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高頻高壓發生器原理

2020-12-2  閱讀(1144)

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X線高頻發生器特點

1、x線性能穩定,成像質量及效率高。

X線的質(硬度)是由x線球管上所加的高壓,即kv的大小決定的,在x線發生時,如kv有波動,X線的質不穩定,低KV造成軟射線,射線性能降低。工頻X線高壓發生器輸出電壓是脈動直流波形,對成像沒有任何幫助的軟射線成分較多。高頻高壓發生器輸出的波形近似恒定直流,射線性能穩定,軟射線成分較少,因而,成像質量高,同時,成像效率高,劑量可以降低,降低了患者X線傷害程度。 

2、高頻高壓發生器曝光時間準確,曝光時間的重復率高,可實現超短時間曝光。

工頻X線發生器多以可控硅或接觸器作為曝光與切斷的開關元件,而接觸器或可控硅的切斷要與電源頻率同步進行;當交流相位沒有達到或接近“過零點”時,接觸器或可控硅就不能切斷電源,使短時間曝光的重復率變差。在短時間的自動曝光系統中,更不能按瞬間及時切斷高壓。采用逆變技術的X線高壓發生器輸出的是波形近似恒定的直流高壓,所以短時曝光不受電源同步的影響,曝光定是準確,曝光重復率高。X線機超短時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,所以短曝光時間可達1ms。工頻機的高壓波形按工頻正弦波變化,上升沿緩慢,較難實現超短時間曝光。 

3.高頻高壓X線發生器能顯著縮小體積和重量。

普通變壓器的感應電動勢E與工作頻率f,線圈匝數N和鐵芯截面積S的關系為:E/f·N·S=常數由上式可見,若工作頻率提高了幾千倍,線圈匝數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線高壓發生器是通過自耦變壓器調節KV的,而高頻X線發生器主電路使用諧振逆變電路,通過改變頻率來改變電壓,可滿足KV在寬廣范圍的調節,從而省去笨重的自耦變壓器。 

4. 高頻高壓發生器的KV和mA的控制精度大大提高。

工頻X線發生器大多以KV預示及KV補償來確定曝光時KV的值。KV預示即在X線管未加負載時,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線管兩端可能加的實際KV指示出來。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的電壓差。但曝光開始后,為防止加壓后自耦變壓器碳輪移動產生電弧,同時由于曝光時間短,碳輪驅動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,KV的控制沒有閉環反饋,這時由電源電壓波動或其他因素造成的輸出高壓變化便無法補償,使實際KV至于所要求的KV設定值有偏差。

工頻X線發生器的mA調節電路需要設置穩壓電源,同時由于空間電荷效應的影響,燈絲電路還要對空間電荷進行補償,盡管采取很多措施,mA實際值與設定值仍有較大誤差。

X線高壓發生器,KV和mA的控制使用閉環控制,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,有控制電路對控制參數進行快速調整,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.高頻高壓發生器的高壓部分整流電路簡單。

大功率的工頻X線發生器為了抑制軟射線,要減小高壓輸出的脈動率,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線發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量。這樣在高頻X線發生器的高壓變壓器的次級只需采用簡單的單相全波整流電路。

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