第四章高壓發(fā)生裝置

1、1.作用作用w 把自耦變壓器輸入的交流電壓升高數(shù)百倍，把自耦變壓器輸入的交流電壓升高數(shù)百倍，再經(jīng)整流，為再經(jīng)整流，為X線管提供產(chǎn)生線管提供產(chǎn)生X線所需的直流線所需的直流高壓（高壓（kV）；）；w 把把X線管燈絲初級電路輸入的交流電壓降線管燈絲初級電路輸入的交流電壓降低，為低，為X線管燈絲提供加熱電壓；線管燈絲提供加熱電壓；w 如配有兩只以上如配有兩只以上X線管，還要完成線管，還要完成kV和燈和燈絲加熱電壓的切換。絲加熱電壓的切換。w 2.構(gòu)成構(gòu)成w 高壓發(fā)生裝高壓發(fā)生裝置由高壓變置由高壓變壓器、壓器、X線管線管燈絲變壓器、燈絲變壓器、高壓整流器、高壓整流器、高壓交換閘、高壓交換閘、高壓插頭和高

2、壓插頭和插座等高壓插座等高壓元器件構(gòu)成元器件構(gòu)成 第一節(jié)第一節(jié) 高壓變壓器高壓變壓器w 一、特點(diǎn)一、特點(diǎn)：w （1）高壓變壓器次級中心點(diǎn)接地：采用兩個）高壓變壓器次級中心點(diǎn)接地：采用兩個次級繞組同相串聯(lián)，中心點(diǎn)接地的方式。次級繞組同相串聯(lián)，中心點(diǎn)接地的方式。w （2）變壓比小：次級輸出的交流電壓很高：）變壓比?。捍渭壿敵龅慕涣麟妷汉芨撸涸\斷診斷X線機(jī)線機(jī)kV為為30150kV，治療，治療X線機(jī)線機(jī)kV可可達(dá)達(dá)200300kV或更高?；蚋摺 （3）設(shè)計(jì)容量小于最高輸出容量）設(shè)計(jì)容量小于最高輸出容量： 1/31/5w （4）體積小、重量輕）體積小、重量輕。 w 二、結(jié)構(gòu)二、結(jié)構(gòu)w 1鐵心：鐵心

3、：w 2初級繞組初級繞組 匝數(shù)較少，電壓不高，一般在匝數(shù)較少，電壓不高，一般在500V以下，但瞬間通過的電流很大；中型以上診斷用以下，但瞬間通過的電流很大；中型以上診斷用X線線機(jī)攝影可達(dá)上百安培。故對線圈層間絕緣強(qiáng)度的要機(jī)攝影可達(dá)上百安培。故對線圈層間絕緣強(qiáng)度的要求不十分嚴(yán)格求不十分嚴(yán)格 .初級繞組的線徑粗的直流電阻很小初級繞組的線徑粗的直流電阻很小 ，一般在一般在1歐姆以下。歐姆以下。 w 3次級繞組次級繞組 它通過的電流很小，一般在它通過的電流很小，一般在1000mA以以下，故多采用線徑很小的油性或高強(qiáng)度漆包線繞制。下，故多采用線徑很小的油性或高強(qiáng)度漆包線繞制。又因次級繞組總匝數(shù)在數(shù)萬到數(shù)

4、十萬匝之間，輸出又因次級繞組總匝數(shù)在數(shù)萬到數(shù)十萬匝之間，輸出的交流電壓很高的交流電壓很高 ，故診斷，故診斷X線機(jī)高壓變壓器都采用線機(jī)高壓變壓器都采用兩個次級繞組同相串聯(lián)，次級中心點(diǎn)接地的方式。兩個次級繞組同相串聯(lián)，次級中心點(diǎn)接地的方式。層間電壓一般為層間電壓一般為10001500V，提高層間絕緣強(qiáng)，提高層間絕緣強(qiáng)度度 4.中心點(diǎn)接地中心點(diǎn)接地w 高壓次級中心點(diǎn)接地后可獲得與大地相同的零電位，高壓次級中心點(diǎn)接地后可獲得與大地相同的零電位，因此次級兩根輸出線的任何一根對中心點(diǎn)的電壓，等因此次級兩根輸出線的任何一根對中心點(diǎn)的電壓，等于兩根輸出線間電壓的一半，這樣可使高壓變壓器的于兩根輸出線間電壓的一

5、半，這樣可使高壓變壓器的絕緣要求降低一半，構(gòu)成高壓變壓器的各種材料的耐絕緣要求降低一半，構(gòu)成高壓變壓器的各種材料的耐壓要求降低一半壓要求降低一半w 由于次級中心點(diǎn)電位為零，可以把由于次級中心點(diǎn)電位為零，可以把mA表串接在次表串接在次級中心點(diǎn)處，安裝在控制臺上，使控制臺免受高壓威級中心點(diǎn)處，安裝在控制臺上，使控制臺免受高壓威脅，從而保證操作人員的安全。脅，從而保證操作人員的安全。三、工作原理三、工作原理w 1變壓比變壓比 w 2能量守恒能量守恒 w 3匝數(shù)計(jì)算匝數(shù)計(jì)算 w U=4.4410-8fNBS w 空載電流 當(dāng)高壓變壓器空載時(shí)，初級繞組中有一很小的電流I0流過，該電流稱為空載電流。112

6、2UNKUNKNNUU21218104.44UNfBSw 四、過渡過程四、過渡過程w 1.暫態(tài)電流：高壓變壓器在電源電壓零相位時(shí)接通暫態(tài)電流：高壓變壓器在電源電壓零相位時(shí)接通 ，會產(chǎn)生很大的暫態(tài)電流產(chǎn)生很大的暫態(tài)電流 。w 2.突波電壓：如果高壓變壓器在電源電壓最大時(shí)，突波電壓：如果高壓變壓器在電源電壓最大時(shí)，即相位角為即相位角為時(shí)接通，由于磁通的變化從零開時(shí)接通，由于磁通的變化從零開始，因此沒有暫態(tài)電流。但是在高壓變壓器的次級始，因此沒有暫態(tài)電流。但是在高壓變壓器的次級卻產(chǎn)生比正常值大卻產(chǎn)生比正常值大1.5倍的脈沖電壓，此脈沖電壓稱倍的脈沖電壓，此脈沖電壓稱為突波電壓。為突波電壓。w w 3

7、.暫態(tài)電流的影響暫態(tài)電流的影響 由于由于X線機(jī)的曝光動作頻繁且高壓線機(jī)的曝光動作頻繁且高壓變壓器通電時(shí)間短，若不采取措施防止暫態(tài)電流，則變壓器通電時(shí)間短，若不采取措施防止暫態(tài)電流，則每次曝光的開始，將由于暫態(tài)電流過大而使每次曝光的開始，將由于暫態(tài)電流過大而使kV降低，降低，進(jìn)而影響進(jìn)而影響X線的輸出。另外，過大的暫態(tài)電流將使高線的輸出。另外，過大的暫態(tài)電流將使高壓器件的絕緣強(qiáng)度下降而容易被擊穿、損壞。壓器件的絕緣強(qiáng)度下降而容易被擊穿、損壞。 w 4.減少暫態(tài)電流的措施減少暫態(tài)電流的措施 ：高壓變壓器的接通時(shí)刻與高壓變壓器的接通時(shí)刻與前一次曝光的最后一個脈沖反相。前一次曝光的最后一個脈沖反相。w

8、 曝光時(shí)間為偶數(shù)個脈沖時(shí)，并且是在電源電壓零相曝光時(shí)間為偶數(shù)個脈沖時(shí)，并且是在電源電壓零相位時(shí)將高壓變壓器接通位時(shí)將高壓變壓器接通 。w 曝光前將高壓變壓器直流預(yù)磁，曝光時(shí)高壓變壓器曝光前將高壓變壓器直流預(yù)磁，曝光時(shí)高壓變壓器反相接通反相接通 。第二節(jié)第二節(jié) 高壓元器件高壓元器件一、燈絲變壓器一、燈絲變壓器w （一）結(jié)構(gòu)（一）結(jié)構(gòu)w 1鐵心鐵心 w 2初級繞組初級繞組：流過電流很小，導(dǎo)線直徑很細(xì)流過電流很小，導(dǎo)線直徑很細(xì) w 3次級繞組次級繞組 :電流較大，直徑較粗電流較大，直徑較粗w （二）特點(diǎn)（二）特點(diǎn)w （1）次級繞組電位很高：燈絲變壓器次級繞組的一）次級繞組電位很高：燈絲變壓器次級繞組

9、的一端與高壓變壓器次級繞組的一端相連，當(dāng)高壓變壓器端與高壓變壓器次級繞組的一端相連，當(dāng)高壓變壓器工作時(shí)，燈絲變壓器次級繞組電位很高，這就要求初、工作時(shí)，燈絲變壓器次級繞組電位很高，這就要求初、次級間具有良好的絕緣，絕緣強(qiáng)度不能低于高壓變壓次級間具有良好的絕緣，絕緣強(qiáng)度不能低于高壓變壓器最高輸出電壓的一半。器最高輸出電壓的一半。w （2）變壓比大：燈絲變壓器初級電壓在）變壓比大：燈絲變壓器初級電壓在100220V之間，次級電壓在之間，次級電壓在512V之間，功率在之間，功率在100W左右。左右。w （3）次級電流較大）次級電流較大 二、高壓整流器二、高壓整流器w 它是由許多單晶硅做成的二極管以銀

10、絲串聯(lián)而成，外殼一般采用環(huán)氧樹脂。w 它具有體積小、機(jī)械強(qiáng)度高、絕緣性能好、壽命長、性能穩(wěn)定、正向電壓降小和使用時(shí)無須燈絲加熱等優(yōu)點(diǎn) 三、高壓電纜、高壓插頭與插座三、高壓電纜、高壓插頭與插座w （一）高壓電纜（一）高壓電纜w （二）高壓插頭與插座（二）高壓插頭與插座各部分構(gòu)造和作用如下：w 1導(dǎo)電芯線導(dǎo)電芯線 ：除傳送X線管的kV外，陰極側(cè)電纜還傳送X線管燈絲加熱電流。w 2高壓絕緣層高壓絕緣層 ：其主要作用是使芯線的高電壓與地之間絕緣 w 3半導(dǎo)體層半導(dǎo)體層 ：使接觸不良處不能形成高壓靜電場，從而防止了高壓靜電場引起的不良影響。w 4金屬屏蔽層金屬屏蔽層：一旦高壓電纜擊穿，導(dǎo)電芯線的高壓便與金屬屏蔽層短路，而金屬屏蔽層通過固定環(huán)接地，從而保護(hù)操作者和病人的安全。w 5保護(hù)層保護(hù)層 ：w 6.內(nèi)半導(dǎo)體層：其內(nèi)半導(dǎo)體層：其作用是使芯線與高壓絕緣層間的靜電場分布均勻。因三條芯線不同軸，故電場分布不均勻。凸出處，單位面積電荷密度增大，易引起電纜擊穿。四、高壓交換閘四、高壓交換閘 高壓變壓高壓變壓器產(chǎn)生的器產(chǎn)生的高壓必須高壓必須經(jīng)過交換經(jīng)過交換裝置分別裝置分別送到不同送到不同用途的用途的X線管上，線管上，這種交換這種交換裝置稱為裝置稱為高壓交換高壓交換閘閘 五、變壓器油五、變壓器油w 性能性能 w （1）電介質(zhì)強(qiáng)度