Начало >> Статьи >> Архивы >> Рентгеновские аппараты

Реле экспозиции - 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

6. РЕЛЕ ЭКСПОЗИЦИИ И ПАДАЮЩАЯ НАГРУЗКА
а) Реле экспозиции. Реле экспозиции* представляет собой устройство, предназначаемое для отключения высокого напряжения после того как пленка облучена до такой степени, что после проявления достигается необходимая плотность почернения.

Существуют два основных типа реле экспозиции — фотометрический и ионометрический (рис. 5-37). В реле фотометрического типа свечение под действием рентгеновских лучей флуоресцирующего экрана воспринимается фотоэлементом или фотоэлектронным умножителем и преобразуется в фототок; в реле ионометрического типа вместо флуоресцирующего экрана используется ионизационная камера.

Рис. 5-37. Два вида реле экспозиции.
а — фотометрический; б — ионометрический; 1 — камера экспонометра со сцинтиллятором; 2 — кассета с пленкой;  3 — фотоэлектронный умножитель; 4 — ионизационная камера.
Интегрирующий элемент дает сигнал на отключение высокого напряжения после того, как в должной мере были облучены в первом случае — экран, во втором — камера.
Реле экспозиции было создано вначале для определенного вида снимков, а именно — для снимков легких на рентгенофлюорографических аппаратах. Здесь оказались целесообразными реле экспозиции фотометрического типа; они начали применяться в таких аппаратах еще в 40-х гг. и получили широкое распространение. Реле такого рода описаны, в частности, в [Л. 218, 219]. Задача создания реле экспозиции для рентгенодиагностических аппаратов общего назначения была намного сложнее ввиду разнообразия объектов, а следовательно, и условий рентгенографии. В итоге реле экспозиции стали вводиться в эти аппараты лишь в 50-х гг. и до настоящего времени достаточно широкого применения еще не получили.

Реле экспозиции фотометрического типа для рентгенодиагностических аппаратов общего назначения описано в [Л. 220]. В этих аппаратах большее распространение получили реле ионометрического типа. В дальнейшем изложении имеются в виду именно такие реле, в частности «Ионтомат» фирмы Сименс [Л. 221—223] и «Амплимат» фирмы Филипс-Мюллер [Л. 224, 225].

Рис. 5-38. Корпус ионизационной камеры реле экспозиции с обозначениями измерительных полей.
Принцип, на основе которого может быть построено такое реле, был предложен еще в конце 20-х гг. [Л. 226 и 227]. Согласно этому принципу каждый рентгеновский снимок имеет ограниченную область («доминанту»), правильно выбранное облучение которой обеспечивает высокое качество снимка в целом. Положение этой области на снимке может изменяться от одного объекта рентгенографии к другому. Определение доминант для различных объектов описано в [Л. 228].
Ионизационная камера имеет примерные размеры 400X400 X X 15 мм; толщина камеры должна быть возможно малой, чтобы не ухудшать резкость рентгеновского изображения. Для выбора условий облучения («доминанты») имеется обычно три участка (рис. 5-38) прямоугольной или круглой формы. Очертания этих участков, нанесенные на поверхности камеры, соответствуют внутри нее измерительным полям, которые можно выбирать в любой комбинации.
Доза, соответствующая облучению (с применением усиливающих экранов), после которого должно произойти отключение, составляет величину порядка всего 1 мР, т. е. 2,58x10-3 Кл/кг. Поэтому в качестве материалов для электродов, образующих измерительные поля, применяются тяжелые металлы. Пронизывая электроды, рентгеновские лучи создают дополнительный фотоэффект, в десятки раз увеличивающий ионизационный ток. В то же время камера должна поглощать (и рассеивать) возможно меньшую долю проходящего излучения и не давать заметных теней на рентгеновском изображении; чтобы примирить эти требования и сделать электроды возможно более тонкими, применяется напыление металлов на изоляционную основу.
Желательно, чтобы реле экспозиции срабатывало при заданной плотности почернения пленки вне зависимости от установленного напряжения на трубке в широких пределах от 35—40 до 150 кВ. При этом следует учитывать, что усиливающие экраны имеют «ход с жесткостью», который также должен компенсироваться. Для достижения этих требований прибегают к многослойному напылению, причем напыляемые компоненты выбираются так, чтобы создаваемый ими суммарный фотоэффект приводил к нужной закономерности.

Рис. 5-39. Принцип работы интегрирующего (и предусилительного) элемента реле экспозиции.
На рис. 5-39 представлен в очень упрощенном виде принцип работы интегрирующего (и предусилительного) элемента реле экспозиции. Емкость С заряжается предварительно через контакт К и делитель R (устанавливающий желаемую степень почернения пленки) и сетка лампы Л получает запирающий отрицательный потенциал. Для обеспечения в камере ИК режима насыщения к ней прилагается напряжение от источника Ек.
Одновременно с включением, высокого напряжения контакт К разрывает цепь зарядки и емкость С начинает разряжаться под действием ионизационного тока камеры. С уменьшением отрицательного сеточного напряжения лампы ее анодный ток начинает увеличиваться и через некоторый промежуток времени достигает величины, достаточной (после усиления) для приведения в действие системы, отключающей высокое напряжение.
Ионизационный ток камеры очень мал (10-8— 10-12 А). Поэтому вслед за предусилением, осуществляемым интегрирующим элементом, предусматривается дальнейшее усиление порядка 102 раз. Вместе с тем предъявляются очень высокие требования к электрической изоляции камеры и всей системы в целом, а также к степени стабильности работы.
В состав реле экспозиции, используемого в рентгенодиагностическом аппарате общего назначения, обычно входят 2—4 отдельные камеры по числу рабочих мест, на которых желательно иметь такие камеры. Управление сосредоточивается или на небольшом отдельном пульте (иногда — настенном щите), соединяемом с основным пультом управления, или прямо па этом последнем. Управление предусматривает: включение той или иной камеры, включение измерительных полей в камере и установку желаемой плотности почернения пленки.
Б [Л. 229] описано реле экспозиции, в камерах которого отсутствуют отдельные измерительные поля, интегрирующий же элемент электрически связан с диафрагмой па излучателе и напряжение на емкости зависит от степени раскрытия шторок диафрагмы (рис. 5-40).

Рис. 5-40. Принципиальная схема реле экспозиции, в котором интегрирующий элемент электрически связан с диафрагмой.
Особенностью работы рентгеновского питающего устройства с реле экспозиции является то обстоятельство, что при этом неизвестно заранее точное значение выдержки снимка (и требуемого количества электричества). Поэтому реле времени (или реле количества электричества) должны устанавливаться заведомо на большую уставку; это нарушает систему автоматики рентгенодиагностического аппарата, основанную на том, что перед снимком точно задаются все регулируемые параметры. Коэффициент нагрузки трубки при такой работе, как правило, заметно понижается. Выходом из положения является создание специальной автоматики (см. далее).
При очень коротких выдержках снимка (0,06 с и менее) существенное значение приобретает задержка в передаче сигнала на отключение от реле экспозиции к исполнительному органу (например, электромагнитному контактору), достигающая величины 0,01—0,02 с. В течение этой задержки пленка продолжает облучаться что приводит к повышению плотности почернения против заданной. Переоблучение будет тем больше, чем короче выдержка; при выдержках 0,01—0,02 с облучение может достигать двойной величины. Наиболее радикальной мерой, ведущей к резкому сокращению задержки, является применение схемы рис. 5-32.
Следует подчеркнуть, что применение реле экспозиции требует особенно точного выполнения нормированных условий проявления пленки.



 
« Религия и психические болезни   Рентгенодиагностика заболеваний костей и суставов »