第五章 X线机主机单元电路2

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编号5：第五章诊断用X线机

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2、工作原理
X线管高压电路
电
控制电路
遥篮床
源
路
X线管灯丝加热电路
X 线管
影像
增强
电视监
器视
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第三节摄影用X线机
主要用于普通摄影人体X线影像的X线机。
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一、X线管支持装置支持、转动X线管的机械装置用于中小
型X线机。 1、立柱支持装置
（1）天地轨立柱式：主要部件：天轨、地轨和立柱。 1）立柱：由柱体、底座、高度调节杆、抱筒、横臂、管头平衡。作用：在天、地轨间平稳地纵向上下移X 线管。
①．控制台控制摄影速度，摄影机状态显示，号码显示胶片用量显示。
②．过片机构摄影机的核心，在电机驱动下由拨片齿轮拨动胶片前进。
③．片盒、有二个轴，受片轴和供片轴片盒从摄影机上取下、暗室内装片受片轴——卷片供片轴——带有胶片量指示杆，盒外可指示胶片量
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2、X线录像同普通电视磁带录像一样，录在磁带上保
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第四节心血管造影用X线机
一、心血管造影用X线机专用设备及特点（一）大容量X线机要求X线机在短时间内有足够大的功率输出，使胶片得充分曝光，3-6片/秒的摄片频率。一台X线机设两个主机，每台输出功率50~100KW，最高输出电压150KV，管电流为1000~1500mA，曝光时间为1ms，配50KW上的高速旋转的X线管。
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2、支架满足倾斜角度透视和摄影需要，使X线管与影像增强器同步移动，摄影C形臂使用方便。
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（四）X线电视及电视、录像 1、X线电影稍加改造的普通电影摄影机，对固定距离
上的固定目标在固定亮度下拍摄，使用单镜头，固定焦距、光圈、结构简单。

第五章高频X线机 ppt课件

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一直流逆变电源
RLC桥式逆变
T2-T3：Q3、Q4导通，C反相充电，电流为i2，T3时刻VC
＞E，Q3、Q4截止，i2=0
第五章高频X线机
2021/7/19
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一直流逆变电源
RLC桥式逆变
T3-T4：VC＞E,RLC电路放电，电流为i1，T4时刻放电完
毕，i1=0
Hale Waihona Puke 第五章高频X线机2021/7/19
RLC桥式逆变
T0-T1：Q1、Q2导通，C充电，i1↑，上升速度↓，T1
时刻VC＞E，Q1、Q2截止，i1=0
第五章高频X线机
2021/7/19
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一直流逆变电源
RLC桥式逆变
T1-T2：VC＞E,RLC电路放电，电流为i2，i2＜i1，T2时
刻放电完毕，i2=0
第五章高频X线机
2021/7/19
第五章高频X线机
2021/7/19
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高频X线机
性能对比：
项目高频机工频机项目高频机工频机
线谱
窄
宽
波形近似直流 1-12脉冲
稳定性随调稳定预调不稳可控性实时
预置
有效成分高
低中皮肤剂量中
大
重复性 ≤0.02 ≤0.05 体积重量小
大
管电压＜±5% ＜±10% 设计要求高
桥式逆变
t1：K1、K2闭合，K3、K4断开，电流为i1，Z上电压为E
t2：K1、K2断开，K3、K4断开，电流为0，Z上电压为0
t3：K1、K2断开，K3、K4闭合，电流为i2，Z上电压为-E
t4：K1、K2断开，K3、K4断开，电流为0，Z上电压为0

医用X线机设备学(上)第五章单相全波整流X线机

高压初级电路(5)
触点JC3A是摄影高压准备接触器的常开触点，在曝光前闭合，曝光后断开。
J5是可控硅短路保护继电器，当可控硅短路时，开机后即有一电压经电阻群R9加到BG10输入端，使J5得电工作，其常闭触点切断JC3A线圈电路，JC3A不工作则曝光不能进行。电阻R8摄影时接入，透视时断开，是为空载时测量曝光时间所设，对可控硅也有保护作用。
4、保护继电器J5工作电路工作程序
当可控硅出现短路故障时：开机后J5得电工作。
其电路是:： B1(120V)→RD1→BG17或BG18→JC3A(常
闭)→R9→BG10 →J5(线圈)→JX10-8(240V).
5、空间电荷抵偿变压器B10初级电路工作程序
当点片预备继电器JC4或摄影预备继电器 JC5工作后，B10得电工作，其电路是：
FMA和FMB分别为Ⅰ台和Ⅱ台的蜂鸣器。AN4和AN8分别为Ⅰ台和Ⅱ台的通讯按钮。
高压交换闸与通讯电路
台选： JC1A胃肠床 JC11A摄影床
台间通讯： AN4为Ⅰ台通讯按钮；AN8 为Ⅱ台通讯按钮；
高压发生电路(初次级)
二、高压初级电路(1)
高压发生电路(初次级)如图15-5所示。
1)、管电压的调节透视、摄影和点片的管电压分别由自耦变压器上的
若B2(Ⅰ)为负端，则BG1和BG3工作，其电路不再重述。
高压次级与管电流测量电路
3、其他摄影
当进行其他摄影时，1台工作，GQ2K和GQ2A得电，接通XG2管的灯丝电路和阳极电路，X线管灯丝加热。待摄影准备高压接触器TC3A工作后，常开触点接通摄影高压初级电路;常闭触点切断管电流测量电路中8mA量程，当主可控硅BG17、BG18导通时，X线发生。若B2(Ⅰ)为正端，其电路是：

第五章 X线机主机单元电路分析--2

2
一、管电压调节

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X线的质是由管电压的大小决定的，调节管电压就能有效地控制X线的质。由于人体各组织部位密度、厚度的差异很大，要求机器必须有一个调节范围很宽的电压调节系统。在实际电路中，通常是通过调整自耦变压器的输出电压，以调整高压变压器初级电压，进而调整高压变压器次级电压，最终实现管电压的调整。中小功率诊断X线机管电压的调节范围为30~90KV( 调节比为3)；大功率诊断X线机管电压的调节范围为30~150KV(调节比为5)。
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我国卫生部规定，管电压精度为7%，mAs值精度为
20%。实验表明，X线管管电压比正常值高10%时， X线胶片感光量将增加60%~70%；管电压比正常值低10%时，X线胶片感光量减弱40%~50%。可见管电压的变化对成像的对比度和密度影响都很大，需准确测量和指示。
（三）初、次级配合控制与三极X线管控制

初、次级配合控制工作原理：在高压初级电路上串接高压预上闸接触器的控制接点，在高压次级的正、负端各串接一只高压调整管。在曝光手闸按下时，高压预上闸接触器先工作，由高压变压器及高压整流器产生直流高压，但因栅控电路的作用，高压调整管处于阻断状态，高压次级电路不通，只有当调整管的栅控电位到达失控电位时，高压才能加到X线管两端，产生X线。优点：完全避免了高压初级电路的电弧放电。高压调整管除具有开关管的作用外，还具有使kV波形平稳的稳压调整作用。
用预示的方法，即在X线管未加负载时，预先将本次曝光X线管两端可能加的实际管电压指示出来，称管电压的预示。
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第五章 X线机主机单元电路分析--1

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第五章 X线机主电路单元电路分析
1
主要内容

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电源电路 X线管灯丝加热电路高压初、次级电路限时电路自动曝光控制电路旋转阳极启动、延时与保护电路 X线管安全保护电路、X线机操作控制电路
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电源开关和电源电压补偿调节器
保险丝
电源插座
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二、可变输入电压的电源电路

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可变输入电压指提供给X线机的电源电压，即可采用220V，又可采用380V。实线：380V电压（火线间相电压）虚线：220V电压（火线与相线间线电压） JC0位电源接触器；AN1、AN2分别为电源的“通” 、“断”按钮；碳轮10为电源电压补偿调节碳轮。输出电路中的V/kV表通常是指示摄影kV值，当需要指示电源电压值时，将AN3按钮按下。
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在500mA时，管电压的变化可引起管电流100mA 左右的变化量。
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（二）非线性补偿
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大型X线机对空间电荷进行线性补偿
线性补偿范围窄 44
XHD150B-10型X线机的空间补偿电路

Ua↑→
→Ia不变

空间电荷补偿形式：线性补偿、非线性补偿
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（一）线性补偿

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通常采用空间电荷补偿变压器进行线性补偿外形和电路图：

医学影像设备学习题

第一章绪论一、名词解释1、医学影像设备2、USG3、核医学设备二、填空题1、四大医学影像设备指的是___________、_____________、____________、__________。

2、现代医学影像设备分为两大类、即医学影像____________设备和医学影像____________设备.。

三、简答题1、医学影像设备主要包括那些设备？第二章、诊断用X线机简介一、填空题1、X线发生装置由_________、____________及___________三部分组成.2、按照使用的目的不同，X线机分为____________和_____________两大类。

3、按照X线管得标称功率，X线分为_______________、______________、___________三类。

4、按X线机电路的工作频率和方式分为____________、______________、_____________三种5、中高频X线机的工作频率为___________.。

6、x线机辅助装置有：_________________________________.。

二、简答题1、试画出X线机的结构方框图。

2、遮线器的作用是什么？2、滤线器的作用是什么？第三章、诊断用X线管一、名词解释1、二次电子2、实际焦点3、有效焦点4、阳极特性曲线5、空间电荷6、灯丝发射特性曲线7、X线管的标称功率8、X线管的容量9、X线管的热容量10、三极X线管11、软X线管二、填空题1、X线管是将电能转换为_______________的直接元件2、固定阳极X线管由___________、______________、_____________三部分组成。

3、固定阳极X线管的阳极由___________、______________、_____________三部分组成。

4、阳极柄的作用是___________和____________5、阳极头上加装阳极罩的作用是吸收______________和__________。

X线机单元电路(整流)

实训注意事项
1．管电压调节器在通电实训前要调到零位。 2．在通电实训过程中，模拟X线管灯丝不要使其发亮。 3．在调试过程中，数字mA表不能显示为“1”，这意味着已超出量程，否则将损坏数字mA表。 4．万用表测量电压时，要随时注意交流和直流档位的转换。测量直流电压时，注意表笔的测量极性 5. 自耦变压器在通电实训前,把自耦变压器调到零位
学习情境二单元电路制作与调试
学习子情境五 X线机整流电路分析与调试
实训内容
实训一实训二实训三单相全波整流电路的工作特性倍压整流电路的工作特性三相全波整流的工作特性
实训目的
1．观察单相全波整流电路中各整流管、X线管的工作情况和电压波形，掌握X线管的灯丝发射特性和阳极特性。 2．观测倍压整流电路关键测试点间的电压、电流及电压波形，掌握倍压整流电路的工作状态和特性，加深对该电路工作原理的理解。 3．通过数据测量及观测波形，理解并掌握三相全波整流电路的工作原理及特点。
倍压整流实训电路图
单相倍压整流波形图
uo
t
u2下降， u2小于电容上的电压二极管承受反向电压而截止。电容C通过RL放电， uc按指数规律下降，时间常数 = RL C
u2上升, u2大于电容上的电压uc,u2对电容充电， uo= uc u2
实训三
按图连接线路
原理图（一）
三相双重六波整流实训电路图
单相全波与三相多波整流电路的比较
1．单相全波整流每半周期电压降到零使X线输出中不必要的软射线增多；而三相多波整流脉动率小，显著减小对人体的无益辐射 2．单相全波整流曝光最短时间为半周期10ms；三相多波整流可达3ms 3.单相全波整流负载功率大时会造成供电系统严重失衡；三相多波整流三相电源平均分担。 4.三相多波整流X线输出量是单相全波整流1.5 （六波）~2倍（十二波）

第五章X线机主机单元电路分析4

（1）电源同步闭合电路
a c d e
（2）曝光电路
二档
（3）限时电路
工作原理：与普通电容充电式限时器相同，也是根据显示时
间选择不同的电阻，时间越长，对应的限时电阻也就越大。
K3-T2 摄自透影动视限点时片
0.25S
2、SR组件
也称防突波电路。作用：对预选kV较高时的曝光开始时的高压波峰
构成： JSB-23型限时电路是利用摄影曝光时间控制继电
器JSB的常开触点控制摄影高压接触器，达到控制曝光时间的目的。由四个小电路组成：
构成：
限时保护电路：对限时电路实行分级保护
限时电路
电源电路
执行电路
限时电路和限时保护电路采用两块集成块和两套RC充电回路分别控制曝光时间控制继电器JSB的工作。当限时电路失灵，对JSB失去控制时，限时保护电路可在稍迟一点后，使JSB 失电，其常开触点打开，切断SC线圈电路，曝光停止。
接触器控制、可控硅控制（晶闸管控制）
接触器控制
限时与电源相位无关易产生突波电压，使绝缘受损曝光重复性差控时相对误差较大适用于小型X线机
可控硅控制
限时与电源的相位有关零相位接入，避免突波电压的产生曝光重复性好控时精确，精度可达0.003s 适用于大、中型X线机
单结晶体管UJT
第六节限时电路
概述
本质上是控制高压的通断
限时的作用：控制X线曝光时间的长短，以准确地控制X线的剂量。
限时器的种类：（小型X线机、大中型X线机）
机械限时器：钟表式、电机式
控时精度低
电子限时器：电子管式、半导体式控时精度高
选用控制器件：
电子管、充气稳压管或闸流管等-->半导体器件

X线机单元电路

降压驱动
降压驱动
器
继电器
装置
电源电压自动调整电路的构成方框图
L2 L1
L3
L V -SE
T
LPV
-15V +15V
K -L L K -L
R8-01
-
-
L V SE N SE
2
M 1- 02
3
+-10V
R1-02
差分放大器
Q 1- 02
Q 2- 02
三相自耦变压器
-15V
整流滤波
0V
0V
5.1k
1 0k
? 目前，为了摄影条件搭配的灵活性需要，三钮制仍然普遍使用。
? 一.对电路的基本要求 ? 无论是固定阳极 X线管还是旋转阳极 X线管，都必
须满足下列要求： ? 1.可调管电流能给X线管灯丝提供可调加热电压，
改变X线管灯丝温度，达到控制 X线量的目的。 ? 2.可调管电压能给X线管提供很高且可以调节的
DC
00 6
~220V
AN 1
03 5
1
03 2
03
03 0
AN 4
03 4
03 3
AN 3
按下，DC吸合自锁
B1 AN 2
DC 按下，DC失电
L0
00 1
自耦变压器失电
003
RD 2 005
DC
L2
007 V
170V
6V
XD 1
0V
20 V
18 0V 16 1
LV
24 0V
16 2
自耦变压器
270V
? 3.高压发生电路将自耦变压器供给的低电压转化为高电压输送到 X线管两极的电路。高压初级电路外接KV控制器，起到控制管电压的目的。

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第六节限时电路
一、电子限时电路的工作原理: 路的工作原理
利用电容器和电阻构成的RC充放电特性。成的充放电特性。充放电特性
二、使用单结晶体管和晶闸管的简单限时电路
三、使用单结晶体管和三端双向晶闸管的限时电路
四、JSB-23型限时器电路型限时器电路
非饱和铁心漏磁饱和铁心
L1 N初
漏磁
L N次 2
图5-18 简简简简简简简简简
二、空间电荷补偿器
（一）线性补偿（二）非线性补偿线性补偿（
三、X线管灯丝加热电路举例线管灯丝加热电路举例
(二)F30-IID型X线机灯丝加热电路二型线机灯丝加热电路
(1)透视透视mA调节电路：调节电路：透视调节电路 (2)小焦点小焦点30mA摄影摄影mA调节电路小焦点摄影调节电路 (3)大焦点大焦点50~200mA摄影摄影mA调节电路大焦点摄影调节电路 (4)点片摄影点片摄影mA调节电路点片摄影调节电路
2．变压器式管电压补偿电路
第四节 X线管灯丝加热电路线管灯丝加热电路
灯丝温度↑→灯丝发射１．原理：灯丝加热电压Uf↑→灯丝温度灯丝发射原理：灯丝加热电压灯丝温度的电子数量↑→管电流管电流Ia↑→X线量线量↑ 的电子数量管电流线量２．结构：
一、谐振式磁饱和稳压器
1．磁饱和． 2．磁饱和稳压器原理． 3．谐振式磁饱和稳压器．
（一）三相六波桥式整流高压次级电路
mA测量电路
（二）双三相六波桥式整流高压次级电路
（三）三相十二波桥式整流高压次级电路 △/Y·△法连接
三、倍压整流高压次级电路
五、高压次级电路举例（一）XG-500型X线机高压次级电路型线机高压次级电路
线机mA测量电路（二）XHD150B-10型X线机型线机测量电路
kV
0 mA 10 mA
1.管电压补偿管电压补偿的基本原理管电压的补偿分为平移补偿和斜率补偿两部分 2.补偿方法补偿方法: 补偿方法有电阻式和变压器式补偿。压器式补偿。
0
V1
图5-13 管电压与高压初级空载电压的关系
1．电阻式管电压补偿电路
二、管电压控制
（一）用接触器控制高压初级电路
（二）用晶闸管控制高压初级电路次级配合控制与三极X线管（三）初、次级配合控制与三极线管控制
一．用接触器控制高压初级电路
二．用晶闸管控制高压初级电路
三、管电压预示与管电压补偿电路
（一）管电压预示间接测量：先测量高压初级电压，间接测量：先测量高压初级电压，然后根据高压变压器的变压比，计算出高压次级电压，压变压器的变压比，计算出高压次级电压，从而间接地得到kV值而间接地得到值。预示：预示： 1．刻度盘预示法． 2．电压表预示法．（二）管电压补偿
抽头分档式 1）透视：）透视： 2）摄影：）摄影：
滑轮连续式 (1)透视透视 (2)摄影摄影
调节方式调U1可采用手动、电动两种方式。大型X线机多采用电动调节。控制方式电动调节有开环、闭环控制两种方式。
（二）调高压初级匝数N1 （三）调高压次级调高压初级匝数调高压初级电压、（四）调高压初级电压、电流波形或频率
第五节高压次级电路
一、单相全波整流高压次级电路（一）高压整流电路
(二)管电流测量电路二管电流测量电路 1.间接测量间接测量 2.电容电流：①形成原因；②影响因素形成原因；电容电流
图5-33 电阻分流式电容电流补偿电路
图5-34 变压器式电容电流补偿电路
二、三相全波整流高压次级电路
第三节高压初级电路
由管电压调节、控制、预示及补偿等电路构成由管电压调节、控制、一、管电压调节 1.方法：方法：方法
不变， ①N1、N2不变，调U1；、不变；不变， ②N2、U1不变，调N1；、不变；不变， ③N1、U1不变，调N2。、不变。
2.电路分析：电路分析：电路分析调高压初级电压U1：（一）调高压初级电压： 1．抽头分档式． 2．滑轮连续式．