени экспозиции может использоваться в режиме рабс гы аппарата с заданной экспозицией.

В. этом случае выход счетчика времени

14 также подключается к пороговому устройству в блоке управления 4. При этом аппарат может работать в режиме стабилизации мощности дозы, как это было показано вьппе.

Выбором режимов работы аппарата можно также управлять с внешнего блока управления 21 путем подкдюче« ния его соответствующего выхода к входу выбора режима работы блока управпения 4 источниками высокого нацряжения 2 и тока накала 3

Рентгеновский аппарат с устройством для измерения экспозиционных параметров работает следующим образом.

При включении рентгеновского ацпарата излучение трубки 1 воздействует на детектор 5, на выходе которого появляется сигнал постоянного тока. Этот сигнал поступает в усилительную схему 6 и схему 10 управления коэффициентами деления делителя 7 и усипения усилителя переменного тока 9. В зависимости от величины сигнала детектора 5 блок 10 уотанавливает взаимосвязанные значения указанных коэффициентов. Сигнал с делителя 7 поступает на модудяторный уси дитедь 8, причем величина сигнала подогнана под диапазон работы мощщяторного усилителя 8, на выходе которого формируется сигнал переменного тока заданной частоты, амплитуда которого пропорцио . напьна входному сигналу. В качестве модупяторного усилителя 8 может быть использована интегральная схема тяпа

140 УД 13. Сигнал переменного. тока с выхода модуляторного усилителя 8 поступает на усилитель переменного тока 9 с регулируемым коэффициентом усиления, благодаря которому восстанавливается требуемый коэффициент йропорциональнооти .между сагиалом детектора 5 и амплитудой выходного сигнала усилительной схемы 6 при изменении коэффициента де ления делителя 7.

И спацьзоваиие преобразования сигнала постоянного тока s сигнал переменного тока позволяет устранить дрейф усипи1080254

I

- тельной схемы, присущий усилителя постоянного тока, Сигнал переменного тока с выхода усилительной схемы 6 поступает на цепи измерения дозы, измерения мощности до- 5 эы и измерения времени экспозиции, причем каждый результат измерения может быть селективно индицирован на одном . и том же одноканальном индикаторе, проградуированном в соответствующих 0 единицах.

Это достигается за счет приведения сигналов постоянного тона на выходе де» тектора 13 цепи измерения мощности дозы и интегратора 16 цепи измерения 15 дозы к временному сигналу, по своему характеру идентичному сигналу на выходе счетчика времени 14 цепи измерения времени экспозиции При этом, в качестве индикатора может быть использова- 20 но таймерное устройство. Указанное преобразование осуществляют с помошью преобразователя напряжение-время 1 8, к которому через коммутатор 17 под клвчены выходы детектора 13 и интегратора 16. Подключением к преобразователю

18детектора 13 или интегратора 16 управляют с блока управления 21 путем переключения коммутатора 17. Ha индикаторное устройство 20 постудают щ либо сигналы со счетчика времени 14, либо сигналы с выхода преобразователя 18.

Это осуществляется путем переключения с блока управления 21 коммутатора 19, введенного между индикаторным yerpoler вом 20 и счетчиком времени 14 и преобразователем 18.

Таким образом, в ходе экспозиции может быть сепективно измерен и.инцици- рован любой из ее параметров, вкпючаю3цих дозу, мощнос гь дозы и время экспозипни, причем индикация осуществляется на едином устройстве.

При этом ошибка измерений уменьшена за счет работы схемы устройства на сигнале переменного тока, что;обусх, лавливает уменьшение, габаритов устpoQcTBB (высокочастотные KOM1IoseHTbl су,щественно меньше компонентов схем, работающих на сигналах постоянного тока).

Кроме того, измерение того или asoro параметра может быть связано с режимом работы аппарата .Например, spa стабилизации мощности дозы и установки

1времени escaossrlaa целесообразно измерять экспозиционную дозу. При работе в режиме реле экспозиции прн заданной экспозиционной дозе целесообразно измерять время экспозиции и т.п. Из этого следует, что предложенное устройство обеспечивает гибкое сочетание измерений с режимами работы рентгеновского аппарат. При этом. обеспечена простая подстройка схемы но всем диапазоне измеряемых мощностей дозы.

esm aa шй алев ., . tarenoaза.Ивоне, 4

llitl авве 1375/ 5 Т аа 783