X線高電圧装置 - 変圧器 / 二、三相式 / コンデンサ式

○X線発生装置 
├― X線源装置
|  └―― X線管装置 + 照射野限定器

├― X線用高電圧ケーブル

└― X線高電圧装置
   └―― 高電圧発生装置 + X線制御装置

X線高電圧装置

スポンサーリンク

○高電圧変圧器 

(70pm5、65.12)
 管電圧はピーク値、管電流は平均値を示すため換算して扱う
  n2/n1 = a = V2/V1 =I1/I2
  n1:コイルの一次側巻数  
  n2:コイルの二次側巻数  
  a:巻数比
  V1:一次側の電圧(実効値で表示)
  V2:二次側の管電圧(最大値で表示)
  I1:一次側の電流(実効値で表示)
  I2:二次側の管電流(平均値で表示)

・ピーク時、実効値、平均値の関係
 → 管電圧波形(X線高電圧装置による)で変わる
(1)インバータ式、定電圧形、三相12ピーク型
  実効値≒ピーク値
   かつ 実効値≒平均値

(2)三相6ピーク形
  実効値=最大値×0.956
   かつ 実効値≒平均値
   かつ 最大値=平均値×π/3

(3)単相2ピーク形
  実効値=最大値×1/√2
   かつ 実効値=平均値×π/2√2

(4)単相1ピーク形
  実効値=最大値×1/2
   かつ 実効値=平均値×π/2

○高電圧装置の性能測定

 (60.13)
・蛍光量計:X線出力の再現性  
・オシロスコープ:撮影時間
・直接接続型管電圧・電流計:管電圧・管電流

○2ピーク形装置

(単相全波整流装置)
 → 単相電源作動装置  グレッツ結線
・リプル百分率:100%
 → 高電圧ケーブルが長く、低管電流ほど低下

・構成:単巻変圧器、タイマ回路、高電圧変換器、整流器、管電流調整器、加熱変圧器

・管電圧の調整
:高電圧変換器の2次側タップを切り替え、1次電圧を変化させる

・管電流の調整
フィラメント加熱電流を変化させる

・撮影時間の調整
1次電圧を加える時間を変化させる

・2ピーク装置の単巻変圧器は電源電圧、X線管電圧の調整に使用される

○三相装置

(65.11、61.9)
 → 三相電源作動装置 
a)6ピーク 整流器:6個
     リプル百分率:13.4%
     6ピーク/周期
     結線:1次Δ2次Y
b)2重6ピーク 整流器:12個
       リプル百分率:13.4%
        6ピーク/周期
       結線:1次Δ2次Y-Y直列
c)12ピーク 整流器:12個
     リプル百分率:3.4%
     12ピーク/周期
     結線:1次Δ2次Δ-Y直列
     2次巻線をY-Δ直列に接続する

・単相と3相の比較
 リプル百分率:単相>3相
 軟線:単相>3相
 X線出力:3相単相

スポンサーリンク

○定電圧形

 出力管電圧のリプル百分率が4%を超えない

○コンデンサ式高電圧装置

・定義
:電気エネルギーを高電圧コンデンサに蓄え,その放電でX線管に1回の負荷を供給
 コンデンサ容量2μF以下で,高電圧側でX線照射の開閉を制御
 →  格子制御形(3極)X線管と組合わせて使用

・特徴
①電源容量
小容量電源(家庭用単相100V)で使用でき,電源電圧の変動による影響が少ない

②操作性
:撮影条件の設定は管電圧(充電電圧)とmAs(放電電荷量)のみである

③再現性
:良好
 →  影響する因子は充電電圧と波尾切断電圧の精度のみ

④構造
:充電回路:グライナツヘル(倍電圧)回路,コッククロフト回路

⑤保護抵抗
:異常振動防止のために保護抵抗(2~ 5kΩ)をコンデンサに直列接続する

・特性 (66.11、61.15)
充電時間:電源インピーダンス大きいほど長い
撮影時間:使用X線管の許容負荷が大きいほどX線管の内部抵抗は小さい
mAsとX線量・線質:mAsの増加とともに管電圧が指数関数的に減少
          → X線発生量も減少
         mAsとX線出力は正比例しない
         mAsが増大するほど線質は軟らかくなる

・mAs・波尾切断電圧・コンデンサ容量の計算(64.54)
放電電荷量mAs[mC]=C×(Vc-Vd)
C:静電容量[μF]   Vc:充電電圧[kV]  Vd:波尾切断電圧[kV]

○自己整流装置

・交流高電圧を直流に変換することなくそのままX線管に印加する

コメント

error: Content is protected !!