高压发生器-CT球管结构原理（于峰）.pptx

《高压发生器-CT球管结构原理（于峰）.pptx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、CT扫描机X线发生系统东芝医疗系统CT事业部于峰X-CT是以X射线作为信号源，通过计算机重建获得断层图像的影像设备。X线发生系统框图X线发生原理：灯丝加热发射电子，在阴阳两极高压电场作用下被加速，形成高速电子流，高速电子流撞击障碍物（阳极靶），产生X线。原理如下图X线发生系统框图电源X线控制*高压发生器X射线球管X射线*：调节控制Kvp、mA作用提供X射线球管灯丝的加热电流，即mA；提供X射线球管阴阳两极的高压，即kVp；种类工频高压发生器：50Hz高频高压发生器：几K～几百KHz高压发生器工频高压发生器结构组

2、成高压变压器：升压比在1:500左右；次级匝数在数万到数十万之间；灯丝变压器：降压变压器，次级输出电流为最大mA；高压整流器：将高压交流电整流为高压直流电，供给球管高压（即kVp），一般为三相十二波整流；高压交换闸：用于切换焦点或球管；高压插座：用于外接高压电缆；绝缘油：充满整个箱体，用于高压绝缘和散热；高压变压器次级有两组绕组，通常中心店接地，以降低绝缘强度要求。（见右图）工频高压发生器体积庞大，重量很重，通常重达1吨以上；安置在扫描机架外；通过高压电缆与扫描机架内的CT球管相连应用在传统轴扫CT工频高压发生

3、器应用滑环技术（东芝专利技术）高压发生器内置于机架内高压发生器小型化：固态高频高压发生器高压变压的次级匝数与电源频率成反比，所以采用高频电源时，可使变压器匝数减少，而不影响功率使用几十KHz电源，理论上可使体积和重量减少数十倍螺旋CT的技术基础固态高频高压发生器原理图工频电源：50Hz；380V；整流电路模块（rectification）：将工频电源整流为直流电，并进行升压处理，作为高压逆变器（Inverter）的电源；高频逆变器（Inverter）：将直流电压逆变成高频交流电压，供给高压变压器（HVTrans

4、former）；高压变压器（HVTransformer）：升压处理，形成高压交流电；高压整流器模块（rectification）：将高压交流电整流为高压直流电（即kVp），供给CT球管阴阳两极。高频逆变器组成体积小，可内置于扫描机架内；电压脉动性好，产生X线单色化程度高；通过提高逆变频率，可提高输出功率，同时不增加体积和重量。固体高频高压发生器优势X射线球管作用：CT扫描机中产生X射线的终端器件，其基本作用是将电能转化为X射线。99%转化为阳极热，只有1%转化为X射线。基本结构阴极：主要是钨灯丝阳极：阳极靶（铼

5、钨合金靶）玻璃壳或金属壳：支撑、提供真空环境种类固定阳极X射线管旋转阳极X射线管X线球管固定阳极X线管结构：灯丝、阳极、玻璃壳固定阳极：高速电子撞击的是一小的区域（实际焦点）：见下图阳极柱（紫铜）很粗，有利于热传导特点X射线输出小散热快主要应用于透视等小输出连续负载结构：灯丝、阳极、玻璃壳旋转阳极：高速电子撞击在高速旋转的靶面上，撞击的轨迹为环带。特点瞬时负载功率大，最高可达150KW焦点小，有利于提高图像质量旋转阳极X线球管阳极靶面（1）在阳极启动装置（2）作用下高速旋转；灯丝加热发射电子（4），在KV作用下

6、，被加速成高速电子流（3），撞击阳极靶面（1），产生X射线（5），从窗口发出。工作原理灯丝：加热到2400K时发射X射线灯丝线性排列，为线焦点数量为2-3个灯丝加热电流即为管电流mA加热电流调节即为mA调节阳极靶面直径：20cm（2）旋转阳极马达-定子、转子绕组（3）阳极柱：很细，传导的热量可忽略转速n=60Xf（转/分）高速电子撞击的轨迹为一环带，见右下图。旋转阳极123实际焦点：电子流轰击的实际面积S=aXb有效焦点：实际焦点在X线投照方向上的投影。与实际焦点关系：有效焦点=实际焦点XsinQ阳极倾角：阳极

7、靶面与X线投照方向的夹角（Q）旋转阳极X线球管焦点abQ阳极靶面直径：正比关系焦点尺寸：正比关系阳极倾角：反比关系阳极转速：与平方根成正比旋转阳极X线管功率影响因素球管阳极靶面热容量：决定瞬时负载能力，单位为MHU，球管热容量越大，X线输出能力越强；最大散热率：散热速度指标，对连续负载有较大意义。一般直冷热传导效率优于热辐射。单位为KHU/min或MHU/min；焦点尺寸：一般指有效焦点尺寸，单位为mm2KV：阴阳两极高压，决定X射线的穿透能力；最大mA：灯丝加热电流，决定单位时间的X线数量最长曝光时间S：在一

8、定KV和mA下所允许的最长曝光时间旋转阳极X线球管参数东芝专利X线球管MegaCool球管热容量：7.5MHU阳极散热率：1386kHU/min管电流输出：10-580mA抗离心力能力：30G集多项专利于一身1）阳极接地；2）双轴支撑；3）微孔循环散热；4）纯焦点技术；5）光栅吸收电子。东芝Megacool液态金属球管