Многотрубочный рентгеновский генератор

Многотрубочный рентгеновский генератор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

МНОГОТРУБОЧНЫЙ РЕНТГЕНСЙВС КИЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий N рентгеновских трубок, высоковольтный трансформатор с одной первичной и N иэОлированйыми вторичными обмотками, N высоковольтных выпрямителей, каж дый из которых включен между одной из рентгеновских трубок и одной из вторичных обмоток высоковольтного трансформатора, схему стабилизации высокого напряжения в цепи питания каждой трубки, включающую датчик и задатчик высокого напряжения, схему сравнения ,к входам которой ПОЯ ключены датчик и задатчик высокого напряжения, и регулирующий элемент, к входу которого подключен выход Qxeмы сравнения, .1 трансформаторов накала , подключенных к катодам рентгеновских трубок, и схему стабилизации анодного тока каждой трубки, отличающийся тем, что, с целью снижения габаритов и массы генератора , регулйрунмций элемент схемы стабилизации высокого напряжения одной из трубок включен на входе первичной обмотки высоковольтного трансформатора, а схема стабилизации высокого напряжения каждой из остальных (N-1) трубок выполнена на основе вольтодобавочного устройства с вольтодобавочным трансформатором.и подаслюченным к его вторичной обмотке выпрямителем, выход которого включен по схеме сложения напряжеНИИ с выходом основного выпрямителя (Л цепи тштания данной трубки,в схему :стабилизации дополнительно введены второй датчик высокого напряжения и вторая схема .сравнения, причем первый датчик высокого напр11жения включен между выходными полюсами основного выпрямителя и выпрямителя схемы стабилизации г второй датчик высокого напряжения включен.на выходе выпрямителя схемы 00 00 стабилазавии, к входам второй схемы сравнения подключены второй датчик высокого напряжения и через согласующее устройство - выход зтоел -рой схемы сравнения, регулирующий 00 элемент включен на входе первичной обмотки вольтодебавочного трансформатора и к его входу подключен выход второй схемы сравнения.

СООЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистических

РЕСПУБЛИК цд) Н 05 G 1 30 Н 05 G 1 70

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .".

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3567231/18-25 (22) 25. 03. 83 (46) 23. 04. 84. Бюл. М 15 (7 2) К. К. Власов, A.A. Ковредов, A.Н.,Старчиков и Б.A.Ýòèíãåí (71) Ленинградское научно-производственное объединение Буревестник (53) 621. 386 (088. 8) (56) 1. Береза В.Ш. Опыт создания рентгеновского генератора, содержа-. щего два трубки с заземленными анодами. В сб. Апнаратура и методы рентгеновского анализа", ЛНПО "Бу;» ревестник, вып. 27. Л., Машиностроение, 1982, с. 118-126.

2. Патент CRA В 3325645, кл. 250-103, опублнк. 1967 (прототип). (54)(57) ИНОГОТРУБОЧНЫЙ РЕНТХ ЕНОВС»

КИй ГЕНЕРАТОР,. содержащий Й рентгеновских трубок, высоковольтный трансформатор с одной первичной и Й изо лированиыми вторичными обмотками, Н высоковольтных выпрямителей, каа дый из которых включен между одной из рентгеновских трубок и одной из вторичных обмоток высоковольтного трансформатора, схему стабилизации высокого напряжения в цепи питания каждой трубки, включающую датчик и задатчик высокого напряжения, схему сравнения,к входам которой подключены датчик и задатчик высокого напряжения, и регулирующий элемент, к входу которого подключен выход qxeмы сравнения,.)Ф трансформаторов на„„SU„„1088158 А кала, подключенных к катодам рентгеновских трубок, и схему стабилизации анодного тока каждой трубки, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения габаритов и массы генератора, регулирующий элемент схемы стабилизации высокого напряжения одной из трубок включен на входе первичной обмотки высоковольтного трансформатора, а схема стабилизации высокого напряжения каждой из остальных (N-1} трубок выполнена на основе вольтодобавочного устройства с вольтодобавочным трансформатором.и подключенным к его вторичной обмот- . ке выпрямителем, выход которого включен по схеме сложения напряже- . Я ний с выходом основного выпрямителя цепи питания данной трубки,в схему

;стабилизации дополнительно введены второй датчик высокого напря- С жейия и вторая схема .сравнения, причем первый датчик высокого Я напряжения включен между выходными полюсами основного выпрямителя и выпрямителя схемы стабилизации, второй датчик высокого напряжения ( включен.иа выходе выпрямителя схемы ло стабилизации, к входам втоРой схе- мы сравнения подключены .второй дат- QQ чик высокого напряжения и через согласующее устройство †.выход вто-рой схемы сравнения, регулирующий фЧ элемент включен на входе первичной () обмотки вольтодббавочного трансформатора и к его входу подключен выход второй схемы сравнения.

10881

Изобретение относится К рентгенотехнике, в частности к системам питания многотрубочных рентгеновских аппаратов.

Известен многотрубочный (двухтрубочный) рентгеновский генератор,- со-. держащий рентгеновские трубки с заземленными анодами, обший источник высокого напряжения, трансформатор накала для каждой трубки, цепи раздельной стабилизации анодных токов)1).10

Известный генератор-предусматривает использование одинаковых средств питания высоким напряжением каждой рентгеновской трубки, что не всегда целесообразно с точки зрения весо- 15 габаритных параметров генератора.

Наиболее близким техническим ре" шением к изобретению является многотрубочный рентгеновский генератор, содержащий N рентгеновских трубок, высоковольтный трансформатор с одной первичной и N изолированными вторичными обмотками, И высоковольтных выпрямителей> каждый иэ которых включен между одной из рентгеновских трубок и одной из вторичных обмоток высоковольтного трансформатора, схему стабилизации высокого напряжения в цепи питания каждой труб» ки, включающую датчик и задатчик высокого напряжения, подключенные с уп-ЗО равляюшей сеткой высоковольтной вакуумной лампы .(функционально заменяющей схему сравнения и регулирующий элемент при обычном электронном исполнении), N трансформаторов накала, 35 подключенных к- катодам рентгеновских трубок, и схему стабилизации анодного тока каждой трубки. В генераторе высоковольное устройство заключено в корпус, заполненный жидким диэлект-4(1 риком, например .трансформаторным маслом E27..

Недостатком известного генератора являются его значительные весо-габаритные параметры, обусловленные боль-45 шим объемом и весом высоковольтного устройства, объемом жидкого диэлектрика и т.д. цель изобретения — снижение габаритов и массы генератора.

Поставленная цель достигается тем,, что в многотрубочном рентгеновском генераторе, содержащем N рентгеновских трубок, высоковольтный трансформатор с одной первичной и И изолиро-, ванными вторичными обмотками, N высоковольтных выпрямителей, каждый из которых включен между одной из

1 рентгеновских трубок и одной из вто" ричных обмоток высоковольтного трансформатора, схему стабилизации высо" 6Q кого напряжения в цепи питания каждой трубки, включающую датчик и за.,датчик высокого напряжения, схему сравнения, к входам которой подключены датчик и задатчик высокого на пряжения, и регулирующий элемент, к входу которого подключен выход ..схемы сравнения, N трансформаторов накала, подключенных к катодам рентгеновских трубок> и схему стабилизации анодного тока каждой трубки, регулирующий элемент схемы стабилизации высокого напряжения одной из трубок включен на входе первичной обмотки высоковольтного трансформатора, а схема стабилизации высокого напряжения каждой из остальных (N"1) трубок выполнена на основе вольтодобавочного устройства с вольтодобавочным трансформатором и.подключенным к его вторичной обмотке выпрямителем, выход которого включен по схеме сложения напряжений с выходом основного выпрямителя цепи питания данной трубки, в схему стабилизации дополнительно введены второй датчик высокого напряжения и вторая схема сравнения, причем первый датчик высокого напряжения включен между выходными полюсами основного выпрямителя и выпрямителя схемы стабилизации, второй датчик высокого напряжения включен на выходе выпрямителя .схемы стабилизации, к входам второй схемы сравнения подключены второй датчик высокого напряжения и через согласующее устройство — выход вто- . рой схемы сравнения, регулирующий элемент включен на входе первичной обмотки вольтодобавочного трансформатора и к его входу подключен выход второй схемы сравнения.

На чертеже представлена блок-схема рентгеновского генератора с двумя рентгеновскими трубками.

Рентгеновский генератор содержит рентгеновские трубки 1, у каждой иэ которых одна клемма катода соединена с отрицательной выходной клеммой основного высоковольтного выпрямителя 2, входами соединенного с одной из вторичных обмоток 3 высоковольтного трансформатора 4. Положительная выходная клемма основного высоковольтного выпрямителя 2 соединена с одной клеммой датчика 5 высокого напряжения и одной клеммой датчика 6 анодиого тока. Второй вход датчика 5 напряжения соединен с отрицательной выходной клеммой выпрямителя 2.

Второй вход датчика 6 анодного тока зазеилен, а выход подключен к управляющему входу стабилизатора 7 анодного тока, подключенного к первичной обмотке 8 трансформатора 9 накала рентгеновской трубки 1.

В цепи питания 10 первой рентгеновской трубки 1 содержится схема сравнения ll, первый вход которой соединен с выходом датчика 5 высокого напряжения, второй вход соединен с соответствующим задатчиком уст. ройства 12 уставок высокого напряже.!

1088158 мотки 20 вольтодобавочного трансформатора 21, выходные клеммы вторичной 20 обмотки 22 которого соединены с входами дополнительного выпрямителя 23.

Положительная клемма выпрямителя 23 соединена с одной из входных клемм дополнительного датчика 24 высокого напряжения, второй входной клеммой датчика 5 высокого напряжения и с первым входом датчика 6 анодного тока, второй вход которого заземлен," а выход подключен, как и в цепи пита-30 ния 10 первой рентгеновской трубки

1,. к управляющему входу стабилизатора 7.анодного тока второй рентгеновской трубки. Отрицательная выходная клемма дополнительного выпрямителя

23.соедйнена с второй входной клеммой дополнительного датчика 24 высокого напряжения и положительной выходной клеммой основного выпрямителя

2 цепи питания 15 второй трубки. Выход дополнительного датчика 24 высо- 40 кого напряжения соединен с первым ния. Выход схемы сравнения 11 соединен с входом согласующего устройства 13, выход которого соединен с входом основного регулирующего элемента 14, В цепи питания 15 второй рентгеновской трубки 1 первая схема сравнения 16 соединена входами, как и в цепи питания 10 первой рентгеновской трубки 1, с выходом датчика 5 высокого напряжения и соответствую-. !О

Фим задатчиком устройства 12 уставок высокого напряжения, а входом - с выходом согласующего устройства 17.

Цепь питания 15 содержит также регулирующее устройство 18, содержащее !5 регулирующий элемент 19, соединенный силовыми входами с входом генератора, а выходами — с клеммами первичной обвходом второй схемы -сравнения 25, второй вход которого соединен с .выходом согласующего устройства 17. Выход второй схемы сравнения 25 соеди- 45 нен с входом согласующего устройства

26, выход которого соединен с управляющим входом дополнительного регулирующего элемента 19 цепи питания

15 второй рентгеновской трубки 1.

Третья и последующие трубки имеют цепи питания, аналогичные цепи питания 15 второй трубки, и снабжены регулирующими устройствами, аналогичными устройству 18.

В описанном генераторе система 55 автоматического регулирования работает на отработке сигнала рассогласования в любой из рентгеновских трубок как по анодному току, так и по высокому напряжению. 60

При подаче накала и высокого на-. пряжения на рентгеновские трубки 1 через них протекает анодный ток.

Величины высокого напряжения и анодного тока каждой рентгеновской 65 трубки устанавливаются устройством 12 уставок высокого напряжения и эа4 датчиками (не показаны) анодных токов стабилизаторов 7 анодного тока.

Если в процессе работы значение величины анодного тока первой рентгеновской трубки 1, в цепи питания

10 которой нет регулирующего устройства 18, содержащегося s цепи питания 15 второй и последующих трубок, превысит значение анодного тока, например, второй рентгеновской трубки

1, то произойдет уменьшение напряжения вторичной обмотки 3 высоковольтного трансформатора 4 цепи питания

10 первой трубки 1. В результате этого уменьшится выходной сигнал от датчика 5 высокого напряжения первой трубки. Сигнал рассогласования между ним и сигналом с задатчика устройства 12 уставок высокого напряжения, поступающий с выхода первой схемы сравнения 11 на вход сопласующего устройства 13, достигнув основного регулирующего элемента 14, увеличит его выходное напряжение, что, в свою очередь, повысит напряжение

s цепи питания 10 первой рентгеновс кой трубки 1, вернув его к прежнему значению. Одновременно увеличится и напряжение на выпрямителе 2 цепи питания 15 второй рентгеновской трубки 1, выходной .сигнал датчика высокого напряжения 5 этой цепи и сигнал рассогласования на выходе первой схемы сравнения 16. Усиленный сигнал с выхода согласующего устройства 17. сравнивается во второй схеме сравнения 25 с выходным сигналом дополнительного датчика 24 высокого напряжения, который в первоначальный момент практически не меняется в силу автономного питания, не связанного с общим для систем питания первой и второй рентгеновской трубки трансфор-. матором 4.

Выходной сигнал второй схемы сравнения 25 поступает на вход согласующего устройства 26, который управляет дополнительным регулирующим элементом 19, уменьшая напряжение на первичной обмотке 20 вольтодобавочного трансформатора 21, что приводит к уменьшению выходного наиряжеиия дополнительйого выпрямителя 23, а следовательно, к стабилизации суммарного высокого напряжения второй рентгеновской трубки 1.

Аналогично происходит стабилизация и регулирование высокого напря« жения и в случаях изменения анодного тока в другую сторону.

Стабилизация анодного тока первой рентгеновской трубки осуществляется известным образом. . Сигнал с датчика 6 анодного тока первой трубки поступает на вход стабилизатора 7 анодного тока. При уве10881 58 личенни анодного тока сигнал рассогласования формируется стабилизатором 7 таким образом, чтобы уменьшить напряжение на вторичной обмотке 8, т.е ° напряжение накала на

5 рентгеновской трубке, стремясь при этом вернуть анодный ток к прежнему значению.

При уменьшении анодного тока сигнал с выхода стабилизатора 7 анод1Î ного тока увеличивает напряжение накала на вторичной обмотке 8, т.е. увеличивает анодный ток до значения,: определяемого уставкой анодного тока.

В цепях питания 15 стабилизаторы 15

7 анодного тока для второй и последующих рентгеновских трубок 1 работают аналогично.

При этом точность и быстродействие стабилизации анодного тока 20 достигается по величине такая же, как и в" цепях питания 10 первой трубки, так как датчики анодного тока 6, по-прежнему, включены последовательно со своей второй или последующей 25

Рентгеновской трубкой и измеряют непосредственно только анодный ток своей трубки, а параметры стабилизаторов и трансформаторов накала, опреДеляющие стабильность, соответствуют ЗО параметрам соответствующих элементов цепи первой рентгеновской трубки.

Снижение габаритов и массы генератора обусловлено следующим.

Вторичная обмотка 3 и выпрямитель З

3 цепи питания 15-второй (и последующих} рентгеновских трубок 1 рассчитаны на величину, обеспечивающую регулировку регулирующим устройством

18 (илн последующими) напряжения, падающего на внутреннем сопротивлении основного высоковольтного выпрямителя 2 цепи питания 15 второй рентгеновской трубки 1 при изменении а анодного тока от минимального значения - в 3-58 номинального - до номинального значения. Величина падения напряжения на внутреннем сопротивлении выпрямителя 2 в зависимости от жесткости,нагрузочной характеристики составляет около 208 суммарного высокого напряжения, необходимого дпя питания рентгеновской трубки, например 75 кВ.

Таким образом, в корпусе высоковольтного генератора помещаются высоковольтные устройства, имеющие масса-габаритные характеристики на 208 ниже, чем у прототипа. Масса-габаритные. характеристики регулирующих устройств цепей питания второй и последующих рентгеновских трубок сравнительно невелики, так .как ва .1 куумные устройства в них отсутствуют, а высоковольтные устройства не требуют применения жидкого диэлектрика, который занимает значительную часть объема высоковольтного устройства прототипа. В целом, объем и вес регулирующих устройств составляют 10158 объема и веса цепи питания одной рентгеновской трубки.

Использование изобретения позволяет создать многотрубочный рентгеновский генератор с уменьшенными массо-габаритными характеристиками, применимый в аппаратах для рентгеноструктурных и рентгеноспектральных исследований.

1088158

Составитель К.Кононов

Редактор С.Jlaaiosa Техред С.Иигунова . Корректор И.Эрдейи

3акаэ 2692/54 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, 3--35,Рауыская наб., д. 4/5

Филиал ППЙ Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4