Автомати експозиції - Рентгенотехніка - Метал
Прагнення прискорити процес зйомки та отримувати однакове почорніння плівки призвело до розробки автоматів експозиції для рентгенівських апаратів. Їх пристрій ґрунтується на двох принципах. Перша група є чутливою до кількості рентгенівських променів, тобто працює під дією рентгенівських променів, що проходять через неї. Друга працює під дією світлових променів, що випромінюються екраном, що просвічує. Автомати експозиції першої групи є іонізаційною камерою, а реле другого типу - фотоелектричний експонометр. Відповідно до цього області їх застосування різні. У флюорографах застосовуються фотоелектричні експонометри, оскільки в них є екран, що просвічує. У випадку звичайної зйомки, коли знімки виконуються на плівку, чутливу до рентгенівських променів, застосовується камера іонізаційна. Іонізаційну камеру поміщають між хворим та плівкою. Таким чином, рентгенівське проміння, що потрапляє на плівку, обов'язково проходить через іонізаційну камеру.
Фотоекспонометри зміцнюються на флюорографічний тубус так, щоб фотоелемент отримував світло із середньої частини екрана, що просвічує. Важливо, щоб на фотоелемент потрапляли світлові промені не з усієї поверхні екрану, так як на частину поверхні екрана потрапляють прямі промені рентгенівські, які пройшли повз досліджуваного. У цих місцях яскравість свічення екрана більша. Те саме стосується іонізаційних камер у тому випадку, якщо камера чутлива по всій поверхні.
Іонізаційні камери поширилися з появою перших флюорографів. В Угорщині іонізаційні камери застосовувалися у кількох типах флюорографів «SRW». Іонізаційна камера складається з плоскої касети (коробки), виготовленої з матеріалу, що добре пропускає рентгенівські промені, в якій містяться дваелектрод з великою поверхнею. Перед зйомкою камеру, як і конденсатор, заряджають постійною напругою і підключають до сітки керуючої і катоду тиратрона так, щоб напруга зарядженої камери замикало його. Потім робиться зйомка. Під впливом рентгенівських променів газ, що заповнює камеру, іонізується, і залежно від інтенсивності та жорсткості рентгенівського випромінювання камера втрачає свій заряд. Коли напруга камери знижується до деякої заздалегідь встановленої величини, відбувається запалення тиратрону, експозиція переривається. Існує конструкція, коли струм, протікає через іонізаційну камеру, заряджає конденсатор, а напруга останнього запалює тиратрон.
Найбільш поширеними іонізаційними камерами єIontomat (SRW) іExpomat (RKV), які, як уже згадувалося, застосовувалися у флюорографах. Останнім часом іонізаційні камери виготовляються з урахуванням вимог робочих місць. Декілька робочих місць, що обслуговуються одним рентгенівським апаратом, можуть бути забезпечені іонізаційними камерами, сенсибілізованими на різні ділянки кадру.
Іонізаційні камери фірми Siemens. Відомі три типи камер "SRW" (рис. 10.26). Вони сенсибілізовані на середину поля, на середню верхню частину поля в трьох маленьких областях. Причому можна перемикати з однієї області на іншу. Іонізаційна камера першого типу застосовується для отримання прицільних знімків, другого типу у вертикальному штативі Буккі, а третього типу під час зйомки легень.
Мал. 10.26. Іонізаційні камери "Iontomat" фірми SRW 1. іонізаційна камера, сенсибілізована на середину кадру; 2. камера, сенсибілізована на середню та верхню область кадру з можливістю перемикання сенсибілізованої області; 3. камера,сенсибілізована на область легень
На рис. 10.27 показані іонізаційні камери-автомати експозиції«Amplimat» виробництва фірми Muller, що застосовуються на різних робочих місцях у сучасному рентгенівському апараті. Камери можна сенсибілізувати окремо чи все одночасно.
В Угорщині, за винятком масового огляду легень на туберкульоз, автомати під час зйомок застосовуються рідко, хоча їх поширення було б бажано з точки зору зменшення променевого навантаження на досліджуваного. При зйомках, коли застосовується автомат експозиції, потрібно відповідно до досліджуваної частини тіла встановити лише анодне напруження рентгенівської трубки, а кількість електрики вибирається автоматично.
Фотоелектричні автомати експозиції. В Угорщині застосовується три типи:
1. Фотоекспономегпр (фотометр типу FMO 7), який застосовується для камер «Odelca». Він складається з двох частин: чутливого елемента (датчика) з попереднім підсилювачем та підсилювача потужності з релейним механізмом. Чутлива частина фотоекспонометра укріплюється на нижній частині камери так, щоб фотоелемент був спрямований на екран. Ця частина, крім фотоелемента, містить дві електронні лампи попереднього підсилювача. Відповідно до нерівномірного світіння екрана, що просвічує, напруга, що з'являється на фотоелементі, непостійна. Інша частина фотоекспонометра, з'єднана з джерелом живлення, є самостійним блоком і міститься в окремій коробці. Блок, що містить фотоелемент і попередній підсилювач, блок підсилювача потужності і релейного механізму з'єднані гнучким екранованим кабелем.
На рис. 10.28 зображено принципову електричну схему пристрою. Почорніння плівки регулюється за допомогою трубки, що знаходиться на блоці фотоелемента, та гвинта (рис. 10.28; R 10 та R 7). Почорніння збільшується, якщо ручку повертати за годинниковою стрілкою.
Робота фотоекспонометра: після увімкнення спрацьовує реле S2. Лампа L7 проводить, контакти К1 та К2 реле S2 замкнуті, лампа L6 замкнена, лампа L5 відключена, лампи L2, L3 та L4 проводять, струм через фотоелемент L1 не тече. При встановленні перемикача режиму роботи, що знаходиться на пульті керування рентгенівського апарату, у положенні «підготовка» контакти 1 та 2 замикаються. При цьому лампа L5 відмикається, лампа L7 замикається, реле S2 відпускає і К1, К2 розмикаються. При перемикачі режиму роботи в положенні «зйомка» екран камери «Odelca», що просвічує, починає світитися пульсуючим світлом, під дією якого фотоелемент генерує змінну напругу. Напруга, що виникає на фотоелементі, посилюється лампами L2 та L3. Анодний ланцюг L3 має коливальний контур, налаштований на частоту 100 гц.
Посилений сигнал подається на сітку керуючої лампи L4, що знаходиться в другому блоці, а потім через конденсатор С9 з ємністю 0,5 мкф на керуючу сітку L5. У той же час сигнал, зрушений фазою на 180', подається і на катод L5. L4 працює як стабілізатор сигналу.
Лампа L5 проводить під час позитивного напівперіоду сигналу на сітці, заряджає конденсатор С11 і замикає L6. При цьому L7 відкрита, реле S2 спрацьовує та вимикає експозицію.
Фотоекспонометр флюорограф типу «TuR». Існують два типи фотоекспонометрів. Вони вирізняються чутливими елементами. В одному з них як датчик і підсилювач використовується фотоелектронний помножувач, а в іншому фотоелемент і електронналампи. Кожен вимикає експозицію залежно від яскравості екрана.
2. Фотоекспонометр, зібраний на фотоелектронному помножувачі та на електронних лампах у вигляді одного блоку, укріплений на флюорографічному тубусі так, щоб фотокатод помножувача отримував освітлення під певним кутом і з достатньою площею екрана через щілину в тубусі.
На бічній стінці фотоекспонометра знаходяться мережевий вимикач, запобіжник, контрольна лампочка та регулятор чутливості. З поворотом регулятора чутливості проти годинникової стрілки почорніння плівки збільшується, за годинниковою стрілкою зменшується. Принципова електрична схема фотоекспонометра показано на рис. 10.29.
Принцип роботи полягає в тому, що вихідний струм фотоелектронного помножувача заряджає конденсатор С5, внаслідок чого електронна лампа відмикається. Під дією анодного струму лампи спрацьовує реле s5, що перериває експозицію.
3. Фотоекспонометр, в якому як датчик використовується фотоелемент, зазвичай складається з двох блоків. Його важлива схема показана на рис. 10:30. Блок, що містить фотоелемент та попередній підсилювач, зміцнюється на флюорографічний тубус так, щоб фотоелемент отримував світло з середини екрана через щілину тубуса. Друга частина фотоекспонометра, що містить блок живлення та підсилювач потужності, приєднується до пульта керування рентгенівського апарату електрично та механічно роз'ємним з'єднанням. Схема працює в такий спосіб. У вихідному стані електронна лампа AF 7 заряджає конденсатор С1. При включенні експозиції реле М спрацьовує і його контакти m1 замикаються, позитивно заряджаючи обкладку конденсатора С1, підключається до катода лампи AF 7.Таким чином, С1 виявляється підключеним між сіткою і катодом AF 7 так, що напруга конденсатора замикає лампу. Якщо на фотоелемент потрапляє світло, то по ньому потече пропорційний інтенсивності світла струм, що розряджає конденсатор С1. Коли напруга С1 в процесі розряду зменшується до напруги замикання лампи AF 7 тоді лампа відмикається і по ній потече струм. При цьому потенціал сітки тиратрону S1 - 02 стає позитивним, тиратрон запалюється, реле N, підключене в анодному ланцюзі тиратрону, спрацьовує, його контакти n1 розмикаються і переривають експозицію. Кожен із двох типів фотоекспонометрів працює задовільно. Фотоекспонометр з фотоелементом є ще повністю розробленою конструкцією.