[发明专利]一种脉冲X射线的产生方法及脉冲X射线发生装置

权利要求书

1.一种脉冲X射线的产生方法，其步骤包括：依据输入管电流设定值信号为X射线管阴极灯丝提供所需电流、依据输入管电压设定值信号在X射线管两端加载脉冲高压、在每一个脉冲高压工作的整个时段内由X射线管获得的管电压反馈值信号和管电流反馈值信号分别与输入管电压设定值信号和输入管电流设定值信号形成闭环控制，其特征在于：所述步骤还包括：在每个脉冲高压间隔时期的整个时段内，输入管电压模拟值信号和管电流模拟值信号，以分别替代管电压反馈值信号和管电流反馈值信号，并分别与管电压设定值信号和管电流设定值信号形成闭环控制。 

2.根据权利要求1所述的一种脉冲X射线的产生方法，其特征在于，所述管电压模拟值信号的具体数值根据输入电压设定值大小和电路的寄生参数确定，所述管电流模拟值信号的具体数值根据输入电流设定值和电路的寄生参数确定。

3.根据权利要求1或2所述的一种脉冲X射线的产生方法，其特征在于：所述输入管电流设定值信号和输入管电压设定值信号由控制系统（3）产生；所述X射线管管电流反馈值信号的获取及其与输入管电流设定值信号形成的闭环控制，以及所述X射线管阴极灯丝所需电流的提供，由射线管管电流控制系统（2）完成；所述X射线管管电压反馈值信号的获取及其与输入管电压设定值信号形成的闭环控制，以及所述脉冲高压的提供，由高压脉冲发生系统（1）完成；所述管电压模拟值信号和管电流模拟值信号的输入由控制系统（3）完成。

4.一种脉冲X射线的产生方法，用在脉冲X射线发生装置上，所述脉冲X射线发生装置包括高压脉冲发生系统（1）、射线管管电流控制系统（2）、控制系统（3）和X射线管（4），其中，高压脉冲发生系统（1）生成高压脉冲电压加在X射线管的两端，射线管管电流控制系统（2）提供X射线管的管电流，控制系统（3）分别与高压脉冲发生系统（1）、射线管管电流控制系统（2）、和X射线管（4）连接，控制整个电路的工作；高压脉冲发生系统（1）包括顺次连接的低压直流电源单元（101）、逆变单元（102）、升压单元（103）和整流滤波单元（104），其中逆变单元（102）由第一反馈信号处理单元（1021）、逆变驱动电路（1022）和逆变电路（1023）组成，第一反馈信号处理单元（1021）接收管电压反馈值信号并与管电压设定值信号形成闭环控制回路，逆变驱动电路（1022）控制逆变电路（1023）的开启和关断；射线管管电流控制系统（2）包括第二反馈信号处理单元（201）、射线管阴极驱动单元（202）和隔离变压器单元（203），其中第二反馈信号处理单元（201）接收管电流反馈值信号并与管电流设定值信号形成闭环控制回路，射线管阴极驱动单元（202）根据电流设定值信号和管电流反馈值信号进行比较，输出调制信号到隔离变压器单元（203）进而提供X射线管的管电流；控制系统（3）包括第三反馈信号处理单元（301）、时序控制单元（302）和信号发生单元（303），其中信号发生单元（303）生成管电压设定值信号输入到高压脉冲发生系统（1），生成管电流设定值信号输入到射线管管电流控制系统（2），时序控制单元（302）按照预设的时序组合控制所述第一反馈信号处理单元（1021）、第二反馈信号处理单元（201）、信号发生单元（303）、逆变驱动电路（1022）和射线管阴极驱动单元（202）的开启或关闭，

其特征在于：

所述信号发生单元（303）生成管电压模拟值信号输入到高压脉冲发生系统（1），生成管电流模拟值信号输入到射线管管电流控制系统（2），所述一种脉冲X射线的产生方法具体包括：

上电初始时期，低压交流电输入，低压直流电源单元（101）工作，将低压交流电转化为所需合适的低压直流电，逆变单元（102）、升压单元（103）、整流滤波单元（104）、时序控制单元（302）、第二反馈信号处理单元（201）、射线管阴极驱动单元（202）、变压器单元（203）都不工作，信号发生单元（303）工作，第三反馈信号处理单元（301）工作，只是反馈信号值为0，此时，信号发生单元（303）产生管电压和电流设定值信号分别输入到高压脉冲发生系统（1）和射线管管电流控制系统（2）；

灯丝预热时期，低压交流电输入，低压直流电源单元 （101）工作，将低压交流电转化为所需合适的低压直流电，逆变单元（102）、升压单元（103）、整流滤波单元（104）、时序控制单元（302）、第二反馈信号处理单元（201）都不工作，射线管阴极驱动单元（202）、变压器单元（203）开始工作，按设定好的参数给X射线管（4）的阴极灯丝进行加热；信号发生单元（303）工作，信号发生单元（303）产生管电压和电流设定值信号分别输入到高压脉冲发生系统（1）和射线管管电流控制系统（2）；第三反馈信号处理单元（301）工作，只是反馈信号值为0；

脉冲X射线发生时期，所有单元都开始工作，第一反馈信号处理单元（1021），把信号发生单元（303）产生的管电压设定值和X射线管（4）产生的管电压反馈值组合成闭环回路进行控制处理；第二反馈信号处理单元（201），把信号发生单元（303）产生的管电流设定值和X射线管（4）产生的管电流反馈值组合成闭环回路进行控制处理；第三反馈信号处理单元（301），负责对管电压和电流反馈值与设定值之间的偏差值进行监控，偏差过大就关闭逆变驱动电路（1022）和射线管阴极驱动单元（202）；

脉冲X射线间隔时期，逆变驱动电路（1022）被关闭，其余单元都工作，第一反馈信号处理单元（1021），把信号发生单元（303）产生的管电压设定值和管电压模拟值组合成虚拟闭环回路进行控制处理；第二反馈信号处理单元（201），把信号发生单元（303）产生的管电流设定值和管电流模拟反馈值组合成虚拟闭环回路进行控制处理；第三反馈信号处理单元（301），放弃对管电压和电流反馈值与设定值之间的偏差值进行监控；

关断时期，各单元恢复到上电初始时期的状态。