Рентгеновский аппарат

 

РЕНТГЕНОВСКИЙ АППАРАТ, содержащий рентгеновскую трубку, блок задания величины анодного напряжения, выход которого соединен с первым входом регулируемого источника высокого напряжения, вькод которого соединен с анодом рентгеновской трубки, изме- . рительный делитель напряжения, подключенный к аноду рентгеновской трубки и к второму входу регулируемого источника высокого напряжения, блок задания величины анодного тока, первый выход которого соединен с первым входом регулируемого источника напряжения накала, выход которого соединен с нитью накала рентгеновской трубки , измеритель тока рентгеновской трубки, подключенный выходом к второму входу регулируемого источника напряжения накала, два компаратора и источник опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности аппарата за счет улучшения защиты рентгеновской трубки от превьппения предельно допустимых параметров рабочего режима, в аппарат введены блок согласования , два переключателя, RS-триггер , формирователь импульсов, элементы И, НЕ, ИЛИ, три компаратора, нелинейный делитель напряжения, блок делителей напряжения и блок умножения , причем к рабочим входам первого переключателя подключены выход блока задания высокого напряжения и измерительный делитель напряжения, к рабочим входам второго переключателя подключены выход блока задания величины анодного тока и измеритель тока рентгеновской трубки, к входам первого компаратора подключены выход второго переключателя и через нелинейный делитель выход первого переключателя , к входам второго компара-, тора подключены выход второго переключателя и первый выход блока делителей напряжения, к входу которого подключен источник опорного напряжения, к входам третьего компаратора подключены выход первого переключателя и второй выход блока делителей напряжения, к входам четвертого компаратора подключены выход блока умножения, к входам СО которого подключены выходы первого :о и второго переключателей, и третий выход блока делителей напряжения, к входам пятого компаратора подключены выход блока чогласования, к вхо дам которого подключены выходы регулируемого источника напряжения накала , и четвертый выход блока делителей напряжения, выходы компараторов подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу элемента НЕ и R-входу RS-триггера, .выход элемента НЕ-подключен к одномУ входу элемента И, к другому входу

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) 3 5)) . Н 05 G 1/46 а::з-л:; (i

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3625368/18-25 (22) 19.07.83 (46) 15.09.84. Бюл. 1Ф 34 (72) А.С.Сидоренко, А.И.Лисицын и В.С.Городейкин (7 1) Научно-исследовательский институт интроскопии (53) 621.386(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 980299, кл. Н 05 С 1/32, 1981.

2. Выложенная заявка ФРГ

II« 2908767, кл. H 05 G 1/46, опублик.

1980. (54) (57) РЕНТГЕНОВСКИЙ AIIIIAPAT, содержащий рентгеновскую трубку, блок задания величины анодного напряжения, выход которого соединен с первым входом регулируемого источника высокого напряжения, выход которого соединен с анодом рентгеновской трубки, изме- . рительный делитель напряжения, подключенный к аноду рентгеновской трубки и к второму входу регулируемого источника высокого напряжения, блок задания величины анодного тока, первый выход которого соединен с первым входом регулируемого источника напряжения накала, выход которого соединен с нитью накала рентгеновской трубKH измерйтель тока рентгеновской трубки, подключенный выходом к второму входу регулируемого источника напряжения накала, два компаратора и источник опорного напряжения, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности аппарата за счет улучшения защиты рентгеновской трубки от превышения предельно допустимых параметров рабочего режима, в аппарат введены блок согласования, два переключателя, RS-триггер, формирователь импульсов, элементы И, НЕ, ИЛИ, три компаратора, нелинейный делитель напряжения, блок делителей напряжения и блок умножения, причем к рабочим входам первого переключателя подключены выход блока задания высокого напряжения и измерительный делитель напряжения, к рабочим входам второго переключателя подключены выход блока задания величины анодного тока и измеритель тока рентгеновской трубки, к входам первого компаратора подключены выход второго переключателя и через нелинейный делитель выход первого переклю- I чателя, к входам второго компаратора подключены выход второго переключателя и первый выход блока де- С лителей напряжения, к входу которого подключен источник опорного Ct напряжения, к входам третьего комЮ паратора подключены выход первого переключателя и второй выход блока делителей напряжения, к входам четвертого компаратора подключены выход блока умножения, к входам

I которого подключены выходы первого и второго переключателей, и третий выход блока делителей напряжения, к входам пятого компаратора подключены BbKop блока согласования, к вхо- дам которого подключены выходы регулируемого источника напряжения нака-. ф» ла, и четвертый выход блока«делителей напряжения, выходы компараторов подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу элемента НЕ и R-входу RS-триггера, выход элемента НЕ подключен к одному входу элемента И, к другому входу

1113911 которого подключен . выход, формирователя импульсов, выход элемента И подключен к S-входу RS-триггера, выход которого подключен к коммутируюИзобретение относится к рентгенотехнике и может быть использовано при создании рентгеновских аппаратов повышенной надежности.

Известен рентгеновский аппарат,,S содержащий регулируемый источник высокого напряжения, на выход которого подключена рентгеновская трубка, регулируемый источник напряжения накала, выход которого соединен с нитьк1О накала рентгеновской трубки, выходы. схемы сравнения и источника опорного напряжения соединены с входами элемента сравнения, выход которого соединен с первым управляющим входом регулируемого источника высокого напряжения, интегратор, выход которого соединен через пороговый элемент с вторым входом регулируемого источника высокого. напряжения и пер- 2О вым выходом регулируемого источника напряжения накала )1j .

Недостаток известного рентгеновского аппарата — низкая надежность из-за того, что в нем могут возникать режимы работы, при которых превышаются значения предельно допустимых параметров рентгеновской трубки, в результате чего она выходит из строя. ЗО

Наиболее близким техническим решением к изобретению является рентгеновский аппарат, содержащий рентгеновскую трубку, блок задания . величины анодного напряжения, выход которого соединен с первым входом регулируемого источника высокого напряжения, выход которого сое- динен с анодом рентгеновской трубки, измерительный .делитель напряжения, 4О подключенный к аноду рентгеновской трубки и к второму входу регулируемого источника высокого напряжения, блок задания величины анодного тока, первый выход которого соединен с 4> первым входом регулируемого источнищим входам регулируемого источника высокого напряжения, регулируемого источника напряжения. накала, первого и второго переключателей. ка напряжения накала, выход которого соединен с нитью накала рентгеновской трубки, измеритель тока рентгеновской трубки, подключенный выходом к второму входу регулируемого источника напряжения накала, два компаратора, источник опорного напряжения, причем блок задания высокого напряжения выполнен в виде памяти программ для задания режимов работы аппарата через компараторы I„Z) .

Недостаток данного технического решения заключается в том, что в аппарате нет средств для обеспечения защиты рентгеновской трубки при всех возможных режимах ее работы.

Цель изобретения — повышение надежности аппарата за счет улучшения защиты рентгеновской трубки От превышения предельно допустимых параметров рабочего режима.

Поставленная цель достигается тем, что в рентгеновский аппарат, содержащий рентгеновскую трубку, блок задания величины анодного напряжения, выход которого соединен с первым входом регулируемого источника высокого напряжения, выход которого соединен с анодом рентгеновской трубки, измерительный делитель напряжения, подключенный к аноду рентгеновской трубки и к второму входу регулируемого источника высокого напряжения, блок задания величины анодного тока, первый выход которого соединен с первым входом регулируемого источника напряжения накала, выход которого соединен с нитью накала рентгеновской трубки, измеритель тока рентгеновской трубки, подключенный выходом к второму входу регулируемого источника напряжения накала, два компаратора и источник опорного напряжения, введены блок согласования, два переключателя, RS-триггер, формирователь импульсов, элементы И,НЕ,ИЛИ, три

1113911 компаратора, нелинейный делитель напряжения, блок делителей напряжения и блок умножения, причем к рабочим входам первого переключателя подключены выход блока задания высокого напряжения и измерительный делитель напряжения, к рабочим входам второго переключателя подключены выход блока задания величины анодного тока и измеритель тока рентгенов- 10 ской трубки, к входам первого компаратора подключены выход второго переключателя и через нелинейный делитель выход первого переключателя, к входам второго компаратора подклю- 15

:чены выход второго переключателя и первый выход блока делителей напряжения, к входу которого подключен источник опорного напряжения, к вхо-. дам третьего компаратора подключены 20 выход первого переключателя и второй выход блока делителей напряжения, к входам четвертого компаратора подключены выход блока умножения, к входам которого подключены выходы 25 первого и второго переключателей, и третий вход блока делителей напряжения, к входам пятого компаратора подключены выход блока согласования, к входу которого подключен выход регулируемого источника напряжения канала и четвертый выход блока делителей напряжения, выходы компараторов подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу элемента НЕ и R-входу RS-триггера, 35 выход элемента НЕ подключен к одному входу элемента И, к другому входу которого .подключен выход формирователя импульсов, выход элемента И

40 подключен к $-входу RS-триггера, выход которого подключен к коммутирующим входам регулируемого источни- .ка высокого напряжения, регулируемого источника напряжения накала, первого и второго переключателей.

На фиг. 1 показана. структурная схема рентгеновского аппарата; на фиг. 2 — область надежной работы такого аппа т ра а.

$0

Рентгеновский аппарат содержит регулируемый источник 1 высокого напряжения, регулируемый источник 2 напряжения накала рентгеновской трубки 3, измерительный делитель 4 напряжения, измеритель 5 тока рент.1еновской трубки 3, блок 6 задания величины анодного напряжения, блок 7 задания величины анодного тока, блок 8 согласования, переключатели 9 и 10, блок 11 индикации, RS-триггер 12, формирователь 13 импульсов, элемент И 14, элемент HE 15, элемент ИЛИ 16, компараторы 17-21, источник 22 опорного напряжения, блок 23 делителей напряжения, нелинейный делитель 24 напряжения, блок 25 умножения. т

На фиг, 2 позициями 26 — 30 обозначены характерные точки рабочей области рентгеновской трубки.

Рентгеновский аппарат работает следующим образом.

В плоскости, определяемой током и напряжением на рентгеновской трубке 3, существует область, в которой обеспечивается нормальный режим ее работы. При малых напряжениях на рентгеновской трубке 3 меньше, чем

02, эта область располагается справа от кривой 0-26 (фиг. 2), которая показывает наибольший анодный ток при максимально допустимом напряжении на нити накала рентгеновской трубки 3. В диапазоне напряжений Ug-Ug рабочая область ограничивается максимальным током анода и расположена ниже прямой 26-27. В диапазоне напряжений Uy -Бо о„рабочая область ограничена кривой 27-28, которая характеризует работу рентгеновской трубки при максимально допустимой мощ-, ности на ее аноде. Прямая 27-29 характеризует работу рентгеновской трубки 3 при максимально допустимом на ней напряжении. Участок 29-30 определяет минимально допустимый ток рентгеновской трубки 3 в диапазоне напряжений U< -Бд „, х, при котором возможен пробой трубки под напряжением без тока анода. Предлагаемый рентгеновский аппарат исключает возможность работы рентгеновской трубки 3 за ее рабочей областью.

Перед подачей напряжения на рентгеновскую трубку 3 блоками 6 и ? задают требуемые значения напряжения и анодного тока на рентгеновской трубке 3. На выходах блоков 6 и 7 устанавливаются значения управляющих напряжений, которые соответствуют требуемому напряжению на рентгеновской трубке 3 и ее анодному току.

При этом на выходе RS-триггера 12 сиг. нал равен нулю, в результате чего источники 1 и 2 выключены, а переклюS 11139 чатели 9 и 10 находятся в. таком положении, когда напряжение с блоков 6 и 7 поступает на выходы переключателей 9 и 1.0. Напряжение с выхода первого переключателя 9 подается на пер- 5 вый вход третьего компаратора 19 и на один вход блока 25 умножения.

На второй вход компаратора 19 подается напряжение с второго выхода блока 23 делителей напряжения, соот- 1О ветствующее максимальному напряжению на рентгеновской трубке 3. Компаратор 19 срабатывает тогда, когда напряжение на его первом входе больше, чем на втором, т.е. когда устанавли- 15 вают напряжение на рентгеновской труб ке 3 больше максимально допустимого., Блок 23 делителей напряжения формирует на своих выходах из напряжения источника 22 опорного напряжения ряд N напряжений, соответствующих макси мально допустимому напряжению на рентгеновской трубке 3 (второй выход ь ), максимально допустимому напряжению накала рентгеновской трубки 3 (четвертый выход о), максимально допустимому анодному току рентгеновской трубки 3 (первый выход a ) и максимально допустимой мощности, рассеиваемой на аноде рентгеновской ЗО трубки 3 (третий выход с) .

Кроме того, напряжение с выхода первого переключателя 9 подается через нелинейный делитель 24 напряжения на первый вход первого компарато- 5 ра 17.

Нелинейный делитель 24 обеспечивает на своем выходе нулевое напря- . жение при малых входных напряжениях и формирование заданного напряжения 40 при больших входных напряжениях. Он предназначен для формирования линии

29-30 (фиг. 2) . Делитель 24 может быть реализован с помощью последовательно соединенных стабилитрона и ре45 зистора при съеме выходного напряжения с резистора.

На второй вход компаратора 17 подается напряжение с выхода переключателя 10. Компаратор 17 срабатывает тогда, когда напряжение на его первом входе больше, чем на втором, т.е. когда анодный ток трубки 3 меньше заданного тока, который устанавливается в зависимости от величины напряжения на рентгеновской трубке 3.

Напряжение с выхода переключателя 10 подается также на первый вход

1;1 6 второго компаратора 18, на второй вход которого подается напряжение с первого выхода q блока 23 делителей напряжения, которое соответствует максимально допустимому анодному току рентгеновской трубки 3. Компаратор 18 срабатывает тогда, когда напряжение íà его первом входе больше, чем на втором, т.е. когда анодный ток рентгеновской трубки 3 больше максимально допустимого тока.

Напряжение с выхода переключателя 10 подается на второй вход блока 25 умножения, на выходе которого формируется напряжение, соответствую-щее мощности на аноде трубки 3.

Это напряжение подается на первый вход четвертого компаратора 20, на второй вход которого подается напряжение с третьего выхода С блока 23 делителей напряжения, на аноде рент геновской трубки 3. Компаратор 20 срабатывает тогда, когда мощность на аноде трубки 3 превышает максимально допустимую мощность.

На первый вход пятого компаратора 21 поступает сигнал с блока 8 согласования, пропорциональный напряжению накала рентгеновской трубки 3, а на его второй вход — сигнал с четвертого выходао блока 23 делителей напряжения. Компаратор 21 срабатывает, когда напряжение канала превышает максимально допустимое значение.

Сигналы с выходов ком

17-21 поступают на входы элемента ИЛИ 16. Если по любому одному из параметров рабочего режима рентгеновской трубки 3 есть превышение-над предельно допустимыми значениями, на выходе элемента ИЛИ 16 появляется сигнал логической"единицы", а на соответствующем входе элемента И 14 сигнал логического "нуля". В этом случае сигнал с формирователя 13 импульсов, по которому производится запуск аппарата, т.е. подача высокого напряжения и напряжения накала на рентгеновскую трубку 3, не проходит через элемент И 14, и RS-триггер 12 остается в прежнем состоянии. Это означает невозможность включения аппарата.

Если с помощью блоков 6 и 7 задан режим, который находится в рабочей области трубки, то сигнал с формирователя 13 импульсов проходит íà RSтриггер 12. Последний перебрасывает1113911 ся, а на его выходе появляется сигнал, равный единице. Этот сигнал поступает на коммутирующие входы регулируемых источников 1 и 2 высокого напряжения и напряжения накала и 5 включает их. Кроме того, сигнал с выхода RS-триггера 12 поступает на коммутирующие входы переключателей 9 и 10, подключая их на передачу к выходам сигналов обратной связи с измерительного делителя 4 напряжения и измерителя 5 тока рентгеновской трубки 3. Блок 11 индикации сигнализирует о том, что подано высокое напряжение. В результате этого начитает1 контролироваться реальный режим работы трубки 3 по величине напряжения на трубке 3 и по величине анодного тока.

Таким образом, в предложенном ап- парате обеспечивается контроль за работой рентгеновской трубки 3 по пяти основным параметрам — максимальному высокому напряжению, максимальному анодному току, максимальйому напряжению накала, максимальной мощности, рассеиваемой на аноде рентгеновской трубки З,и минимальному токУ при определенных нагрккениях на ,трубке 3. При выходе одного из па раметров из рабочей области триггер 12 возвращается в исходное сос тояние, выключая регулируемые источники 1 и 2. 1

По .сравнению с известными предложенный рентгеновский аппарат обладает более высокой надежностью, которая достигается за счет обеспечения постоянного контроля рабочего режима работы рентгеновской трубки как в процессе его задания, так и в течение работы рентгеновского аппарата.

1113911, Составитель К.Кононов

Редактор М.Келемеш Техред JI.Микеш . Корректор A.Tÿñêî

Заказ 6637/46 Тирвк 782 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал GIHI "Патент", г.уагород, .ул.Проектная, 4