SU851803A1

SU851803A1 - Portable x-ray generator

Info

Publication number: SU851803A1
Application number: SU792826835A
Authority: SU
Inventors: Владимир Георгиевич Миронов; Григорий Артурович Пуйда; Владимир Игоревич Николаев; Юрий Леонидович Филиппов; Герман Алексеевич Смирнов; Александр Иванович Тихонюк
Original assignee: Предприятие П/Я А-7451
Priority date: 1979-10-12
Filing date: 1979-10-12
Publication date: 1981-07-30

Description

(54) ПОРТАТИВНЫЙ РЕНТГЕНОВСКИЙ ГЕНЕРАТОР Изобретение относитс к рентгенотехнике , а именно к малогабаритным рентгеновским генераторам с каскадным умножителем напр жени в источ-. нике питани . Известен малогабаритный рентгенов ский генератор, содержащий рентгенов скую трубку, трансформатор, частотный преобразователь, выпр митель, ка кадный умножитель напр жени и цепь питани накала трубки С Наиболее близким к предлагаемому вл етс рентгеновский генератор, со держащий управл емую термоэмиссионную трубку, высоковольтный трансформатор , каскадный умножитель напр жени с повышаилцей и выравнивающей колоннами конденсаторов и m диодами, ограничивсшзщий высоковольтный резистор в цепи анода трубки QjZj . Недостатком известных устройств вл етс их ненадежна работа при искрени х в трубке, при этом происходит разр д конденсаторов повышающей и выравнивающей колонн током, ограниченным паразитными индуктивнос т ми, небольшими пр мыми сопротивлени ми первого и последнего диодов схемы умножени , соединительных проводов ,и ограничивающего резистора вцепи анода трубки. Поскольку сопротивление разр дной цепи невелико, ток в этой цепи может достигать значительных величин, что приводит к выходу из стро крайних диодов, а следовательно, к потере работоспособт ности схемы умножени . При искрени х в рентгеновской трубке падение напр жени на ограничивак цем резисторе в цепи анода трубки составл ет приблизительно половину анодного напр жени . Это приводит к нар5п ению равномерности электрического пЬл в месте расположени этого резистора и проЪок изол ции. Кроме того, ограничивающий резистор должен выдерживать без пробо большое напр жение, что приводит к непропорцион-альному увеличению его габаритов и, как следствие , к увеличению габаритов самого генератора. Цель изобретени - уменьшение габаритов и веса генератора, а также повышение его надежности при искрени х в трубке и коротких замыкани х нагрузки. Поставленна цель достигаетс тем, что в портативный рентгеновский генератор, содержащий; управл емую термоэмиссионную трубку, высоковольтный трансформатор, каскадный умножитель напр жени с повышающей и выравнивающей колоннами конденсаторов и 2т диодами, где m - число каскадов умножени , ограничивающий высоковольный резистор в цепи анода трубки, введены (т-1) комплексных сопротивлений , включенных в цепи конденсаторов повышающей колонны умножител а ограничивающий высоковольтный резистор выполнен в виде набора из m резисторов, каждый из которых включен последовательно с одним из конденсаторов выравнивающей колонны умножител .(54) PORTABLE X-RAY GENERATOR The invention relates to X-ray technology, namely to small-sized X-ray generators with a cascade voltage multiplier in the source. nike nutrition A small-sized X-ray generator containing an X-ray tube, a transformer, a frequency converter, a rectifier, a voltage multiplier and a filament feeding circuit of the tube C is known. The X-ray generator containing a controlled thermionic tube, a high-voltage transformer, a cascade a voltage multiplier with a booster and capacitor alignment columns and m diodes, limiting the high-voltage resistor in the anode circuit of the QjZj tube. A disadvantage of the known devices is their unreliable operation with sparks in the tube; in this case, the capacitors of the raising and leveling columns are discharged by current limited by parasitic inductances, small direct resistances of the first and last diodes of the multiplication circuit, connecting wires, and a limiting resistor grasp the anode tube. Since the resistance of the discharge circuit is low, the current in this circuit can reach significant values, which leads to the failure of extreme diodes and, consequently, to the loss of the efficiency of the multiplication circuit. With sparks in the x-ray tube, the voltage drop across the resistor in the tube anode circuit is approximately half the anode voltage. This leads to a breach of the uniformity of the electrical flux at the location of this resistor and insulation. In addition, the limiting resistor must withstand a high voltage without breakdown, which leads to a disproportionate increase in its dimensions and, consequently, to an increase in the dimensions of the generator itself. The purpose of the invention is to reduce the size and weight of the generator, as well as to increase its reliability during sparks in the tube and short circuits of the load. The goal is achieved in that it contains a portable X-ray generator; controlled thermionic emission tube, high voltage transformer, cascade voltage multiplier with boosting and leveling columns of capacitors and 2t diodes, where m is the number of multiplication stages limiting the high voltage resistor in the anode circuit of the tube, t-1 impedance included in the capacitor circuit the multiplier up-column and the limiting high-voltage resistor is made as a set of m resistors, each of which is connected in series with one of the capacitors of the equalizing column mind ozhitel.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого рентгеновского генератора; на фиг. 2 - конструкци reHepaTopaj на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.FIG. 1 shows a diagram of the proposed X-ray generator; in fig. 2 shows the reHepaTopaj structure in FIG. 3 shows section A-A in FIG. 2

Генератор состоит из высоковольтного трансформатора 1, каскадного умножител 2 напр жени и трехэлектродной рентгеновской трубки 3. Перечисленные узлы помещаютс в герметичном металлическом корпусе и изолируютс от него комбинированной изол цией.The generator consists of a high-voltage transformer 1, a cascade voltage multiplier 2, and a three-electrode X-ray tube 3. The units listed are placed in a sealed metal case and insulated from it by a combination of insulation.

Умножитель 2 напр жени состоит из выравнивающей колонны конденсаторов 4-6 повышающей колонны конденсаторов 7-9 и 2т диодов 10-15, где m - число каскадов умножени (в данном случае 3). Ограничивающий высоковольтный резистор выполнен в виде набора из m резисторов 16-18, равномерно распределенных по выравнивающей колонне конденсаторов 4-6 умножител 2 и включенных в цепь анода рентгеновской трубки 3. В повышающую колонну умножител 2 введены (т-1)комплексных сопротивлени 19 и 20, подключенные соответственно к конденсаторам 8 и 9.The voltage multiplier 2 consists of an equalization column of capacitors 4-6 of the boost column of capacitors 7-9 and 2m diodes 10-15, where m is the number of multiplication stages (in this case 3). The limiting high-voltage resistor is made up of a set of m resistors 16–18 uniformly distributed over the equalizing column of capacitors 4–6 of multiplier 2 and X-ray tube 3 connected to the anode circuit. T-1 complex resistances 19 and 20 are introduced in the multiplier boost column 2 connected respectively to capacitors 8 and 9.

При искрени х в рентгеновской трубке или коротких замыкани х нагрузки происходит разр д конденсатор 4-6 выравнивающей колонны и при достижении на выходе схемы умножени напр жени (U, -2ибу ) начинают разр жатьс конденсаторы 7-9 повышаккце колонны, при этом через диоды 10 и 15 течет большой ток, что и привод к выходу их из стро .When sparks in the X-ray tube or short circuits of the load, the capacitor 4-6 of the equalization column is discharged and when the output of the voltage multiplication circuit (U, -2ib) reaches, the capacitors 7-9 begin to discharge in the column, and through diodes 10 and 15 a large current flows, which leads to their breaking down.

Дл , защиты диодов от перегрузок в цепь конденсаторов повышающей колонны включены комплексные сопротивлени 19 и 20, причем количество сопротивлений должно быть равным (m-l|, а величина каждого сопротивлени -определ етс .из выражени In order to protect the diodes from overloads, impedances 19 and 20 are included in the chain of capacitors in the boost column, and the number of resistances must be equal to (m-l |, and the value of each resistance is determined from

Цгч.(-)CGH (-)

3„.(.2т-2) где и - амплитуда напр жени на 3 „. (. 2m-2) where and is the voltage amplitude

входе умножител ; 2т - количество диодов умножител ;inlet multiplier; 2m is the number of multiplier diodes;

3.а - предельно допустимый ток через диод.3.а - maximum permissible current through the diode.

Распределение ограничивающих резисторов по каскадам схемы умножени благопри тно сказываетс на распределении электрического пол вдоль высоковольтного блока и на надежность J самих резисторов, поскольку при искрени х в рентгеновской трубке на кгокдом из них падает напр жение, уменьшенное во столько раз, сколько резисторов включено в выравнивающуюThe distribution of the limiting resistors over the cascades of the multiplication circuit favorably affects the distribution of the electric field along the high-voltage unit and the reliability J of the resistors themselves, since during arcing in the X-ray tube, the voltage drops from them as many times as the resistors are included in the equalizing

Q колонну. Падение напр жени на каждом резисторе целесообразно выбирать равным и.Это исключает резкие перепады значений напр женности не только в каждом каскаде блока умножени , но и при движении от каскада к каскаду.Q column. It is advisable to choose the voltage drop across each resistor to be equal to and. This excludes sharp drops in voltage values not only in each cascade of the multiplication unit, but also when moving from cascade to cascade.

Поскольку зависимость электрических характеристик высоковольтных резисторов непропорциональна их конст-Since the dependence of the electrical characteristics of high-voltage resistors is disproportionate to their design

0 руктивным параметрам, то, несмотр на увеличение числа резисторов в цепи выравнивающей колонны в m раз,суммарные их габариты меньше габаритов одного общего резистора. Кроме0 to the operational parameters, then, despite the increase in the number of resistors in the leveling circuit circuit, by m times, their total dimensions are smaller than the dimensions of one common resistor. Besides

5 того, из-за относительной малости распределенных резисторов их можно разместить между элементами каскадов в паразитных объемах, что также уменьшает габариты генератора.Moreover, due to the relative smallness of the distributed resistors, they can be placed between the elements of the cascades in parasitic volumes, which also reduces the size of the generator.

Claims

1. For application FRG 2444143,

cl. H 05 G 1/10, published. 1975.

2. USSR author's certificate 381186, cl. H 05 G 1/24, 1973 5 (prototype).

t 9)

ed