Рентгеновский генератор

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дц 4 Н 05 G 1/10

ВСЕ.ГР!". 1" й 13,:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

QRBJ! il1 .! гав Л °

Н А BTOPGH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ равления, вырабатывающую управляющие импульсы, вход которой соединен с выходом измерительного блока, а выходы — с- управляющим входом высокочастотного преобраеователя и цепью накала рентгеновского излучателя, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования при увеличении его быстродействия, в генератор введены после" довательно включенные между сетевым выпрямителем и высоковольтным вы. прямителем второй высокочастотный преобразователь и второй главный трансформатор, а также блок сдвига фазы управляющих импульсов, включенный между выходом системы управления и управляющим входом второго преобразователя.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2800751/18-25 (22) 24 ° 07, 79 (46) 23.12.86. Бюл. 1Ф 47 (72) В.Н.Твердохлебов и Б.И.Чирков (53) 621.386(088.8) (56) 1. Выложенная заявка ФРГ

Р 2444193, кл. Н 05 G 1/12, опублик. 1975.

2. Выложенная заявка ФРГ, Ф 2128248, кл. 21 g 20/01, опублик. 1973. (54)(57) РЕНТГЕНОВСКИЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий сетевой выпрямитель, к вы . ходу которого последовательно под-. ключены высокочастотный преобразователь, главный трансформатор, высоковольтный выпрямитель, фильтр, измерительный блок и рентгеновский излучатель с цепью накала, систему уп„„SU„„1278206 А 1

1278206

Изобретение относится к рентгенотехнике, а более конкретно к рентгеновским генераторам, используемьtM в промышленности и медицине.

Известен рентгеновский генератор, содержащий высокочастотный преобразователь выпрямленного сетевого напряжения, фильтр, каскадный умножитель напряжения и рентгеновский излучатель (g .

Этот генератор характеризуется относительно малыми габаритами и весом, но имеет ограниченный диапазон регулирования высокого напряжения.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому являе.вся рентгеновский генератор, содержащий сетевой выпрямитель, к выходу которого последовательно подключены высокочастотный преобразователь, главный трансформатор, высоковольтньп выпря" митель, фильтр, измерительный блок и рентгеновский излучатель с цепью накала, систему управления, вырабатыва" ющую управляющие импульсы, вход которога соединен с выходом измеритель.ного блока, а выходы — с управля|ощим входом высокочастотного преобразователя и цепью накала рентгеновского излучателя 12) . .Недостатком известного генератора является малый диапазон регулирования анодного напряжения рентгеновской трубки, связанный " тем, что коэффициент заполнечия импульсов на выходе преобразователя не может изменяться более чем на 507., соответственно этой же величиной определяется диапазон регулирования напряжения на рентгеновской трубке.

Это объясняется тем, что высоковольтный высокочастотный трансформатор не обладает полосой равномернаго пропускания, обеспечивающей трансформацию импульсов с .ГЪ Т ь рмтк (< (при Rg О) Ъ Т оимп (при 1 1)

2 з где R — коэффициент заполнения импульсов;

< имп — длительность импульсов;

T — период. преобразованного напряжения.

Другим недостатком, свойственным широтно-импульсному методу регулирования анодного напряжения на рентгеновскои трубке, а следовательно и известному генератору, в котором он реализован, является наличие в высоковольтном фильтре рентгеновского аппарата дросселя большой индуктивности, конденсатора большой емкости и замыкающего вентиля с обратным напряжением, соответствующим максимальному анодному напряжению, необходимых для снижения больших пульсации анодного напряжения.

Цель изобретения — расширение л диапазона регулирования при увеличении его быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, тем, что >з рентгеновский генератор, содержащий сетевой выпрямитель, к выходу которого последовательно подключены вь1сокочастотный преобразователь, главный трансформатор, высоко— вольтный выпрямитель, фильтр, измерительный блок и рентгеновский излучатель с цепью накала, систему управления, вырабатывающую управляющие импульсы, вход которой соединен с выходом измерительного блока, а выход ды — с управляющим входом высокочастотного преобразователя и цепью накала рентгеновского излучателя, введены последовательно включенные между сетевым выпрямителем и высоковольтным выпрямителем второй высокочастотный преобразователь и второй главный трансформатор, а также блок сдвига

35 фазы управляющих импульсов, включенный между выходом системы управления и управляющим входом второго преобразователя.

На фиг.1 приведена функциональ40 ная схема рентгеновского генерато1 ра; на фиг.2 — эпюры напряжений при однофазном питании генератора.

Рентгеновский генератор содержит сетевой выпрямитель 1, к которому подключены два идентичных высокочастотных преобразователя 2 и 3, к выходам которых подключены трансформаторы 4 и 5, соединенные с высоковольтным выпрямителем 6, последовательно с которым соединены фильтр 7, измерительный блок 8 и рентгеновский излучатель 9. Генератор содер жит также систему 10 управления, вырабатывающую управляющие импульсы для высокочастотных преобразователей

2 и 3, а также сигнал управления накалом рентгеновского излучателя 9.

При этом с входом одного из преоб1278206 разователей 2 выход системы 10 управления соединен непосредственно, а с выходом другого преобразователя

3 — через блок 11 сдвига фазы управляющих импульсов, вырабатываемых системой 10 управления.

Рентгеновский генератор работает следующим образом.

Напряжение 12 сети (фиг.2а) посту- 10 пает на сетевой выпрямитель .1, с выхода которого выпрямленное напряжение 13 (фиг.2g) подается на входы высокочастотных преобразователей 2 и 3. Выходные напряжения 14 и 15 преобразователей 2 и 3 смещены по фафазе на угол (у за счет сдвига по фазе управляющих импульсов 10 управления с помощью блока 11. Угол q моб жет плавно изменяться от О до !80

Напряжения 14 и 15 поступают на трансформаторы 4 и 5, на вторичных обмотках которых генерируются напряжения 16 и 17 (фиг.25). Эти напряжения поступают на вход высоковольтного выпрямителя 6, в котором они суммируются в результирующее напряжение !8. Это напряжение поступает на фильтр 7, где оно отфильтровы". вается и сглаживается, в результате чего формируется напряжение 19, 30

,которое через измерительный блок 8 подается на рентгеновский излучатель 9.

С выхода измерительного блока 8 на вход системы 10 управления поступают сигнал, пропорциональный анодному напряжению излучателя 9, и сигнал, пропорциональный его анодному току.

В зависимости от соответствия действующей величины тока рентгеновского излучателя 9 с его требуемой величиной с выхода системы 10.управления на средства управления накалом излучателя поступает сигнал, направленный на поддержание анодного тока на заданном уровне.

В зависимости от действующей величины анодного напряжения 19 рентгеновского излучателя 9 и его требуемой величины с выхода системы 10 управления поступает сигнал на вход блока сдвига фазы управляющих импуль,сов, поступающих на преобразователь

3. В результате угол сдвига у изменяется, что приводит к смещению начальной фазы напряжения 15 относительно начальной фазы напряжения 14 нием: (p

2U cos —.-- R

@НО cx Тр п где U „<>р ц анодное напряжение на рентгеновском излучателе (кривая 19); угол сдвига начальной фазы выходного напряжения (кривая 15) преобразователя 3 относительно начальной фазы выходного напряжения (кривая 14) высокочастотного преобразователя 2: коэффициент пропорциональности, зависящий от частоты, числа фаз преобразованного напряжения схемы выпрямления и схемы фильтра 7 (коэффициент P-д должен стремиться к 1); амплитудные значения выходных напряжений высоковольтных трансформаторов

4и5.

Из этого выражения следует, что

«IpH плавном измейении угла сдвига начальной фазы выходного напряжения преобразователя 3 относительно начальной фазы выходного напряжения преобразователя 2 в пределах 0-180 анодное напряжение рентгеновской трубки меняется от 2U R „"-2U (при R„1) до О. тр

Таким образом, при использовании предлагаемого техниче кого решения получают диапазон регулирования от

О до 2U

Помимо увеличения мощности и диапазона регулирования в генераторе достигается также уменьшение габаритов и веса, обеспечивается возможность получения на каждом трансформаторе более высоких выходных напряжений, а также увеличивается быстродействие регулирования, что приводит к улучшению качественных характеристик получаемого рентгеновского излучения. Эти особенности генератора связаны с тем, что дополнительное введение идентичных высокочастотншго преобразователя 3 и выдля поддержания ано ного напряжения

19 на заданном уровне.

Принцип регулирования анодного напряжения рентгеновской трубки аппарата можно описать следующим выраже1278206

Кроме того, постоянная времени регулирования и стабилизации анодного напряжения аппарата в основном зависит от инерционности высоковольтного фильтра, а именно ат величины емкости и индуктивности. в, Составитель К.Кононов

Техред В.Кадар

Редактор Е.Папп

Корректор Л.Пилипенко

Заказ 6797/15 Тираж 765 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, >1<-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 соковольтного трансформатора хотя и увеличивает объем и массу преобразователей и высоковольтных трансформаторов примерно в два раза, но в данном генераторе через высоковольто ный трансформатор можно передавать неискаженное синусоидальное напряжение, что позволяет при одинаковых амплитуде и коэффициенте пульсации анодного напряжения и тока рентгеновской трубки снизить величину емкости конденсаторов и индуктивности дросселей высоковольтного сгла,живающего фильтра, вносящих основной вклад в габариты и массу рентгеновского генератора..

Следовательно, их уменьшение вызовет и соответственное уменьшение постоянной времени регулирования, что позволит повысить точность стабилизации и быстродействие регулирования анодного напряжения. Следствием этого являются качественно лучшие характеристики получаемого рентгеновского излучения.