Устройство для контроля высокого напряжения в рентгеновских аппаратах

 

Использование: в рентгенотехнике для контроля правильности функционирования рентгеновских аппаратов по высокому напряжению. Задача изобретения: создание простой и эффективной системы контроля высокого напряжения в рентгеновских аппаратах при радиационных измерениях путем фиксации калибровки устройства. Сущность изобретения: используют два детектора с различной спектральной чувствительностью, перед которыми устанавливают ступенчатый фильтр, при этом толщина каждой ступени фильтра поставлена в соответствие одной установке высокого напряжения таким образом, что эффективная энергия излучения за этой ступенью равна эффективной энергии излучения, регистрируемой данной парой при отсутствии фильтра и при максимальной контролируемой установке высокого напряжения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к рентгенотехнике и может быть использовано для контроля правильности функционирования рентгеновских аппаратов по высокому напряжению.

Известно устройство для измерения высокого напряжения рентгеновского аппарата, содержащее два помещаемых в пучок излучения детектора, перед которыми расположены различные по толщине фильтры, и схему сравнения или деления, подключенную к детекторам, на выходе которой формируется сигнал, характеризующий величину высокого напряжения рентгеновского аппарата [1] Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для измерения высокого напряжения рентгеновского аппарата, содержащее два детектора с различной спектральной чувствительностью, которые подключены к электронной схеме формирования сигнала, характеризующего величину высокого напряжения аппарата [2] Недостатком известных устройств является нелинейный характер показаний индикатора, усложняющий калибровку и настройку устройства.

Задача изобретения заключается в создании простой и эффективной системы контроля высокого напряжения в рентгеновских аппаратах путем фиксации калибровки устройства.

Для этого в устройство для контроля высокого напряжения в рентгеновских аппаратах, содержащее два детектора с различной спектральной чувствительностью и схему обработки сигналов детекторов с индикатором величины высокого напряжения, введены ступенчатый фильтр, количество ступеней которого на единицу меньше количества контролируемых уставок высокого напряжения, и средства селективной установки ступеней фильтра перед детекторами с возможностью одновременного перекрытия каждой ступенью обоих детекторов и вывода фильтра из пучка перед детекторами, причем каждая ступень фильтра поставлена в соответствие одной из контролируемых уставок высокого напряжения, а ее толщина выбрана из условия равенства эффективной энергии рентгеновского излучения за ступенью при соответствующей ей уставке высокого напряжения эффективной энергии рентгеновского излучения при выведенном фильтре и максимальной контролируемой уставке высокого напряжения.

Ступенчатый фильтр может быть выполнен в виде поворотного ступенчатого диска с вырезом для вывода фильтра из пучка перед детекторами.

На фиг. 1 показаны зависимости эффективной энергии от толщины фильтра (Al) при различных уставках высокого напряжения; на фиг.2 вариант реализации устройства.

Приведенные на фиг.1 кривые 1-6 показывают зависимости эффективной энергии рентгеновского излучения за фильтром от толщины фильтра (Al) для различных уставок высокого напряжения: 150, 130, 110, 90, 70 и 50 кВ. Из этих зависимостей видно, что имеется возможность подбора таких толщин фильтров для каждой из указанных уставок высокого напряжения, при которых эффективная энергия рентгеновского излучения за фильтрами будет одинаковой. Оптимально, чтобы эта энергия соответствовала эффективной энергии рентгеновского излучения при максимальной контролируемой уставке высокого напряжения при отсутствии фильтра. Для уставок высокого напряжения 130, 110, 90, 70 и 50 кВ указанные толщины составляют соответственно 0,4; 1,0; 1,6; 2,8 и 7,0 мм.

Устройство для контроля высокого напряжения в рентгеновском аппарате содержит два встречновключенных полупроводниковых детектора 7 и 8, в цепь первого (7) из которых включен постоянный резистор 9, а в цепь другого (8) переменный резистор 10, между движком 11 которого и общей точкой первого детектора 7 и постоянного резистора 9 через вспомогательный резистор 12 включен нуль-орган 13. Перед детекторами 7 и 8 уставлен поворотный ступенчатый фильтр 14, имеющий пять ступеней 15-19 и секторную прорезь 20. Толщины ступеней выбраны указанным выше образом. Фильтр связан с приводом 21, который подключен к блоку 22 управления.

Устройство работает следующим образом.

Сначала производят настройку устройства на заведомо исправной аппаратуре. При этой настройке находят положение движка 11 переменного резистора 10, при котором при максимальной уставке высокого напряжения (150 кВ) и экспонировании детекторов 7 и 8 в нефильтрованном пучке, т.е. через прорезь 20 фильтра 14, стрелка нуль-органа 13 установлена на нуль. В дальнейшем, не изменяя положения движка 11 резистора 10, такое же нулевое положение нуль-органа 13 достигают и на остальных уставках высокого напряжения за счет подборки толщин соответствующих ступеней 15-19 фильтра 14.

При контроле рентгеновской аппаратуры выносную часть устройства, включающую блок детекторов 7 и 8 с поворотным фильтром 14, устанавливают в аппаратном помещении, тогда как блок 22 управления приводом 21 и нуль-орган 13 вынесены в комнату оператора. Первую экспозицию производят при максимальной уставке высокого напряжения и размещении детекторов 7 и 8 в прорези 20 фильтра 14. Затем посредством команды из блока 22 приводом 21 перед детекторами устанавливают наименьшую по толщине ступень 15 фильтра 14 и производят экспонирование при следующей за максимальной уставке (130 кВ). Затем указанные операции повторяют и последовательно экспонируют детекторы 7 и 8 через увеличивающиеся по толщине ступени 16-19 фильтра 14 при соответственно понижающихся значениях уставок высокого напряжения. При каждой экспозиции контролируют: находится ли стрелка нуль-органа в допустимом диапазоне, указанном на индикаторе нуль-органа 13. В частности, этот индикатор может содержать соответствующее число допустимых диапазонов отклонения, каждый из которых соответствует одной уставке высокого напряжения.

В результате использования данного изобретения устраняется необходимость в нелинейной калибровке устройства и появляется возможность работы в режиме простого контроля за отклонением стрелки индикаторного органа при любой контролируемой уставке высокого напряжения.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ В РЕНТГЕНОВСКИХ АППАРАТАХ, содержащее два детектора с различной спектральной чувствительностью и схему обработки сигналов детекторов с индикатором величины высокого напряжения, отличающееся тем, что в него введены ступенчатый фильтр, количество ступеней которого на единицу меньше количества контролируемых уставок высокого напряжения, и средства селективной установки ступеней фильтра перед детекторами с возможностью одновременного перекрытия каждой ступенью обоих детекторов и вывода фильтра из пучка перед детекторами, причем каждая ступень фильтра поставлена в соответствие одной из контролируемых уставок высокого напряжения, а ее толщина выбрана из условия равенства эффективной энергии рентгеновского излучения за ступенью при соответствующей ей уставке высокого напряжения эффективной энергии рентгеновского излучения при выведенном фильтре и максимальной контролируемой уставке высокого напряжения.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ступенчатый фильтр выполнен в виде поворотного ступенчатого диска с вырезом для вывода фильтра из пучка перед детекторами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2