Рентгеновский генератор

Рентгеновский генератор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. РЕНТГЕНОВСКИЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий рентгеновскую трубку, подключенную к регулируемым источникам высокого напряжения и тока -накала, цепи регулирования анодного напряжения и анодного тока рентгеновской трубки, каждая из которых включает измерительный датчик, источник опорного напряжения и дифференциальный усилитель, к входам которого подключены измерительный датчик и источник опорного напряжения , а выход которого подключен к входу регулирования соответствующего источника, отличающийся, тем, что, с целью снижения времени переходных процессов при автоматическом вьюоде на режим, в него дополнительно введены управляемый переключатель, имитатор рентгеновской трубки, две пороговые схемы и элемент И, причем вход регулирования источника тока накала подключен к выходу дифференциального усилителя соответствующей цепи регулирования и дополнительно к выходу имитатора рентгеновской трубки через управляемый переключатель, к входу управления которого подключен выход элемента И, к входам которого подключены выходы пороговых схем, к входам которых подключены измерительные датчики цепей регулирования, а к входам имитатора подключены источники опорного напряжения цепей регулировании. 2. Генератор по п.1, отличающийся тем, что имитатор содержит транзистор с заземленным эмиттером, два дифферен1щальных усилителя , резистор и резисторный делитель напряжения, причем резистор включен на входе второго дифференциального усилителя одним выводом, представляюп91м собой первый вход имитатора, соединен с источником опорного напряжения цепи регулирования высокого напряжения, а друплч выводом - с коллектором транзистора, база которого подключена к резисторному делителю напряжения, незаземленный вывод которого подключен к выходу первого дифференциального усилителя, являющемуся одиовременно выходом имитатора, и к одному входу первого дифференциального усилителя, являющемуся вторьы входом имитатора, подключай источник опорного напряжения цепи регулирования анодного тока рентгеновской трубки, а к его другому входу - выход второго дифференциального усилителя имитатора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ, РЕСПУБЛИК

„„SU„„1123121

З(51) Н 05 С 1/50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

{21) 3623910/24-25 (22) 15.07.83 (46) 07.11.84. Бюл. Ф 4 1 ,(72) А.И. Лисицын, В.С. Городейкин и А.С. Сидоренко (71) Научно-исследовательский институт интроскопии (53) 621.386 (088.8) (56) 1. Заявка Франции Р 2?08267, кл. Н 05 С 1/30, опублик. 1974, 2. Выложенная заявка ФРГ

У 2908767, кл. Н 05 С 1/32, опублик.

1980 (прототип). (54)(57) 1. РЕНТГЕНОВСКИЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий рентгеновскую трубку, подключенную к регулируемым источникам высокого напряжения и тока

-накала, цепи регулирования анодного напряжения и анодного тока рентгеновской трубки, каждая из которых включает измерительный датчик, источник опорного напряжения и дифференциальный усилитель, к входам которого подключены измерительный датчик и источник опорного напряжения, а выход которого подключен к входу регулирования соответствующего источника, отличающийся, тем, что, с, целью снижения времени переходных процессов при автоматическом выводе на режим, в него дополнительно введены управляемый переключатель, имитатор рентгеновской трубки, две пороговые схемы и элемент И, причем вход регулирования источника тока накала подключен к выходу дифференциального усилителя соответствующей цепи регулирования и дополнительно к выходу имитатора рентгеновской трубки через управляемый переключатель, к входу управления которого подключен выход элемента И, к входам которого подключены выходы пороговых схем, к входам которых подключены измерительные датчики цепей регулирования, а к входам имитатора подключены источники опорного напряжения цепей регулирования.

2. Генератор по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что имитатор содержит транзистор с заземленным эмиттером, два дифференциальных усилителя, резистор и резисторный делитель напряжения, причем резистор включен на входе второго дифференциального усилителя одним выводом, представляющим собой первый вход имитатора, соединен с источником опорного напряжения цепи регулирования высокого напряжения, а другим вы. водом — с коллектором транзистора, база которого подключена к резисторному делителю напряжения, незаземленный вывод которого подключен к выходу первого дифференциального усилителя, являющемуся одновременно выходом имитатора, и к одному входу первого дифференциального усилителя, являющемуся вторьм входом имитатора, подключен источник опорного напряжения цепи регулирования анодного тока рентгеновской трубки, а к его другому входу — выход второго дифференциального усилителя имитатора.

1 1123

Изобретение относится к рентгенотехнике, а более конкретно к рентгеновским генераторам со средствами автоматического вывода на режим.

Известен рентгеновский генератоР содержащий регулируемый источник высокого напряжения, подключенный к рентгеновской трубке, измерительный делитель напряжения, источник опорного напряжения и схему сравнения (дифференциальный усилитель), к вхо- дам которой подключены делитель и источник опорного напряжения, а выход подключен к входу регулирования источ ника высокого напряжения $1) . !

Недостатком такого генератора является отсутствие возможности автоматического вывода аппарата на заданный режим по току трубки.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является рентге* новский генератор, содержащий рентгеновскую трубку, подключенную к регулируемым.источникам высокого напряжения и тока накала, цепи регулирова- 5 ния анодного напряжения и анодного тока, каждая из которых включает измерительный датчик, источник опорного напряжения и дифференциальный усилитель, 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 на переходные процессы затрачивается относительно много времени.

Цель изобретения — снижение времени переходных процессов при авто"

40 матическом выводе на режим.

Поставленная цель достигается тем, что в рентгеновский генератор, содержащий рентгеновскую трубку, подключенную к регулируемым источ45 никам высокого напряжения и тока накала, цепи регулирования анодного напряжения и анодного тока рентгеновской трубки, каждая из которых включает измерительный дат50 чик, источник опорного напряжения и дифференциальный усилитель, к входам которого подключены измерительный датчик и источник опорного напряжения, а выход которого подключен к входу регулирования соответствующего источника,дополнительно введены управляемый пере121 2 ключатель, 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 входу управления которого подключен выход элемента И, к входам которого подключены выходы пороговых схем, к входам которых подключены измеритель ные датчики цепей регулирования, а к входам имитатора подключены источники опорного напряжения цепей регулирования.

При этом имитатор содержит транзистор с заземленным эмиттером, два дифференциальных усилителя, резистор и резисторный делитель напряжения, причем резистор включен на входе второго дифференциального усилителя одним выводом, 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 вывод которого подключен к выходу первого дифференциального усилителя, являющемуся одновременно выходом имитатора, и к одному входу первого дифференциального 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.3 — 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 вя 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 которого подключен делитель 13 напряжения. Выход дифференциального усилителя 8 подключен к входу регулирования источника 2 высокого напряжеИОН 7 цепи регулирования анодного

20 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 пере30 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- 35 ход которого подключен к входу управления переключателя 18.

Имитатор 10 рентгеновской трубки содержит транзистор .19 с заземленным эмиттером, первый 20 и вто40 рой 21 дифференциальные усилители, резисторный делитель 22, 23 напряжения и резистор 24, включенный на входе второго дифференциального усилителя 21 между выходом ИОН 6 и 4> коллектором транзистора 19, база которого включена в среднюю точку делителя 22,23 напряжения, один вывод которого эаэемпен, а второй-подключен к выходу первого дифференциального 59 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 у подключен к выходу переключателя 18.

Рентгеновский генератор рабоt тает следующим образом.

21 4

С помощью ИОН 6 задается 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 тока трубки от.анодного напряжения

U и от напряжения накала U 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 U<, ток анода рентгеновской трубки эквивалентен току коллектора i„ транзистора, а напряжение накала рентгеновской трубки эквивалентно напряжению на базе транзистора US.

Величины резисторов 22-24 и коэффициенты 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 i и с выхода второго дифференциального усили— теля 21 на второй вход первого дифференциального усилителя 20 подается напряжение, пропорциональное току

iL,Kîòîðîå приводит к уменыпению 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, будет характеризовать собой уставку напряжения накала U трубки, при

1123121 котором при заданном анодном напряжении U трубки 1 через нее будет протекать заданный анодный ток 3< °, В первые моменты времени работы аппарата .переключатель 18 на.ходится в таком положении, при котором выход имитатора 10 подключен к выходу переключателя

18 и с выхода регулируемого ис. точника 3 на трубку 1 подается напряжение накала, определяемое имита тором 10.

При подаче уставок с ИОН 6 и 7 на дифференциальные усилители 8 и

9 цепей регулирования анодного напряжения и анодного тока на их выходах появляются максимальные напряжения. Напряжение с усилителя 8 поступает на вход регулируемого источника 2, который начинает поднимать анодное напряжение на трубке 1. При этом начинает увеличиваться и анодный ток трубки 1. Сигна. лы обратной связи, снимаемые с измерительных датчиков 4 и 5, подаются на другие входы дифференциальных усилителей 8 и 9. Напряжение на выходах последних уменьшается, в соответствии с чем осуществляется регулирование анодного. напряжения и анодного тока трубки l до величин, задаваемых уставками Пд и 3д > причем благодаря имитатору 10 это происходит одновременно и без колебательных процессов.

При выходе генератора на режим по напряжению и току срабатывают компараторы 15 и 16 пороговых устройств

11 и 12. Сигналы с их выходов открыЮ вают элемент И 17, который перебрасывает переключатель 18 подключая к входу регулируемого источника 3 то10 ка накала выход дифференциального усилителя 9, на котором к этому моменту имеется напряжение, равное напряжению на выходе имитатора 10.

Для нормальной работы устройства необходимо, чтобы компараторы 15,и 16 срабатывали несколько раньше,чем анодное напряжение и анодный ток выйдут на заданный режим, для чего на входах компараторов 15 и

20 16 должны быть включены резисторные делители, уменьшающие напряжение уставок ИОН 6 и 7 на небольшую величину (5-10 ) .

После выхопа генератора на режим

25 стабилизация анодного напряжения и анодного тока трубки 1 осуществляется с помощью дифференциальных усилителей 8 и 9 по цепям обратной связи.

Предлагаемый генератор обладает более высокой стабильностью параметров в переходных режимах и мень. шим временем выхода на режим.

11?3121

1123121

Ц (Ь) g(u) Составитель К, Кононов

Техред Т.Фанта Корректор И. Эрдейи

Редактор С. Пекарь

Тираж 78? Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 Раушская наб., д. 4/5

Заказ 8156/44

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4