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高頻高壓發(fā)生器原理
發(fā)布日期：2021-03-01 點(diǎn)擊：812次
X線高頻發(fā)生器特點(diǎn)
1、x線性能穩(wěn)定，成像質(zhì)量及效率高。
X線的質(zhì)（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(fā)生時(shí)，如kv有波動(dòng)，X線的質(zhì)不穩(wěn)定，低KV造成軟射線，射線性能降低。工頻X線高壓發(fā)生器輸出電壓是脈動(dòng)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(fā)生器輸出的波形近似恒定直流，射線性能穩(wěn)定，軟射線成分較少，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(fù)率高，可實(shí)現(xiàn)超短時(shí)間曝光。
工頻X線發(fā)生器多以可控硅或接觸器作為曝光與切斷的開關(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(dāng)交流相位沒有達(dá)到或接近“過零點(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(fù)率變差。在短時(shí)間的自動(dòng)曝光系統(tǒng)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(fù)率高。X線機(jī)超短時(shí)間曝光取決于高壓波形的上升沿，高頻機(jī)高壓波形上升沿很陡，所以最短曝光時(shí)間可達(dá)1ms。工頻機(jī)的高壓波形按工頻正弦波變化，上升沿緩慢，較難實(shí)現(xiàn)超短時(shí)間曝光。
3.高頻高壓X線發(fā)生器能顯著縮小體積和重量。
普通變壓器的感應(yīng)電動(dòng)勢E與工作頻率f，線圈匝數(shù)N和鐵芯截面積S的關(guān)系為：E/f·N·S=常數(shù)由上式可見，若工作頻率提高了幾千倍，線圈匝數(shù)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(fā)生器是通過自耦變壓器調(diào)節(jié)KV的，而高頻X線發(fā)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(diào)節(jié)，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線發(fā)生器大多以KV預(yù)示及KV補(bǔ)償來確定曝光時(shí)KV的值。KV預(yù)示即在X線管未加負(fù)載時(shí)，先測量高壓初級(jí)電壓，再根據(jù)高壓變壓器的變壓比，計(jì)算出高雅次級(jí)電壓，預(yù)先將本次曝光X線管兩端可能加的實(shí)際KV指示出來。KV補(bǔ)償法即用某種方法預(yù)先增加高壓變壓初級(jí)電壓，以補(bǔ)償空載與負(fù)載時(shí)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(dòng)產(chǎn)生電弧，同時(shí)由于曝光時(shí)間短，碳輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械慣性跟不上電信號(hào)的變化，碳輪將處于靜止?fàn)顟B(tài)，KV的控制沒有閉環(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法補(bǔ)償，使實(shí)際KV至于所要求的KV設(shè)定值有偏差。
工頻X線發(fā)生器的mA調(diào)節(jié)電路需要設(shè)置穩(wěn)壓電源，同時(shí)由于空間電荷效應(yīng)的影響，燈絲電路還要對空間電荷進(jìn)行補(bǔ)償，盡管采取很多措施，mA實(shí)際值與設(shè)定值仍有較大誤差。
X線高壓發(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(shè)定值相比較，如果有差別的話，有控制電路對控制參數(shù)進(jìn)行快速調(diào)整，直到KV和燈絲電流的設(shè)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(fù)性也提高了。
5.高頻高壓發(fā)生器的高壓部分整流電路簡單。
大功率的工頻X線發(fā)生器為了抑制軟射線，要減小高壓輸出的脈動(dòng)率，其高壓變壓器的次級(jí)采用三相全波整流電路，復(fù)雜而龐大。
高頻X線發(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線發(fā)生器的高壓變壓器的次級(jí)只需采用簡單的單相全波整流電路。
