[發明專利]一種脈沖X射線的產生方法及脈沖X射線發生裝置

有效

• 申請號: 201210275436.2
• 申請日: 2012-08-03
• 公開（公告）號: CN102781152A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 李志;張鋒;李寧;田明;林茂先;劉瑋
• 申請（專利權）人: 合肥美亞光電技術股份有限公司
• 主分類號: H05G1/08
• 分類號: H05G1/08;H05G1/30
• 代理公司: 安徽匯樸律師事務所 34116
• 代理人: 丁瑞瑞

1.一種脈沖X射線的產生方法，其步驟包括：依據輸入管電流設定值信號為X射線管陰極燈絲提供所需電流、依據輸入管電壓設定值信號在X射線管兩端加載脈沖高壓、在每一個脈沖高壓工作的整個時段內由X射線管獲得的管電壓反饋值信號和管電流反饋值信號分別與輸入管電壓設定值信號和輸入管電流設定值信號形成閉環控制，其特征在于：所述步驟還包括：在每個脈沖高壓間隔時期的整個時段內，輸入管電壓模擬值信號和管電流模擬值信號，以分別替代管電壓反饋值信號和管電流反饋值信號，并分別與管電壓設定值信號和管電流設定值信號形成閉環控制。?

2.根據權利要求1所述的一種脈沖X射線的產生方法，其特征在于，所述管電壓模擬值信號的具體數值根據輸入電壓設定值大小和電路的寄生參數確定，所述管電流模擬值信號的具體數值根據輸入電流設定值和電路的寄生參數確定。

3.根據權利要求1或2所述的一種脈沖X射線的產生方法，其特征在于：所述輸入管電流設定值信號和輸入管電壓設定值信號由控制系統（3）產生；所述X射線管管電流反饋值信號的獲取及其與輸入管電流設定值信號形成的閉環控制，以及所述X射線管陰極燈絲所需電流的提供，由射線管管電流控制系統（2）完成；所述X射線管管電壓反饋值信號的獲取及其與輸入管電壓設定值信號形成的閉環控制，以及所述脈沖高壓的提供，由高壓脈沖發生系統（1）完成；所述管電壓模擬值信號和管電流模擬值信號的輸入由控制系統（3）完成。

4.一種脈沖X射線的產生方法，用在脈沖X射線發生裝置上，所述脈沖X射線發生裝置包括高壓脈沖發生系統（1）、射線管管電流控制系統（2）、控制系統（3）和X射線管（4），其中，高壓脈沖發生系統（1）生成高壓脈沖電壓加在X射線管的兩端，射線管管電流控制系統（2）提供X射線管的管電流，控制系統（3）分別與高壓脈沖發生系統（1）、射線管管電流控制系統（2）、和X射線管（4）連接，控制整個電路的工作；高壓脈沖發生系統（1）包括順次連接的低壓直流電源單元（101）、逆變單元（102）、升壓單元（103）和整流濾波單元（104），其中逆變單元（102）由第一反饋信號處理單元（1021）、逆變驅動電路（1022）和逆變電路（1023）組成，第一反饋信號處理單元（1021）接收管電壓反饋值信號并與管電壓設定值信號形成閉環控制回路，逆變驅動電路（1022）控制逆變電路（1023）的開啟和關斷；射線管管電流控制系統（2）包括第二反饋信號處理單元（201）、射線管陰極驅動單元（202）和隔離變壓器單元（203），其中第二反饋信號處理單元（201）接收管電流反饋值信號并與管電流設定值信號形成閉環控制回路，射線管陰極驅動單元（202）根據電流設定值信號和管電流反饋值信號進行比較，輸出調制信號到隔離變壓器單元（203）進而提供X射線管的管電流；控制系統（3）包括第三反饋信號處理單元（301）、時序控制單元（302）和信號發生單元（303），其中信號發生單元（303）生成管電壓設定值信號輸入到高壓脈沖發生系統（1），生成管電流設定值信號輸入到射線管管電流控制系統（2），時序控制單元（302）按照預設的時序組合控制所述第一反饋信號處理單元（1021）、第二反饋信號處理單元（201）、信號發生單元（303）、逆變驅動電路（1022）和射線管陰極驅動單元（202）的開啟或關閉，

其特征在于：

所述信號發生單元（303）生成管電壓模擬值信號輸入到高壓脈沖發生系統（1），生成管電流模擬值信號輸入到射線管管電流控制系統（2），所述一種脈沖X射線的產生方法具體包括：

上電初始時期，低壓交流電輸入，低壓直流電源單元（101）工作，將低壓交流電轉化為所需合適的低壓直流電，逆變單元（102）、升壓單元（103）、整流濾波單元（104）、時序控制單元（302）、第二反饋信號處理單元（201）、射線管陰極驅動單元（202）、變壓器單元（203）都不工作，信號發生單元（303）工作，第三反饋信號處理單元（301）工作，只是反饋信號值為0，此時，信號發生單元（303）產生管電壓和電流設定值信號分別輸入到高壓脈沖發生系統（1）和射線管管電流控制系統（2）；

燈絲預熱時期，低壓交流電輸入，低壓直流電源單元?（101）工作，將低壓交流電轉化為所需合適的低壓直流電，逆變單元（102）、升壓單元（103）、整流濾波單元（104）、時序控制單元（302）、第二反饋信號處理單元（201）都不工作，射線管陰極驅動單元（202）、變壓器單元（203）開始工作，按設定好的參數給X射線管（4）的陰極燈絲進行加熱；信號發生單元（303）工作，信號發生單元（303）產生管電壓和電流設定值信號分別輸入到高壓脈沖發生系統（1）和射線管管電流控制系統（2）；第三反饋信號處理單元（301）工作，只是反饋信號值為0；

脈沖X射線發生時期，所有單元都開始工作，第一反饋信號處理單元（1021），把信號發生單元（303）產生的管電壓設定值和X射線管（4）產生的管電壓反饋值組合成閉環回路進行控制處理；第二反饋信號處理單元（201），把信號發生單元（303）產生的管電流設定值和X射線管（4）產生的管電流反饋值組合成閉環回路進行控制處理；第三反饋信號處理單元（301），負責對管電壓和電流反饋值與設定值之間的偏差值進行監控，偏差過大就關閉逆變驅動電路（1022）和射線管陰極驅動單元（202）；

脈沖X射線間隔時期，逆變驅動電路（1022）被關閉，其余單元都工作，第一反饋信號處理單元（1021），把信號發生單元（303）產生的管電壓設定值和管電壓模擬值組合成虛擬閉環回路進行控制處理；第二反饋信號處理單元（201），把信號發生單元（303）產生的管電流設定值和管電流模擬反饋值組合成虛擬閉環回路進行控制處理；第三反饋信號處理單元（301），放棄對管電壓和電流反饋值與設定值之間的偏差值進行監控；

關斷時期，各單元恢復到上電初始時期的狀態。