高頻高壓發(fā)生器原理
發(fā)布時(shí)間:2020-12-01 17:04:26
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X線(xiàn)高頻發(fā)生器特點(diǎn)
1、x線(xiàn)性能穩定,成像質(zhì)量及效率高。
X線(xiàn)的質(zhì)(硬度)是由x線(xiàn)球管上所加的高壓,即kv的大小決定的,在x線(xiàn)發(fā)生時(shí),如kv有波動(dòng),X線(xiàn)的質(zhì)不穩定,低KV造成軟射線(xiàn),射線(xiàn)性能降低。工頻X線(xiàn)高壓發(fā)生器輸出電壓是脈動(dòng)直流波形,對成像沒(méi)有任何幫助的軟射線(xiàn)成分較多。高頻高壓發(fā)生器輸出的波形近似恒定直流,射線(xiàn)性能穩定,軟射線(xiàn)成分較少,因而,成像質(zhì)量高,同時(shí),成像效率高,劑量可以降低,降低了患者X線(xiàn)傷害程度。
2、高頻高壓發(fā)生器曝光時(shí)間精確,曝光時(shí)間的重復率高,可實(shí)現超短時(shí)間曝光。
工頻X線(xiàn)發(fā)生器多以可控硅或接觸器作為曝光與切斷的開(kāi)關(guān)元件,而接觸器或可控硅的切斷要與電源頻率同步進(jìn)行;當交流相位沒(méi)有達到或接近“過(guò)零點(diǎn)”時(shí),接觸器或可控硅就不能切斷電源,使短時(shí)間曝光的重復率變差。在短時(shí)間的自動(dòng)曝光系統中,更不能按最佳瞬間及時(shí)切斷高壓。采用逆變技術(shù)的X線(xiàn)高壓發(fā)生器輸出的是波形近似恒定的直流高壓,所以短時(shí)曝光不受電源同步的影響,曝光定是精確,曝光重復率高。X線(xiàn)機超短時(shí)間曝光取決于高壓波形的上升沿,高頻機高壓波形上升沿很陡,所以最短曝光時(shí)間可達1ms。工頻機的高壓波形按工頻正弦波變化,上升沿緩慢,較難實(shí)現超短時(shí)間曝光。
3.高頻高壓X線(xiàn)發(fā)生器能顯著(zhù)縮小體積和重量。
普通變壓器的感應電動(dòng)勢E與工作頻率f,線(xiàn)圈匝數N和鐵芯截面積S的關(guān)系為:E/f·N·S=常數由上式可見(jiàn),若工作頻率提高了幾千倍,線(xiàn)圈匝數N和鐵芯截面積S的乘積即可縮小幾千倍,而分母保持不變,這樣就可大大減小變壓器的體積。省去笨重的自耦變壓器。工頻X線(xiàn)高壓發(fā)生器是通過(guò)自耦變壓器調節KV的,而高頻X線(xiàn)發(fā)生器主電路使用諧振逆變電路,通過(guò)改變頻率來(lái)改變電壓,可滿(mǎn)足KV在寬廣范圍的調節,從而省去笨重的自耦變壓器。
4. 高頻高壓發(fā)生器的KV和mA的控制精度大大提高。
工頻X線(xiàn)發(fā)生器大多以KV預示及KV補償來(lái)確定曝光時(shí)KV的值。KV預示即在X線(xiàn)管未加負載時(shí),先測量高壓初級電壓,再根據高壓變壓器的變壓比,計算出高雅次級電壓,預先將本次曝光X線(xiàn)管兩端可能加的實(shí)際KV指示出來(lái)。KV補償法即用某種方法預先增加高壓變壓初級電壓,以補償空載與負載時(shí)的電壓差。但曝光開(kāi)始后,為防止加壓后自耦變壓器碳輪移動(dòng)產(chǎn)生電弧,同時(shí)由于曝光時(shí)間短,碳輪驅動(dòng)系統的機械慣性跟不上電信號的變化,碳輪將處于靜止狀態(tài),KV的控制沒(méi)有閉環(huán)反饋,這時(shí)由電源電壓波動(dòng)或其他因素造成的輸出高壓變化便無(wú)法補償,使實(shí)際KV至于所要求的KV設定值有偏差。
工頻X線(xiàn)發(fā)生器的mA調節電路需要設置穩壓電源,同時(shí)由于空間電荷效應的影響,燈絲電路還要對空間電荷進(jìn)行補償,盡管采取很多措施,mA實(shí)際值與設定值仍有較大誤差。
X線(xiàn)高壓發(fā)生器,KV和mA的控制使用閉環(huán)控制,即使用KV和燈絲電流的測量電路,由比較電路把測定的值與KV和燈絲電流的設定值相比較,如果有差別的話(huà),有控制電路對控制參數進(jìn)行快速調整,直到KV和燈絲電流的設定值與測量值一致。KV和mA的控制的控制精度大大提高,所以,重復性也提高了。
5.高頻高壓發(fā)生器的高壓部分整流電路簡(jiǎn)單。
大功率的工頻X線(xiàn)發(fā)生器為了抑制軟射線(xiàn),要減小高壓輸出的脈動(dòng)率,其高壓變壓器的次級采用三相全波整流電路,復雜而龐大。
高頻X線(xiàn)發(fā)生器的工作頻率提高后,只要使用小容量的高壓電容器就可以有效抑制高壓波形中的脈動(dòng)量。這樣在高頻X線(xiàn)發(fā)生器的高壓變壓器的次級只需采用簡(jiǎn)單的單相全波整流電路。
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