SU1476623A1 - Устройство дл определени высокого напр жени на рентгеновской трубке - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области рентгенотехники и может использоватьс  дл  определени  высокого напр жени  на рентгеновской трубке радиационным методом. Цель изобретени  - расширение динамического диапазона измерений без изменени  рабочего диапазона делител . В устройство введена система автоматического совместного регулировани  коэффициентов усилени  усилителей сигналов, установленных за фильтрами различной толщины детекторов излучени , при сохранении величины отношени  исходных сигналов детекторов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

1

Изобретение относитс  к области рентгенотехнике и может использоватьс  дл  определени  высокого напр жени  на рентгеновской трубке радиационным методом.

Цель изобретени  - расширение динамического диапазона измерений без изменени  рабочего диапазона делител  .

На чертеже .приведена схема устройства дл  определени  высокого напр жени  на рентгеновской трубке.

Устройство, работающее в пучке рентгеновской трубки 3, содержит фильтры 2, 3 различной толщины, установленные за ними полупроводниковые детекторы 4, 5 излучени , первый 6 и второй 7 усилители сигналов детекторов 4, 5 с регулируемым коэффициентом усилени , певый 8 и второй 9 компараторы, на первые входы которых подано первое опорное напр жение U-1, третий 10 и четвертый 11 компараторы, на.первые входы которых подано второе опорное напр жение U г, первую 12 и вторую 13 трехвхо- довые логические схемы совпадени  по высокому уровню (схемы И), первую 4 и вторую 15 двухвходовые логичес. кие схемы совпадени  по высокому уровню (схемы И), первый 16 и второй 17 инверторы, генератор 18 пр моугольных импульсов тактовой частоты, реверсивный счетчик 19, цифроанало- говый преобразователь (ЦАП) 20, выход которого подключен к входам регулировани  усилени  усилителей 6, 7, п тый 21 и шестой 22 компараторы, на первые входы которых подано третье опорное напр жение Го, третью 23 и четвертую 24 трехвходовые логические схемы совпадени  по высокому

Јь vl

о

0 № рО

уровню (схемы И ), третий 25 и четвертый 26 инверторы и делитель 27. Вторые входы первого 8, третьего 10 и п того 21 компараторов подключены к выходу усилител  6, Вторые входы второго 9, четвертого 11 и шестого 22 компараторов подключены к выходу усилител  7. Выходы первого компаратора 8, третьего компаратора 10 и первого инвертора 16 подключены к входам первой трехвходовой логической схемы 12 совпадени , выход которой подключен к первому входу первой двухвходовой логической схемы 14 совпадени  и входу второго инвертора 17, Выходы второго компаратора 9, четвертого компаратора 11 и второго инвертора 17 подключены к входам второй трехвходовой логической схемы 13 совпадени , выход которой подключен к первому входу второй двухвходовой логической схемы 15 совпадени  и входу первого инвертора 16. Выход генератора 18 подключен к вторым входам двухвходовых логических схем 14 и 15 совпадени , а также третьим входам третьей и четвертой трехвходовых логических схем 23 и 24 совпадени , к первым двум входам каждой из которых подключены соответственно п тый компаратор 21 и третий инвертор 25, шестой компаратор 22 и четвертый инвертор 26. Выходы двухвходовых логических схем 14 и 15 совпадени  подключены к первому входу реверсивного счетчика 19, к другому входу которого подключены выходы третьей и четвертой трехвходовых логических схем 23 и 24 совпадени . Выход реверсивного счетчика 19 подключен к входу ЦДЛ 20. Выходы усилителей 6 и 7 подключены к входам делител  27.

Устройство работает следующим образом .

С помощью опорных напр жений U, , UQ.S Ui, задаютс  три порога срабатывани  компараторов 8-11 и 21, 22. Напр жени  Uo и По, соответствуют минимальному и максимальному значени м напр жений, определ ющих границы диапазона входных сигналов оконечного устройства - делител  27. Напр жение T i , которое беретс  много меньшим напр жени  U, не разрешает воздействие на усилители 6 и 7 со стороны 11АП 20 в том случае, когда

сигналы на их выходе наход тс  на уровне шумов (помех).

При включении высокого напр жени  рентгеновска  трубка 1 генерирует излучение, которое, пройд  через фильтры 2, 3, преобразуетс  в прлу- проводниковых детекторах 4, 5 в электрический сигнал, пропорциональный

0 интенсивности излучени . По превышении сигналом на выходе, например, усилител  7 величины напр жени  Щ срабатывает компартор 9. Это обусловливает по вление на выходе схемы

5 13 совпадени  высокого уровн  напр жени  .

Высокий уровень напр жени  с выхода схемы 13 поступает на вход схемы 15, разреша  прохождение через

0 него пр моугольных импульсов тактовой частоты, вырабатываемых генератором 18. В результате эти импульсы воздействуют на реверсивный счетчик 19, который их считает. Высокий уровень выходного напр жени  схемы 13 поступает также в инвертор 16, где инвертируетс  в низкий уровень, обусловлива  низкий уровень выходного напр жени  схемы 12 совпадени , Низ0 кий уровень выходного напр жени  схемы 12 запрещает прохождение через схему совпадени  14 пр моугольных импульсов тактовой частоты генератора 18 на вход счетчика 19. Та5 ким образом на вход счетчика 19 поступают импульсы тактового генератора 18, прошедшие только через схему 5. Так как выход счетчика 19 электрически св зан с входом ПАП 20, на

0 выходе ПАП возникает напр жение,

соответствующее числу импульсов тактовой частоты, поступивших на вход реверсивного счетчика 19, Выходное напр жение ПАП 20 воздействует на

5 усилитель 7, измен   коэффициент его усилени  так, чтобы уменьшить разницу между величиной сигнала на выходе усилител  7 и значением напр жени  UЈ. Так как выходное наQ пр жение ПАП 20 воздействует .и на усилитель 6, измен етс  его коэффициент усилени . Причем, поскольку усилители 6 и 7 выполнены из одинаковых элементов, их коэффициенты

с усилени  измен ютс  (в данном случае возрастают) одинаково, так что отношение выходных сигналов усилителей 6 и 7 остаетс  без изменений. Когда в результате увеличени  выход

ного .напр жени  ЦАП 20 сигнал с выхода усилител  7 достигнет на входе компаратора 11 величины 1 , последний сработает и подает на вход 13 совпадени  низкий уровень сигнала.. Это соответственно вызывает по вление низкого уровн  сигнала на выходе схемы 13 и на входах схемы 15 совпадени  и инвертора 16. В резуль- тате прекращаетс  прохождение через схему 15 сравнени  импульсов тактовой частоты генератора 18 на вход реверсивного счетчика 19. Счетчик 19 должен был бы прекратить счет. Но этого не происходит, так как низкий уровень сигнала со схемы 13 инвертируетс  в инверторе 16 и поступает на вход схемы.12 совпадени . Поскольку из-за того, что фильтр 2 имеет большую толщину, чем фильтр 3, сигнал на выходе усилител  6 превысил значение U, но не достиг значени  UQ, на трех входах схемы 12 совпадени  теперь действуют только высо- кие уровни, которые обусловливают высокий уровень сигнала и на выходе схемы 12. В результате импульсы тактовой частоты генератора 18 начинают поступать на вход счетчика 19 через схему 14 совпадени , а на вход схемы 13 через инвертор 17 поступает низкий уровень напр жени , дополнительно поддержива  низкий уровень

сигнала на выходе схемы 13.

Таким образом, счетчик 19 продолжает счет импульсов, поступающих на его вход через схему 14, растет напр жение на выходе ЦАП 20; увели- чиваетс  коэффициент усилени  усилителей 6 и 7, растут, значени  сигналов на выходах усилителей 6 и 7 при посто нстве величины отношени  значений этих сигналов. Когда сигнал на выходе усилител  6 достигает значени  Uj, срабатывает компаратор 10, устанавлива  низкий уровень наг пр жени  на своем выходе,а следовательно , и входе схемы 12 совпадени . На выходе схемы 12 устанавливаетс  низкий уровень сигнала, который запрещает прохождение через схему 14 импульсов тактовой частоты генератор 18 на вход счетчика 19. Счетчик 19 останавливаетс , и на выходе ШШ 20 устанавливаетс  неизменное напр жение . Прекращаетс  увеличение сигА налов на выходах усилителей 6 и 7.

Теперь сигналы на  ыходэх усилитепеи 6 и 7 достигли значений, удовлетвор ющих рабочему диапазону делител  27, а выходной сигнал делител  27 с допустимой точностью будет отображать величину высокого напр жени  Uq на рентгеновской трубке или эффективной энергии излучени  К 9lp , генерируемого рентгеновской трубкой.

Рассмотрим работу устройства, когда интенсивность излучени , генерируемого рентгеновской трубкой, велика . Пусть интенсивность излучени  такова, что сигнал на выходе усилител  7 превышает величину U на вход компаратора 22, а сигнал на выходе усилител  6 меньше значени  напр жени  Из на входе компаратора 21. Тогда на выходе компаратора 22 будет существовать высокий уровень сигнала , а на выходе компаратора 21 - низкий уровень выходного сигнала. Эти сигналы через инверторы 25 и 26 поступают на входы схем 23 и 24 совпадени , соответственно. Причем сигнал на выходе инвертора 25 будет иметь низкий уровень, а на выходе инвертора 26 - высокий. В результате импульсы тактовой частоты генератора 18 будут проходить только через схему 24 совпадени . Эти импульсы, поступа  на вход реверсивного счетчика 19, осуществл ют обратный счет, что приводит к уменьшению напр жени  на выходе ЦАП 20. Уменьшение напр жени  будет происходить до тех пор, пока сигнал на выходе усилител  7 не станет меньше Ттз. Тогда компаратор 22 запретит прохождение тактовых импульсов в счетчик 19 через схему 24, и обратный счет прекратитс . На выходе ЦАП 20 установитс  посто нное напр жение, определ ющее посто нство С при неизменном значении средней мощности дозы рентгеновского излучени ) напр жени  на выходе усилителей 6 и 7.

Следует отметить, что в предлагаемом устройстве при его включении или переходе от одного измерени  к другому отсутствует необходимость в обнулении счетчика 19, так как система сама отработает уход сигналов на выходе усилителен 6, 7 за границы диапазонов Г - T v

Claims (2)

1.Устройство дл  определени  высокого напр жени  на рентгеновско трубке, содержащее два детектора излучени , расположенные за фильтрами различной толшины, усилители сигналов детекторов и подключенный

к их выходам делительs отличающеес  тем, что, с целью расширени  динамического диапазона измерений без изменени  рабочего диапазона делител , введена система автоматического совместного регулировани  коэффициентов усилени  усилителей сигналов детекторов при сохранении величины отношени  исходных сигналов детекторов.

2.Устройство по п„1, о т л и - чаю. щеес  тем, что система автоматического совместного регулировани  коэффициентов усилени  усилителей сигналов детекторов содержит шесть компараторов, средства получени  трех опорных напр жений с соответствзтощими выводами, четыре трехвходовые логические схемы совпдени  по высоким уровн м, две двух- входовые логические схемы совпадени по высоким уровн м, четыре инвертор генератор пр моугольных импульсов тактовой частоты, реверсивный счетчик и цифроаналоговый преобразователь , причем первые входы первого и второго компараторов подключены к выводам средства получени  первого опорного напр жени , первые входы третьего и четвертого компарторов подключены к выводам средства получени  второго опорного напр жени , первые входы п того и шестого компараторов подключены к выводам средства третьего опорного напр жени , вторые входы первого, третьего и п того компараторов подключены к выходу первого усилител , вторые входы второго, четвертого и шестого компараторов подключены к выходу второго усилител , выходы первого

и третьего компараторов подключены

0

5

0

5

0

5

0

5

0

к первому и второму входам перво и трехвходовой логической схемы совпадени , выходы второго и четвертого компараторов подключены к первому и второму входам второй трехвходовой логической схемы совпадени , выход первой трехвходовой логической схемы совпадени  подключен к входу первой двухвходовой логической схемы совпадений и входу второго инвертора, выход которого подключен к третьему входу второй трехвходовой логической схемы совпадени , выход которой подключен к первому входу второй двухвходовой логической схемы совпадени  и входу первого инвертора, выход которого подключен к третьему входу первой трехвходовой логической схемы совпадени , выход п того компаратора подключен к первому входу третьей трехвходовой логической схемы совпадени  и входу четвертого инвертора, выход которого подключен к второму входу четвертой трехвходовой логической схемы совпадени , к первому входу которой подключен выход шестого компаратрра, подключенный также к входу третьего инвертора, выход которого подключен к второму входу третьей трехвходовой логической схемы совпадени , выход генератора пр моугольных импульсов тактовой частоты подключен к вторым входам первой и второй двухвходовых логических схем совпадени  и третьим входам третьей и четвертой трехвходовых логических схем совпадени , выходы первой и второй двухвходовых логических схем совпадени  подключены к первому входу реверсивного счетчика, к второму входу которого подключены выходы третьей и четвертой трехвходовых схем совпадени , выход реверсивного счетчика подключен к входу цифроана- логового преобразовател , выход которого подключен к входам системы автоматического совместного регулировани  коэффициентов усилени  усилителей сигналов детекторов.

Ua V (lэр)