Випромінююча частина флюорографа складається (рис.1) з власне рентгенівського випромінювача (РІ) і рентгенівського живильного пристрою (РПУ).
Рентгенівський випромінювач призначений для вироблення імпульсного рентгенівського випромінювання з заданими параметрами. Він містить:
рентгенівську трубку (РТ) з обертовим анодом
статорні обмотки (СО), які спільно з короткозамкненим ротором, конструктивно об'єднаних з анодним диском трубки, утворюють асинхронний двигун, що забезпечує обертання анода
високовольтний генератор (ВВГ), що складається з підвищувального трансформатора із заземленою середньою точкою вторинної обмотки, випрямлячів і фільтрів
накального трансформатора (НТ)
схем контролю анодного напруги (СКН) і анодного струму (СКТ) рентгенівської трубки.
Конструктивно рентгенівський випромінювач являє собою розбірний сталевий освинцьованої моноблок, заповнений маслом і оснащений гумовим компенсатором.
Рентгенівський пристрій живлення (рентгенівський генератор) призначений для:
Блок живлення (БП) забезпечує роботу всіх малопотужних пристроїв і блоків. Функції блоку напруження (БТ) і блоку розкрутки анода (БРА) визначені в назвах блоків. Контроль за роботою цих блоків здійснюється централізованою системою самодіагностики.
Енергія, необхідна для вироблення імпульсного рентгенівського випромінювання, накопичується в конденсаторної батареї (КБ), яка заряджається від мережі блоком зарядки (БЗ). У блоці зарядки texnic.ru передбачена дворівнева захист при виникненні нештатних ситуацій і автоматична розрядка конденсаторної батареї при відключенні апарату від мережі.
Перетворення постійної напруги в змінну Середньочастотні напруга, що подається на високовольтний генератор, здійснюється силовим інвертором (СІ), побудованим за полумостовой тиристорної схемою (рис.2).
До однієї діагоналі напівмоста підключено постійна напруга (конденсаторна батарея). В іншу діагональ через конденсатор включена навантаження - високовольтний генератор, утворюючи послідовний коливальний контур. Ліві (за схемою) плечі напівмоста утворюють тиристори VD1 і VD2 з паралельно включеними діодами D1 і D2. На керуючі електроди тиристорів подаються імпульсні послідовності, що мають однакову частоту і зсунуті одна відносно одної на половину періоду. Частота проходження імпульсів може змінюватися і знаходиться в деякому діапазоні на лівому схилі резонансної кривої коливального контуру (рис.2б)
Управління величиною струму контуру відбувається наступним чином (рис. 2в)
Припустимо, що на керуючий електрод тиристора VD1 в момент t (0) поданий імпульс послідовності U1. Тиристор відкривається і в контурі виникає струм I1-1. У момент t (1) тиристор VD1 закривається, ток змінює напрямок (I1-2) і протікає через діод D1. Якщо в момент t (2) на керуючий електрод тиристора VD2 подати імпульс послідовності U2, то замкнувшийся через нього струм I2-1 складеться з струмом I1-2. Очевидно, що збільшення сумарного струму обернено пропорційно величині тимчасового зсуву моменту t (2) щодо моменту t (1), що відповідає переміщенню робочої точки по схилу резонансної кривої контура.
Іншими словами, зміною частоти імпульсних послідовностей можна легко управляти потужністю, що віддається в навантаження, а, отже, анодним напругою рентгенівської трубки при фіксованому анодном струмі. Блок управління (БУ) виконує наступні функції:
перетворення сигналів зі схем контролю струму і напруги рентгенівської трубки, одержуваних від рентгенівського випромінювача
апаратний контроль за можливим виникненням нештатних ситуацій в високовольтних ланцюгах рентгенівського випромінювача
формування керуючих імпульсних послідовностей, які забезпечують задану величину анодного напруги рентгенівської трубки при заданому анодном струмі.
Для забезпечення необхідного анодного напруги ( «напруги уставки») рентгенівської трубки в РПУ існує замкнутий контур автоматичного регулювання частоти задає імпульсного генератора (ЗІГ), розташованого в блоці управління (рис.3).
Задану напругу Uуст порівнюється з сигналом зворотного зв'язку від схеми контролю анодної напруги, розташованої в рентгенівському випромінювачі, і частота ЗИГ змінюється таким чином, щоб реальне анодна напруга рентгенівської трубки стало рівним заданому. Основним задає, керуючим і контролюючим компонентом РПУ є вбудована спеціалізована мікро-ЕОМ (СМЕВМ).
Останнє вимагає пояснень. Кожна рентгенівська трубка має індивідуальні анодно-накальную характеристики, які необхідно знати для того, щоб пропустити через трубку певну кількість електрики при заданій напрузі. Крім того, цифровий код струму розжарення і його дійсне значення пов'язує певний коефіцієнт пропорційності, що залежить від характеристик конкретних електронних компонентів РПУ. Для вимірювання, фіксації і подальшого використання анодно-накальних характеристик рентгенівської трубки в складі конкретного РПУ служить процес юстирування, що полягає в наступному. Вимірюються кілька значень анодного струму, які відповідають певним кодам напруження, при трьох фіксованих значеннях анодної напруги. Таким чином, виходять реперні точки на трьох анодно-накальних характеристиках, що входять в сімейство даної трубки. Далі ці точки використовуються для обчислення коефіцієнтів поліномів четвертого порядку, аппроксимирующих реальні характеристики. Якщо помилка апроксимації не перевищує допустимої величини, то обчислені значення анодного струму, що відповідають певним кодам напруження при фіксованих значеннях анодної напруги, заносяться в таблицю і використовуються в подальшому для вибору коду напруження при виробленні імпульсів з заданими параметрами.
Режими роботи флюорографа
Існує два можливих режими роботи флюорографа: ручний і автоматичний.
В ручному режимі користувачем задаються значення анодної напруги (kV) і кількості електрики (mAs). Анодний струм розраховується виходячи з заданої кількості електрики і відомої потужності, після чого розраховується час експозиції. Таким чином, при роботі в ручному режимі на контур автоматичного регулювання частоти задає імпульсного генератора (див. Вище) подається прямокутний імпульс відомої амплітуди і має розраховану тривалість.
При роботі в автоматичному режимі заздалегідь задається тільки анодний струм, а амплітуда імпульсу і його тривалість визначаються апаратно, виходячи з критеріїв отримання знімків прийнятної якості при мінімальній дозі опромінення пацієнта. Для цієї мети в РПУ існує замкнутий контур автоматичного управління величинами уставки анодного напруги і тривалості експозиції.
У момент початку експозиції (передній фронт імпульсу On, що виробляється БО) блок експометра (Е) починає виробляти швидко наростаюче Пікоподібне напруга, яке утворює передній фронт імпульсу анодної напруги Uуст. Рентгенівське випромінювання, що пройшло через пацієнта, перетворюється люмінесцентним екраном (ЛЕ) в світлове вивчення.
Світловий імпульс через оптичну систему (ОС), націлену на центр екрана, вловлюється блоком фотоприймача (ФП) і перетворюється в електричний імпульс Uвх. Очевидно, що форма переднього фронту цього імпульсу і його затримка щодо моменту початку експозиції залежить від рентгенопоглощающіх властивостей грудної клітини пацієнта. При досягненні напругою з виходу блоку фотоприймача певного рівня Uпор1 зростання пилкоподібної напруги припиняється. Таким чином, величина уставки напруги визначається автоматично. Тривалість експозиції визначається СМЕВМ по моменту досягнення певного рівня Uпор2 інтегралом за часом Uінт від вихідного сигналу блоку фотопріемніка.5.
Умови готовності флюорографа і процеси, що відбуваються після ініціалізації знімка Готовність флюорографа до вироблення імпульсу рентгенівського випромінювання відображається безперервно горить на пульті зеленим світлодіодом. Умовами готовності флюорографа є:
повністю заряджена конденсаторна батарея в РПУ
готовність АРМ лаборанта до фіксації рентгенограми в файлі пацієнта.
Якщо флюорограф знаходиться в стані готовності, то після подачі сигналу ініціалізації знімка, тобто після одночасного натискання на пульті двох пускових кнопок, відбувається наступне.
Починається процес підготовки до знімка
підвищується температура катода трубки і контролюється напруження катода
запускається і контролюється обертання анода
перевіряється готовність АРМ лаборанта до сприйняття світлового зображення з екрану.
При виникненні позаштатних ситуацій відбувається закінчення процесу підготовки з видачею на індикатор пульта повідомлення про відповідну помилку.
2. Після успішного закінчення процесу підготовки починається процес вироблення рентгенівського імпульсу: формується імпульс анодного напруги і забезпечується струм напруження, необхідний для отримання заданого анодного струму. При цьому здійснюється як апаратний, так і програмний контроль за всіма параметрами знімка. При виникненні позаштатних ситуацій відбувається закінчення процесу вироблення знімка з видачею на індикатор пульта повідомлення про відповідну помилку.
3. Після закінчення рентгенівського знімка починається процес приведення флюорографа в початковий стан:
знімається напруження з катода трубки
заряджається до робочої напруги конденсаторна батарея
здійснюється гальмування анода трубки
Після успішного завершення цього процесу флюорограф готовий до вироблення наступного рентгенівського імпульсу.
