• Tham số thứ hai cần thiết phải xác định trong tạo ảnh X quang là trị số dòng điện cao thế, thờng gọi là mA. Trị số mA tuỳ thuộc vào số lợng điện tử bức xạ từ bề mặt Catốt đợc xác định bởi nhiệt độ Catốt. Nhiệt độ Catốt phụ thuộc vào công suất điện tiêu hao trên sợi đốt (Psợi đốt = V2
sợi đốt/R) nghĩa là do điện áp sợi đốt quyết định.
• Điện áp sợi đốt của bóng X quang thờng trong khoảng từ 8 đến 12 V do một biến áp hạ thế cung cấp. Biến thế này đợc bố trí trong thùng cao thế để cách ly với môi trờng không khí nhằm chống phóng điện và để toả nhiệt vì vậy chỉ có thể thay thay đổi điện áp sợi đốt bằng cách thay đổi điện áp sơ cấp của biến thế này. Nếu bóng X quang thuộc lại hội tụ kép thì cần có hai biến thế sợi đột riêng biệt. Mỗi cái cấp nguồn cho một sợi đốt.
• Nguồn điện cung cấp để nuôi sợi đốt phải đạt đợc các chỉ tiêu cơ bản sau:
o Thay đổi trị số điện áp cho phù hợp với các dòng cao thế mA khác nhau
o Giữ ổn định khi có sự thay đổi về trị số (biên độ) hoặc tần số nguồn điện lới
o Loại trừ hiệu ứng điện tích không gian
Mạch điều khiển mA trong máy X quang
Cấu tạo
Hình 3.24 Mạch điều khiển mA trong máy X quang
Gồm các thành phần: • Bộ ổn áp
• Mạch bù tần số
• Mạch bù hiệu ứng điện tích không gian • Mạch đặt dòng cao thế mA
• Biến thế sợi đốt
Bộ ổn áp:
• Dòng cao thế (mA) phụ thuộc rất nhiều vào dòng sợi đốt tức là vào điện áp nguồn → phải ổn định điện áp nguồn.
• Có 2 loại: ổn áp sắt từ và ổn áp điện tử.
o ổn áp sắt từ: ứng dụng nguyên lý bão hoà từ. Cấu tạo đơn giản, giá thành thấp. Độ ổn định điện áp đầu ra đạt đợc khoảng ±1% với sự dao động điện áp nguồn ±10%. Hiệu suất thấp và rất nhậy cảm với sự biến đổi tần số lới điện.
o ổn áp điện tử: ứng dụng mạch phản hồi âm và mạch so sánh để duy trì sự ổn định của điện áp ra. Cấu tạo phức tạp và giá thành cao hơn loại trên nhng không bị tác động của sự biến động tần số điện lới và độ ổn định điện áp ra đạt cao hơn khoảng ±1% với sự dao động điện áp nguồn ±20%
Mạch bù tần số:
• Tần số lới điện luôn thay đổi trong khoảng 50Hz ± 5Hz, gây ảnh hởng đến điện áp nguồn sợi đốt → dùng mạch L//C để bù trừ tần số.
Hình 3.25 Sơ đồ mạch bù tần số và chọn mA
Mạch bù hiệu ứng điện tích không gian:
• Khi bóng X quang hoạt động với dòng lớn thì dù với điện áp a-nốt đã khá cao, một số lợng điện tử bức xạ không đợc hút về a-nôt mà tạo thành một đám mây điện tử bao quanh bề mặt ca-tôt. Chúng làm cho dòng a-nốt thay đổi theo điện áp a-nốt, tạo nên một hiệu ứng gọi là hiệu ứng điện tích không gian → không thể đặt đợc các giá trị kV và mA độc lập với nhau.
Điện áp Anốt UA (kVp) Dòng Anốt IA (mA) 60 70 100 150 200 250 • Chức năng mạch bù:
o Loại trừ ảnh hởng của điện tích không gian trong máy X-quang để có thể điều chỉnh độc lập giữa dòng a-nốt và điện áp a-nốt trong toàn bộ phạm vi đặt của các giá trị kV và mA.
• Nguyên lý:
o Thay đổi điện áp sợi đốt thích ứng với sự thay đổi điện áp a-nốt sao cho có thể duy trì dòng a-nốt khi thay đổi điện áp a-nốt trong phạm vi rộng.
o Giả sử đặt giá trị dòng cao thế là 200 mA và thay đổi các giá trị kV (theo bảng trên). Tại UA = 70 kV dòng cao thế sẽ là 200 mA, nếu chuyển sang 60 kV hoặc 100 kV thì dòng tơng ứng sẽ là 150 mA và 250 mA mặc dù giá trị đặt dòng cao thê vẫn là 200 mA. Từ đó cho thấy để duy trì trị số 200 mA với UA = 60 kV thì phải tăng nhiệt độ Catốt, nghĩa là phải tăng dòng sợi đốt thích ứng với sự thay đổi điện áp Anốt sao cho có thể duy trì dòng Anốt khi thay đổi điện áp Anốt trong phạm vi rộng.
Hình 3.26 Sơ đồ mạch điện bù hiệu ứng điện tích không gian
• Trong mạch cấp nguồn sợi đốt bóng X quang, có một biến thế gọi là biến thế bù áp (chữ T), cuộn dây thứ cấp của nó đợc nối liên tiếp giữa biến thế sợi đốt F và mạch chọn mA, còn cuộn sơ cấp đợc cấp điện từ biến thế nguồn cao thế, trị số điện áp này thay đổi tuỳ thuộc vào chuyển mạch điều khiển điện áp Anốt. Chiều cuốn và cách đấu cuộn thứ cấp biến áp T sao cho điện áp cảm ứng của nó nguợc pha với điện áp từ bộ ổn áp. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nh vậy điện áp tại sơ cấp biến thế sợi đốt VF sẽ bằng: VF = Vổn áp – (VR + VT)
Khi chuyển mạch kV đặt tại ví trí x (tơng ứng với 70 kV nh ví dụ trên), điện áp trên cuộn sơ cấp biến áp bù bằng 0V nên không ảnh hởng tới mạch sợi đốt
Khi chuyển mạch di chuyển về hớng B, kV tăng, tại sơ cấp và thứ cấp biến áp bù xuất hiện điện áp tỉ lệ với sự tăng trởng của kV, khi đó điện áp sợi
đốt VF sẽ giảm khiến cho dòng Anốt đợc duy trì nh giá trị đã đặt tơng ứng với 70 kV.
Khi chuyển mạch kV di chuyển về hớng A, điện áp Anốt giảm, quá trình xảy ra theo hớng ngợc lại và dòng Anốt không thay đổi.