SU799168A1 - Pulsed x-ray generator - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области рентгенотехники, более конкретно, к портативным импульсным рентгеновским генераторам. Известен импульсный рентгеновский генератор, содержащий импульЬную рент геновскую трубку. Импульсный трансфор матор, размещенные в металлическом корпусе, накопительный конденсатор и коммутатор, расположенные вне корпуса и соединенные с трансформатором через высоковольтный ввод с проход- ным изол тором 1. Недостатком такого генератора  вл етс  больша  паразитна  индуктивность соединительных проводов, определ юща  потери в цепи первичной обмотки трансформатора и обуславливаю ща  снижение КПД генератора. Наиболее близким к предлагаемому техническим решением  вл етс  импульс ный рентгеновский генератор, содержащий рентгеновскую трубку спиральный генератор, совмещающий в себе накопительный конденсатор и импульсный трансформатор, расположенные в металлическом корпусе, причем одна из обкладок спирального генератора соединена одним концом с корпусом, что эквивалентно соединению с корпусом обмоток трансформатора, электрический ввод и расположенный снаружи коммутатор, выполненный, например в виде диэлектрической оболочки, заполненной газом под давлением, и расположенных в оболочке электродов 2. Однако в этом генераторе потери от паразитной индуктивности соединительных цепей остаютс  достаточно больщими. Цель изобретени  - повышение мощности генератора за счет сокращени  длины паразитных цепей первичного контура трансформатора. Поставленна  цель дос±игаетс  тем, что в импульсном рентгеновском аппарате , содержащем импульсную рентгеновскую трубку, импульсный трансформатор , накопительный конденсатор, размещенные в металлическом корпусе, причем одним концом обмотки трансформатора соединены с корпусом, электрический ввод и коммутатор, содержащий оболочку из диэлектрика, заполненную газом, и электроды, в качейтве электродов .коммутатора использованы электрический ввод и корпус генератора. На чертеже изображен предлагаем ; генератор.This invention relates to the field of X-ray technology, more specifically to portable pulsed X-ray generators. A pulsed x-ray generator containing a pulsed x-ray tube is known. A pulsed transformer placed in a metal case, a storage capacitor and a switch located outside the case and connected to the transformer via a high-voltage input with a bushing insulator 1. The disadvantage of such a generator is the large parasitic inductance of the connecting wires that determines losses in the primary winding transformer and cause a reduction in generator efficiency. The closest to the proposed technical solution is a pulsed X-ray generator containing an X-ray tube, a spiral generator that combines a storage capacitor and a pulse transformer located in a metal case, one of the plates of the spiral generator connected to the case at one end, which is equivalent to the connection to the case transformer windings, electrical input and an externally mounted switch, made, for example, in the form of a dielectric shell, is filled oh gas under pressure, and located in the sheath of the electrodes 2. However, in this generator, the losses from the parasitic inductance of the connecting circuits remain quite large. The purpose of the invention is to increase the generator power by reducing the length of the parasitic circuits of the primary circuit of the transformer. The goal is achieved by the fact that in a pulsed x-ray apparatus containing a pulsed x-ray tube, a pulsed transformer, a storage capacitor housed in a metal case, with one end of the transformer winding connected to the case, an electrical input and a switch containing a dielectric shell filled with gas , and electrodes, the electrical input and the generator housing are used as the switch electrodes. The drawing depicts the offer; generator.

Рентгеновский генератор содержит импульсный повышающий трансформатор 1 и накопительный конденсатор 2, размещенные внутри металлического корпуса 3, заполненного жидким диэлектриком или газом при выссэком давлении . Конденсатор 2 своей обкладкой 4 соединен с электрическим вво-. дом 5, который служит электродом вы соковольтного коммутатора б, вторым, электродом 7 которого  вл етс  край отверсти  в металлическом корпусе 3 высоковольтного блока. Оболочка 8 коммутатора выполнена из диэлектрика и заполнена газом под давлением.Обкладка 9 конденсатора 2 соединена с первичной обмОткой 10 трансформато-, ра 1, второй конец которой соединен с корпусом 3 генератора. Вторична  обмотка конденсатора 2, также одним концом соединенна  с корпусом 3, подлючена к импульсной рентгеновской трубке (на чертеже не показана).The X-ray generator contains a pulsed step-up transformer 1 and a storage capacitor 2 placed inside a metal case 3 filled with a liquid dielectric or gas at high pressure. The capacitor 2 with its plate 4 is connected to the electrical input. House 5, which serves as the electrode of the high voltage switch b, is the second, the electrode 7 of which is the edge of the hole in the metal case 3 of the high voltage unit. The switch shell 8 is made of a dielectric and is filled with gas under pressure. The lining 9 of the capacitor 2 is connected to the primary winding 10 of the transformer 1, the second end of which is connected to the housing 3 of the generator. The secondary winding of the capacitor 2, also at one end connected to the housing 3, is connected to the pulsed x-ray tube (not shown).

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Накопительный конденсатор 2 зар жаетс  от внешнего источника питани  через электрический ввод 5,  вл ющийс  одновременно электродом коммутатора б, и первичную обмотку 10 трансфоматора 1. При достижении напр жени , н:еобходимого дл  срабатывани  коммутатора , .происходит электрический пробой (В газе.между электродом 5 и кра ми отверсти  7 в корпусе 3 генератора , привод щий к замыканию цепи и разр дке накопительного конденсатору 2 на первичную обмотку 10 трансформатора 1, со вторичной обмотки -которого импульс высокого напр жени  поступает на рентгеновскую трубку.The storage capacitor 2 is charged from an external power source through an electrical input 5, which is both the electrode of switch b and the primary winding 10 of transformer 1. When the voltage is reached, n: the switch needs to be triggered, electrical breakdown occurs (V gas. Between electrode 5 and the edges of the opening 7 in the generator housing 3, leading to the closure of the circuit and discharge of the storage capacitor 2 to the primary winding 10 of the transformer 1, from the secondary winding of which a high voltage pulse arrives X-ray tube.

Примером выполнени  предлагаемого устройьства  вл етс  рентгеновский генератор на основе комбинированного импульсного трансформатора, состо щего из 20 витков вторичной обмотки и одного витка первичной. В дне металлического корпуса генератора смонтирован коммутатор. Один из элек тродов ,  вл ющийс  одновременно вводом , имеет диаметр б -мм и расположе по оси диэлектрической обмотки изAn example of the proposed device is an X-ray generator based on a combined pulse transformer consisting of 20 turns of the secondary winding and one turn of the primary winding. In the bottom of the metal case of the generator mounted switch. One of the electrodes, which is simultaneously input, has a diameter b-mm and is located along the axis of the dielectric winding

форстерита, диаметром 30 мм и длиной 35 мм. Внутренний объем оболочки заполнен водородом при давлении 5 атм. В этих услови х кольцевой мёжэлектродный промежуток коммутатора, шириной 1 мм, пробиваетс  при напр жении 10 кВ. Амплитуда импульса напр жени  на выходе комбинированного трансфор1матора увеличиваетс  в 1,5 раза по сравнению с вариантом, в котором коммутатор расположен снаружи генератора .forsterite, with a diameter of 30 mm and a length of 35 mm. The internal volume of the shell is filled with hydrogen at a pressure of 5 atm. Under these conditions, the annular gap of the switch, 1 mm wide, is punched at a voltage of 10 kV. The amplitude of the voltage pulse at the output of the combined transformer is increased 1.5 times compared with the variant in which the switch is located outside the generator.

При использовании предлагаемого устройства сокращаетс  длинасЬединительных элементов, т.е. паразитна  индуктивность первичного контура импульсного трансформатора. Это приводит к уменьшению потерь энергии и возрастанию КПД генератора. Креме того, совмещение коммутатора и электрического ввода в одном элементе:When using the proposed device, the length of the terminating elements is reduced, i.e. parasitic inductance of the primary circuit of a pulse transformer. This leads to a decrease in energy loss and an increase in generator efficiency. In addition, the combination of the switch and electrical input in one element:

0 ум&ньшает необходимое количество отверстий в корпусе, увеличива  механическую прочность и эксплуатационную надежность генератора в целом.0 takes into account the required number of holes in the housing, increasing the mechanical strength and operational reliability of the generator as a whole.

Claims (2)

1.Патент Великобритании № 1283318, кл. Н 01 D опублик. 1972.1. The UK patent number 1283318, cl. H 01 D pub. 1972. 2. Патент США 3643094, 250-87, опублик. 1972 (прототип).2. US patent 3643094, 250-87, published. 1972 (prototype).