專利名稱：便攜式x射線機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種X射線機(jī)，特別涉及一種便攜式X射線機(jī)。
背景技術(shù)：
1895年德國(guó)物理學(xué)家倫琴在研究陰極射線管時(shí)意外發(fā)現(xiàn)了 X射線，很快將其應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，到了 20世紀(jì)10 20年代，出現(xiàn)了醫(yī)用常規(guī)診斷X射線機(jī)，到20世紀(jì)60年代中、末期，已形成了較完整的診斷用X射線機(jī)系列，如胃腸X射線機(jī)、普通攝片機(jī)、胸片攝影機(jī)、牙科用X射線機(jī)、乳腺X射線機(jī)、移動(dòng)拍片機(jī)等等，不過這些設(shè)備都是在醫(yī)院或一些專業(yè)醫(yī)療機(jī)構(gòu)中裝備使用，然而隨著X射線機(jī)應(yīng)用技術(shù)的拓展，如很多急救、惡劣、復(fù)雜環(huán)境中，在戰(zhàn)地、搶險(xiǎn)救災(zāi)、體育競(jìng)技賽場(chǎng)、小動(dòng)物的救治等過程中，這些笨重的固定裝備已不能發(fā)揮其應(yīng)有的功能，由此產(chǎn)生了便攜式X射線機(jī)。由于便攜式X射線機(jī)集中X射線發(fā)生部和控制部為一體，具有卓越的靈活配置性。特別在很多由于不能使用大型X射線機(jī)的地方得到了最大的體現(xiàn)，如社區(qū)醫(yī)療，農(nóng)村醫(yī)療，VIP上門診斷，體檢車，國(guó)家災(zāi)害救助，政府開發(fā)援助(ODA)，國(guó)際性援助，放射研究教學(xué)機(jī)關(guān)，體育俱樂部，寵物醫(yī)院等。便攜式X射線機(jī)也是戰(zhàn)地、搶險(xiǎn)救災(zāi)等情況下開展醫(yī)療救治的重要裝備。我國(guó)現(xiàn)有的便攜式X射線機(jī)，采用工頻設(shè)計(jì)，整機(jī)主要分為X射線球管、控制臺(tái)、機(jī)架及機(jī)箱幾部分，其中有一個(gè)體積笨重的自耦變壓器，電路結(jié)構(gòu)陳舊、機(jī)器結(jié)構(gòu)不合理、整機(jī)效能低，曝光參數(shù)的準(zhǔn)確性和重復(fù)性差，射線量不穩(wěn)定，散射線強(qiáng)，體積大，不方便攜帶，展開工作時(shí)間長(zhǎng)，機(jī)械性能差，操作不方便，不適于腰椎、骨盆等身體較厚部位的投照檢查。因此不斷研究X射線控制相關(guān)技術(shù)，比如如何減小設(shè)備的體積、使其具有更好的便攜性，提高高壓直流電源的穩(wěn)定性、可靠性和可重復(fù)性，提高X射線劑量的穩(wěn)定性和能源使用的高效率，是我國(guó)便攜式X射線機(jī)研究與發(fā)展的趨勢(shì)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的便攜式X射線機(jī)存在電路結(jié)構(gòu)陳舊、機(jī)器結(jié)構(gòu)不合理、整機(jī)效能低、曝光參數(shù)的準(zhǔn)確性和重復(fù)性差，射線量不穩(wěn)定、散射線強(qiáng)、體積大不方便攜帶、展開工作時(shí)間長(zhǎng)、機(jī)械性能差、操作不方便、不適于腰椎骨盆等身體較厚部位的投照檢查等缺點(diǎn)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種便攜式X射線機(jī)，包含整流濾波電路、X線球管、燈絲用逆變器、燈絲用變壓器、控制面板，其特征在于，還包含橋式逆變電路、高頻變壓器、倍壓整流電路、ARM微處理器；所述橋式逆變電路的輸入與整流濾波電路的輸出連接，橋式逆變電路的輸出與高頻變壓器的輸入連接，所述二倍壓整流電路的輸入與高頻變壓器的輸出連接，二倍壓整流電路的輸出與X線球管連接，所述ARM微處理器與控制面板相連；[0009]所述的橋式逆變電路，是將整流濾波后的信號(hào)逆變?yōu)?0kHz的高頻信號(hào)；所述的高頻變壓器，是將逆變后的40kHz高頻信號(hào)由^OV升為25kV ；所述的倍壓整流電路，是二倍壓整流電路，能夠?qū)?0kHz，25kV的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)?0kV的穩(wěn)定直流電；所述的ARM微處理器，是采用32位ARM微處理器，并擴(kuò)展了 FLASH(存儲(chǔ)芯片)、SDRAM (動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器)、UART (通用異步接收/發(fā)送裝置)、JTAG調(diào)試接口等模塊，能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)下達(dá)的指令及高壓發(fā)生器的工作狀態(tài)反饋到計(jì)算機(jī)，再把經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后的信息輸送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，去控制高壓發(fā)生等部件，從而對(duì)kV、mA和曝光時(shí)間進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，除此之外，還具有自行處理故障的功能。便攜式X射線機(jī)工作原理一電源電壓Q20V、50Hz)經(jīng)過整流、濾波、橋式逆變器后變?yōu)?0kHz的高頻信號(hào)，再通過高頻變壓器、倍壓整流電路后，采用正負(fù)電源供電的方式將初級(jí)電壓變成IOOkV穩(wěn)定的直流電，送給X線球管，同時(shí)精確地獲取組合機(jī)頭的動(dòng)態(tài)信號(hào)，用于X射線高壓的控制。采用本實(shí)用新型具備以下優(yōu)點(diǎn)1、變頻技術(shù)的應(yīng)用使X射線機(jī)的輸出X射線質(zhì)量提高；2、對(duì)kV、mA可實(shí)時(shí)控制，X射線輸出穩(wěn)定，重復(fù)性好；3、實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)小型化，根據(jù)變壓器電源傳輸原理，提高頻率可以減小鐵心的截面積和線圈的匝數(shù)，從而可以減小電源的體積和重量，滿足其便攜性；4、由于逆變是直流轉(zhuǎn)化為交流的過程，所以可采用直流供電，這可利用電池解決電源的問題，對(duì)缺少交流電或電源等條件差的場(chǎng)合，具有特殊的意義。

圖1是高頻逆變器工作原理框圖；圖2是高頻高壓發(fā)生裝置系統(tǒng)硬件原理圖；圖3是控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。如圖1所示，一種便攜式X射線機(jī)，包含整流濾波電路、X線球管、燈絲用逆變器、燈絲用變壓器、控制面板，其特征在于，還包含橋式逆變電路、高頻變壓器、倍壓整流電路、ARM微處理器；所述的橋式逆變電路，用于將整流濾波電路輸出的信號(hào)逆變?yōu)?0kHz的高頻信號(hào)；所述的高頻變壓器，用于將逆變后的40kHz高頻信號(hào)由^OV升為25kV ；所述的倍壓整流電路，是二倍壓整流電路，能夠?qū)?0kHz，25kV的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)?0kV的穩(wěn)定直流電；所述的ARM微處理器，是采用32位ARM微處理器，并擴(kuò)展了 FLASH(存儲(chǔ)芯片)、SDRAM (動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器)、UART (通用異步接收/發(fā)送裝置)、JTAG調(diào)試接口等模塊，能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)下達(dá)的指令及高壓發(fā)生器的工作狀態(tài)反饋到計(jì)算機(jī)，再把經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后的信息輸送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，去控制高壓發(fā)生等部件，從而對(duì)kV、mA和曝光時(shí)間進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，除此之外，還具有自行處理故障的功能。如圖2所示，便攜式X射線機(jī)工作原理一電源電壓(220V、50Hz)經(jīng)過整流、濾波、橋式逆變器后變?yōu)?0kHz的高頻信號(hào)，再通過高頻變壓器、倍壓整流電路后，采用正負(fù)電源供電的方式將初級(jí)電壓變成IOOkV穩(wěn)定的直流電，送給X線球管，同時(shí)精確地獲取組合機(jī)頭的動(dòng)態(tài)信號(hào)，用于X射線高壓的控制。如圖3所示，控制系統(tǒng)將選用Samsung公司的S3C44B0X芯片，S3C44B0X是基于ARM7TDMI為內(nèi)核的32位RISC處理器。S3C44B0X還提供以下主要部件8KB Cache、可選的內(nèi)部SRAM、2通道UART、4通道DMA、系統(tǒng)管理器(芯片選擇邏輯、FP/ED0/SDRAM控制器)、6通道帶P麗的定時(shí)器、I/O 口、RTC、8通道12位ADC、I2C/IIS總線接口、同步SIO接口和成對(duì)時(shí)鐘PLL。
權(quán)利要求1.便攜式X射線機(jī)，包含整流濾波電路、X線球管、燈絲用逆變器、燈絲用變壓器、控制面板，其特征在于，還包含橋式逆變電路、高頻變壓器、倍壓整流電路、ARM微處理器，所述橋式逆變電路的輸入與整流濾波電路的輸出連接，橋式逆變電路的輸出與高頻變壓器的輸入連接，所述二倍壓整流電路的輸入與高頻變壓器的輸出連接，二倍壓整流電路的輸出與X線球管連接，所述ARM微處理器與控制面板相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式X射線機(jī)，其特征在于所述的橋式逆變電路，用于將整流濾波電路輸出的信號(hào)逆變?yōu)?0kHz的高頻信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式X射線機(jī)，其特征在于所述的高頻變壓器，用于將逆變后的40kHz高頻信號(hào)由^OV升為25kV。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式X射線機(jī)，其特征在于所述的倍壓整流電路，是二倍壓整流電路，能夠?qū)?0kHz，25kV的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)?0kV的穩(wěn)定直流電。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式X射線機(jī)，其特征在于所述的ARM微處理器，是采用32位ARM微處理器，并擴(kuò)展了 FLASH、SDRAM、UART、JTAG調(diào)試接口模塊。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種便攜式X射線機(jī)，包含整流濾波電路、X線球管、燈絲用逆變器、燈絲用變壓器、控制面板，其特征在于，還包含橋式逆變電路、高頻變壓器、倍壓整流電路、ARM微處理器；工作原理一電源電壓(220V、50Hz)經(jīng)過整流、濾波、橋式逆變器后變?yōu)?0kHz的高頻信號(hào)，再通過高頻變壓器、倍壓整流電路后，采用正負(fù)電源供電的方式將初級(jí)電壓變成100kV穩(wěn)定的直流電，送給X線球管，同時(shí)精確地獲取組合機(jī)頭的動(dòng)態(tài)信號(hào)，用于X射線高壓的控制。采用本實(shí)用新型具有輸出X射線質(zhì)量高、輸出穩(wěn)定、重復(fù)性好、結(jié)構(gòu)小型化便于攜帶，另外該設(shè)備可采用直流供電，在供電條件差的場(chǎng)合具有特殊的意義。
文檔編號(hào)H05G1/08GK202335054SQ20112029660
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月16日
發(fā)明者張學(xué)龍, 楊磊, 黃勇 申請(qǐng)人:上海碧埃荻電子科技有限公司