Начало >> Статьи >> Архивы >> Рентгеновские аппараты

Схема удваивания с пульсирующим напряжением - 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

В схемах удваивания вторичное напряжение трансформатора при помощи высоковольтных вентилей и высоковольтных конденсаторов превращается в пульсирующее пути практически постоянное напряжение с максимальным значением, в 2 раза большим амплитуды вторичного напряжения трансформатора.

Рис. 4-34. Схема удваивания с пульсирующим напряжением.
Схема удваивания с пульсирующим напряжением в послевоенный период постепенно уступила место схеме удваивания со сглаженным напряжением, обеспечивающей более высокую отдачу рентгеновских лучей. В этот период отказались также от схемы утраивания напряжения [Л. 120]. Мы, однако, рассмотрим здесь схему удваивания с пульсирующим напряжением, поскольку в эксплуатации еще можно встретить аппараты, в которых используется эта схема.

Схема удваивания с пульсирующим напряжением, в которой заземлен анод рентгеновской трубки, изображена на рис. 4-34. Здесь С — емкость основного конденсатора, а Ск — емкость кабеля, посредством которого рентгеновская трубка присоединяется к питающему устройству.
Рассмотрим вначале работу схемы без учета влияния емкости кабеля. Начнем с холостого хода, при котором эта схема идентична однополупериодной вентильной схеме (рис. 4-14). Конденсатор С заряжается через вентиль до постоянного напряжения, равного амплитуде вторичного напряжения трансформатора при холостом ходе: Uc = E2макс. Напряжение на выходе схемы можно согласно кривым рис. 4-35 выразить формулой

Это напряжение является одновременно и обратным напряжением на вентиле. Его максимальное значение в момент времени t= = 3Т/4 равно удвоенной амплитуде напряжения трансформатора:

Предположим теперь, что встречно-параллельно вентилю включена рентгеновская трубка. Работа схемы (как и однополупериодной вентильной) состоит из двух чередующихся процессов: зарядки конденсатора через вентиль и его разрядки через рентгеновскую трубку.
Пусть в некоторый момент времени t=t1 окончилась зарядка конденсатора, напряжение на нем равно максимуму и начинается его разрядка (рис. 4-35). По мере разрядки напряжение на конденсаторе постепенно уменьшается. Разрядный ток конденсатора проходит через вторичную обмотку трансформатора и рентгеновскую трубку. Если принять, что рентгеновская трубка работает с идеальным насыщением, то величина разрядного тока от напряжения Hi- зависит и в течение всего времени разрядки остается постоянной вследствие этого напряжение конденсатора уменьшается равномерно. Напряжение на выходе схемы, как и при холостом ходе, равно:

Рис. 4-35. Кривые напряжений и токов в схеме удваивания с пульсирующим напряжением.
------------------------------------------ — — холостой ход;                                 — нагрузка.

В момент t=t1, uа=0. В интервале времени t= t1 до t=3Т/4 напряжение и3 возрастает. В момент t= 3T/4 напряжение трансформатора достигает максимума; почти одновременно достигает максимума и напряжение иа. Величина Uа.макс из-за уменьшения напряжения конденсатора меньше удвоенной амплитуды напряжения трансформатора.
После того как напряжение трансформатора достигло максимума, оно уменьшается, проходит через нуль (t = T) и вновь начинает увеличиваться. Когда увеличивающееся напряжение трансформатора становится равным уменьшающемуся напряжению на конденсаторе (t = t2), разрядка конденсатора оканчивается и начинается его зарядка. Напряжение uа в интервале времени от t=3T/4 до t=t2 понижается и в момент t=t2 становится равным нулю.
Зарядный ток конденсатора проходит через вторичную обмотку трансформатора и вентиль. Если пренебречь при этом падением напряжения на вентиле, то анодное напряжение рентгеновской трубки при зарядке равно нулю. Во время зарядки напряжение на конденсаторе увеличивается и в момент
t3=t1+T оно достигает максимума. В этот момент кончается зарядка конденсатора и вновь начинается его разрядка. Нетрудно видеть, что время зарядки и время разрядки в сумме равны периоду. Отметим также, что при установившемся режиме количество электричества, полученное конденсатором при зарядке, равно количеству электричества, отданному им при разрядке, т. е. площади S1 и S2 (рис. 4-35) равны между собой и через вторичную обмотку трансформатора протекает чисто переменный ток.
Анодный ток рентгеновской трубки ib питающих устройствах с удваиванием напряжения сравнительно невелик, а анодное напряжение обычно высоко. Поэтому принятое упрощение, что трубка работает с идеальным насыщением, не слишком сильно расходится с действительностью. При этом анодный ток, являющийся одновременно разрядным током конденсатора, остается неизменным все время разрядки и равен:
(4-38)
где Iа.ср — среднее (за период) значение анодного тока, а δ — время зарядки конденсатора в долях периода. Величина
(4-39)
представляет собой количество электричества, отданное конденсатором за время разрядки.
В питающих устройствах с удваиванием напряжения емкость конденсатора берется обычно такой величины, чтобы пульсация напряжения на емкости не превышала 15—20%; для расчета пульсации используется формула (4-16), которая при помощи соотношения (4-39) приводится к виду
(4-40)
По этой формуле, задаваясь анодным током и пульсацией, легко найти необходимую величину емкости.

Рис. 4-36. Упрощенная схема замещения при зарядке конденсатора в схеме удваивания.
Таким образом, конденсатор разряжается далеко не полностью; время зарядки значительно меньше времени разрядки (δ= 0,25:0,35), и зарядный ток может достигать больших значений. Благодаря этому при зарядке происходит искажение кривой вторичного напряжения трансформатора.
До прохождения зарядного тока через максимум напряжение трансформатора меньше э. д. с. холостого хода из-за активного падения напряжения и наличия э. д. с. самоиндукции рассеяния, которая при возрастании тока направлена навстречу напряжению. В момент, когда зарядный ток проходит через максимум, э. д. с. самоиндукции рассеяния меняет знак и начинает складываться с напряжением. Это приводит к тому, что к концу зарядки напряжение трансформатора становится большим, чем в те же моменты периода при холостом ходе.
Максимальное значение этого напряжения, а следовательно, и максимальное напряжение, до которого заряжается конденсатор, зависят от параметров R, L и С главной цепи (рис. 4-36), где С — емкость основного конденсатора. Чем меньше R, тем до большего напряжения Uс макс при прочих равных условиях заряжается конденсатор. Однако сопротивление R играет и положительную роль, понижая перенапряжения, возникающие при внезапном коротком замыкании во вторичной цепи (например, когда «газит» вентиль или рентгеновская трубка). Поэтому чрезмерное уменьшение R недопустимо, и в некоторых аппаратах и в главную цепь вводится дополнительное ((успокоительное) сопротивление, назначение которого — понижать эти перенапряжения (§ 4-11).



 
« Религия и психические болезни   Рентгенодиагностика заболеваний костей и суставов »