Cos'è un generatore ad alta tensione?

I macchinari a raggi X (tras-)portabili per uso fino a circa 300 kV sono forniti
dotati di trasformatori HT di potenza, raddrizzatori e condensatori di compensazione. Il tubo a raggi X
e i suoi circuiti sono solitamente collocati in un serbatoio isolato. Nella maggior parte dei casi
questa serie di serbatoi per l'isolamento e il raffreddamento utilizza olio e pesa circa 60 kg.
Il gas viene utilizzato quando il peso è importante; la serie pesa circa 30 kg.
La Figura 3-5 mostra una serie
di serbatoi integrati (tutti in uno) per 300 kV. Con
tensioni oltre 300 kV nelle abitazioni
è molto difficile includere tutto in un serbatoio
perché l'isolamento dell'alta
tensione sarebbe inadeguato.
Ai macchinari che funzionano fino a 450 kV
in corrente continua sono collegati ad
alimentazioni separate a unità ad alta tensione (HT)
tramite cavi HT, connettori
e spina, vedere la figura 4-5. In tal caso
l'attezzatura è più grande e
più pesante della serie di serbatoi “tutti in uno” destinati principalmente all’uso stazionario o semi-ambulante.

Una serie di serbatoi da 300 kV e un tubo a raggi X a corrente continua da 450 kV (quest'ultimo con alimentazione
ad alta tensione separata) hanno all'incirca le stesse dimensioni.
La maggior parte delle serie di serbatoi sono collegate alla rete elettrica con una frequenza di 50 o 60 Hz. A
questa frequenza la tensione di alimentazione può essere trasformata verso l'alto.
La rettifica avviene di seguito sotto varie forme. In alcune serie è presente il tubo a raggi X
che funziona come raddrizzatore, il cosiddetto raddrizzatore monofase. Se il livellamento non è
applicato, si verificheranno notevoli variazioni di tensione a ciclo di corrente alternata.
Questa alta tensione periodica e molto variabile influenza l'intensità e lo spettro della
radiazione generata, consultare la sezione relativa a tensione e corrente del tubo.

L'intensità della radiazione viene aumentata mediante rettifica a doppia fase e con vari gradi di
livellamento. Con ondulazione di tensione molto bassa queste serie sono considerate macchinari a
potenziale costante (PC).
Nelle ultime serie di serbatoi, la frequenza di rete viene prima convertita in corrente alternata
ad alta frequenza e solo successivamente trasformata verso l'alto, il che rende ancora più semplice
attenuare l'ondulazione. In frequenze molto elevate, fino a 50 kHz, il livellamento è difficilmente necessario
e tali macchinari radiografici possono essere chiamati sistemi a PC. Potrebbero essere integrate delle funzionalità aggiuntive,
come un impianto di riscaldamento automatico, vedere la nota seguente. Questo tipo di circuiti con
elettronica avanzata ne riduce il grado di affidabilità, spazio e peso
rispetto ai sistemi di alimentazione precedenti. Come risultato dei vari miglioramenti
che sono stati gradualmente implementati, le serie attuali di raggi X CA funzionano altrettanto bene
delle serie a PC.
Nota: a causa dell'elevato vuoto presente all'interno del tubo a raggi X, è necessario riscaldarlo con cautela
dopo un periodo di pausa. Durante la pausa il vuoto si deteriora. Questa procedura di riscaldamento deve essere eseguita
in conformità alle istruzioni del fornitore per evitare cortocircuiti ad alta tensione che potrebbero
danneggiare il tubo o renderlo inutilizzabile.