3.3 Điều khiển thông số trong máy X quang
3.3.2 Mạch điều khiển điện áp cao thế kVp
• Điện áp cao thế cung cấp cho bóng X quang là một trong những tham số quyết định khả năng xâm nhập và công suất phát xạ tia X. Trị số của nó trong các loại máy X quang chẩn đốn nằm trong khoảng phạm vi từ 40 – 150 kVp.
• Việc thay đổi trị số điện áp phải đợc thực hiện theo từng bớc nhỏ, mỗi bớc khoảng 1 – 2 kV
• Điện áp cao thế đa ra từ phía thứ cấp biến áp cao thế. Để ngăn ngừa sự phóng điện của điện cao thế trong khơng khí, biến áp cao thế phải đợc đặt vào trong thùng chứa đầy dầu cách điện cao thế. Trong máy X quang truyền thống để tăng/giảm kV ngời ta phải và chỉ có thể thay đổi trị số điện áp của nguồn cấp điện cho cuộn sơ cấp biến thế cao thế.
• Trong mỗi máy X quang truyền thống sử dụng nguồn điện lới AC thờng có một hoặc hai biến thế - gọi là biến thế cấp nguồn trong đó một biến thế dùng cho chức năng chụp cịn biến thế kia dùng cho chức năng chiếu. Phía sơ cấp của các biến áp này nối với nguồn điện AC. Điện áp đầu ra của chúng phải có thể thay đổi để tạo ra điện áp cao thế cần thiết bằng cách thay đổi tỷ số vòng dây giữa các cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp.
Hình 3.22 Biến thế tự ngẫu điều chỉnh từng nấc
• Biến thế cấp nguồn là loại biến thế tự cảm ứng, thờng đợc gọi là biến thế tự ngẫu, chỉ gồm có một cuộn dây với nhiều đầu ra, điện áp lối vào và ra nối với biến thế tại các điểm khác nhau.
• Trong chế độ chụp, việc điều khiển trị số kV phải thực hiện trớc khi phát tia
• Việc thay đổi kV đợc thực hiện từng bớc, gián đoạn nhờ hai cái chuyển mạch, mỗi chuyển mạch có khoảng từ 5 đến 10 nấc. Trong đó một chuyển mạch để điều chỉnh thơ với mỗi nấc tơng ứng với trị số điện áp khoảng mời kV và một để điều chỉnh tinh với mỗi nấc tơng ứng khoảng 1-1,5 kV. Kết hợp hai chuyển mạch sẽ thực hiện khoảng trên dới 50 nấc điều chỉnh bao trùm giải kV cần thiết.
• Thời gian chụp rất ngắn, các chuyển mạch cơ khí hoặc cơ điện có qn tính cao khơng thể đáp ứng tức thời.
• Trong chế độ soi, thời gian thực hiện kéo dài có khi tới vài phút, để có hình ảnh rõ ràng khi chuyển bóng qua các bộ phận dày mỏng khác nhau của cơ thể, cần phải điều chỉnh kV kịp thời. Mặt khác dòng điện cao thế trong chế độ soi rất nhỏ cỡ một vài mA nên biến thế cấp nguồn dùng cho chức năng này thuộc loại công suất nhỏ cỡ vài trăm W. Việc điều chỉnh kV trong chế độ soi đợc thực hiện liên tục còn gọi là điều chỉnh mềm hoặc điều chỉnh vô cấp. Để làm đợc điều này, ngời ta dùng một biến thế lõi hình xuyến, có con trợt tỳ nên lớp dây cuốn quanh lõi để trích điện áp ra (hình 3.23). Điện áp lối ra lẩy giữa 1 cực của biến áp và dây nối với thanh trợt.
Hình 3.23 Biến thế tự ngẫu điều chỉnh liên tục
• Việc ứng dụng biến thế tự ngẫu điều chỉnh mềm đặc biệt thích hợp trong các máy X quang có trang bị đèn tăng sáng và hệ thống truyền hình. Khi đó, để tự động duy trì độ sáng màn hình ngời ta gắn con trợt biến thế với một động cơ, tốc độ, chiều và góc quay của động cơ đợc điều khiển bởi một mạch điện để thay đổi trị số điện áp ra của biến thế tự ngẫu hình xuyến và duy trì cờng độ sáng.
Chỉ thị trị số kV
• Trị số kV đợc xác định trớc khi phát tia, chỉ thị bới đồng hồ kV. Đồng hồ đo kV có thể thuộc loại chỉ kim hoặc hiện số.
• Trị số kV hiển thị trên đồng hồ phải là trị số thực - trị số kV đặt vào bóng X quang trong khi phát tia (kVbóng), đợc tính theo cơng thức sau:
kVbóng = kVtính tốn - ∆kV
• Trong đó kVtính tốn là trị số kV lý thuyết với giả thiết hiệu suất của biến thế và chỉnh lu là 100%. ∆kV là sụt áp tổng trên biến thế và chỉnh lu cao thế .
∆kV thay đổi khi dòng cao thế thay đổi do vậy phải thiết kế mạch điện bù
sụt áp theo các giá trị dòng cao thế khác nhau để đồng hồ đo chỉ thị đúng kV thực
• Mạch đo kV khơng thể ở phía cao thế vì trớc khi phát tia điện áp cao thế bằng 0V mà phải đặt tại phía sơ cấp biến thế cấp nguồn (sơ cấp biến thế cao thế). Căn cứ vào tỷ số giữa số vòng cuộn sơ cấp và thứ cấp biến thế cao thế và các tham số khác nh nội trở biến thế, nội trở bóng X quang... các trị số sụt áp ∆kV khác nhau đợc tính tốn tơng ứng với các trị số kVbóng để khắc độ trên đồng hồ kV.