第三章-诊断X线机-第四节-高频X线机.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,概 述,按高压变压器,工作频率,来划分：,工频,高压发生器（,50Hz,或,60Hz,）。,中频,高压发生器（,400Hz20KHz,）。,高频,高压发生器（,20K,Hz,100KHz,）。,控制系统,电源,机械和辅助装置,X,线管装置,高压发生装置,X,线成像装置,AEC/ABS,X,线,X,线机基本组成方框图,概述,医用,X,线机的组成：,X,线机的高压变压器的工作频率是网电源频率,50Hz,，直接使用工频电源。,缺点：,体积与重量庞大。,输出波形脉动率高。,X线剂量不稳定。,曝光参量的准确性和重复性较差。,软射线成分较多等。,高频机和中频机、工频机相比具有绝对的优越性，目前多数X线机都采用高频机。,概述,工频,X,线机：,一、,高频,X,线机的优点,概述,1.,病人的皮肤剂量低。,工频机,：高压发生器输出的高压波形是脉动直流，波纹系数为100，对成像质量没有任何帮助的,软射线成分较多,。,高频机,：高压发生器输出高压波形近似于恒定直流，脉动率非常低，波纹系数5，输出X线的单色性和高能性大大提高，病人的皮肤剂量大为降低。,一、,高频,X,线机的优点,概述,2.,输出剂量大。,工频机,：单相全波整流X线机，一个脉冲的持续时间为10ms，大于0.707倍峰值的持续时间约为5ms，其中另外5ms内产生的X线都是,无用,的。,高频机,：曝光时X线管加恒定直流高压，波形近似直流，整个周期内产生的X线都是有用的。,一、,高频,X,线机的优点,概述,3.,实时控制。,工频机,：,碳轮在曝光期间必须静止，此时因电源电压波动或其他因素所造成的管电压变化便无法补偿，故,管电压,实际值与预示值误差较大。,由于空间电荷效应的影响，,管电流,实际值与设定值之间仍有较大误差,。,高频机,：,管电压和管电流都是由计算机系统采用,闭环控制方式,进行监控的。曝光过程中实际采样值实时与设定值进行比较和调整，,控制精度非常高,。,高频机每次曝光输出量都可基本保持一致，曝光参量的,重复性提高,。,一、,高频,X,线机的优点,概述,高频,X,线机主要电路构成及相关点波形,一、,高频,X,线机的优点,概述,4.,高压发生器的体积小、重量轻。,N,：初级线圈匝数,S,：铁芯截面积,E,：初级电压,f,：变压器工作频率,B,：磁通密度,工作频率,f,越大,，,NS,就越小,，因此,高频,高压发生器比工频高压发生器的体积和重量要,小,得多。,N S =,E,4.44 f B,一、,高频,X,线机的优点,概述,5.,可实现超短时曝光。,工频机,：,三相全波整流X线机的高压波形,上升沿缓慢,，最短曝光时间可为,3ms,。,单相全波整流X线机需考虑偶数脉冲曝光以防暂态电流过大问题，最短的曝光时间仅为0.02秒（,20ms,）,。,高频机,：,高频机的高压波形,上升沿很陡,，一般为十几至几十微秒，所以最短曝光时间可达,1ms,。,一、,高频,X,线机的优点,概述,6.,便于智能化。,高频机利用,计算机,对整机电路进行控制和管理，这和工频机相比有着显著的不同。计算机的应用将高频机的各种性能提高到一个崭新的水平，比如降落负载、曝光限时、故障报警、实时控制、数据存储、自动处理等，这些都为X线机的数字化和智能化创造了必要条件。,一、,高频,X,线机的优点,概述,二,、,高频,X,线机的构成,概述,高频,X,线机电路构成方框图,主电路,：,工频电源,整流滤波电路,主逆变和灯丝逆变,高压发生器,二,、,高频,X,线机的构成,概述,高频,X,线机电路构成方框图,功率控制电路,：,主逆变触发控制,灯丝逆变触发控制,阳极启动电路,键盘及显示电路,接口电路,计算机系统,三,、,高频,X,线机的,工作原理,概述,高频,X,线机电路构成方框图,工频,交流,电源,V,0,450V,直流,V,1,高频交流,V,2,高频高压交流,高频高压直流,V,3,整流滤波,电路,主,逆变,电路,高压,变压,器,高压,整流,器,管电压：,三,、,高频,X,线机的,工作原理,概述,高频,X,线机电路构成方框图,工频,交流,电源,V,0,直流,V,4,高频交流,V,5,灯丝加热电压,V,6,整流滤波,电路,灯丝逆变,电路,灯丝加热电压：,三,、,高频,X,线机的,工作原理,概述,高频,X,线机电路构成方框图,kV,、,mA,控制,：,采用,闭环控制,模式，在曝光过程中，kV,检测信号,和mA或灯丝检测信号与曝光参量,设定值,实时进行,比较,，比较信号不断跟踪调整主逆变触发脉冲的宽度和灯丝逆变触发,脉冲的宽度,，从而实时调整kV和mA。,直流逆变电源,高频X线机,第二节 直流逆变电源,直流逆变电源或称高频电源，是高频机的重要组成部分，是高频机,区别于工频机的标识性电路,，它主要由,直流电源,、,直流逆变,和,逆变控制,三部分构成。,直流逆变电路,：,由,直流,电能到,交流,电能的变换称为逆变（或称,DC,AC,变换），能实现这一功能的电路称直流逆变电路。,直流逆变电源,第二节 直流逆变电源,单相全波整流滤波电路：,输入电压为正弦交流电,u,1,。,正半周,：,D,1,、,D,2,导通，电流从,D,1,到负载，再流到,D,2,，在负载上的电压为,上正下负,。,单相全波整流滤波电路,交流,电源经,整流,后，再经平滑电容,滤波,，可得到近似于恒定的,直流电压,。,一、直流电源,第二节 直流逆变电源,单相全波整流滤波电路：,输入电压为正弦交流电,u,1,。,负半周,：,D,3,、,D,4,导通，电流从,D,3,到负载，再流到,D,4,，在负载上的电压也为,上正下负,。,单相全波整流滤波电路,交流,电源经,整流,后，再经平滑电容,滤波,，可得到近似于恒定的,直流电压,。,一、直流电源,第二节 直流逆变电源,单相全波整流模块,交流,电源经,整流,后，再经平滑电容,滤波,，可得到近似于恒定的,直流电压,。,一、直流电源,第二节 直流逆变电源,三相全,桥,整流模块,交流,电源经,整流,后，再经平滑电容,滤波,，可得到近似于恒定的,直流电压,。,一、直流电源,第二节 直流逆变电源,直流电源：,三相电源,(,380V,),经,整流,、大容量电容C,1,、C,2,、C,3,、C,4,滤波,后提供，电容两端输出电压V,0,约为540V左右。,一、直流电源,第二节 直流逆变电源,直流逆变的方法通常有,桥式逆变,、,半桥式逆变,和,单端逆变,三种。,桥式逆变的应用最为普遍。,二、桥式逆变,负载上的电压波形,桥式逆变工作原理图,第二节 直流逆变电源,二、桥式逆变,负载上的电压波形,桥式逆变工作原理图,工作过程：,时间,t,1,：,K,1,、,K,2,闭合,且,K,3,、,K,4,断开时，电流为,i,1,，负载,Z,上的电压为,+E,。,第二节 直流逆变电源,二、桥式逆变,负载上的电压波形,桥式逆变工作原理图,工作过程：,时间,t,2,：,K,1,、,K,2,断开,且,K,3,、,K,4,断开时，电流为,0,，负载,Z,上的电压为,0,。,0V,第二节 直流逆变电源,二、桥式逆变,负载上的电压波形,桥式逆变工作原理图,工作过程：,时间,t,3,：,K,3,、,K,4,闭合,且,K,1,、,K,2,断开时，电流为,i,2,，负载,Z,上的电压为,-E,。,第二节 直流逆变电源,二、桥式逆变,工作过程：,时间,t,4,：,K,3,、,K,4,断开,且,K,1,、,K,2,断开时，电流为,0,，负载,Z,上的电压为,0,。,负载上的电压波形,桥式逆变工作原理图,0V,第二节 直流逆变电源,t,1,t,4,为一个周期T，然后周而复始，如果周期T适当的话，就可以输出正负交替的矩形波（,交流电,）。,二、桥式逆变,负载上的电压波形,桥式逆变工作原理图,第二节 直流逆变电源,在桥式逆变电路的实际应用中，,电子开关,可由晶体管、,晶闸,管、场效应管和IGBT等器件构成,。,在电子开关的选用上，输出功率较大的逆变器一般都选用,晶闸管,或I,G,BT器件元件,。,输出功率较小的逆变器一般都选用场效应管,。,二、桥式逆变,第二节 直流逆变电源,电子开关：,功率场效应晶体管：,简称,MOSFET,。,绝缘栅双极型晶体管：,简称,IGBT,。,MOSFET,电气符号图,IGBT,电气符号图,栅极,漏极,源极,门极,发射极,集电极,二、桥式逆变,第二节 直流逆变电源,二、桥式逆变,IGBT,主逆变电路,场效应管灯丝逆变电路,第二节 直流逆变电源,当工作频率不变，周期,T,一定时，如果,调节开关管的导通时间,T,ON,，可以调节电压,U,AB,的有效值,。,脉冲宽度调节原理,脉冲宽度调制,:,二、桥式逆变,高频机简介,高频X线机,HF50R型X线机是我国自行研制生产的高频X线机。,本机主要由,控制台,(上位计算机)、,高压发生器,(下位计算机)和,X线管装置,组成，且控制台与高压发生器分开，整体结构轻巧美观。,一、,组成与优点,第,三,节,高频机简介,控制台外形图,发生器柜外形图,(1)三相,电源,：38038V。,(2),电源频率,：501Hz,(3)电源容量：55kVA。,(4)电源内阻：小于0.3。,(5)保护接地电阻：小于4。,(6),最高输出电压,：150kV。,(7)输出最高管电压时的最大管电流：320mA。,(8),最大输出功率,：50kW（大焦点）。,(9),标称功率,：50kW（大焦点）。15kW（小焦点）。,二,、,主要技术参数,第,三,节,高频机简介,(10)最大管电流：500mA。,(11)X线管焦点尺寸：小焦点0.6mmx0.6mm；大焦点1.2mmx1.2m。,(12)摄影,管电压,调节范围：40150kV，最小可调节间隔应不大于1kV。,(13)摄影,管电流,调节范围：,大焦点：125-500mA，共分7挡。,小焦点：25100mA，共分7挡。,(14),曝光时间,选择:55000ms，共分31挡。,(15)mAs选择：0.5-500mAs，共分31挡。,二,、,主要技术参数,第,三,节,高频机简介,1.,方式选择,键,普通摄影方式,摄影床自动曝光摄影方式（,AEC,1,）,立式摄影架自动曝光摄影方式（,AEC,2,）,器官程序摄影（,APR,）,三,、,操作面板按键功能介绍,第,三,节,高频机简介,控制台操作面板,2.,探测野选择,键,中间野,左右野,全野,三,、,操作面板按键功能介绍,第,三,节,高频机简介,控制台操作面板,3.,屏速,选择,键,高速,中速,低速,4.,密度选择,键,-2/-1/0/+1/+2,三,、,操作面板按键功能介绍,第,三,节,高频机简介,控制台操作面板,5.,复位,键,10.,关机,键,11.,开机,键,摄影部位选择：,6.,腰椎,7.,胸腔,8.,颈部,9.,头颅,12.,盆腔,13.,上肢,14.,膝盖,15.,脚踝,三,、,操作面板按键功能介绍,第,三,节,高频机简介,控制台操作面板,体型选择：,16.,瘦体型选择键,18.,中体型选择键,20.,胖体型选择键,三,、,操作面板按键功能介绍,第,三,节,高频机简介,控制台操作面板,17.,侧位,选择键,19.,存储,键,曝光参数选择：,27.kV+,28.kV-,25.mA+,26.mA-,23.mAs+,24.mAs-,21.mA+,22.mA-,三,、,操作面板按键功能介绍,第,三,节,高频机简介,控制台操作面板,接通电源,，按下控制台上的,开机按,键,，控制台屏幕依次显示“系统自检，请稍后”字样，,系统自检,完毕后，进入操作界面。,四,、,使用方法,第,三,节,高频机简介,1.普通摄影,(1)选择普通,摄影方式,。,(2)操作按键2128，对应的,kV、mA、mAs、ms,设定值增加或减少。,(3)按手闸挡，约1.8秒后听到准备完毕后的蜂鸣器“嘀嘀嘀”的信号后，按下手闸挡进行,曝光,。,(4)曝光结束后松开手闸。,接通电源,，按下控制台上的,开机按,键,，控制台屏幕依次显示“系统自检，请稍后”字样，,系统自检,完毕后，进入操作界面。,四,、,使用方法,第,三,节,高频机简介,2.器官程序摄影,(1)选择器官程序,摄影方式,。,(2)作投照方向选择、体形选择、摄影部位选择。,(3)核实部位,曝光参数,。如曝光参数不能满足要求，可进行修改和存储。,(4)按普通摄影方式要求,曝光,。,接通电源,，按下控制台上的,开机按,键,，控制台屏幕依次显示“系统自检，请稍后”字样，,系统自检,完毕后，进入操作界面。,四,、,使用方法,第,三,节,高频机简介,3.自动亮度摄影,(1)选择自动亮度,摄影方式,。,(2)操作视野选择键确定电离室的工作探头。,(3)根据使用的片盒，操作胶片/增感屏选择键。,(4)操作胶片亮度选择键选择胶片的黑度。,(5)根据摄影部位设定,曝光参数,。,(6)按普通摄影方式要求,曝光,。,