So sánh X quang cao tần đồng bộ kỹ thuật số 1800 DR Volition và máy chỉnh lưu nâng cấp DR

Nguồn điện cao áp thứ cấp của máy X-quang chỉnh lưu đại khái có dạng tự chỉnh lưu một pha, chỉnh lưu nửa sóng một pha, chỉnh lưu toàn sóng một pha, chỉnh lưu toàn sóng ba pha, chỉnh lưu sóng ba pha mười hai xung (12 nhịp), v.v. Các hình thức chỉnh lưu khác nhau, hệ số gợn sóng điện áp (hệ số gợn sóng) đặt vào hai đầu ống tia X là rất khác nhau. Trong đó, hệ số gợn sóng điện áp đầu ra của chỉnh lưu nửa sóng một pha (bao gồm cả tự chỉnh lưu) là lớn nhất (100%), chỉnh lưu sóng ba pha 12 xung là nhỏ nhất (3,4%).

Nếu hiệu điện thế đặt vào hai đầu ống tia X thay đổi liên tục từ 0 đến giá trị lớn nhất theo thời gian thì trong một chu kì thay đổi, chỉ có một giá trị điện áp nhỏ gần đỉnh điện áp là gia tốc bóng phát tia phát ra các điện tử tự do. Chỉ các điện tử này mới có thể nhận được năng lượng mà chúng ta đặt trước trên máy (tức là kVp), như vậy các photon tia X được tạo ra mới hữu ích cho việc chụp ảnh, và năng lượng của các photon tia X được tạo ra ở phần thời gian còn lại thấp hơn nhiều so với năng lượng đặt trước. Các photon tia X như vậy không hữu ích cho mục đích chụp ảnh mà chỉ làm tăng liều lượng tia hấp thụ của bệnh nhân.

Quá trình làm việc của máy phát tia X trung (cao) tần như sau: Sau khi nguồn điện xoay chiều tần số 50 Hz được chỉnh lưu bằng điốt và khử sóng bằng tụ điện thành điện áp một chiều, nó được chuyển thành điện áp sóng vuông có tần số nhất định bằng bộ biến tần. Sau khi tăng áp, chỉnh lưu và lọc sóng bằng bộ biến áp, nó sẽ trở thành điện áp cao DC trơn và được đưa đến hai đầu của ống tia X. Cùng lúc đó, mạch lấy mẫu lấy mẫu điện áp ống và gửi giá trị lấy mẫu đến bộ so sánh để so sánh với giá trị điện áp ống đặt trước. Nếu giá trị lấy mẫu thấp hơn giá trị đặt trước, bộ điều chỉnh sẽ gửi tín hiệu điều chỉnh để tăng tần số của bộ biến tần hoặc tăng độ rộng xung của đầu ra bộ biến tần cho đến khi giá trị lấy mẫu từ điện áp ống thực tế bằng giá trị đặt trước. Ngược lại, nếu giá trị lấy mẫu cao hơn giá trị đặt trước thì mạch điều chỉnh giảm tần số hoạt động của biến tần hoặc giảm độ rộng xung cho đến khi giá trị lấy mẫu bằng giá trị đặt trước. Tương tự, phương pháp tương tự được sử dụng để điều chỉnh và kiểm soát dòng điện ống.

Điểm khác nhau giữa X quang chỉnh lưu và trung/cao tần

1. Độ chính xác của điều chỉnh thông số chụp (kV, mA, ms hoặc mAs): Độ chính xác kiểm soát chụp của máy X quang chỉnh lưu thay đổi rất nhiều tùy vào phương pháp chỉnh lưu. Máy phát tia X trung (cao) tần dụng phương pháp đặt trước điện áp và điều chỉnh phản hồi, độ chính xác điều khiển cao. Bằng cách này, thành phần tia mềm trong chùm photon tia X có thể giảm đáng kể, liều bức xạ bệnh nhân phải nhận giảm, chất lượng của ảnh chụp tia X có thể được cải thiện. Thứ hai, hiệu suất đầu ra của ống tia X cũng được cải thiện.
2. Cấu tạo đơn giản: Vì các giá trị kV và mA của máy phát tia X trung/cao tần được đặt trước và điều chỉnh phản hồi tương ứng nên không có nút bấm và công tắc cơ học, mạch bù kV.
3. Dễ dàng điều khiển bằng máy tính và có mức độ tự động hóa cao: Vì máy phát tia X tần số cao và trung bình sử dụng phương pháp điều khiển và điều chỉnh hoàn toàn bằng điện tử, không có cơ cấu servo cơ khí, thuận tiện cho việc điều khiển máy tính và cải thiện mức độ tự động hóa;
4. Do không có tiếp điểm và nút bấm cơ khí, không những tốc độ phản hồi nhanh, độ chính xác thông số đầu ra cao mà còn có thể điều chỉnh kV và mA trong quá trình chụp;
5. Do sử dụng các phần tử lưu trữ năng lượng, yêu cầu cung cấp năng lượng của bộ nguồn giảm đi rất nhiều, thậm chí có thể sử dụng dòng điện một chiều để cung cấp điện (thiết bị kiểm tra bằng tia X tần số công suất lớn thường yêu cầu bộ cấp nguồn đường dây chuyên dụng);
6. Do tần số cao nên theo phương trình máy biến áp, thể tích của máy biến áp cao áp có thể giảm đi rất nhiều, điều này thuận tiện cho việc thu nhỏ máy phát tia X công suất lớn;
7. Do kích thước máy biến áp nhỏ nên không những tiết kiệm được lõi sắt và dây đồng cần thiết để chế tạo máy phát cao áp mà còn giảm tiêu hao đồng và sắt của máy phát cao áp.

Do chùm tia X do máy phát tia X chỉnh lưu một pha tạo ra chứa nhiều tia mềm, bệnh nhân hấp thụ một liều lượng lớn, chất lượng ảnh không đảm bảo nên các nước phát triển như Châu Âu, Hoa Kỳ đã cấm sản xuất. Máy phát tia X ba pha 12 xung tần số nguồn có các nhược điểm như kích thước lớn, cấu trúc phức tạp, yêu cầu cung cấp điện cao, độ chính xác điều khiển thông số đầu ra thấp và mức độ tự động hóa thấp. Các nhà sản xuất nổi tiếng quốc tế không còn sản xuất những máy như thế này nữa.

Sự khác biệt giữa máy X-quang cao tần và máy chỉnh lưu:

Máy cao tần dùng để chỉ máy X-quang có tần số lớn hơn 20kHz, máy X-quang có tần số nhỏ hơn 400Hz là máy chỉnh lưu. Máy chỉnh lưu có gợn sin 100Hz sau khi nguồn điện tần số 50Hz được tăng áp và chỉnh lưu nguồn điện, sau khi lọc sóng vẫn còn trên 10% gợn sóng. Máy cao tần có tần số hoạt động cao, điện áp sau khi lọc cao, chỉnh lưu điện áp về cơ bản là DC không đổi, độ gợn sóng có thể nhỏ hơn 0,1%. Các hiệu điện thế cao thấp khác nhau tương ứng với các chùm tia điện tử có năng lượng khác nhau, do đó tạo ra tia X có bước sóng khác nhau. Quang phổ tia X càng đơn thì càng ít tán xạ và hình ảnh càng rõ nét. Phổ tia X của máy tường quy rất phức tạp, lượng tia X ở tần số đặc trưng trong cùng một thời điểm ít, vạch phân tán nhiều, ảnh bị mờ. Phổ tia X của máy cao tần đơn giản, ít vạch phân tán, hình ảnh rõ nét, tổng sản lượng tia X giảm hơn 50% so với máy chỉnh lưu.

Ưu điểm của máy X-quang cao tần:

1. Liều đầu ra cao, cao hơn 50% so với máy X-quang chỉnh lưu, các điều kiện chụp yêu cầu (kV, mAs) thấp.
2. Đầu ra tia X ổn định và có thể lặp lại. Cải thiện chất lượng hình ảnh.
3. Thu được tia X có chất lượng cao, các tia cùng phổ là tia đơn, tránh tác hại của tia mềm đối với cơ thể con người. Đồng thời giảm bớt các tia tán xạ giúp hình ảnh rõ nét hơn;
4. Kết cấu nhỏ gọn, giảm thể tích bàn điều khiển và máy phát cao áp.
5. Yêu cầu điều kiện cung cấp điện thấp.
6. Có lợi cho sự phát triển của y tế và tạo điều kiện cho việc số hóa công nghệ tia X.

Bảng so sánh