[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

说明书

技术领域

本发明涉及X射线技术，具体说是涉及一种脉冲X射线的产生方法和用脉冲串供电的脉冲X射线发生装置。

背景技术

X射线装置越来越多的被应用在工业及医疗检测上，目前，X射线发生装置分为直流模式和脉冲模式，直流模式的X射线发生装置是射线管采用直流高压供电，发射出的是持续不间断的X射线，脉冲模式的X射线发生装置发射的是脉冲X射线，且脉冲频率和占空比可调，脉冲模式的X射线发生装置在同等成像质量的情况下可以减少被检测体的辐射剂量，考虑到X射线的辐射性，检测过程中特别是医疗检测过程中应尽量避免X射线的无用照射，因此脉冲X射线发生装置应用越来越广泛。目前常采用的产生脉冲X射线源的方式有两种，一种是采用栅控射线管加调制器技术，此种方式是在射线管的阴极和阳极之间增加一极---栅极，通过控制栅极的负偏截止电压有无来实现脉冲X射线。当栅极产生负偏截止电压时阻止射线管阴极热电子飞向阳极靶面，不产生X射线；当栅极撤销负偏截止电压时射线管阴极热电子在电场力作用下加速飞向并撞击阳极靶面，产生X射线。通过不断的产生和撤销栅极负偏截止电压来实现脉冲X射线。但是栅控管寿命短，且损坏后无法维修。

另一种方式是使用Marx发生器产生高压脉冲加到X射线管上，缺点是时基不稳，开关状态转换的电平条件是一个范围值，而并非一个严格的确定值，再加上电路内部本身的随机热噪声，使开关电平随机抖动，而且温度越高，半导体器件节电压越低，开关转换条件也会改变，造成脉冲沿很不好控制，同时由于MARX发生器体积大，在牙科医疗CT等设备上无法使用。

发明内容

本发明是所要解决的技术问题之一是为了解决现有问题的不足，提供一种脉冲X射线的产生方法，实现脉冲X射线照射模式，脉冲频率和占空比可调；每个脉冲X射线的重复性、一致性好；单个脉冲的上升沿和下降沿陡峭；脉冲X射线的平台期相对稳定、一致。

本发明所要解决的技术问题之二是提供了一种脉冲X射线发生装置，其采用上述脉冲X射线产生方法实现脉冲X射线照射模式，体积小、重量轻。

本发明采用以下技术手段解决上述技术问题之一的：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，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。 

本发明进一步具体为：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。

本发明进一步具体为：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。