什么是高压发生器?
传统便携式 X 射线设备的适用范围可达 300 kV 左右,
配有升压高压变压器、整流器和平滑电容器。 X 射线管
和该设备的电路通常会安置在绝缘罐中。 在大部分情况下,
这种绝缘罐会使用油进行绝缘和冷却,重约 60 kg。
当重量受到限制时,绝缘罐会采用气绝缘,重约 30 kg。
图 3-5 展示了 300 kV 的
一体式绝缘罐。 当
电压超过 300 kV 时,想要将
所有装置装入一个绝缘罐中就
会变得十分困难,因为无法
实现充分的高压绝缘。
高达 450 kV 的直流设备会通过高压
(HT) 引线、连接器和插头连接到
单独的高压电源装置,
如图 4-5 所示。
因此,该设备的
尺寸和重量都会超过“一体式”绝缘罐
,在大多数时候会固定使用或是进行半流动式使用。
300 kV 的绝缘罐和 450 kV 的直流 X 射线管(后者配有单独的高压电源装置),
两者的尺寸大致相同。
大部分绝缘罐装置以 50 或 60 Hz 的频率与主电源相连。 在
此频率范围内,电源电压可以向上变换。
随后是整流,它的形式十分多样。 在一些装置中,X 射线管
自身就在充当整流器,即所谓的单相整流。 如果不进行平滑处理,
则每个交流电周期中都将出现明显的电压变化。
这种阶段性大幅变化的高压会影响所生成辐射的强度和能量谱
请见管电压和管电流相关版块。
双相整流和不同程度的平滑处理可以增加辐射
强度。 当电压纹波极低时,这种装置被视为恒电位 (CP)
设备。
在最新类型的绝缘罐装置中,电源频率首先转换为高频
交流电,随后才会向上变换,这降低了对波动进行
平滑处理的难度。 当频率高达 50 kHz 时,就无需再进行平滑处理了,
这种 X 射线装置可以被称为 CP 系统。 此外,其中还可以内置附加功能,
例如,自动预热装置,请见下方注释。 与早期的供电系统相比,
这种带有先进电子器件的电路具有更高的可靠性。并且可以显著减少
占用空间和重量。 随着各种改进功能逐渐得到实施,
如今的交流电 X 射线装置能够发挥出与真正的 CP 装置
同等的性能。
注释:由于 X 射线管内部的高真空环境,如果管一段时间未工作,则必须仔细
对其进行预热。 在不工作期间,真空状态会下降。 必须依据供应商的说明
完成此预热流程,避免发生高压短路,否则可能会损坏管
或导致其失效。