Устройство для измерения высокого напряжения на рентгеновской трубке

 

Для повьшения быстродействия устройства в нем каждый из двух полупроводниковых детекторов, которые расположены за фильтрами, выполнен из набора последовательно соединенных полупроводниковых элементов, плоскости р-п-переходов которых пересекают плоскость соответствующего фильтра. По крайней мере один из фильтров может быть в виде полупроводниковой пластины, которая соединяется последовательно с элементами набора. Количество полупроводниковых элементов в каждом наборе желательно выбрать пропорциональным степени ослабления излучения соответствующим фильтром. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. (/)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (И) (51) 4 Н 05 С 1/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 37847.1 5/24-25, 3786243/24-25 (22) 01.09.84 (46) 23.05.86. Бюл. У 19 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и испытательный институт медицинской техники и Московский ордена

Трудового Красного Знамени научноисследовательский рентгено-радиологический институт (72) А.И.Лейченко, Н.Н.Блинов, А.Я.Глиберман, Т.В.Даниленко, И.И.Ковалев, Г.А.Четверикова, P.Â.Ставицкнй и Б.Я.Мишкинис (53) 621.386(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 693548, кл. Н 05 С 1/26, 1977.

Выложенная заявка ФРГ Ф 3014879, кл. Н 05 G 1/32, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ НА РЕНТГЕНОВСКОЙ

ТРУБКЕ (57) Для повьппения быстродействия устройства в нем каждый иэ двух полупроводниковых детекторов, которые расположены эа фильтрами, выполнен иэ набора последовательно соединенных полупроводниковых элементов, плоскости р-п-переходов которых пересекают плоскость соответствующего фильтра. По крайней мере один иэ фильтров может быть в виде полупроводниковой пластины, которая соединяется последовательно с элементами набора. Количество полупроводни- 3 ковых элементов в каждом наборе желательно выбрать пропорциональным степени ослабления излучения соответствующим фильтром. 2 э.п. ф-лы, 2 ил.

1233307

Изобретение относится к области рентгенотехники и предназначено для измерения высокого напряжения на рентгеновской трубке по ее радиационному выходу. 5

Цель изобретения - повышение быстродействия.

На фиг. 1 показана схема устройства для измерения высокого напряжения на рентгеновской трубке; на 1Î фиг. 2 — схема с использованием полупроводниковой пластины в качестве фильтра.

Устройство для измерения высокого напряжения на рентгеновской трубке 15 содержит два фильтра 1 и 2 различной толщины, за которыми установлены два полупроводниковых детектора 3 и

4, каждый из которых образован набором полупроводниковых пластинчатых 2О элементов 5, плоскости р-и-переходов которых перпендикулярны фильтрам 1 ,и 2. Элементы 5 каждого набора соединены последовательно. Детекторы

3 и 4 подключены к схеме б обработ- 25 ки, которая .может состоять иэ схемы

7 деления и индикатора 8.

По меньшей мере один фильтр (например, фильтр 2) может быть выполнен в виде полупроводниковой пластины, последовательно соединенной с полупроводниковыми элементами 5 соответствующего набора.

Длина всех элементов 5 в направлении распространения излучения выбрана не меньшей длины поглощения излучения наибольшей измеряемой энергии.

Устройство работает следующим образом.

Излучение рентгеновской трубки, напряжение на которой измеряется, проходит через фильтры 1 и 2, в результате чего оно по различному ослабляется и по различному фильтруется. Детекторы 3 и 4 преобразуют прошедшее излучение в электрические сигналы, которые делятся друг на дру

ra в делителе 8 схемы 6 обработки, Полученное частное является функцией эффективной длины волны (энергии) излучения и, соответственно, напряже ния на рентгеновской трубке, Сигнал с выхода схемы 7 деления поступает на калиброванный в кВ индикатор 8.

Повышение точности измерения достигается за счет увеличения чувствительности детекторов, так.как при работе в режиме фото-ЭДС последовательное соединение обеспечивает суммирование сигналов с полупроводниковых элементов 5, т.е. сигнал с детектора 3 и 4 U = 7 U;, где U; — сигнал элемента стопки.

Повышение быстродействия в предлагаемом устройстве обеспечено следующими факторами. При последовательном соединении полупроводниковых элементов 5 их емкости соединены также последовательно, т.е. при идентичности элементов 5

С

С

Ы где C — емкость детектора;

С„- — емкость элемента 5;

Й - количество этих элементов в детекторе 3 или 4.

Снижение емкости детекторов 3 и 4 вызывает и пропорциональное повышение быстродействия в соответствии с величиной постоянной времени

= CR„, где R„ - сопротивление нагрузки детекторов Э или 4. В каждом из детекторов Э и 4 количество элементов 5 ограничено приблизительно двадцатью, поскольку для работы в режиме суммирования их сигналов необходимо выполнение условия Rä > 5R, где Кн сопротивление нагрузки, R — сопротивление детектора протеканию тока.

При R = 5 10 -10 Ом и R 10 Ом, И 6 20.

Поскольку фильтры 1 и 2 ослабляют излучение в разной степени, то при одинаковом количестве элементов

5 в каждом детекторе Э и 4 их сигналы различны с сохранением знака этого различия (т.е. сигнал с детектора 3 за более тонким фильтром 1 всегда -больше сигнала с детектора 4 за более толстым фильтром 2). Это не всегда позволяет построить хорошую калибровочную кривую. В предлагаемом устройстве имеется возможность в определенной мере устранить этот недостаток за счет выбора количества полупроводниковых элементов 5 в каждом детекторе 3 и 4 пропорциональным степени ослабления излучения задания энергии, расположенным перед фильтром„ т.е.

A< Ny

А М где А1 и А — степени ослабления излучения фильтрами 1 и 2 излучения с некоторой эффективной энергией Е >, N u N - количество элементов

5 в детекторах 3 и 4.

При выборе величины примерно в середине интервала рабочих напряжений на трубке можно получить более удобную калибровочную кривую устройства.

Выполнение по меньшей мере одного из фильтров 1 или 2 в виде полупроводниковой пластины, последовательно подключаемой к элементам 5 соответствующего детектора 3 или 4, позволяет производить измерения в области низких напряжений на трубке, ког" да основной сигнал детектора обусловлен сигналом этой пластины., Вместо двух фильтров I и 2 разной толщины можно использовать просто один фильтр, что особенно целесооб" разно в варианте с выполнением фильтра в виде полупроводниковой пластины.

Предлагаемое устройство может входить в состав рентгеновского аппарата в цепи регулирования высокого напряжения.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения высокого напряжения на рентгеновской

233307 4 трубке, содержащее два полупроводниковых детектора, расположенных за различными фильтрами, и схему деления сигналов детекторов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, каждый полупроводниковый детектор образован набором последовательно соединенных полупроводниковых элементов, плоскос. ти р-и-переходов которых пересекают плоскость соответствующего фильтра и длина которых в направлении распространения излучения выбрана не меньшей длины полного поглощения излучения с максимальной рабочей энергией.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю m е е с я тем, что по меньшей мере один иэ фильтров выполнен в виде полупроводниковой пластины, причем полупроводниковая пластина последовательно соединена с полупроводниковыми элементами набора.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что количество полупроводниковых элементов в каждом наборе пропорционально степени ослабления излучения соответствующим фильтром.

Фиг. f

123330 J

Составитель К. Кононов

Техред 9.Гортвай

Редактор А.Сабо

Корректор В.Синицкая

Тираж 765

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

313035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Закаэ 2785/58

Подписное

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4