Рентгеновский генератор

1 1123Изобретение относится к рентгенотехнике, а более конкретно к рентгеновским генераторам со средствамиавтоматического вывода на режим.Известен рентгеновский генератор,содержащий регулируемый источник высокого напряжения, подключенный крентгеновской трубке, измерительныйделитель напряжения, источник опорного напряжения и схему сравнения(дифференциальный усилитель), к вхо-дам которой подключены делитель и источник опорного напряжения, а выходподключен к входу регулирования источника высокого напряжения 1 .5Недостатком такого генератора является отсутствие возможности автоматического вывода аппарата на заданный режим по току трубки.Наиболее близким к предлагаемомутехническим решением является рентгеновский генератор, содержащий рентгеновскую трубку, подключенную к регулируемым,источникам высокого напряжения и тока накала, цепи регулирования анодного напряжения и анодноготока, каждая из которых включает измерительный датчик, источник опорного напряжения и дифференциальныйусилитель, к входам которого подключены измерительный датчик и источник опорного напряжения, а выход которого подключен к входу регулирования соответствующего источника .Однако при автоматическом выводе известного генератора на режим напереходные процессы затрачиваетсяотносительно много времени,Цель изобретения - снижение времени переходных процессов при авто"40матическом выводе на режим.Поставленная цель достигаетсятем, что в рентгеновский генератор,содержащий рентгеновскую трубку,подключенную к регулируемым источ 45никам высокого напряжения и токанакала, цепи регулирования анодногонапряжения и анодного тока рентгеновской трубки, каждая из которых включает измерительный дат 50чик, источник опорного напряженияи дифференциальный усилитель, квходам которого подключены измерительный датчик и источник опорного напряжения, а выход которогоподключен к входу регулированиясоответствующего источника,дополнительно введены управляемый пере- . 121 2ключатель, имитатор рентгеновской трубки, две,пороговые схемы и элемент И, причем вход регулирования источника тока накала подключен к выходу дифференциального усилителя соответствующей цепи регулирова,ния и дополнительно к выходу имитатора рентгеновской трубки через управляемый переключатель, к входууправления которого подключен выходэлемента И, к входам которого подключены выходы пороговых схем, квходам которых подключены измерительные датчики цепей регулирования,а к входам имитатора подключеныисточники опорного напряжения цепейрегулирования,При этом имитатор содержит транзистор с заземленным эмиттером, двадифференциальных усилителя, резистор и резисторный делитель напряжения, причем резистор включен навходе второго дифференциального усилителя одним вьводом, представляю щим собой первый вход имитатора, соединен с.источником опорного напря жения цепи регулирования высокого напряжения а другим выводом - с коллектором транзистора, база. которого подключена к резисторному делителю напряжения, незаземленный вьвод которого подключен к выходу первого дифференциального усилителя, являющемуся одновременно выходом имитатора, и к одному входу первогодифференциального усилителя, являющемуся вторым входом имитатора,подключен источник опорного напряжения цепи регулирования анодного тока рентгеновской трубки, а к его другому входу - выход второго дифференциального усилителя имитатора.На фиг.1 показана блок-схема рентгеновского генератора; на фиг. 2 - схема имитатора рентгеновской трубки; на фиг.З - характеристики имитатора.Рентгеновский генератор содержит рентгеновскую Трубку 1, подключенную к регулируемым источникам 2 и 3 соответственно высокого напряжения и тока накала, цепи регулирования анодного напряжения и анодного тока, каждая из которых включает иэмери-тельный датчик 4 (5),источник опорного напряжения (ИОН) 6 (7) и дифференциальный усилитель 8 (9). В аппарат введены имитатор 10 рентгеновской трубки, пороговые устройст3 11231 ва 11 и 1., в состав каждого из которых входит делитель 13 (14) напряжения и компаратор 15 (16), элемент И 17 и управляемый переключатель 18.ИОН б цепи регулирования анодного напряжения подключен к одному входу дифференциального усилителя 8, делителю 13 порогового устройства 11 и одному входу имитатора 10. К дру- гому входу дифференциального усилителя 8 подключен измерительный, датчик 4 (делитель напряжения),который также подключен к одному входу компаратора 15, к другому входу кото. рого подключен делитель 13 напряжения. Выход дифференциального усилителя 8 подключен к входу регулирования источника 2 высокого напряжеИОН 7 цепи регулирования анодного20 тока подключен к одному входу дифференциального усилителя 9, делителю 14 порогового устройства 12 и второму входу имитатора 10. Измерительный дат чик 5 анодного тока подключен к второму входу дифференциального усилителя 9 и одному входу компаратора 16 к другому входу которого подключен делитель 14. Выходы имитатора 10 и дифференциального усилителя 9 подключены к входам управляемого пере 30 ключателя 18, выход которого подключен к входу управления источника 3 тока накала, Выход компаратора 16 порогового устройства 12 подключен к второму входу элемента И 17, вы ход которого подключен к входу управления переключателя 18.Имитатор 10 рентгеновской трубки содержит транзистор .19 с заземленным эмиттером, первый 20 и вто 40 рой 21 дифференциальные усилители, резисторный делитель 22, 23 напряжения и резистор 24, включенный на входе второго дифференциального усилителя 21 между выходом ИОН 6 и 45 коллектором транзистора 19, база которого включена в среднюю точку делителя 22,23 напряжения, один вывод которого эаэемпен, а второй подключен к выходу первого дифференциального 50 усилителя 20, к входам которого подключены ИОН 7 и выход второго дифференциального усилителя 21. Кроме того,выход первого дифференциального усилителя 20 является выходом имитатора и 55 подключен к выходу переключателя 18,Рентгеновский генератор работает следующим образом. 21 4С помощью ИОН 6 адается уставка анодного напряжения, а с помощью ИОН 7 - уставка анодного тока трубки 1. Напряжения с ИОН 6, и 7 подаются на имитатор 10 рентгеновской трубки. Зависимость анодного токатрубки от.анодного напряжения П и от напряжения накала 0 трубки имеет вид, представленный на фиг.3. Эти характеристики аналогичны выходным вольт-амперным характеристикам транзистора 19, где напряжение на аноде рентгеновской трубки эквивалентно напряжению на коллекторе транзистора 11, ток анода рентгенов. ской трубки эквивалентен току коллекторатранзистора, а напряжение накала рентгеновской трубки эквивалентно напряжению на базе транзистора Б.Величины резисторов 22-24 и коэф. Фициенты усиления дифференциальных усилителей 20 и 21 выбраны такими, чтобы выходные характеристики транзистора 19 соответствовали характеристикам рентгеновской трубки 1.При подаче уставки Бр на коллек-. торную цепь транзистора 19 и уставки ц на вход первого дифференциального усилителя 20 имитатора 10 в первый момент времени, когда ток через транзистор 19 не протекает, падение напряжения на резисторе 24 равно нулю, напряжение на выходе вто рого дифференциального усилителя 21 и соответственно на втором входе первого дифференциального усилителя 20 также равно нулю, т.е. на выходе первого дифференциального усилителя 20 напряжение максимально. Это максимальное напряжение через делитель, образованный резисторами 22 и 23, по дается на базу транзистора 19. Транзистор 19 открывается, на резисторе 24 образуется падение напряжения, пропорциональное току д, и с выхода второго дифференциального усили - теля 21 на второй вход первого дифференциального усилителя 20 подается напряжение, пропорциональное току ,которое приводит к уменьшению напряжения на его выходе. В результате этого на транзисторе 19 устанавливается режим, при котором напряжение на выходе первого дифференциального усилителя 20, т.е, на выходе имитатора 10, будетхарактеризовать собой уставкунапряжения накала 0 трубки, прикотором при заданном анодном напряжении Б трубки 1 через неебудет протекать заданный анодныйток 3.,В первые моменты времени работы аппарата .переключатель 18 на,ходится в таком положении, прикотором выход имитатора 10 подключен к выходу переключателя18 и с выхода регулируемого ис.точника 3 на трубку 1 подается напряжение накала, определяемое имитатором 1 О.При подаче уставок с ИОН 6 и 7на дифференциальные усилители 8 и9 цепей регулирования анодного напряжения и анодного тока на ихвыходах появляются максимальные напряжения. Напряжение с усилителя 8поступает на вход регулируемого источника 2, который начинает поднимать анодное напряжение на трубке 1. При этом начинает увеличиваться и анодный ток трубки 1. Сигналы обратной связи, снимаемые с измерительных датчиков 4 и 5, подаютсяна другие входы дифференциальных уси.лителей 8 и 9, Напряжение на выходах последних уменьшается, в соот"ветствии с чем осуществляется регулирование анодного. напряжения ианодного тока трубки 1 до величин,задаваемых уставками П,1 и Здпричемблагодаря имитатору 10 это происходит одновременно и без колебательныхпроцессов.При выходе генератора на режим понапряжению и току срабатывают ком параторы 15 и 16 пороговых устройств11 и 12. Сигналы с их выходов открыЮвают элемент И 17, который перебрасывает переключатель 18, подключаяк входу регулируемого источника 3 то ка накала выход дифференциальногоусилителя 9, на котором к этомумоменту имеется напряжение, равноенапряжению на выходе имитатора 10.Для нормальной работы устройства 15 необходимо, чтобы компараторы 15,и 16срабатывали несколько раньше,чеманодное напряжение и анодный ток выйдут на заданный режим, длячего на входах компараторов 15 и 20 16 должны быть включены резисторныеделители, уменьшающие напряжениеуставок ИОН 6 и 7 на небольшую величину (5-10%) .После выхопа генератора на режим 25 стабилизация анодного напряжения ианодного тока трубки 1 осуществляет.ся с помощью дифференциальных усилителей 8 и 9 по цепям обратнойсвязи.30Предлагаемый генератор обладаетболее высокой стабильностью параметров в переходных режимах и мень шим временем выхода на режим.(с,/ Тираж 78 ИИПИ Государственного ко по делам изобретений и 5, Москва, Ж, Раушска