181459. lajstromszámú szabadalom • Automatikus dózisteljesítmény szabályozó áramkör röntgenképerősítő röntgen berendezésekhez
3 181459 4 körűen alkalmazható, stabil és gyors beavatkozást biztosít, amely mentes az ismert megoldások fentiekben felsorolt hiányosságaitól. A találmánnyal automatikus dózisteljesítmény szabályozó áramkört hoztunk létre röntgenképerősítős röntgen berendezésekhez, amelynek röntgen generátora a röntgencső üzemi paramétereit szabályozó egységgel van összekötve, továbbá tartalmaz a fényerősség pillanatértékével arányos jelet előállító érzékelőt, amely jelátalakító áramkörön keresztül a szabályozó egység vezérlő bemenetéhez csatlakozik, és a találmány szerint a röntgengenerátornak a rajta lévő váltakozófeszültséggel arányos jelet előállító szinkronizáló kimenete van, és ez a kimenet kapujelképző áramkör vezérlő bemenetéhez csatlakozik, a jelátalakító áramkörben elektronikus kapcsoló van, amelynek vezérlő bemenete a kapujelképző áramkör kimenetével van összekötve, az elektronikus kapcsoló bemenete az érzékelő kimenetével kapcsolódik, kimenete pedig erősítőn és szintrögzítő áramkörön keresztül csatlakozik a szabályozó egység vezérlő bemenetéhez A szinkronizáló kimenettel vezérelt kapujelképző áramkör gondoskodik arról, hogy az elektronikus kapcsoló a röntgencsövet vezérlő lüktető egyenfeszültséghez képest meghatározott merev fázisban, adott ideig legyen nyitott állapotban, és így a kapcsolt ellenőrző jel nagyságát csak a tényleges dózisjel értéke tudja meghatározni. Az elektronikus kapcsoló kimeneti jele ezenkívül könnyen feldolgozható és erősíthető váltakozó feszültség jel lesz, aminek felerősített, szintrögzített reprezentálása már megbízható ellenőrzőjelet képez a szabályozáshoz. A találmány egy célszerű kiviteli alakjánál a kapujelképző áramkörben a röntgengenerátor szinkronizáló kimenetével szinkronizált jelgenerátor, ennek kimenetében kapcsolt komparátor és a komparátor kimenetével összekötött bemenetű, a kapujel időtartamát beállító monostabil multivibrátor van, amelynek kimenetei közvetlenül vagy erősítőn keresztül az elektronikus kapcsoló vezérlő bemenetével vannak összekötve. Ilyen kapcsolási elrendezés mellett a mintavétel fázisa és a mintavett jel impulzusának időtartama a vezérlő váltakozófeszültséghez képest tetszőlegesen beállítható és megválasztható, ami a szabályozás érzékenységét és stabilitását alapvetően javítja. A pillanatnyi dózisjellel arányos feszültséget érzékelő áramkör lehet a röntgenképerősítő katódjához csatlakoztatott ellenállás vagy a képútba iktatott külön fotoérzékelő. A találmány szerinti áramkörben lévő szabályozó egység célszerűen tartalmaz első és második komparátort, amelyek jelbemenetei a szintrögzítő áramkör kimenetével vannak összekötve és referencia bemenetei első illetve második alapjelképzővel kapcsolódnak, kimenetei pedig időzítő áramkörökön és beavatkozó szerveken keresztül a röntgengenerátor szabályozó bemenetével vannak összekötve. Ilyen módon a két komparátor lehetővé teszi a szabályozási értéktartomány alsó és felső határainak kijelölését. Beavatkozás csak akkor történik, ha a mintavett ellenőrzőjel a rögzített értéktartomány alsó vagy felső határát átlépi. Az időzítő áramkörök jelenléte gondoskodik arról, hogy a határok túllépése után a beavatkozáshoz szükséges időállandón belül újabb beavatkozást módosító vezérlés ne keletkezhessék. Ezzel a szabályozás egyidejűleg gyors és stabil is lesz, lengések, túlszabályozások nem keletkezhetnek. A találmány egy előnyös kiviteli alakjánál az első és második alapjelképző bemenetei a röntgen berendezésnek a röntgensugárképét korlátozó tubus vagy sugárrekesz jelenlétét érzékelő kimenetével vannak összekötve. Ez a kapcsolat lehetővé teszi, hogy a szabályozás figyelembe vegye a tubus vagy sugárrekesz által gyöngített dózisra való üzemmódot, aminek következtében a dózist a megfelelő gyengített értéknél tartja állandó szinten. Célszerű továbbá, ha az időzítő áramköröket egy-egy monostabil multivibrátor képezi, és a beavatkozó szervek szervomotorral vannak összekötve, amely a röntgengenerátorban elrendezett toroid transzformátorral van kapcsolatban. A monostabil multivibrátorok a beállított időzítésnek megfelelő ideig érzéketlenek újabb indítójelekkel szemben, ezért alkalmazásuk lehetővé teszi a gyors érzékelés és a lassúbb szabályozás időállandói között a megfelelő operatív összhang kialakítását. A találmány szerinti megoldás hatásos érzékelés, váltakozóáramú erősítés és megfelelően összekapcsolt érzékelési és beavatkozási időállandói révén alkalmas a dózisteljesítmény megbízható és egyszerű szabályozására a gyakorlatban előforduló üzemmódok mindegyikében. A találmányt a továbbiakban egy kiviteli példa kapcsán, a rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon az 1. ábra a röntgenfeszültség, a dózisteljesítmény és a mintavett jel idődiagramját szemlélteti, és a 2. ábra a találmány szerinti automatikus dózisteljesítmény szabályozó áramkör egy előnyös kiviteli alakjának a tömbvázlata. Most a 2. ábrára hivatkozunk, amelyen hagyományos kialakítású röntgenképerősítős röntgenberendezést tüntettünk fel, amely a találmány szerinti automatikus dózisteljesítmény szabályozó áramkörrel van ellátva. 18 röntgengenerátor 19 röntgen berendezés, azaz röntgencső és kisegítő áramköre részére a szükséges feszültségellátást biztosítja. A 18 röntgen generátor célszerűen toroid transzformátort tartalmaz, amellyel az előállított feszültség nagysága változtatható. A 19 röntgen berendezés előtt vázlatosan jelöltük a 20 pácienset. A rajta keresztülhatoló röntgensugarak útjában 21 röntgen képerősítő helyezkedik el, amely megfelelő optikai rendszerhez csatlakozik. A találmány szempontjából annak van jelentősége, hogy a 21 röntgen képerősítő által vett pillanatnyi fényjelet egy érzékelő áramkör analóg feszültségjellé alakítja át. Ebből a célból felhasználható például a 21 röntgen képerősítő katódjához csatlakoztatott R ellenállás vagy egy külön 22 fotoérzékelő, amely az optikai rendszer megfelelő részénél helyezkedik el. Az érzékelő áramkör kimenete 1 elektronikus kapcsolójelbemenetével van összekötve. Az 1 elektronikus kapcsolónak két vezérlő bemenete van, és ezen vezérlő bemenet, továbbá a 18 röntgen generátornak egy szinkronizáló kimenete között kapujelképző áramkör helyezkedik el. A kapujelképző áramkör tartalmaz 2 jelgenerátort, amelynek indító bemenete az említett szinkronizáló kimenettel van összekötve, 3 komparátort, amit a 2 jelgenerátor kimenete vezérel, a 2 jelgenerátor kimenetével összekötött indító bemenetű 4 monostabil multivibrátort, továbbá két 5 és 6 erősítőt, amelyek a 4 monostabil multivibrátor ponált és negált kimeneteit csatlakoztatják az 1 elektronikus kapcsoló két vezérlő bemenetéhez. Az 1 elektronikus kapcsoló kimenete váltakozó feszültségű 7 erősítőn keresztül 8 szintrögzitő áramkörhöz csatlakozik. A szabályozó egység a 8 szintrögzítő áramkör kimenete és a 18 röntgengenerátor szabályozó bemenete között helyezkedik el, és tartalmaz két hiszterézises 9 és 10 komparátort, amelyek jelbemenete a 8 szintrögzítő áramkör kimenetével van összekapcsolva, referencia bemenetűk pedig két 11 és 12 alapjelképző kimenetéhez csatlakozik. A 11 és 12 alap 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
