Устройство для измерения высокого напряжения на рентгеновской трубе (его варианты)

Устройство для измерения высокого напряжения на рентгеновской трубе (его варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Устройство для измерения высокого напряжения на рентгеновской трубке, содержащее два детектора . с противоположным ходом с жесткостью, связанные с детекторами средства формирования сигнала, несущего информацию о величине высокого напря-; жения, и связанный с указанными средствами индикатор, ,отличающ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерений, в устройство введены первый усилитель с постоянным коэффициентом усиления, второй усилитель с переменным коэффициентом усиления и схема сравнения, причем средства формирования сигнала, несущего информацию о величине высокого напряжения , выполнены в виде средств преобразования величины регулирующего воздействия на коэффициент усиления второго усилителя, причем входы усилителей подключены к детекторам, выходь усилителей - к входам схемы сравнения, выход которой подключен к входу управления коэффициентом усиления второго усилителя.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН .

09) 01) З(5и Н 05 G 1/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

У .).

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 3399663/18-25 (22) 19.02.82 (46) 15.09.83. Бюл. N 34 (72) Ф.И.Глезин,Г.Д.Громов,Р.С.Мильштейн и 6.Я.Харон (71) Московский государственныц Ьрдена Трудового Красного Знамени научно-. исследовательский рентгено-радиологический институт (53) 621.38.7(088.8) (56) 1. Патент СЫ й" 4139654, кл. 250-394, опублик..1980.

2. Авторское свидетельство .СССР

N 693548, кл. Н 056 1/26, 1977. . 3. Кронгауз А.Н. и др. Дозиметр "Кремний-1". Медицинская радиология. ,М., "Медицина", 1970 N 9, с. 81-83 ,(прототип). (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ HA РЕНТГЕНОВСКОЙ ТРУБКЕ (,ЕГО ВАРИАНТЫ) (57) 1. Устройство для измерения высокого напряжения на рентгеновской трубке, содержащее два детектора с противоположным ходом с жесткостью, связанные с детекторами средства формирования сигнала, несущего информацию о величине высокого напря-, Ф жения, и связанный с указанными средствами индикатор,,о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерений, в устройство введены первый усилитель с постоянным коэффициентом усиления, второй усилитель с переменным коэффициентом усйления и схема сравнения, причем средства формирования сигнала, несущего информацию о величине высокого напряжения, выполнены. в виде средств преобразования величины регулирующего воздействия на коэффициент усиления второго усилителя, причем входы усилителей подключены к детекторам, выходы усилителей - к входам схемы сравнения, выход которой подключен к входу управления коэффициентом усиления второго усилителя.

2213

104

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что индикатор содержит два независимых подвижных элемента с индивидуальными приводами, причем привод первого подвижного элемента подключен к выходу первого усилителя, средства преобразования величины регулирующего воздействия включают дополнительно введенный функциональный преобразователь и привод второго подвижного элемента, к входу которого подключен выход функционального преобразователя, к входам которого подключены выходы схемы сравнения и первого усилителя, а второй подвижный элемент индикатора несет шкалу напряжений.

3. Устройство по и. 1, о т л и.ч а ю щ е е с я тем, что индикатор дополнительно снабжен неподвижной шкалой мощности дозы.

4. Устройство для измерения высокого напряжения на рентгеновской трубке, содержащее два детектора с противоположным ходом с жесткостью, связанные с детекторами средства формирования сигнала, .несущего информацию о величине высокого напряжения, и связанный с yKàçàííûìè средствами индикатор, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерений, средства формирования сигнала, несущего информацию о величине высокого напряжениу, выполнены в виде индикатора нуля, к входу которого на вст ре чу дру г дру ry подключены детекторы, а основной индикатор выполнен в виде переменного резистора с нанесенной на него шкалой напряжений, управляющий контакт которого связан с индикатором нуля через один из детекторов.

5. Устройство для измерения высокого напряжения на рентгеновской трубке, содержащее два детектора с противоположным ходом с жесткостью, связанные с детекторами средства формирования сигнала, несущего информацию о величине высокого напряжения, и связанный с указанными средствами индикатор, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерений, индикатор выполнен в виде переменного, резистора с на" несенной на него шкалой напряжений и подключен .управляющим контактом к одному из детекторов, а средства формирования сигнала, несущего информацию о величине высокого напряжения, выполнены в виде схемы срав-. нения, к входам которой .подключены детекторы, и подключенного. к выходу схемы сравнения привода перемещения управляющего контакта переменного резистора.

Изобретение относится к рентгенотехнике и может использоваться для определения высокого напряжения на рентгеновской трубке.

Известно устройство для калибров- ки высокого напряжения на рентгеновской трубке по слою половинного осI лабления, содержащее два детектора, измерители сигналов детекторов, два различных фильтра перед детекто- 10 рами (1) >

Известно также устройство для измерения высокого напряжения на рентге новской трубке, содержащее коллиматор, разделяющий .пучок трубки на два I5 отдельных пучка, детекторы излучения в каждом пучке, фильтры различной тол2 щины перед каждым из детекторов, измеритель отношения сигналов детекторов и индикатор величины высокого напряжения на рентгеновской трубке (2) .

Недостатками известных устройств являются невысокая точность (ошибка составляет 20-501 в:зависимости от величины высокого напряжения) и узкий диапазон величин измеряемого напряжения(эти устройства обеспечивают приемлемую точность в диапазоне 5080 кВ), Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для измерения высокого напря.жения на рентгеновской трубке, содержащее два детектора с противоположз 1042213 4 ным ходом с жесткостью, связанные с го подвижного элемента, к входу кодетекторами средства формирования тЬрого подключен выход функциональсигнала, несущего информацию о вели- ного преобразователя, к входам ко.чине высокого напряжения на рентге- - торого подключены выходы схемы сравновской трубке, и связанный с указан- : 5 нения и первого усилителя, а вто- ными средствами индикатор )3) . "-:. рой подвижный элемент. несет шкалу

В известном устройстве сигнал, . напряжений. несущий информацию о величине высо-- Кроме того, измеритель снабжен кого напряжения на рентгеновской - дополнительной неподвижной шкалой трубке и, соответственно, эффектив- .10 для измерения мощности дозы. ной энергии излучения, получали пу-: Во втором варианте выполнения тем деления сигнала одного детекто" средства формирования сигнала, несура на сигнал другого .детектора. В щего информацию о величине высокого ° результате этого для более или менее напряжения, выполнены в виде индикаточных измерений была пригодна толь " 15 тора нуля, к входам которого навстреко ограниченная часть кривой отно- чу друг другу подключены детекторы, шения указанных сигналов поскольку. а основной индикатор выполнен s виде в области высоких напряжений эта переменного резистора с нанесеннои кривая имеет очень пологий вид и точ- на него шкалой напряжений, управляность измерения в этом диапазоне . 20 ющий контакт которого связан с индикатором нуля через один.из детекЦель изобретения - повышение точ- торов. ности и расширение диапазона изме-. В третьем варианте выполнения индикатор выполнен в виде схемы сравПоставленная цель достигается 25 нения, к входам которой подключены тем, что в устройство для измерения: детекторы, и подключенного к выходу высокого напряжения на рентгеновс-, схемы сравнения прйвода перемещения кой трубке, содержащее два детекто- управляющего контакта .переменного ра с противоположным ходом с жест- резистора. костью, связанные с детекторами сред" З0 На фиг. 1 показана блок-схема устства формирования сигнала, несущего ройства для измерения высокого наинформацию о величине высокого на-. -; пряжения на рентгеновской трубке; пряжения на рентгеновской трубке, .и на фиг. 2 - схематический вид индикчсвязанный с указанными средствами . тора устройства; на фиг. 3 - блокиндикатор введены первый усилитель схема устройства, второй вариант;

Э

35 ,с постоянным коэффициентом усиления; на фиг. 4 - то же, третин вариант; второй усилитель с переменным коэф",.: на фиг. 5 — спектральные характерис- фициентом усиления и схема сравне;:: тики (ход с жесткостью) детекторов ния, причем средства формирова-, устройства. ния сигнала, несущего информацию о

Устройство для измерения высокого величине высокого напряжения, выпол- напряжения на рентгеновской трубке нены в виде средств преобразования:- содержит в первом варианте выполвеличины регулирующего воздействия нения первый и второй детекторы 1 на коэффициент усиления второго:уси- и 2, к которым подключены соответлителя, причем входы усилителей под- ственно первый усилитель 3 с посте45 ключены к детекторам, выходы уси-:.. янным коэффициентом усиления и втолителей к входамсхеиы сравнения, вы- - рой усилитель 4 с переменным коэфход которой подключен к входу управ- фициентом усиления. Выходы усилителения коэффициентом усиления второ лей 3 и 4 подключены к входам схемы

ro усилителя. сравнения 5Ä выход которой подклюПри этом, индикатор содержит дйа- чен к входу управления коэффици1

50 независимых подвижных элемента c:èé- ентом усиления второго усилителя 4. дивидуальными приводами, причем прм- Первый вариант измерительной чавод первого подвижного элемента под- сти устройства (фиг.. 1) не является ключен к выходу первого усилителФ",: -- единственно возможным. Его достоинсредства преобразования величины 55 ство заключается в возможности расрегулирующего воздействия включают тяжки шкалы измерения высокого надополнительно введенный функциональ" пряжения, .а также в простоте выполный преобразователь и привод второ- нения.

10422

Для индикации величины высокого напряжения устройство содержит функ-. циональный преобразователь 6, подключенный к выходу схемы сравнения индикатор 7, с двумя подвижными элементами (не показаны), приводимыми в движение от индивидуальных приводов 8 и 9. Вход управления приводом 8 подключен к выходу функционального преобразователя 6, а вход управления приводом 9 - к выходу первого усилителя 3 с постоянным коэффициентом усиления.

Подвижные элементы могут быть выполнены в виде кольцевого цилинд- !5 рического элемента 10 (фиг. 2), на котором нанесена шкала высоких напряжений, и второго поворотного кольца 11, на котором закреплен стрелочный указатель. 12. Измеритель 7 так- 20

we может быть снабжен неподвижной шкалой 13 для измерения мощности дозы.

Во втором варианте выполнения (фиг. 3) устройство для измерения высокого напряжения на рентгеновс- 25 кой трубке содержит два детектора

1 и 2 с противоположным ходом с жесткостью, подключенных навстречу друг другу к стрелочному индикатору нуля 14. К детектору 1 подключен уп- зо равляющий контакт переменного резистора ll5, один конец которого заземлен, На резистор 15 нанесена шкала в киловольтах или. единицах эффективной энергии, 35

В третьем варианте выполнения (фиг. 4) устройство содержит детекторы 1 и 2, которые подключены к входам схемы сравнения 16, выход которой подключен к управляющему входу привода 17 перемещения управляюшего контакта переменного резистора 15 с нанесенной на нем шкалой напряжений.

Устройство работает следующим образом.

Детекторы. 1 и 2 имеют противоположный ход с жесткостью (кривые

А и В на фиг. 5) . В результате этого равенство сигналов детекторов имеет место при определенной эффективной энергии рентгеновского излучения и, соответственно, заданной величине высокого напряжения на рентгеновской трубке ° При попа дании на детекторы 1 и 2 рентгеновского излучения с неизвестной энергией иа выходе схемы сравнения 5 появляется сигнал рассогласования, 13 если эта энергия е соответствует точке пересечения спектральных характеристик детекторов, положение которых установлено коэффициентами усиления усилителей 3 и 4, При наличии сигнала рассогласования этот сигнал воздействует на коэффициент усиления второго усилителя 4 и изменяет его таким образом, чтобы сигналы на выходах усилителей 3 и 4 были равны. В этом случае показания детекторов соответствуют точке пересечения их характеристик, причем это пересечение достигнуто за счет смещения спектральной характеристики комбинации, состоящей из детектора 2 и усилителя 4 (кривые В1-ВА на фиг. 5) °

Таким образом, при заданных характеристиках детекторов 1 и 2 в фиксированном коэффициенте усиления усилителя 3 информацию о длине волны рентгеновского излучения (эффективной энергии и, соответственно, о напряжении на рентгеновской трубке) несет сигнал управления коэффициентом усиления .второго усилителя 4, определяемый выходным сигналом схемы сравнения 5. Для индикации величины высокого напряжения на рентгеновской трубке используют описанный индикатор. Сигнал с выхода схемы сравнения 5 и выхода первого усилителя 3 поступает на функциональный преобразователь 6, который имитирует величину изменения коэффициента усиления второго усилителя 4 и переводит ее в величину, соответствующую энергетическому изменению и абсолютному уровню сигнала. Сигнал преобразователя 6 поступает на привод 8 поворота подвижного элемента 10 индикатора со шкалой высоких напряжений. Одновременно происходит по сигналу первого усилителя 3 поворот подвижного кольца 11 с указателем 12 от привода 9. В установившемся положении указатель 12 показывает на шкале подвижного элемента 10 величину высокого напряжения на рентгеновской трубке. Одновременно этот указатель 12 на дополнительной неподвижной шкале 13 показывает величину мощности дозы в пучке рентгеновской трубки. Эта шкала проградуирована в соответствии со спектральной характеристикой комбинации, состоящей из первого детектора . и перво7 1 042 го усилителя 3 с постоянным коэффициентом усиления.

Измерительная часть устройства .может быть выполнена другим образом. Например, она может быть привязана к системе регулирования коэффициента -усиления второго усилителя 4» По-другому может быть выполнен и индикатор 7 (две отдельные шкалы с независимыми указателями). Достоин-.. 10 ством описанной конструкции является возможность получения двух измерений, на разных шкалах с помощью одного укаI зателя.

Устройство по второму варианту 15 (фиг. 3) работает следующим образом., Изменяя величину сопротивления резистора 15, подключенного к детекторУ

1, производят и изменение соответствующей точки пересечения. Когда индика" 20 тор 14 покажет нуль, это означает, что положение контакта управления резистора 15 соответствует нахрждению точки пересечения кривых А и В и соответственно нахождению величи- 2S ны высокого напряжения на рентгеновской трубке.

213 8

В третьем варианте выполнение (фиг. 4) сигналы детекторов 1 и 2 сравниваются в схеме сравнения 16, разностный сигнал которой управляет приводом 17, перемещающим контакт . управления резистора 15 до тех пор, пока сигналы, детекторов не станут равны друг другу, Поскольку в устройстве имеет мес" то вычитание сигналов, то паразитные добавки при таком вычитании компенсируются, за счет чего точность измерений повышается.

Устройство по второму и третьему вариантам выполнения легко в изготовлении и просто в эксплуатации. Оно может найти широкое применение в рентгеновских лабораториях и кабинетах.

Изобретение обеспечивает расширение диапазона измерений с достаточной точностью высокого напряжения на рентгеновских трубках да 30150 кВ, что охватывает весь диапазон работы рентгенодиагностических аппаратов.

1042213 кг(Ю)

Составитель К.Кононов

Редактор Т.Колб Техред М,Костик Корректор О,Ти гор ,Заказ /150/59 . Тираж 845 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 8-35, Раушская наб., д. 4/g

Фил ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4