Рентгеновский генератор

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ц 4 Н 05 С 1/О СР.СР Р"М:Й ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ КЬЯХГ Го ФРГ,01 ф опубыпрямитель, к вы. ельно под-. реобразоатор, высоильтр, изь,нтг 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Выложенная заявка ФР У 2444193, кл. Н 05 С 1/12, публик. 1975.2. Выложенная заявкаВ 2128248, кл, 21 я 20/ лик. 193.(54)(.57) РЕНТГЕНОВСКИИ ГЕНЕРАТОРь содержащий сетевой входу которого последоват ключены высокочастотный п ватель, главный трансформ ковольтный выпрямител ф мерительный блок и ре еновский изалучатель с цепью накала, систему уп равления, вырабатывающую управляющие импульсы, вход которой соединен с выходом измерительного блока, а выходы - с управляющим входом высокочастотного преобраеователя и цепью накала рентгеновского излучателя, о т л и ч а ю щ и й с я 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.Изобретение относится к рентгенотехнике, а более конкретно к рентгеновским генераторам, используемым в промьппленности и медицине.Известен рентгеновский генератор, содержащий высокочастотный преобразователь выпрямленного сетевого напряжения, Фильтр, каскадный умножитель напряжения и рентгеновский излучатель 1 .Этот генератор характеризуется относительно малыми габаритами и весом, но имеет ограниченный диапазон регулирования высокого напряжения.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является 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 которого соединен с выходом измерительного блока, а выходы - с управляющим входом высокочастотного преобразователя и цепью накала рентгеновского излучателя 121..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 величинойопределяется диапазон регулирования напряжения на рентгеновской трубке, Это объясняется тем, что высоковольтный высокочастотный трансформатор не обладает полосой равномерного пропускания, обеспечивающей трансформацию импульсов с.Л Ть имп ( -- (при К О)То имп - - (при 2 - 1)2 згде Е - коэффициент заполнения импульсов;цмп - длительность импульсов; Т - 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, соответствующиммаксимальному анодному напряжению,необходимых для снижения большихпульсации анодного напряжения.Цель изобретения - расширениелдиапазона регулирования при увеличении его быстродействия.Поставленная цель достигается тем,тем, что в рентгеновский генератор,содержащий сетевой выпрямитель, квыходу которого последовательно подключены высокочастотный преобразователь, главный трансформатор, высоковольтный выпрямитель, Фильтр, измерительный блок и рентгеновский излучатель с цепью накала, систему управления, вырабатывающую управляющиеимпульсы, вход которой соединен с выходом измерительного блока, а выходы - с управляющим входом высокочастотного прсобразователя и цепью накала рентгеновского излучателя, введены последовательно включенные междусетевым выпрямителем и высоковольтным выпрямителем второй высокочастотный преобразователь и второй главныйтрансформатор, а также блок сдвига35 фазы управляющих импульсов, включенный между выходом системы управленияи управляющим входом второго преобразователя.На фиг.1 приведена функциональ 40 ная схема рентгеновского генератора; на Фиг.2 - эпюры напряжений приоднофазном питании генератора,Рентгеновский генератор содержит сетевой выпрямитель 1, к которому подключены два идентичных высокочастотных преобразователя 2 и 3, к выходам которых подключены трансформаторы ч 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 преоб 1278206разователей 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.2 а) посту пает на сетевой выпрямитель .1, с выхода которого выпрямленное напряжение 13 (фиг.26) подается на входы высокочастотных преобразователей 2 и 3. Выходные напряжения 14 и 15 преобразователей 2 и 3 смещены по фафазена угол ф за счет сдвига по Фазе управляющих импульсов 10 управ. ления с помощью блока 11. Угол ( моь жет плавно изменяться от 0 до 8020 Напряжения 14 и 15 поступают на трансформаторы 4 и 5, на вторичных обмотках которых генерируются напряжения 16 и 17 (фиг.26). 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 1 О управления поступают сигнал, пропорциональный анод- ному напряжению излучателя 9, и сигнал, пропорциональный его анодному току.40В зависимости от соответствия действующей величины тока рентгеновского излучателя 9 с его требуемой величиной с выхода системы 1 О.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 14нием: П = 2 Б соз - . В.ОНОП ТрПт где П, -анодное напряжение нарентгеновском излучателе(кривая 19);угол сдвига начальной фазы выходного напряжения(кривая 15) преобразователя 3 относительно начальной фазы выходногонапряжения (кривая 14)высокочастотного преобразователя 2:коэффициент пропорциональности, зависящий от частоты, числа фаз преобразованного напряжения схемы выпрямления и схемыфильтра 7 (коэффициент Рддолжен стремиться к 1);амплитудные значения выходных напряжений высоковольтных трансформаторов4 и 5. Из этого выражения следует, что ари 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 2 БК"-2 Б., (при К= 1) до О.трТаким образом, при использовании предлагаемого технического решения получают диапазон регулирования от О доПомимо 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 анодного напряжения 19 на заданном уровне.Принцип регулирования анодного напряжения рентгеновской трубки аппарата можно описать следующим выраже127820 б Ф,аг Составитель К.КононоРедактор Е.Папп ТехРед В,Кадар Корректор Л.Пилипенко 97/15 Тираж ВНИИПИ Государств по делам изобр 113035, Москва, Б765нного комитета СССРтений и открытий35, Раушская наб.,аказ одписно 4/5 оизводственно-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 высоковольтоный 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 Кроме того, постоянная времени регулирования и стабилизации анод- ного напряжения аппарата в основном зависит от инерционности высоковольтного фильтра, а именно ат величины емкости и индуктивности. 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.