x線高頻發(fā)生器特點
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,如kv有波動,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,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)生器曝光時間,曝光時間的重復(fù)率高,可實現(xiàn)超短時間曝光。
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(fù)率變差。在短時間的自動曝光系統(tǒng)中,更不能按瞬間及時切斷高壓。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,所以短時曝光不受電源同步的影響,曝光定是,曝光重復(fù)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(xiàn)超短時間曝光。
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補償來確定曝光時kv的值。kv預(yù)示即在x線管未加負載時,先測量高壓初級電壓,再根據(jù)高壓變壓器的變壓比,計算出高雅次級電壓,預(yù)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(yù)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(chǎn)生電弧,同時由于曝光時間短,碳輪驅(qū)動系統(tǒng)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的控制沒有閉環(huán)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(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,同時由于空間電荷效應(yīng)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(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率,其高壓變壓器的次級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量。這樣在高頻x線發(fā)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。
6.使用微機控制,集成化程度高,控制電路體積減小。