[发明专利]电容式X射线装置

说明书

本发明是关于电容式X射线装置，尤其是有关可变焦点型的电容式X射线装置。

电容式X射线装置，以三极X射线管为主而构成，该三极X射线管的阳极和阴极分别连接于充至预定高压的高压电容的正缩和负端，根据栅极与阳极间所加的栅极偏压转换成截止电压与零电压，高压电容的放电电流在阳极、阴极间或流过或关断，从而控制X射线的发射和切断。

采用这种电容式X射线装置，对于要改变变焦点大小这一点来说，首先可能想到的结构是改变X射线管电流流过时的栅极偏压的电压。但这种结构需要在高压发生电路中配置很多元件，有使电路结构不得不复杂化的缺点。其次可能想到的结构是，把几个大小不同的灯丝安装在X射线管内，並且把这几个灯丝进行变换。但在这种情况下，却有不能使用三芯高压电缆的缺点。这就是说，对于普通的三极X射线管来说，三芯的高压电缆在灯丝上用二芯，而在栅极上用一芯。当设有三个灯丝时，单单用在灯丝上至少也需要三芯。而目前的现况却是以用三芯高压电缆为前提的，大部分的X射线装置用于高压连接的插塞等也是三芯的，而且是标准化了的，因此，采用三芯以外的电缆在经济上就成为极其不利的事情。

这样，由于受到三芯电缆的限制，一般地说，在采取可变焦点的 方案时，就用设有二个灯丝的二极X射线管;若用三极X射线管时，就采用单一焦点的结构。此外，在使用三极X射线管时，为控制X射线的发射与关断，必须有对栅极提供截止电压的偏压电路。

本发明的目的是提供一种可采用三芯的高压电缆，而且电路结构简单、价格低廉，用三极X射线管、且焦点的大小可变而不用设置偏压电路就可控制X射线的发射和关断的电容式X射线装置。

在本发明的电容式X射线装置中，高压电容的正端连接于三极X射线管的阳极。负端连接于栅极，而且在栅极与阴极之间连接有通过开关可转换的数个阻值不同的电阻。

在图中，三极X射线管1的灯丝（阴极）11与灯丝变压器21的次级线圈连接，高压电容器25的正端接在阳极12上，並且高压电容器26的负端接在三极X射线管1的栅极13上。在这两个高压电容器25、26上，由图中未画出的充电电路进行高电压充电，连接在灯丝11上的线和连接在栅极13上的线之间，阻值不同的电阻27-29是通过笛簧接点元件连接的，这几个笛簧接点元件31-33是由线圈34-36所驱动的，就是说成笛簧接点元件31-33和线圈34-36分别组成笛簧继电器，这几个线圈34-36是用焦点变换开关37来进行选择的。开关38是一个控制X射线照射电路通断的照射开关。另外，可变电阻22是控制灯丝电流用的。灯丝变压器21、高压电容器25、26等组成了高压发生电路2（在图中用点划线表示的一个方框）。然后，该高压发生电路2和三极X射线管1之间用高压电缆相连接，特别是灯丝11和栅极13是采用三芯电缆分别与灯丝11和栅极13的三个接线端连接，而由于该电缆的长度常常是相当长的，致使灯丝11的导线和栅极13的导 线之间形成杂散静电容14。

在该结构中，若把开关38置于断路位置时，则不论开关37作如何选择，笛簧接点元件31-33全部都处于断路状态，此时，集积在高压电容器25、26上的电荷经过三极X射线管1的阳极12和灯丝11，再经过杂散电容14流动。

但是，经该路径电流流入杂散静电电容14，在该静电电容14的两端产生的电压开始上升，该电压加给栅极13，在此情况下，杂散静电电容以灯丝一侧为正，栅极一侧为负而充电。

充电电压升高到截止电压时，由阳极12流向灯丝11的高压电容放电电流才截止。

还有，设电缆的长度为6M，杂散静电电容14约为0.001μF，由于截止电压为2KV左右，若以mAS表示X射线的输出时，则截止时发射出的X射线约为0.002mAS，一般来说，此输出强度不能使胶片感光，故可忽略不计。

开关37选择某一电路时，例如，选择线圈36支路时，当接通照射开关38时，笛簧接点元件就被接通，这样一来，集积在上述静电电容14上的电荷经电阻29以及笛簧接点元件33放电，从而不会形成达到截止电压的栅极偏压，所以从阳极12到灯丝11的电流就能开始流动。其结果，高压电容器25、26的放电电荷就经三极X射线管1的阳极12、灯丝11，笛簧接点元件33、电阻29流动，X射线进行照射。该管电流流过电阻29时，在电阻29的两端所产生的电压作为栅极偏压加在灯丝11与栅极13之间。由于该栅极偏压的存在，从灯丝11射向阳极的电子流被阻尼和会聚。焦点的大小对应于电阻两端的电压即栅极偏压。