SU1064486A1

SU1064486A1 - X-ray unit

Info

Publication number: SU1064486A1
Application number: SU823488026A
Authority: SU
Inventors: Виктор Александрович Гурвич; Фабиан Иудович Глезин; Ренат Соломонович Мильштейн; Юрий Яковлевич Харон
Priority date: 1982-09-07
Filing date: 1982-09-07
Publication date: 1983-12-30

Abstract

РЕНТГЕНОВСКИЙ АППАРАТ, содержащий рентгеновскую трубку, подключенную к регулируемым источнику высокого напр жени и источнику тока накала, блок управлени аппаратом со средствами уставок высокого напр жени и тока накала, набор фильтров, средства селективного введени фильт ров в рабочий пучок рентгеновской трубки, св занную с блоком управлени схему форкшровани сигнала управлени средствами селективного введени фильтров со средствами уставки эффективной энергии излучени , о тличаюпийс тем, что, с целью повьаиени точности получени требуемого качественного состава излучени , схема формировани сигнала управлени средствами селективного введени фильтров содержит дисперсцонную спектрометрическую приставку с сигнальными выходами, св занные с этими выходами аналого-цифроиле пре (Л образователи , подключенное к ним оперативное запоминак цее устройство и подключенный к нему процессор с установочным входом, а установочный вход процессора подключен к средствам уставки эффективной энергии излучени . сь 4 00 ОдX-RAY DEVICE, containing an X-ray tube connected to an adjustable high voltage source and a heat source, an apparatus control unit with high voltage and heat current settings, a set of filters, means for selectively introducing filters into the working beam of an X-ray tube associated with the block control forkshire signal control means for the selective introduction of filters with the means of setting the effective radiation energy, as distinguished by the fact that, in order to improve the accuracy obtaining the required qualitative composition of the radiation, the scheme of forming the control signal by means of the selective introduction of filters contains a dispersive spectrometric prefix with signal outputs connected to these outputs by an analog-to-digital pre (L drivers, a random access memory connected to them and a processor with an installation input connected to it) , and the installation input of the processor is connected to the means of setting the effective radiation energy. 4 00 Od

Description

Изобретение относитс к рентгенотехнике , а именно к аппаратам рентгенодиагностического и рентгенотерапевтического назначе и .The invention relates to X-ray technology, namely to X-ray diagnostic and X-ray therapy devices, and.

Известны рентгеновские аппараты с цепью регулировани мощности дозы с помощью переменного фильтра, установленного в первичном пучке рентгеновского излучени и перемещаемого двигателем, управл ющий сигнал на который поступает из цепи обратной св зи l .X-ray machines with a dose rate control circuit are known using a variable filter installed in the primary x-ray beam and transported by an engine, the control signal to which is fed from feedback circuit l.

Недостатком данного аппарата ;злетс то, что одновременно с мощно- . стью дозы измен етс и эффективна энерги (длина волны) рентгеновского излучени в рабочем пучке, котора может не соответствовать оптимальной дл исследовани того или иного органа, что отрицательно сказываетс на качество изображени . The disadvantage of this device; zlets is that simultaneously with power. The dose varies and the effective energy (wavelength) of the X-ray radiation in the working beam, which may not be optimal for the study of a particular organ, which adversely affects the image quality.

Известны рентгеновские аппараты, в которых качество излучени мен ют с помощью фильтров, устанавливаемых выборочно на пути пучка рентгеновского излучени и вырезающих из шнрокого тормозного спектра более узкий диапазон 2 .X-ray machines are known in which the radiation quality is varied with the help of filters, which are installed selectively in the path of the X-ray radiation beam and which cut a narrower range 2 from the shredded braking spectrum.

в известных аппаратах средства дл выбора вводимого фильтра представл ют собой заранее составленные таблицы соответстви между режимами работы аппарата, облучаемым органом толщиной фильтра и его материалом.In the known apparatus, the means for selecting the injected filter are pre-compiled tables of correspondences between the modes of operation of the apparatus, irradiated by the body with the thickness of the filter and its material.

F ходе эксплуатации аппарата собственный спектр рентгеновского излучени трубки мен етс из-за процессов старени анода, изменени прозрачности выходного окна или баллона трубки и т.п. В результате выбор фильтра по табличным данным может не соответствовать параметрам, необходимым дл получени требуемой эффективной энергии рентгеновского излучени .During the course of operation of the apparatus, the intrinsic X-ray emission spectrum of the tube varies due to the processes of aging of the anode, changes in the transparency of the exit window or balloon of the tube, etc. As a result, the selection of a filter based on tabular data may not correspond to the parameters necessary to obtain the required effective energy of X-rays.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс рентгеновский аппарат, содержащий рентгеновскую трубку, подключенную к регулируемым источнику высокого напр жени и источнику тока накала, блок управлени аппаратом со средствами уставок высокого напр жени и тока накала, набор фильтров, средства селективного введени фильтров в рабочий пучок рентгеновской трубки , схему формировани сигнала упралени средствами селективного введени фильтров, св занную с блоком управлени аппаратом, причем схема содержит схему сравнени , к одному входу которой подключен источник опорного напр жени , вл етдийс по существу средством уставки эффективной энергии излучени , а к другому, специальный выход средств The closest in technical essence to the present invention is an X-ray apparatus containing an X-ray tube connected to an adjustable high voltage source and a current source, an apparatus control unit with means of high voltage and current settings, a set of filters, means for selectively introducing filters into the working an X-ray tube bundle, an elimination signal shaping circuit by means of selective introduction of filters, associated with an apparatus control unit, the circuit comprising a circuit Avneni, to one input of which a voltage source is connected, is essentially a means of setting an effective energy of radiation, and to another, a special output of means

высокого напр жени блока управлени {з . high voltage control unit

В известном аппарате толщину вводимого фильтра задают в зависимости от требуемой эффективной величины энергии излу сени , которую определ ют по величине высокого напр жени на рентгеновской трубке, что не во всех случа х позвол ет с достаточной точностью получить требуемую величину эффективной энергии излучени . В результате в аппарате не всегда достигаетс получение требуемого качественного состава излучени .In a known apparatus, the thickness of the injected filter is set depending on the required effective amount of radiation energy, which is determined by the magnitude of the high voltage on the x-ray tube, which does not allow obtaining the required value of the effective radiation energy with sufficient accuracy. As a result, the apparatus does not always achieve the required qualitative composition of the radiation.

Цель изобретени - повышение точности получени требуемого качественного состава излучени .The purpose of the invention is to improve the accuracy of obtaining the required qualitative composition of the radiation.

Поставленна цель достигаетс тем что в рентгеновском аппарате, содержащем рентгеновскую трубку,подключенную к регулируемым источнику высокого напр жени и источнику тока накала , блок управлени аппаратом со Средствами уставок высокого напр жени и тока накала, набор фильтров, средства селективного введени фильтров в рабочий пучок рентгеновской трубки, св занную с блоком управлени схему формировани сигнала управлени средствами селективного введени фильтров со средствами уставки эффективной энергии излучени , последн содержит дисперсионную спектрометрическую приставку с сигнальными выходами, св занные с этими выходами аналого-цифровые преобразователи , подключенное к ним оперативное запоминающее устройство и подключенный к нему процессор с установочным входом, а установочный вход процессора подключен к средствам уставки эффективной энергии излучени .The goal is achieved by the fact that in an X-ray apparatus containing an X-ray tube connected to an adjustable high voltage source and a current source, an apparatus control unit with High Voltage and Filament Settings Means, a set of filters, means for selectively introducing filters into the working beam of an X-ray tube associated with the control unit is a circuit for generating a control signal by means of selectively introducing filters with means of setting an effective radiation energy, the latter with holds the dispersion spectrometric set-top box with signal outputs associated with these outputs are analog-to-digital converters, a random access memory connected to them and a processor connected to it with a setup input, and the setup input of the processor is connected to the means of setting the effective radiation energy.

На чертеже изображена блок-схема : рентгеновского аппарата в одном из возможных вариантов его выполнени .The drawing shows a block diagram of: an x-ray apparatus in one of the possible variants of its implementation.

Рентгеновский аппарат содержит рентгеновскую трубку 1,подключенную к источнику 2 высокого напр жени и источнику 3 тока накала. Перед трубкой 1 установлена глубинна диа«Йзгма 4. В корпусе диафрагмы 4 расположен рентгеновский дисперсионный спектрометр 5, выполненный по одной из известшлх рентгенооптических схем и содержащий, например, кристалмонохроматор 6 и поворотный вокруг него детектор 7, например счетчик Гейгера-Мюллера, управл е1 ый приводом 8. Выход детектора 7 подключен к усилителю 9. Усилитель 9 и сигнальный выход привода 8 поворота детектора 7 подключейы соответственно к первому 10 и второму 11 аналого-цифровым преобразовател м (ДЦП). Выход перврго АЦП 1р подключен к информационному входу запоминающего устройства (ЗУ) 12, к адресному входу которого подключен второй АИП 11. Аппарат содержит также набор 13 сменных фильтров, устанавливаемых селективно в первичном пучке и расположенных на вращающемс диске, поворотом которого управл ет механизм 14, в свою очередь управл емый сигналом с блока 15 управлени , который вместе с механизмом 14 образует средства селективного введени фильтров в рабочий пучок рентгеновской трубки 1. Выход ЗУ 12 подключен к информационному входу процессора 16, выход которого подключен к блоку 15 управлени механизмом 14.The x-ray machine contains an x-ray tube 1 connected to a high voltage source 2 and a heat current source 3. In front of the tube 1, a deep diaphragm 4 is installed. In the case of diaphragm 4 there is an X-ray dispersive spectrometer 5, made according to one of the known X-ray optical schemes and containing, for example, a crystal-chromator 6 and a detector 7 rotatable around it, such as a Geiger-Muller counter, controlled drive 8. The output of the detector 7 is connected to the amplifier 9. The amplifier 9 and the signal output of the drive 8 of the rotation of the detector 7 podkivey respectively to the first 10 and second 11 analog-to-digital converters (ICP). The output of the first ADC 1p is connected to the information input of the storage device (memory) 12, to the address input of which the second APS 11 is connected. The device also contains a set of 13 replaceable filters that are installed selectively in the primary beam and located on a rotating disk, the rotation of which controls the mechanism 14, in turn, controlled by a signal from control unit 15, which, together with mechanism 14, forms the means for selectively introducing filters into the working bundle of an X-ray tube 1. The output of memory 12 is connected to an information input percent The spring 16, the output of which is connected to the control unit 15 of the mechanism 14.

Аппаратом управл ет блок 17, содержащий различные подблоки управлени (не показаны, задающие уставки источника 2 высокого напр жени , источника 3 тока накала и установочный параметр (эффективную энергик) процессора 16, а также определ ющие пор док работы ЗУ 12 и привода 8. Попадающий на монохроматор, 6 пучок может формироватьс с помощью коллиматора 18.The device is controlled by block 17, containing various control subunits (not shown, setting the settings of high voltage source 2, heat current source 3 and setting parameter (effective energy) of processor 16, as well as determining the operating order of memory 12 and drive 8. Falling on a monochromator, 6 a beam can be formed using a collimator 18.

Рентгеновский аппарат работает следующим образом.X-ray machine operates as follows.

Перед началом снимка при закрытой дифрагме 4 блок 17 устанавливает заданное дл исследуемого органа напр жение Но трубке 1 и некоторый (небольшой) ток накала. Одновременно в процессор 16 вводитс установочна величина, соответствугща эффективной энергии излучени (длине волны ) оптимальной дл исследовани давного органа. Затем включают привод 8 движени детектора 7 спектрометра 5, кристалл-монохроматор 6 которого установлен на пути формируемого коллиматором 18 пучка рентгеновского излучени трубки 1. Поскольку спектр тормозного излучени трубки 1 имеет непрерывный характер, дифрагированно монохроматором 6 излучение в каждом угловом положении детектора 7, соответствует узкому диапазону длин волн . | энергий) , величина которого определ етс угловыми размерами детектора 7, разрешением монохроматора 6 и рас ходимостью пучка, выход щего из коллBefore the beginning of the snapshot with closed diffraction 4, block 17 sets the voltage set to tube 1 and a certain (small) heating current for tube under test. At the same time, an adjusting value is entered into the processor 16 corresponding to the effective radiation energy (wavelength) optimal for the investigation of the pressure member. Then, an actuator 8 is driven by the detector 7 of the spectrometer 5, the crystal monochromator 6 of which is installed along the path of the X-ray beam of tube 1 formed by the collimator 18. Since the bremsstrahlung spectrum of the tube 1 is continuous, the radiation at each angular position of the detector 7 corresponds to a narrow wavelength range. | energy), the magnitude of which is determined by the angular dimensions of the detector 7, the resolution of the monochromator 6, and the divergence of the beam emerging from the call

лиматора 18. После усилител У сигна детектора 7 поступает в первый АЦП 10 с выхода которого сигнал в цифровом виде поступает на вход ЗУ 12. Одновременно с информационного выхода привода 8 поворота детектора 7 через второй АЦП 11 сигнал, соответствующий энергии излучени (длине волны) поступает на адресный вход ЗУ 12.18. After the amplifier. The signal of the detector 7 enters the first ADC 10 from the output of which the signal in digital form is fed to the input of the memory 12. At the same time, the information from the information output of the turning actuator 8 of the detector 7 through the second ADC 11 receives a signal corresponding to the radiation energy (wavelength) to the address input memory 12.

По окончании цикла съемки спектра блок 17 управлени выдает сигнал на вход управлени считыванием ЗУ 12, с которого данные об интенсивности излучени и соответствующей энергии излучени поступают в процесссор 16. Последний в соответствии с установочным параметром (эффективной энергии) с блока 17 управлени , определ ет толщину фильтра из набора 13, дл которой получаема эффективна энерги (длина волны) равна установочной Сигнал с выхода процессора поступает на блок 15 управлени приводом 14 дл селективной установки фильтров из набора 13. По команде блока 15 привод 14 осуществл ет установку требуемого фильтра из набора 13, После этого диафрагма 4 открываетс , производитс установка требуемого значени анодного тока, величина которого может регулироватьс , например , по мощности дозы за объектом исследовани , и осуществл етс просвечивание , снимок или терапевтическа обработка исследуемого объекта.At the end of the spectrum acquisition cycle, control unit 17 outputs a readout control input to memory 12, from which data on the radiation intensity and the corresponding radiation energy are sent to the processor 16. The latter, in accordance with the setting parameter (effective energy) from control unit 17, determines the thickness filter from set 13, for which the effective energy (wavelength) equal to the setting signal from the processor output goes to drive control unit 15 for selective installation of filters from set 13. According to After the command of block 15, the driver 14 sets the required filter from the set 13. After this, the diaphragm 4 is opened, the required anode current is set, the value of which can be adjusted, for example, by dose rate after the object of study, and translucency, snapshot or therapeutic treatment is performed. the object under study.

Схема аппарата может быть выполнена иначе. Например, на выходе процессора 16 может быть установлено выходное устройство, индицирующее требуемую толщину (приращение или убавление толщин фильтра) из набора 13. При получении сигнала индикации, можно, например, вручную установить на аппарате тpeбye ый фильтр.The scheme of the device can be done differently. For example, an output device indicating the required thickness (increment or decrease of the filter thickness) from the set 13 can be installed at the output of the processor 16. When receiving an indication signal, you can, for example, manually install the desired filter on the device.

Изобретение позволит улучшить качество изображени при просвечйвании или на снимках, повысить эффективность терапевтического воздействи за счет повышени точности выбора фильтров, котора определ ет эффективную длину волны используемо;го излучени .The invention will make it possible to improve the image quality during scanning or in photographs, to increase the effectiveness of the therapeutic effect by increasing the accuracy of the choice of filters, which determines the effective wavelength of the radiation used.

Claims

X-ray apparatus, containing an x-ray tube connected to an adjustable high voltage source and a glow current source, a device control unit with means for setting high voltage and glow current, a set of filters, means for selectively introducing filters * into the working bundle of the x-ray tube connected to the control unit circuit generating a control signal by means of selective introduction of filters with means of setting the effective radiation energy, characterized in that, in order to increase the accuracy, we obtain In order to achieve the required qualitative composition of radiation, the control signal generation circuitry for selective filter introduction contains a dispersion spectrometric set-top box with signal outputs, analog-to-digital converters connected to these outputs, a random access memory connected to them, a processor connected to it with a setup input, and a setup input the processor is connected to the means for setting the effective radiation energy.

SU „„ 1064486