SU1113911A1 - Рентгеновский аппарат - Google Patents

Abstract

РЕНТГЕНОВСКИЙ АППАРАТ, содержащий рентгеновскую трубку, блок задани  величины анодного напр жени , выход которого соединен с первым входом регулируемого источника высокого напр жени , вькод которого соединен с анодом рентгеновской трубки, изме- . рительный делитель напр жени , подключенный к аноду рентгеновской трубки и к второму входу регулируемого источника высокого напр жени , блок задани  величины анодного тока, первый выход которого соединен с первым входом регулируемого источника напр жени  накала, выход которого соединен с нитью накала рентгеновской трубки , измеритель тока рентгеновской трубки, подключенный выходом к второму входу регулируемого источника напр жени  накала, два компаратора и источник опорного напр жени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности аппарата за счет улучшени  защиты рентгеновской трубки от превьппени  предельно допустимых параметров рабочего режима, в аппарат введены блок согласовани , два переключател , RS-триггер , формирователь импульсов, элементы И, НЕ, ИЛИ, три компаратора, нелинейный делитель напр жени , блок делителей напр жени  и блок умножени  , причем к рабочим входам первого переключател  подключены выход блока задани  высокого напр жени  и измерительный делитель напр жени , к рабочим входам второго переключател  подключены выход блока задани  величины анодного тока и измеритель тока рентгеновской трубки, к входам первого компаратора подключены выход второго переключател  и через нелинейный делитель выход первого переключател , к входам второго компара-, тора подключены выход второго переключател  и первый выход блока делителей напр жени , к входу которого подключен источник опорного напр жени , к входам третьего компаратора подключены выход первого переключател  и второй выход блока делителей напр жени , к входам четвертого компаратора подключены выход блока умножени , к входам СО которого подключены выходы первого :о и второго переключателей, и третий выход блока делителей напр жени , к входам п того компаратора подключены выход блока чогласовани , к вхо дам которого подключены выходы регулируемого источника напр жени  накала , и четвертый выход блока делителей напр жени , выходы компараторов подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу элемента НЕ и R-входу RS-триггера, .выход элемента НЕ-подключен к одномУ входу элемента И, к другому входу

Description

которого подключен, выход, формирова-щим входам регулируемого источника

тел  импульсов, выход элемента Ивысокого напр жени , регулируемого

подключен к S-входу RS-Триггера, вы-источника напр жени , накала, первого

ход которого подключен к коммутирую-и второго переключателей.

1113911

Изобретение относитс  к рентгенотехнике и может быть использовано пр создании рентгеновских аппаратов повьшенной надежности. Известен рентгеновский аппарат, содержащий регулируемый источник высокого напр жени , на выход которо го подключена рентгеновска  трубка, регулируемый источник напр жени  накала , выход которого соединен с нить накала рентгеновской трубки, выходы, схемы сравнени  и источника опорного напр жени  соединены с входами элемента сравнени ,выход которого соединен спервым управл ющим входом регулируемого источника высокого напр жени , интегратор, выход которого соединён через пороговый элемент с вторым входом регулируемого источника высокого напр жени  и первым выходом регулируемого источника .напр жени  накала til . Недостаток известного рентгеновского аппарата - низка  надежность из-за того, что в нем могут возникать режимы работы, при которых превьшаютс  значени  предельно допустимых параметров рентгеновской трубки в результате чего она выходит из стро . Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  рентгеновский аппарат, содержащий рентгеновскую трубку, блок задани  . величины анодного напр жени , выход которого соединен с первым входом регулируемого источника высо кого напр жени , выход которого сое динен с анодом рентгеновской трубки измерительный делитель напр жени , подключенный к аноду рентгеновской трубки и к второму входу регулируемого источника высокого напр жени , блок задани  величины анодного тока первый выход которого соединен с первым входом регулируемого источни ка напр жени  накала, выход которого соединен с нитью накала рентгеновской трубки, измеритель тока рентгеновской трубки, подключенный выходом к второму входу регулируемого источника напр жени  накала, два компаратора , источник опорного напр жени , причем блок задани  высокого напр жени  вьтолнен в виде пам ти программ дл  задани  режимов работы аппарата через компараторы 2, Недостаток данного технического решени  заключаетс  в том, что в аппарате нет средств.дл  обеспечени  защиты рентгеновской трубки при всех возможных режимах ее работы. Цель изобретени  - повышение надежности аппарата за счет улучшени  защиты рентгеновской трубки от превышени  предельно допустимых параметров рабочего режима. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в рентгеновский аппарат, содержащий рентгеновскую трубку, блок задани  величины анодного напр жени , выход которого соединен с первым входом регулируемого источника высокого напр жени , выход которого соединен с анодом рентгеновской трубки, измерительный делитель напр жени , подключенный к аноду рентгеновской трубки и к второму входу регулируемого источника высокого напр жени , блок задани  величины анодного тока, первый выход которого соединен спервым входом регулируемого источника напр жени  накала, выход которого соединен с нитью накала рентгеновской трубки, измеритель тока рентгеновской трубки, подключенный выходом к второму входу регулируемого источника напр жени  накала, два компаратора и источник опорного напр жени , введены блок согласовани , два переключател , RS-триггер, формирователь импульсов, элементы И,НЕ,ИЛИ, три компаратора, нелинейный делитель напр жени , блок делителей напр жени  и блок умножени , причем к рабочим входам -первого переключател  подключены выход блока задани  высокого напр жени  и измерительный делитель напр жени , к рабочим входам второго переключател  подключены выход блока задани  величины анодного тока и измеритель тока рентгеновской трубки, к входам первого компаратора подключены выход второго пере ключател  и через нелинейный делитель выход первого переключател , к входам второго компаратора подключены выход второго переключател  и первый выход блока делителей напр жени , к входу которого подключен источник опорного напр жени , к входам третьего компаратора подключены вызсод первого переключател  и второй выход блока делителей напр жени , к входам четвертого компаратора подключены выход блока умножени  к входам которого подключены выходы первого и второго переключателей, и третий вход блока делителей напр жени , к входам п того компаратора подключены выход блока согласовани , к входу которого подключён выход регулируемого источника напр жени  канала и четвертьй выход блока делителей напр жени , выходы компараторов подключены к входам элемента ИЖ выход которого подключен к входу элемента НЕ и R-входу RS-триггера, выход элемента НЕ подключен к одному входу элемента И, к другому входу которого .подключен выход формировател  импульсов, выход элемента И подключен к S-входу RS-триггера, выход которого подключен к коммутирующим входам регулируемого источника высокого напр жени , регулируемого источника напр жени  накала, первого и второго переключателей. На фиг. 1 показана.структурна  схема рентгеновского аппарата; на фиг. 2 - область надежной работы такого аппарата. Рентгеновский аппарат содержит регулируемый источник 1 высокого напр жени , регулируемый источник 2 напр жени  накала рентгеновской трубки 3, измерительный делитель 4 напр жени , измеритель 5 тока рент . 1-ековской трубки 3, блок 6 задани  величины анодного напр жени , блок 7 задани  величины анодного тока, блок 8 согласовани , переключатели 9 и 10, блок 11 индикации, КЗ-триггер 12, формирователь 13 импульсов, элемент И 14, элемент НЕ 15, элемент ИЛИ 16, компараторы 17-21, источник 22 опорного напр жени , блок 23 делителей напр жени , нелинейный делитель 24 напр жени , блок 25 умножени . На фиг. 2 позици ми 26 - 30 обозначены характерные точки рабочей области рентгеновской трубки. Рентгеновский аппарат работает следующим образом. В плоскости, определ емой током и напр жением на рентгеновской трубке 3, существует область, в которой обеспечиваетс  нормальный режим ее работы. При малых напр жени х на рентгеновской трубке 3 меньше, чем U2, ЭТ& область располагаетс  справа от кривой 0-26 (фиг. 2), котора  показывает наибольший анодный ток при максимально допустимом напр жении на нити накала рентгеновской трубки 3. В диапазоне напр жений U2-U рабоча  область ограничиваетс  максимальным током анода и расположена ниже пр мой 26-27. В диапазоне напр жений U -Uciniax рабоча  область ограничена кривой 27-28, котора  характеризует работу рентгеновской трубки при максимально допустимой мощт ности на ее аноде. Пр ма  27-29 характеризует работу рентгеновской трубки 3 при максимально допустимом на ней напр жении. Участок 29-30 определ ет минимально допустимый ток рентгеновской трубки 3 в диапазоне напр жений Ц-иатах Р котором возможен пробой трубки под напр жением без тока анода. Предлагаемый рентгеновский аппарат исключает возможность работы рентгеновской трубки 3 за ее рабочей областью. Перед подачей напр жени  на рентгеновскую трубку 3 блоками 6 и 7 задают требуемые значени  напр жени  и анодного тока на рентгеновской трубке 3. На выходах блоков 6 и 7 устанавливаютс  значени  управл ющих напр жений, которые соответствуют требуемому напр жению на рентгеновской трубке 3 и ее анодному току. При этом на выходе RS-триггера 12 сигнал равен нулю, в результате чего источники 1 и 2 выключены, а переключатели 9 и 10 наход тс  в. таком положении , когда напр жение с блоков 6 и 7 поступает на выходы переключателей 9 и 10. Напр жение с выхода пер вого переключател  9 подаетс  на первый вход третьего компаратора 19 и на один вход блока 25 умножени . На второй вход компаратора 19 подаетс  напр жение с второго выхода о блока 23 делителей напр жени , соответствующеё максимальному напр жению на рентгеновской трубке 3.Компаратор 19 срабатывает тогда, когда напр жение на его первом входе больше, чем на втором, т.е. когда устанавливают напр жение на-рентгеновской ке 3 больше максимально допустимого. Блок 23 делителей напр жени  формирует на своих выходах из напр жени источника 22 опорного напр жени  р д напр жений, соответствующих максимально допустимому напр жению на рентгеновской трубке 3 (второй выход Ь), максимально допустимому напр жению накала рентгеновской трубки 3 (четвертый вьгход J) , максимально допустимому анодному току рентгеновской трубки 3 (первый выход а) и максимально допустимой мопшости, рас сеиваемой на аноде рентгеновской трубки 3 (третий выход с). Кроме того, напр жение с выхода первого переключател  9 подаетс  через нелинейный делитель 24 напр жени  на первый вход первого KOMnapaTo pa 17. . . Нелинейньй делитель 24 обеспечивает на своем выходе нулевое напр жение при малых входных напр жени х и формирование заданного напр жени  при больших входных напр жени х. Он предназначен дл  формировани  линии 29-30 (фиг. 2). Делитель 24. может быть реализован с помощью последовательно соединенных стабилитрона и ре зистора при съеме выходного напр жени  с резистора. На второй вход компаратора 17 подаетс  напр жение с выхода переключа тел  10. Компаратор 17 срабатывает тогда, когда напр жение на его первом входе больше, чем на втором, т.е когда анодный ток трубки 3 меньше заданного тока, который устанавливае с  в зависимости от величины напр жени  на рентгеновской трубке 3. Напр жение с выхода переключател  10 подаетс  также на первый вход второго компаратора 18, на второй вход которого подаетс  напр жение с первого выхода q блока 23 делителей напр жени , которое соответствует максимально допустимому анодному току рентгеновской трубки 3. Компаратор 18 срабатывает тогда, когда напр жение на его первом входе больше, чем на втором, т.е. когда анодный ток рентгеновской трубки 3 больше максимально допустимого тоКа. Напр жение с выхода переключател  10 подаетс  на второй вход блока 25 умножени , на выходе которого формируетс  напр жение, соответствующее мощности на аноде трубки 3.. Это напр жение подаетс  на первый вход четвертого компаратора 20, на второй вход которого подаетс  напр жение с третьего выхода С блока 23 делителей напр жени , на аноде рентгеновской трубки 3. Компаратор 20 срабатывает тогда, когда мощность на аноде трубки 3 превышает максимально допустимую мощность. На первый вход п того компаратора 21 поступает сигнал с блока 8 согласовани , пропорциональный напр жению накала рентгеновской трубки 3, а на его второй вход - сигнал с четвертого выходаd блока 23 делителей напр жени . Компаратор 21 срабатывает , когда напр жение канала превышает максимально допустимое значение. Сигналы с выходов компараторов 17-21 поступают на входы элемента ИЛИ 16. Если по любому одному из параметров рабочего режима рентгеновской трубки 3 есть превьш1ение над предельно допустимыми значени ми, на выходе элемента ИЛИ 16 по вл етс  сигнал логической единицы, а на соответствующем входе элемента И 14 сигнал логического нул . В этом случае сигнал с формировател  13 импульсов , по которому производитс  запуск аппарата, т.е. подача высокого напр жени  и напр жени  накала на рентгеновскую трубку 3, не проходит через элемент И 14, и RS-триггер 12 остаетс  в прежнем состо нии. Это означает невозможность включени  аппарата. Если с помощью блоков 6 и 7 задан режим, который находитс  в рабочей области трубки, то сигнал с формировател  13 импульсов проходит на RSтриггер 12. Последний перебрасываетс , a на его выходе по вл етс  сиг нал, равный единице. Этот сигнал поступает на коммутирующие входы регулируемых источников 1 и 2 высокого напр жени  и напр жени  накала и включает их. Кроме того, сигнал с вы хода RS-триггера 12 поступает на ком мутирующие входы переключателей 9 и 10, подключа  их на передачу к выходам сигналов обратной св зи с измерительного делител  4 напр жени  и измерител  5 тока рентгеновской трубки 3. Блок 11 индикации сигнализирует о том, что подано высокое на .пр жение. В результате этого начитае контролироватьс  реальньй режим рабо ты трубки 3 по величине напр жени  н трубке 3 и по величине анодного тока Таким образом, в предложенном аппарате обеспечиваетс  контроль за работой рентгеновской трубки 3 по . п ти основным параметрам - максимальному высокому напр жению, максимальному анодному току, максимальному напр жению накала, максимальной мощности , рассеиваемой на аноде рентгеновской трубки минимальному току при определенных напр жени х на .трубке 3. При выходе одного из па|раметров из рабочей области триггер 12 возвращаетс  в исходное сос то ние, выключа  регулируемые источники 1 и 2. . По сравнению с известными предложенный рентгеновский аппарат обладает более высокой надежностью, котора  достигаетс  за счет обеспечени  посто нного контрол  рабочего режима работы рентгеновской трубки как В процессе его задани , так и в течение работы рентгеновского аппарата.

ФигЛ

29

Claims (1)

1. РЕНТГЕНОВСКИЙ АППАРАТ, содержащий рентгеновскую трубку, блок задания величины анодного напряжения, выход которого соединен с первым входом регулируемого источника высокого напряжения, выход которого соединен с анодом рентгеновской трубки, изме- . рительный делитель напряжения, подключенный к аноду рентгеновской трубки и к второму входу регулируемого источника высокого напряжения, блок задания величины анодного тока, первый выход которого соединен с первым входом регулируемого источника напряжения накала, выход которого соединен с нитью накала рентгеновской трубки, измерйтель тока рентгеновской трубки, подключенный выходом к второму входу регулируемого источника напряжения накала, два компаратора и источник опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности аппарата за счет улучшения защиты рентгеновской трубки от превышения предель- . но допустимых параметров рабочего режима, в аппарат введены блок согла сования, два переключателя, RS-триггер, формирователь импульсов, элементы И, НЕ, ИЛИ, три компаратора, нелинейный делитель напряжения, блок делителей напряжения и блок умножения, причем к рабочим входам первого переключателя подключены выход блока задания высокого напряжения и измерительный делитель напряжения, к рабочим входам второго переключателя подключены выход блока задания вели чины анодного тока и измеритель тока рентгеновской трубки, к входам первого компаратора подключены выход второго переключателя и через нелинейный делитель выход первого переклю чателя, к входам второго компаратора подключены выход второго переключателя и первый выход блока делителей напряжения, к входу которого подключен источник опорного напряжения, к входам третьего ком- паратора подключены выход первого переключателя и второй выход блока' делителей напряжения, к входам четвертого компаратора подключены выход блока умножения, к входам которого подключены выходы первого и второго переключателей, и третий выход блока делителей напряжения, к входам пятого компаратора подклю чены выход блока согласования, к вхо дам которого подключены выходы регулируемого источника напряжения накала, и четвертый выход блока^делителей напряжения, выходы компараторов подключены к входам элемента ИЛИ, >

   выход которого подключен к входу элемента НЕ и R-входу RS-триггера, выход элемента НЕ подключен к одномувходу элемента И, к другому входу которого подключен , выход, формирователя импульсов, выход элемента И подключен к S-входу RS-Триггера, выход которого подключен к коммутирую щим входам регулируемого источника высокого напряжения, регулируемого источника напряжения, накала, первого и второго переключателей.