Содержание
Введение………………………………………………………………………….1
Состояние вопроса:
Устройство и принцип работы пяти рентгенодиагностических аппаратов (структурная или принципиальная схемы) …...………………………………11
Расчет высоковольтного трансформатора……………………………………32
Расчет авторегулировочного автотрансформатора……….…………………33
Расчет надежности рентгенодиагностического аппарата…………………...35
Заключение……………………………………………………………………41
Список используемой литературы…………………………………………..42
Введение рентгеновские аппараты
Рентгеновские аппараты - совокупность оборудования для получения и использования рентгеновского излучения. В зависимости от назначения рентгеновские аппараты делят на медицинские и технические.
Рентгеновские аппараты состоят из одного или нескольких рентгеновских излучателей (рентгеновских трубок); питающего устройства, обеспечивающего электрической энергией рентгеновский излучатель; устройства для преобразования рентгеновского излучения, прошедшего через исследуемый объект, в видимое изображение, доступное для наблюдения, анализа или фиксации (экран, рентгеновская кассета с рентгенографической пленкой, усилитель рентгеновского изображения, телевизионное видеоконтрольное устройство, видеомагнитофон, фотокамеры, кинокамеры и др.), штативных устройств, служащих для взаимной ориентации и перемещения излучателя, объекта исследования и приемника излучения: систем защиты и управления рентгеновских аппаратов. Для формирования потока излучения применяют диафрагмы, тубусы, фильтры, отсеивающие растры, формирующие излучение в пространстве коллиматоры; автоматические рентгеноэкспонометры и стабилизаторы яркости.
Медицинские рентгеновские аппараты делятся на рентгенодиагностические и рентгенотерапевтические.
Рентгенодиагностические аппараты в зависимости от конструкции и условий эксплуатации разделяют на стационарные, передвижные и переносные. Стационарные рентгеновские аппараты предназначены для эксплуатации в специально оборудованных помещениях. К ним относятся, например, рентгенодиагностический комплекс «Рентген-50-2» на 3 рабочих места, РУМ-20М на 2 рабочих места, рентгенодиагностический телеуправляемый комплекс «Рентген-100Т» для проведения полного объема рентгенодиагностических исследований. Передвижные рентгеновские аппараты бывают трех типов: перевозимые на специальных автомобилях, например флюорографы; разборные полевые, например РУМ-24, предназначенные для исследования больных и раненых в военно-полевых, экспедиционных и экстремальных условиях; палатные, например 12П6, используемые для рентгенодиагностики в условиях стационара, вне рентгеновского отделения. Переносные рентгенодиагностические аппараты, например аппарат 9Л5, импульсный аппарат «Дина-2», используют для рентгенодиагностики на дому, в полевых условиях.
Рентгенодиагностические аппараты могут быть общего назначения и специализированные. Последние по методам и условиям исследования подразделяют на флюорографические, например флюорографы 12Ф7, 12Ф7-Ц с 70 и 100 мм фотокамерами, главным образом для массовых профилактических исследований, томографические, стимуляторы для планирования лучевой терапии, для работы в операционных, например аппарат хирургический передвижной, и другие. По области применения различают рентгеновские аппараты для ангиографии, для нейрорентгенодиагностики, урологических исследований, маммографии, дентальные, в т.ч. панорамные — ортопантомографы (Пантомография) и другие.
В зависимости от назначения современные рентгеновские аппараты снабжаются разнообразными штативно - механическими устройствами — напольно-потолочными (или потолочными) штативами, столами и стойками для снимков поворотными столами-штативами для просвечивания и снимков, обеспечивающими проведение соответствующих рентгенологических исследований.
Существуют специальные штативы для томографии, рентгенокимографии, нейрорентгенодиагностики, катетеризации, ангиографии и других исследований, различающиеся диапазоном взаимных перемещений излучателя, пациента и приемника излучения и особыми устройствами.
Экраноснимочное приспособление современного стационарного рентгеновского аппарата включает экран для просвечивания, перемещаемый кассетодержатель с кассетой, тубус, защитные устройства, отсеивающий растр и устройство программного управления, обеспечивающее возможность получения на одной рентгенографической пленке в процессе просвечивания последовательно нескольких снимков меньшего формата (так называемых прицельных снимков). Отсеивающий растр (отсеивающая решетка) представляет собой набор тонких чередующихся полос из рентгенопрозрачного и рентгенопоглощающего материала, ориентированных на фокус рентгеновской трубки. Растр устанавливается между пациентом и приемником излучения и служит для уменьшения влияния на качество изображения вторичного (рассеянного) излучения. В большинстве современных диагностическихрентгеновских аппаратов, между растром и кассетой с рентгенографической пленкой располагается камера рентгеноэкспонометра — прибора, который автоматически отключает напряжение на рентгеновской трубке при накоплении пленкой экспозиционной дозы излучения, обеспечивающей заданное значение плотности ее почернения после фотографической обработки. В отечественной рентгеновской аппаратуре применяются рентгеноэкспонометры ионизационного типа РЭР-3, РЭР-3БМ-50-20, которые автоматически, под действием ионизации воздуха, подают в реле времени, сигнал на отключение аппарата.
Рентгеновская кассета обычно заряжается рентгенографической пленкой между двумя усиливающими экранами. Свечение усиливающих экранов под действием рентгеновского излучения в 60—100 раз повышает чувствительность рентгенографической пленки (при этом снижается доза радиационной нагрузки на пациента), фотографический эмульсионный слой, которой состоит из микроскопических кристаллов бромистого серебра в желатине. Получают распространение малосеребряные и бессеребряные способы регистрации рентгеновского изображения с использованием специальных полупроводниковых преобразователей.
Для медицинских усиливающих экранов используют вольфраматные, цезиевые, лантановые, иттриевые люминофоры — вещества, светящиеся под действием рентгеновского излучения. Так, лантановые усиливающие экраны применяют для рентгенографии желудочно-кишечного тракта, поясничного отдела позвоночника, мочевыделительной системы, иттриевые — для исследования сердца и крупных сосудов. При некоторых исследованиях, не требующих особой резкости изображения (например, при рентгенографии костей), производят съемку без экранов.
Для визуализации рентгеновского изображения при просвечивании используют флюоресцентный экран, аналогичный усиливающему экрану, который защищен свинцовым стеклом. В современных рентгеновских аппаратах (например, «РУМ-20 М», «Рентген-100 Т») вместо экранов применяют электронно-оптические усилители рентгеновского изображения с телевизионным видеоконтрастным устройством, основной частью которых является электронно-оптический преобразователь, позволяющий многократно увеличивать яркость изображения, а дозу излучения снижать в 4—5 раз. При этом существенно улучшается выявление мелких деталей рентгеновского изображения, отпадает необходимость в затемнении помещения процедурной и затрат времени на адаптацию зрения врача. Фокусирующая система обеспечивает передачу изображения на выходной экран с минимальными искажениями, а затем через оптическую систему на телевизионную передающую трубку и экран видеоконтрольного устройства. Одновременно изображение может регистрироваться фото или кинокамерой, записываться на видеомагнитофонную ленту.
Все шире в рентгеновские аппараты применяют средства цифровой регистрации рентгеновских изображений. В этих случаях видеосигнал телевизионной передающей трубки поступает в аналого-цифровой преобразователь, а с него в электронную память, что позволяет в ряде случаев заменить непрерывное просвечивание импульсным и существенно снизить дозу облучения, как это делается, например, в рентгеновских аппаратах для операционных.
Применение рентгенодиагностических аппаратов средств вычислительной техники позволяет производить преобразования изображения: выделение малых контрастов, подчеркивание контуров, фильтрацию. С помощью вычислительной техники осуществляется так называемая субтракционная цифровая ангиография, когда производят цифровое вычитание двух изображений, полученных в разные фазы введения контрастного вещества в кровеносную систему. При этом одинаковые элементы изображения исчезают, а движение контрастного вещества по сосудам становится отчетливо видимым.
Рентгенотерапевтические аппараты предназначены для лечения ряда заболеваний тормозным рентгеновским излучением. По назначению их подразделяют на аппараты для поверхностной терапии (максимальное напряжение на трубке 10—60 кВ), аппараты для внутриполостной терапии (максимальное напряжение 60—100 кВ) и аппараты для средней и глубокой терапии (максимальное напряжение 100—300 кВ), например РУТ-250-15-2 (РУМ-17). По способу движения излучателя в процессе облучения различают аппараты для статического и подвижного (ротационного, конвергентного и маятникового) облучения. Существуют также рентгенотерапевтические аппараты для контактной, близкодистанционной (близкофокусной) и дальнедистанционной лучевой терапии.
Принцип работы рентгенотерапевтических аппаратов практически аналогичен принципу работы рентгенодиагностического аппарата, с той лишь разницей, что в его блок-схеме отсутствуют приемники рентгеновского излучения, поскольку объектом воздействия при рентгенотерапии является пациент. Для автоматического ограничения дозы облучения в пределах заданного уровня используют реле дозы. В рентгенотерапевтических аппаратах применяют рентгеновские трубки с неподвижным анодом и системы их охлаждения проточным трансформаторным маслом.