Начало >> Статьи >> Архивы >> Рентгеновские аппараты

Стабилизация работы питающего устройства - Рентгеновские аппараты

Оглавление
Рентгеновские аппараты
Введение
Генерирование рентгеновских лучей
Ослабление рентгеновских лучей веществом
Световозбуждающее и фотографическое действия рентгеновских лучей
Количественная и качественная оценка рентгеновского излучения
Защита от рентгеновских лучей
Применение - рентгенодиагностика
Применение - рентгенотерапия
Применение - рентгенодефектоскопия
Применение - рентгеноструктурный анализ
Применение - рентгеноспектральный анализ
Применение - облучение в технологических целях
Рентгеновские трубки
Электрические характеристики рентгеновских трубок
Рентгеновские излучатели
Высоковольтный рентгеновский кабель
Рентгеновские питающие устройства
Главные трансформаторы
Параметры R, L и С главного трансформатора
Представление о расчете главного трансформатора
Главные трансформаторы с переменным коэффициентом трансформации
Высоковольтные вентили
Высоковольтные генераторы
Регулировка напряжения на трубке и тока трубки
Включение и отключение питающего устройства
Автоматика в рентгеновских питающих устройствах
Стабилизация работы питающего устройства
Контроль напряжения на трубке и ее анодного тока
Выпрямительные схемы рентгеновских питающих устройств
Однополупериодная безвентильная схема
Однополупериодная вентильная схема
Двухполупериодная схема
Схема удваивания с пульсирующим напряжением
Схема удваивания со сглаженным напряжением
Падение напряжения в главной цепи питающего устройства
Перенапряжения в питающих устройствах
Импульсное питание рентгеновской трубки
Рентгенодиагностические аппараты
Рентгенодиагностические исследования
Рентгенодиагностические трубки
Системы регулировок рентгенодиагностического аппарата
Регулировка выдержки
Защита трубки от перегрузки
Реле экспозиции
Падающая нагрузка
Передвижные аппараты
Стационарные аппараты
Усилитель яркости рентгеновского изображения
Рентгенокиносъемка
Рентгенотелевидение
Флюорографические аппараты
Хирургические аппараты
Аппараты для ангиокардиографии
Аппараты для близкофокусной и внутриполостной терапии
Аппараты для глубокой терапии
Рентгенодефектоскопические аппараты
Рентгеновские микроскопы
Рентгеновские аппараты для структурного анализа
Рентгеновские аппараты для спектрального анализа
Рентгеновские аппараты для облучения в технологических целях

Входное напряжение питающего устройства (и всего рентгеновского аппарата в целом) постоянно колеблется из-за изменений общей нагрузки сети. Изменение входного напряжения в свою очередь сказывается на анодном напряжении рентгеновской трубки и напряжении накала трубки, от которого в сильной степени зависит ее анодный ток.

Колебания анодного напряжения и анодного тока вызывают колебания мощности, воспринимаемой анодом трубки, и интенсивности генерируемого ею рентгеновского излучения. Колебания напряжения сети влияют также на напряжение других (помимо цепи накала трубки) вспомогательных цепей.
В рентгеновских питающих устройствах, как правило, предусматривается коррекция напряжения сети, осуществляемая с помощью дополнительного переключателя у регулировочного автотрансформатора или дополнительных щеток на вариаторе, о чем уже упоминалось ранее. Однако устройства такого рода приводятся в действие вручную и требуют от обслуживающего персонала постоянного наблюдения за напряжением сети. Их несовершенство наиболее явно сказывается при резких изменениях входного напряжения. Поэтому стабилизация работы рентгеновского аппарата привлекала к себе внимание еще в 30-х гг. [Л. 102]. В послевоенный период роль стабилизации в рентгеноаппаратостроении непрерывно возрастала и продолжает возрастать.
Следует различать частичную и полную стабилизацию работы питающего устройства. Под частичной подразумевается стабилизация напряжения трансформатора накала рентгеновской трубки и напряжения других вспомогательных цепей. Таким образом, частичная стабилизация имеет целью в первую очередь устранить зависимость от колебаний сетевого напряжения анодного тока рентгеновской трубки. Если частичная стабилизация охватывает все вспомогательные цепи, то в рентгеновских аппаратах, предназначаемых для повторно-кратковременной или длительной работы, можно отказаться от специального корректора сети и совместить коррекцию с регулированием напряжения, увеличить соответственно верхний предел регулировки.
Для частичной стабилизации обычно используются феррорезонансные стабилизаторы напряжения. Конструкция и теория работы таких стабилизаторов описываются в специальной литературе, например в [Л. 103, 104]. Здесь мы укажем лишь основные технические данные феррорезонансных стабилизаторов.
Эти стабилизаторы обеспечивают высокую степень стабилизации действующего значения напряжения; в распространенных типах этих стабилизаторов оно изменяется примерно на 0,05% при изменении первичного
напряжения на 1%, причем такая стабилизация имеет место при колебаниях последнего в весьма широких пределах. Существенным недостатком является сильная зависимость стабилизированного напряжения от частоты. Изменение частоты на 1 % влечет за собой изменение стабилизированного напряжения на 1,5—2%. Такая сильная зависимость от частоты не позволяет использовать феррорезонансные стабилизаторы в тех аппаратах, которые предназначаются для питания от маломощных (в частности, передвижных) электростанций. Другими недостатками феррорезонансного стабилизатора являются сравнительно низкий, к. п. д. (0,7—0,8) и большая масса па единицу мощности.
Еще одним недостатком является сильно искаженная форма кривой стабилизированного напряжения, к тому же изменяющаяся с нагрузкой. Для описываемой частичной стабилизации этот недостаток несуществен, поскольку здесь важно поддерживать неизмененным именно действующее значение напряжения.
Для стабилизации накала рентгеновской трубки достаточен феррорезонансный стабилизатор па 100— 150 Вт. Для стабилизации всех вспомогательных цепей, естественно, необходим стабилизатор большей мощности. Если в качестве высоковольтных вентилей используются селеновые (или кремниевые) выпрямители, то обычно достаточен стабилизатор мощностью 300—400 Вт. Если используются высоковольтные кенотроны, то для стабилизации их накала необходимо еще увеличить мощность стабилизатора, исходя из расчета 100—150 Вт на каждый кенотрон, в зависимости от мощности, требуемой для накала кенотрона данного типа. Таким образом, в питающем устройстве, имеющем четыре высоковольтных кенотрона, стабилизатор должен иметь мощность 700— 1 000 Вт.
Полная стабилизация работы рентгеновского питающего устройства преследует цель — сделать независимой от колебаний напряжения сети всю работу, а именно:
а)  стабилизировать анодное напряжение рентгеновской трубки;
б) стабилизировать анодный ток рентгеновской трубки;
в)  стабилизировать работу всех вспомогательных цепей.

Конечной целью является стабилизация рентгеновского излучения, генерируемого трубкой, и сохранение нужного режима для всех элементов питающего устройства.
Полная стабилизация может быть достигнута посредством устройства, автоматически корректирующего напряжение сети. В этом случае одно устройство стабилизирует напряжение и в главной и во вспомогательных цепях.

Рис. 3-32. Вариатор с автоматическим управлением щетками.
Полная стабилизация может быть осуществлена также в виде раздельной стабилизации главной цепи и вспомогательных цепей (включая цепь накала трубки), что требует, естественно, и двух стабилизирующих устройств.
На рис. 3-32 представлены в самом общем виде два случая автоматического управления щетками вариатора. В случае рис. 3-32,а двигатель связан со щеткой, находящейся на входе вариатора. При изменении напряжения сети двигатель автоматически перемещает щетку в нужном направлении до тех пор, пока не восстановится напряжение на вариаторе. Вторая щетка имеет ручной привод и позволяет регулировать первичное напряжение главного трансформатора, т. е. напряжение на трубке. Таким образом, этот случай представляет собой автоматическую коррекцию напряжения сети. В случае рис. 3-32,б единственная щетка находится на выходе вариатора и перемещается при помощи двигателя. Электрическое управление двигателем позволяет устанавливать вручную требуемое напряжение на трубке и поддерживать его автоматически при колебаниях напряжения сети. В этом случае не требуется второй щетки, зато необходимо второе стабилизирующее устройство для вспомогательных цепей.
Первый случай получил большее распространение. На рис. 3-33 приведены два варианта автоматического управления щетками вариатора. Чувствительным органом является мост М с диодом Л, имеющим вольфрамовый катод и работающим па токе насыщения [Л. 105]. При поминальной величине стабилизируемого напряжения  напряжение на выходе моста равно нулю. Так как сопротивление диода резко меняется в зависимости от накала катода, то равновесие моста нарушается при всяком отклонении стабилизируемого напряжения от номинальной величины.

Рис. 3-33. Два варианта автоматического управления щетками вариатора.
В варианте рис. 3-33,а на выходе моста включено чувствительное поляризованное реле ПР1 с нейтральным положением. При нарушении равновесия моста через обмотку реле начинает протекать ток, реле возбуждается и в свою очередь замыкает цепь возбуждения одного из промежуточных реле ПР2 и ПР3. При срабатывании одного из последних замыкается цепь питания последовательного двигателя, имеющего две обмотки возбуждения, двигатель приходит во вращение и передвигает щетку до тех пор, пока снова не установится равновесие.
В варианте рис. 3-33,б выход моста задает сеточное смещение тиратронам Т1 и Т2. При равновесии моста оба тиратрона заперты и ток в цепи двигателя отсутствует. При нарушении равновесия один из тиратронов зажигается и, так же как и в предыдущем случае, двигатель вращается и щетка передвигается до тех пор, пока не установится равновесие. Обмотки переменного тока, включенные в сеточные цепи тиратронов, дают начальное сеточное смещение.
Автоматические вариаторы, в которых чувствительным органом являются феррорезонансно-контактные реле, описаны в [Л. 106].
Подобный вариатор использован в рентгенодиагностическом аппарате РУМ-22. Другим решением является применение быстродействующих магнитных усилителей [Л. 107]. Такого рода система использована в автоматическом вариаторе рентгенотерапевтического аппарата РУМ-13.
Автоматические вариаторы имеют погрешность стабилизации порядка ±(1 —1,5)% и инерционность при внезапном изменении напряжения на 10—15% примерно 1,5—2 с. По этим параметрам они уступают другим видам стабилизаторов. Еще одним недостатком является наличие подвижной системы со щетками. Достоинства автоматических вариаторов: а) напряжение на выходе имеет ту же форму кривой, что и на входе, б) сравнительно небольшая масса па единицу мощности, в) высокий к. п. д.
В рентгенодиагностических аппаратах стабилизация с помощью автоматического вариатора из-за его инерционности может применяться лишь в ограниченном виде: стабилизация должна действовать лишь до момента включения высокого напряжения, поддерживая неизменным и предварительно установленные условия снимка. В момент включения высокого напряжения (или перед этим моментом) управляющее устройство должно отключаться. В противном случае уменьшение напряжения, созданное нагрузкой, заставит управляющее устройство восстанавливать напряжение. Так как выдержка снимка или меньше времени становления напряжения, или сравнима с ним, то действие управляющего устройства приведет к тому, что снимок будет сделай полностью или частично при неустановившемся режиме, т. е. при условиях, отличающихся от установленных и вообще неопределенных.
Несмотря на такое ограничение автоматические вариаторы получили в рентгенодиагностических аппаратах широкое применение. Они используются также в рентгенотерапевтических аппаратах и иногда в рентгеновских аппаратах технического назначения.

В рентгеноструктурных и рентгеноспектральных аппаратах к стабилизации предъявляются повышенные требования (§ 1-6). В этих аппаратах получили распространение стабилизаторы с дросселями насыщения, часто называемые электронными стабилизаторами.

Рис. 3-34. Схема стабилизатора напряжения с дросселем насыщения.
Одна из схем стабилизатора с дросселем насыщения представлена па рис. 3-34. Дроссель насыщения ДН изображен здесь с трехстержневым магнитопроводом, на среднем стержне которого расположена управляющая обмотка постоянного тока, а на крайних — обмотки переменного тока. При таком расположении в управляющей обмотке не наводится переменной э. д. с., так как переменный магнитный поток не проходит через средний стержень. Постоянный магнитный поток разветвляется и проходит по обоим крайним стержням, алгебраически складываясь в каждый момент с переменным магнитным потоком*.

* Действительная конструкция дросселя насыщения сложнее, так как в дросселе, изображенном на рис. 3-34, велико рассеяние.

Если увеличивать постоянный ток в управляющей обмотке, то будет увеличиваться и постоянный магнитный поток. Увеличение постоянного магнитного потока приводит к увеличению суммарного магнитного потока в боковых ветвях и уменьшению (из-за нелинейности магнитной характеристики стали) сопротивления дросселя.

В результате напряжение с дросселя частично перейдет на автотрансформатор АТ, э. д. с. на виток в нем увеличится и напряжение, индуктируемое в добавочной его части, включенной последовательно с нагрузкой, повысится. При уменьшении тока в управляющей обмотке дросселя картина будет обратной и напряжение, индуктируемое в добавочной части автотрансформатора, понизится.
Для использования такого перераспределения напряжения для стабилизации следует применять схему управления, в которой изменение сетевого напряжения автоматически воздействовало бы па ток управляющей обмотки дросселя. В схеме рис. 3-34 для управления использован такой же мост (с диодом Л1), как и в схеме рис. 3-33. Предположим для упрощения, что точки моста А и В соединены напрямую с катодом и сеткой электронной лампы Л3 (с точками А' и В'). Пусть напряжение сети равно поминальному значению и мост находится в равновесии; тогда сеточный потенциал лампы Л3 равен пулю и через лампу проходит некоторый средний ток подмагничивания дросселя ДН. При отклонении напряжения сети от поминального значения равновесие моста нарушается, сеточный потенциал лампы Л3 изменяется и меняет тем самым ток подмагничивания. Изменение подмагничивания дросселя ДН производит перераспределение напряжений между АТ и ДН и стремится вернуть стабилизируемое напряжение к тому же значению, которое оно имело при поминальном напряжении сети; однако для поддержания изменившегося значения тока подмагничивания мост должен несколько отклониться от состояния равновесия, а потому стабилизируемое напряжение возвращается не совсем к тому же значению. Для того чтобы это отклонение стабилизируемого напряжения от прежнего значения было возможно меньшим, следует применять между мостом и лампой Л3 промежуточное усиление. В схеме рис. 3-34 такое усиление осуществляется при помощи двойного диода, включенного по схеме так называемого катодного связанного каскада.
Может быть применен и другой усилитель постоянного тока.

Рис. 3-35. Система стабилизации напряжения на трубке с помощью вариатора и дросселей насыщения (с обратной связью).
Подобного рода стабилизаторы находят себе применение в рентгеновских аппаратах для структурного и спектрального анализов в качестве автоматических корректоров сетевого напряжения, включаемых на входе аппарата в целом. Они имеют погрешность стабилизации (по действующему значению напряжения) ±0,3% и инерционность при внезапном изменении напряжении на 10—15%— порядка 0,2 с. Таким образом, по указанным параметрам они значительно лучше автоматических вариаторов. Их недостатками являются; а) повышенная масса на единицу мощности, б) пониженный к. п. д. и в) (самое главное) искаженная форма кривой напряжения на выходе, изменяющаяся при колебаниях напряжения сети. В итоге колебания максимума напряжения на рентгеновской трубке достигают 1 — 1,5% при колебаниях действующего значения напряжения на выходе стабилизатора 0,3% [Л. 108].
На рис. 3-35 изображена в сильно упрощенном виде схема стабилизации, обеспечивающая более высокую степень стабилизации напряжения на рентгеновской трубке и применяемая в отечественных трехфазных рентгеновских аппаратах для спектрального анализа. На рентгеновскую трубку подается здесь напряжение, дополнительно сглаженное высоковольтным конденсатором, так что пульсации напряжения не превышают нескольких процентов. Параллельно трубке включен делитель, напряжение небольшой части которого сравнивается с эталонным напряжением Е, задающим напряжение на трубке. Разность напряжений, возникающая при отклонении напряжения от заданного, через электронный усилитель постоянного тока ЭУ воздействует, с одной стороны, на управляющую систему автоматического вариатора АВ, а с другой — на дроссели насыщения ДН так, что напряжение на трубке вновь принимает заданное значение, а сравниваемые напряжения вновь уравновешиваются.

В рассматриваемой схеме имеются две ступени стабилизации. Автоматический вариатор представляет собой первую ступень (хотя по направлению потока энергии от сети к высоковольтному генератору он стоит на втором месте), дающую менее точную и более инерционную стабилизацию в широких пределах. Дроссели насыщения являются второй ступенью, обеспечивающей более точную и менее инерционную стабилизацию в узких пределах (соответствующих разности напряжении между отводами автотрансформаторов AT1 и АТ2). Поскольку напряжение на дросселях насыщения невелико по сравнению с напряжением сети, искажение кривой первичного напряжения главного трансформатора также невелико. В такой схеме колебания максимума напряжения на трубке не превышает ±0,3% при колебаниях напряжения сети ±10%. Инерционность здесь также значительно меньше, чем в схеме рис. 3-34. Заметим также, что напряжение поддерживается неизменным независимо от изменений анодного тока трубки.


Рис. 3-36. Стабилизация напряжения на трубке с помощью высоковольтного триода.

Если хотят еще повысить степень стабилизации и уменьшить ее инерционность, то переходят к электронной стабилизации непосредственно высокого напряжения. Принцип такой стабилизации поясняет рис. 3-36. Сглаженное высокое напряжение подается на рентгеновскую трубку через высоковольтный триод, причем часть этого напряжения ложится на триод. Как и в схеме рис. 3-35, параллельно трубке включен делитель, напряжение небольшой части которого сравнивается с эталонным напряжением, задающим напряжение на трубке. Разность напряжений, возникающая при отклонении напряжения от заданного, через электронное устройство ЭУ воздействует на сеточный потенциал триода, поддерживая практически безынерционно напряжение на трубке постоянным и неизменным независимо от пульсации напряжения до высоковольтного триода, колебаний напряжения сети и изменений анодного тока трубки.
На электронное управление можно возложить также функцию замыкания и размыкания (с очень малой инерцией) высоковольтной цепи. Для этого перед замыканием на сетке триода должен быть отрицательный потенциал. Снимая этот потенциал, замыкаем цепь и приводим в действие систему стабилизации. Для размыкания достаточно вновь подать на сетку триода запирающий потенциал.
В случае заземления анода трубки и катода высоковольтного триода такая система стабилизации может быть осуществлена с применением усилителей постоянного тока. Она является обычно второй ступенью; в качестве первой ступени может быть использован, например, автоматический вариатор (как в схеме рис. 3-35). Если на триод не возлагать функций регулирования напряжения па трубке (в широком интервале), то наибольшее напряжение, ложащееся па триод, можно ограничить значениями 10—15% поминального напряжения высоковольтного генератора, которое должно быть увеличено на это значение по сравнению с работой без такой стабилизации.
Подобные системы стабилизации находят применение в рентгеновских аппаратах для структурного и спектрального анализов. Их используют также в электронных микроскопах и других высоковольтных устройствах специального назначения. С помощью таких систем можно достигнуть очень высокой степени стабилизации с погрешностью порядка 0,03% и менее. Основными факторами, ограничивающими степень стабилизации, являются уровни стабильности, которыми обладают элементы, входящие в систему, в частности их чувствительность к изменениям температуры.
Задача сильно осложняется, если подобного рода стабилизацию хотят осуществить в питающих устройствах с симметричным высоким напряжением. В этом случае следует применять два высоковольтных триода, один на положительном, другой на отрицательном выводе высоковольтного генератора. Сеточные цепи триодов оказываются при этом под высоким напряжением относительно земли; для передачи управляющих сигналов приходится применять устройства с высоковольтной изоляцией и от систем постоянного тока переходить к высокочастотным системам.
Эти обстоятельства затрудняют применение такой стабилизации в рентгенодиагностических аппаратах, хотя в рентгеноаппаратостроении она впервые была применена именно в рентгенодиагностическом аппарате [Л. 109]. Следующий рентгенодиагностический аппарат с таким электронным управлением описан в [Л. 110]. Однако электронное управление используется здесь в первую очередь для замыкания и размыкания высоковольтной цепи с целью обеспечить возможно более малую инерцию. Фирма Компани женераль де радиоложи выпускает в настоящее время мощный рентгенодиагностический аппарат «Континенталь» с электронным управлением на высоком напряжении; это управление предназначается как для малоинерционного замыкания и размыкания высоковольтной цепи, так и для стабилизации напряжения на трубке.
В рассмотренных системах стабилизации напряжения (за исключением последней системы) имеется заметная инерция. В некоторых системах стабилизация охватывает лишь главную цепь, оставляя в стороне вспомогательные цепи (это относится, в частности, к последней системе). В итоге в питающих устройствах, к которым предъявляется требование полной стабилизации, обычно предусматривается дополнительная стабилизация вспомогательных цепей и в первую очередь — анодного тока трубки.
Стабилизация накала трубки далеко не всегда обеспечивает постоянство ее анодного тока. Причиной этому могут явиться, с одной стороны, изменения эмиссионной способности нити накала, с другой — сильная зависимость анодного тока от анодного напряжения. У некоторых рентгеновских трубок наблюдается также постепенное (в течение минут) спадание анодного тока после включения высокого напряжения при заранее установленном и строго поддерживаемом режиме накала; это объясняется, видимо, образованием зарядов на стекле трубки или изменением степени ее вакуума.
Поэтому в ряде случаев, в частности в рентгеновских аппаратах для структурного и спектрального анализов, прибегают к стабилизации непосредственно анодного тока трубки. Схема одного из электронных стабилизаторов анодного тока изображена на рис. 3-37. Стабилитрон Л1 поддерживает на катоде электронной лампы Л2 определенный потенциал относительно земли. Сеточный потенциал лампы Л2 меняется в зависимости от величины анодного тока рентгеновской трубки, часть которого протекает через делитель R2, R3. Увеличение анодного тока трубки приводит к уменьшению отрицательного сеточного потенциала лампы Л2 и увеличению ее анодного тока. Это в свою очередь вызывает увеличение отрицательного потенциала на сетке электронной лампы Л3 и уменьшение ее анодного тока, а тем самым и уменьшение тока во вторичной обмотке трансформатора СТ.

Рис. 3-37. Схема электронного стабилизатора анодного тока.

Первичная обмотка трансформатора СТ включена последовательно с первичной обмоткой трансформатора накала ТН, а потому уменьшение вторичного тока трансформатора СТ приводит к уменьшению тока в первичных обмотках обоих трансформаторов. Благодаря этому накал рентгеновской трубки уменьшается, стремясь вернуть анодный ток к прежней величине. Однако, так как для поддержания нового равновесия отрицательный сеточный потенциал лампы Л2 должен быть несколько меньше, чем раньше, анодный ток возвращается к чуть отличающейся величине.
При уменьшении анодного тока явления протекают в обратном направлении.
Установка анодного тока достигается при помощи резистора R1. Газоразрядная лампа Л4 защищает схему, зажигаясь при резком возрастании анодного тока (например, когда трубка газит). В схеме рис. 3-37 заземлен анод трубки; естественно, что при заземлении средней
точки стабилизатор может быть включен и в среднюю точку.

Рис. 3-38. Закономерности для неизменной внешней характеристики.
Стабилизаторы подобного рода могут обеспечивать высокую степень стабилизации анодного тока трубки I (с погрешностью около 0,1%); они обладают малой (инерцией ( 0,01—0,02 с при отклонении тока на ±5%).

Вместе с тем при работе в рентгенодиагностических аппаратах, где можно ожидать более значительных отклонении анодного тока, их инерция при малых выдержках становится сравнимой с продолжительностью выдержек. Тем не менее подобные стабилизаторы применяются в некоторых зарубежных рентгенодиагностических аппаратах.
Если поставить себе цель стабилизировать лишь интенсивность рентгеновского излучения, то можно обойтись без стабилизации напряжения или тока, на что впервые указал В. В. Дмоховский. Достоинством предложенного им в середине 40-х гг. «критического» режима работы является то обстоятельство, что отклонения анодного тока трубки от заданного значения при неизменной внешней характеристике вызывают сравнительно небольшие изменения интенсивности излучения. Причиной таких изменений тока может быть, например, изменение эмиссионной способности нити накала трубки.
На рис. 3-38 внешняя характеристика представлена прямой линией:
Кривая Ра дает изменение мощности, воспринимаемой анодом трубки,
при условии f=const, кривая J — изменение интенсивности излучения за объектом исследования

при условии α'=const и b'=const и кривая a — отношение заданного напряжения холостого хода к изменяющемуся с нагрузкой рабочему напряжению. Рабочая точка внешней характеристики, соответствующая максимуму интенсивности излучения, представляет собой критический режим. Как мы видим, в достаточно широкой области, охватывающей этот режим с обеих сторон, изменения анодного тока трубки действительно мало сказываются на величине интенсивности излучения *.

* Закономерности, представленные на рис. 3-38, свойственны неизменной внешней характеристике и теряют свою силу, если при изменении режима работы рабочая точка (Uа.макс, Iа.ср) переходит от одной характеристики к другой, как это имеет место в реальной аппаратуре. К сожалению, В. В. Дмоховский придал этим закономерностям абсолютный характер, ошибочно приняв работу в критическом режиме условием максимума интенсивности излучения вообще и положив это утверждение в основу теории и расчета рентгеновских аппаратов.


Рис. 3-39. Главная цепь переносного рентгенодиагностического аппарата 8-Л-З.

Система параметрической стабилизации энергии рентгеновского излучения при снимках применена в малогабаритном разборном рентгенодиагностическом аппарате 8-Л-3 на 70 кВ, высоковольтный генератор которого выполнен в виде небольшого моноблока. Главная цепь этого аппарата изображена на рис. 3-39.
Отдельный трансформатор накала здесь отсутствует, для накала трубки имеется дополнительная обмотка, наложенная поверх одной из высоковольтных секций, что исключает свободную регулировку напряжения. Нить катода накаливается одновременно с включением высокого напряжения и в первые моменты после включения из-за тепловой инерции нити аппарат находится в режиме холостого хода.
Такая схема является обычной для аппаратов этого класса.

Особенностью аппарата 8-Л-З является то обстоятельство, что параметры трансформатора и цепи накала подобраны такими, что в широких пределах изменений напряжения сети и ее сопротивления напряжение на трубке (максимум рабочей полуволны) остается в первом приближении неизменным (75 кВ), в то время как анодный ток трубки и ток сети изменяются в широких пределах; значительно изменяется также максимум холостой полуволны напряжения, достигая в неблагоприятных случаях 100 кВ. Отключение высокого напряжения осуществляется посредством реле количества электричества (§ 5-5), что в сочетании с неизменностью напряжения на трубке и обеспечивает стабильность энергии излучения.
В описанной системе предельный по мощности режим достигается лишь при повышенном напряжении сети. Номинальному сетевому напряжению соответствует режим 75 кВ, 18 мА. Он является расчетным и ему соответствует пониженная мощность. В то же время рентгеновская трубка, используемая в аппарате, должна иметь фокусное пятно, соответствующее полной мощности, и выдерживать повышенные обратные напряжения. Недостатком являются и повышенные колебания тока, потребляемого из сети. Этим недостаткам противостоит простота обслуживания, что весьма существенно для аппарата 8-Л-З ввиду его назначения.



 
« Религия и психические болезни   Рентгенодиагностика заболеваний костей и суставов »