200058. lajstromszámú szabadalom • Középfrekvenciás röntgendiagnosztikai generátor
1 HU 200058 A 2 A találmány tárgya középfrekvenciás röntgendiagnosztikai generátor, amely röntgencsövet, nagyfeszültségű transzformátor-egyenirányító egységet, terhelésoldalról kommutáló rezgőkörös váltóirányítót és egyenfeszültségű tápforrást tartalmaz. A modern, korszerű röntgendiagnosztikai generátoroknak alacsony áruk, kis méretűk, egyszerű felépítésük, megbízható működésük, könnyű gyárthatóságuk és szervizelhetöségük mellett a zajszegény üzem, jó dinamikai tulajdonságok, kis csöfeszültség-huliániosság, valamint a felvételi paraméterek könnyű beállithatósóga követelményeinek is meg kell felelniük. Megkövetelik, hogy a generátorok működésük során a táphálózat feszültségének és impedanciájának ingadozásától széles tartományban legyenek függetlenek, szükség esetén tegyék lehetővé pufferkondenzátor alkalmazását, vagy a tisztán akkumulátoros üzemet. Jelenleg kb. 30 kW teljesítményig megkívánják az egytankos konstrukciót is. A fenti követelmények félvezető elemekből felépített középfrekvenciás röntgendiagnosztikai generátorokkal elégíthetők ki, amelyek egyenfeszültségű tápforrásra csatlakozó középfrekvenciás rezgőkőrös váltóirányitót tartalmaznak. A váltóirányító kimenő feszültségét feltranszformálva, egyenirányítva, majd szűrve kapható a kívánt paraméterekkel rendelkező csófeszültség. A jelenlegi kőzépfrekvenciás ismert röntgendiagnosztikai generátorok tipikus képviselői a Siemens által gyártott berendezések, amelyeket MOBILETT, POLIPHOS és POLIDOROS néven 20, 30 és 50 kW teljesítményekre gyártanak. Ezen ismert megoldások felépítését és működésük lényegét a DE 2 802 450, a DE 2 802 513 C2, a DE 1 802 505, valamint a DE 2 814 320 C2 lajstromszámú szabadalmi leírások tartalmazzák. Ezen ismert megoldások révén jó minőségű generátorok készíthetők, bár ezen röntgendiagnosztikai generátorok működési frekvenciája csak néhány kHz. A röntgendiagnosztikai generátorok minősége tovább javítható, ha a váltóirányító működési frekvenciáját legalább a 10-30 kHz-es tartományba emeljük. A működési frekvencia növelését azonban komoly mértékben korlátozza a klasszikus nagyfeszültségű transzformátor konstrukció, ahol ugyanis a különféle kapacitív töltőáramok nagysága okoz problémákat. A kapacitív hatások kiküszöbölésével foglalkozik a 192 219 lajstromszámú HU szabadalmi leírás, amely szerinti nagyfeszültségű transzformátor-egyenirányító egység a frekvencia jelentős emelését teszi lehetővé. A 192 219 lajstromszámú HU szabadalmi leírás szerinti nagyfeszültségű transzformátor-egyenirányító egységet ismert, soros rezgőkörös inverterrel kombinálja a 195 605 lajstromszámú HU szabadalomból megismerhető frekvenciaszabályozott középfrekvenciás röntgendiagnosztikai generátor elrendezés. Ezen ismert megoldás a bemenő feszültség széles tartományban való változásakor stabil csöfeszültséget biztosít, miközben a fűtöáram szokás szerinti stabilizáláséval elérhető, hogy a csóáram is állandó értékű marad. A szabadalom szerinti generátor expozíció közben a változásokat - például a bemeneti feszültség változását - a frekvencia változtatásával egyenlíti ki. Amennyiben ez már nem lehetséges, akkor a beépített autótranszformátor megcsapolásait átváltva olyan üzemállapotot hoz létre, ahol a frekvenciaszabályozás ismét hatásos. Az ismert hálózatkímélő röntgendiagnosztikai generátorokban nagy bemeneti kondenzátortelepet alkalmaznak, amelyet működés közben kisütnek. Az ismert berendezések érát alapvetően az energiatároló kondenzátortelep szabja meg, ezért a betáplált energiát a lehető legnagyobb mértékben vissza kell nyerni. Ez többek között a kondenzátortelep üzem közbeni minél nagyobb mértékű kisütésével lehetséges. A szokásos megoldásokban az expozíció elején a tároló kondenzátortelep feszültsége kb. 350 V, ami nagyenergiájú felvételeknél 100 V-ra is lecsökkenhet. Amennyiben a felvétel közben az anódáramot állandó értéken akarjuk tartani, úgy ez a feladat az eddigi ismereteink szerint csak többszöri üzem közbeni átkapcsolással oldható meg, ami a főáramkor és a vezérlőkör felépítését jelentősen bonyolítja, bonyolítja. A találmány célja olyan megoldás létrehozása, amely az ismert középfrekvenciás röntgendiagnosztikai generátorok hátrányos tulajdonságait nem tartalmazza, kisebb energiatároló kondenzátortelep megvalósítását teszi lehetővé és amely átvilágítási üzemben a teljes étfogási tartományban üzem közbeni átkapcsolás nélkül lehetővé teszi a folytonos feszültség változtatást. Felismertük, hogy a 195 605 lajstromszámú HU szabadalmi leírás szerinti röntgendiagnosztikai generátor főáramköri és vezérlőköri felépítése - előnyös tulajdonságainak megtartása mellett - lényegesen egyszerűsíthető, ha felvétel közben a fűtőáramot az ismert generátorokban alkalmazott megoldással szemben oly módon változtathatjuk, hogy az az anódfeszültség állandó értéken való tartását elősegítse. Hálózatkímélő üzemben az energiatároló pufferkondenzátortelep feszültségének csökkenésével egyidöben a fűtóéramot is csökkentjük, mégpedig oly mértékben, hogy a frekvenciaszabályozó ói'amkör a csöfeszültséget átkapcsolás nélkül stabilizálni tudja. Ezzel tehát eső terhelést valósítunk meg, ami lehetővé teszi a cső jobb kihasználását is, de egyben az ugyanakkora, más értékhez tartozó felvételi idő csökkenését is eredményezi. Kísérleteink során rájöttünk arra is, hogy a csőfeszültség stabilizálására a gya-3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
