1、 第二章第二章 X线机基本装置线机基本装置第二节第二节 高压发生装置高压发生装置 第二章第二章 X线机基本装置线机基本装置v高压发生器高压发生器v高压变压器高压变压器v灯丝变压器灯丝变压器v高压整流器高压整流器v高压电缆、高压插头及插座高压电缆、高压插头及插座v高压交换闸高压交换闸v变压器油变压器油教学内容教学内容 第二章第二章 X线机基本装置线机基本装置v掌握各高压部件的基本结构和作用。掌握各高压部件的基本结构和作用。教学目标教学目标 第二章第二章 X线机基本装置线机基本装置诊断用诊断用X线机线机X线发生装置线发生装置外围装置外围装置X线管装置线管装置高压发生装置高压发生装置控制装置控制装置
2、机械辅助装置机械辅助装置影像装置影像装置记录装置记录装置 第二章第二章 X线机基本装置线机基本装置一一、高压发生器高压发生器 作用：作用：产生产生X X线管所需的高压和灯丝加热电压。线管所需的高压和灯丝加热电压。结构：结构：高压变压器、灯丝加热变压器、高压整高压变压器、灯丝加热变压器、高压整流器、高压插头、高压插座、高压交换闸等。流器、高压插头、高压插座、高压交换闸等。第二章第二章 X线机基本装置线机基本装置 第二章第二章 X线机基本装置线机基本装置 第二章第二章 X线机基本装置线机基本装置高压变压器体积大小与其高压电源的频率有关。高压变压器体积大小与其高压电源的频率有关。简化的变压器方程为：
3、简化的变压器方程为：U=U=kfNAkfNA U U：变压器输出电压；：变压器输出电压；N N：绕组匝数；：绕组匝数；f f：电源频率；：电源频率；A A：铁芯横截面积：铁芯横截面积 中、大型工频中、大型工频X X线机高压发生器体积较大，需要单线机高压发生器体积较大，需要单独设置。中、高频逆变独设置。中、高频逆变X X线机由于电源频率提高，高压线机由于电源频率提高，高压发生器体积变小，一般放置在控制台内。发生器体积变小，一般放置在控制台内。第二章第二章 X线机基本装置线机基本装置二二、高压变压器高压变压器作用：作用：产生交流高压，升压变压器产生交流高压，升压变压器结构：结构：铁芯、初级绕组、次
4、级绕组、绝缘材料和固定铁芯、初级绕组、次级绕组、绝缘材料和固定 组件等。组件等。第二章第二章 X线机基本装置线机基本装置1 1、铁芯：闭合式导磁体，、铁芯：闭合式导磁体，0.35mm0.35mm厚的硅钢片叠成。厚的硅钢片叠成。C C型卷绕铁芯型卷绕铁芯，卷绕紧密，间隙小，接缝少，减少，卷绕紧密，间隙小，接缝少，减少漏磁和磁化电流，具有重量轻、体积小的特点。漏磁和磁化电流，具有重量轻、体积小的特点。第二章第二章 X线机基本装置线机基本装置2 2、初级绕组：匝数少，一般数百匝；电压不高，、初级绕组：匝数少，一般数百匝；电压不高，一般一般500V500V以下，通过的瞬时电流大，对绕组层间绝以下，通过
5、的瞬时电流大，对绕组层间绝缘强度要求不高，缘强度要求不高，一般采用厚度为一般采用厚度为0.12mm的电缆的电缆纸或多层纸或多层0.02mm的电容器纸作为绝缘介质。初级的电容器纸作为绝缘介质。初级绕组导线多采用绕组导线多采用线径较粗的纱包或玻璃丝包扁铜线线径较粗的纱包或玻璃丝包扁铜线分层绕在绝缘筒上。分层绕在绝缘筒上。有的高压变压器将初级绕组绕有的高压变压器将初级绕组绕成两个，同相串联或并联后使用。初级绕组的直流成两个，同相串联或并联后使用。初级绕组的直流电阻很小，一般在电阻很小，一般在1欧姆以下。欧姆以下。第二章第二章 X线机基本装置线机基本装置3 3、次级绕组：、次级绕组：多采用线径较细的油
6、性或高强度漆多采用线径较细的油性或高强度漆包线；总匝数多，在数万至数十万之间，输出电压包线；总匝数多，在数万至数十万之间，输出电压高，一般分两组绕制。高，一般分两组绕制。两个次级绕组串连，套在初两个次级绕组串连，套在初级绕组外面。初、次级间必须有良好的绝缘。级绕组外面。初、次级间必须有良好的绝缘。第二章第二章 X线机基本装置线机基本装置 高压次级中心点接地后高压次级中心点接地后可获得与大地相同的零电可获得与大地相同的零电位，因此次级两根输出线位，因此次级两根输出线的任何一根对中心点的电的任何一根对中心点的电压，等于两根输出线间电压，等于两根输出线间电压的一半，这样可使高压压的一半，这样可使高压
7、变压器的绝缘要求降低一变压器的绝缘要求降低一半，构成高压变压器的各半，构成高压变压器的各种材料的耐压要求降低一种材料的耐压要求降低一半半次级绕组中心接地次级绕组中心接地 第二章第二章 X线机基本装置线机基本装置 由于次级中心点电位为由于次级中心点电位为零，可以把零，可以把mAmA表串接在次表串接在次级中心点处，安装在控制级中心点处，安装在控制台上，使控制台免受高压台上，使控制台免受高压威胁，从而保证操作人员威胁，从而保证操作人员的安全。的安全。次级绕组中心接地次级绕组中心接地 第二章第二章 X线机基本装置线机基本装置v在两个中心点接线柱上并在两个中心点接线柱上并联一对放电针或一个纸介联一对放电
8、针或一个纸介电容器，当管电流测量电容器，当管电流测量回路断路，中心点对地电回路断路，中心点对地电位升高时，放点针放电或位升高时，放点针放电或电容器击穿，将次级中心电容器击穿，将次级中心点对地短路，起到保护作点对地短路，起到保护作用。用。防电击保护装置防电击保护装置mAC 第二章第二章 X线机基本装置线机基本装置三三、灯丝变压器灯丝变压器作用：作用：为为X X线管提供灯丝加热电压。降压变压器。线管提供灯丝加热电压。降压变压器。双焦点双焦点X X线管需配备两个结构相同、规格不同的线管需配备两个结构相同、规格不同的灯丝变压器。灯丝变压器。结构：结构：铁芯、铁芯、初级绕组、初级绕组、次级绕组次级绕组
9、第二章第二章 X线机基本装置线机基本装置 1 1、铁芯：、铁芯：一般用一般用0.35mm涂漆硅钢片以交错叠片涂漆硅钢片以交错叠片的方法制成口字形或的方法制成口字形或C字形，字形，2 2、初级绕组：电流、初级绕组：电流很很小、小、一般用线径细的漆包线一般用线径细的漆包线分数层绕在用黄蜡绸或绝缘纸包好的阶梯形臂上，分数层绕在用黄蜡绸或绝缘纸包好的阶梯形臂上，层间用绝缘纸绝缘，总层间用绝缘纸绝缘，总匝数匝数10001000匝左右。匝左右。初级绕组初级绕组可直接绕在经绝缘后的铁心上，或绕在绝缘筒上再可直接绕在经绝缘后的铁心上，或绕在绝缘筒上再套在铁心外面。套在铁心外面。3 3、次级绕组：电流较大、多用
10、线径粗的纱包或玻、次级绕组：电流较大、多用线径粗的纱包或玻璃丝包扁铜线分层绕制、总匝数璃丝包扁铜线分层绕制、总匝数1010多匝，多匝，初、次级初、次级之间用绝缘强度较高的绝缘筒作绝缘材料。之间用绝缘强度较高的绝缘筒作绝缘材料。第二章第二章 X线机基本装置线机基本装置特点：特点：足够的容量：足够的容量：属连续负荷工作属连续负荷工作初次级间足够的绝缘强度初次级间足够的绝缘强度：灯丝变压器次级绕组：灯丝变压器次级绕组的一端与高压变压器次级绕组的一端相连，当高压的一端与高压变压器次级绕组的一端相连，当高压变压器工作时，灯丝变压器次级绕组电位很高，这变压器工作时，灯丝变压器次级绕组电位很高，这就要求初、
11、次级间具有良好的绝缘，绝缘强度不能就要求初、次级间具有良好的绝缘，绝缘强度不能低于高压变压器最高输出电压的一半。低于高压变压器最高输出电压的一半。次级输出电压低：次级输出电压低：灯丝变压器初级电压在灯丝变压器初级电压在100100220V220V之间，次级电压在之间，次级电压在5 512V12V之间，功率在之间，功率在100W100W左左右。右。第二章第二章 X线机基本装置线机基本装置四四、高压整流器高压整流器 X X线管阳、阴极间所需是直流高压，高线管阳、阴极间所需是直流高压，高压变压器提供的是交流高压，两者之间需加压变压器提供的是交流高压，两者之间需加整流装置。整流装置。X线管自整流线管自
12、整流高压真空整流管高压真空整流管半导体整流器半导体整流器 第二章第二章 X线机基本装置线机基本装置vX线管本身可以看成是一个真空电子二极管，线管本身可以看成是一个真空电子二极管，具有单向导电特性，即整流作用。具有单向导电特性，即整流作用。v正向电压时，产生正向电压时，产生X线。逆向电压时，不辐线。逆向电压时，不辐射射X线。线。X线输出效率低，不能充分发挥线输出效率低，不能充分发挥X线线管的额定容量。管的额定容量。v逆向电压时无逆向电压时无X线产生，逆电压很高，容易线产生，逆电压很高，容易导致高压电缆、高压插头、高压插座、导致高压电缆、高压插头、高压插座、X线线管等高压元器件的击穿损坏。管等高压
13、元器件的击穿损坏。mACX线管自整流线管自整流 第二章第二章 X线机基本装置线机基本装置高压真空整流管高压真空整流管 属真空玻璃器件，属真空玻璃器件，易碎、体积大、寿命易碎、体积大、寿命短、需专用灯丝加热短、需专用灯丝加热变压器提供灯丝加热变压器提供灯丝加热电压。电路复杂，基电压。电路复杂，基本淘汰。本淘汰。第二章第二章 X线机基本装置线机基本装置半导体整流器半导体整流器应用最广泛的是应用最广泛的是高压硅整高压硅整流器流器，也称高压硅堆。具，也称高压硅堆。具有体积小、机械强度高、有体积小、机械强度高、绝缘性能好、寿命长、性绝缘性能好、寿命长、性能稳定、正向电压降小、能稳定、正向电压降小、无需专
14、用灯丝变压器等优无需专用灯丝变压器等优点，简化了电路结构，缩点，简化了电路结构，缩小了变压器体积。小了变压器体积。第二章第二章 X线机基本装置线机基本装置五五、高压电缆、高压插头及插座高压电缆、高压插头及插座 高压电缆的作用是将高压发生装置产生的高压高压电缆的作用是将高压发生装置产生的高压输送到输送到X X线管的两极，同时把灯丝加热电压输送到线管的两极，同时把灯丝加热电压输送到X X线管的阴极。高压插头、插座是高压电缆与线管的阴极。高压插头、插座是高压电缆与X X线管线管和高压发生器的连接器件。和高压发生器的连接器件。第二章第二章 X线机基本装置线机基本装置1 1、高压电缆：、高压电缆：按芯线
15、分布位置，分同轴式和非同轴式两种。按芯线分布位置，分同轴式和非同轴式两种。第二章第二章 X线机基本装置线机基本装置（1 1）导电芯线：）导电芯线：最内层，铜丝制成，外包绝缘橡最内层，铜丝制成，外包绝缘橡皮，约厚皮，约厚1mm1mm，其绝缘要求：能承受，其绝缘要求：能承受50Hz50Hz、1000V1000V交流电实验交流电实验5 5分钟不击穿。主要作用：传送电压，分钟不击穿。主要作用：传送电压，分二芯分二芯(单焦点单焦点X X线管线管)、三芯、三芯(双焦点双焦点X X线管线管)和四和四芯芯(三极三极X X线管线管)。（2 2）高压绝缘层：）高压绝缘层：使芯线的高电压与大地绝缘。使芯线的高电压与
16、大地绝缘。主要有天然橡胶制成，呈灰白色。具有良好的机主要有天然橡胶制成，呈灰白色。具有良好的机械强度和韧性，在一定范围内可弯曲，其耐压要械强度和韧性，在一定范围内可弯曲，其耐压要求一般在求一般在5050200Kv200Kv之间。之间。第二章第二章 X线机基本装置线机基本装置（3 3）半导体层：）半导体层：灰黑色，消除绝缘层与屏蔽层之灰黑色，消除绝缘层与屏蔽层之间的静电场，防止静电放电，破坏高压绝缘层的间的静电场，防止静电放电，破坏高压绝缘层的绝缘性能。绝缘性能。非同轴式电缆结构中，芯线外围还有一层半非同轴式电缆结构中，芯线外围还有一层半导体层，称为导体层，称为内半导体层内半导体层，其主要作用是
17、使芯线，其主要作用是使芯线与高压绝缘层见电场分布均匀，与高压绝缘层见电场分布均匀，（4 4）金属屏蔽层：）金属屏蔽层：镀锡铜丝，接地保护，防高压镀锡铜丝，接地保护，防高压电缆击穿造成操作者和患者高压电击。电缆击穿造成操作者和患者高压电击。（5 5）保护层：）保护层：加强机械强度。加强机械强度。第二章第二章 X线机基本装置线机基本装置2 2、高压插头及插座：、高压插头及插座：第二章第二章 X线机基本装置线机基本装置六六、高压交换闸高压交换闸 将高压和灯丝加热电压切换到需要工作的将高压和灯丝加热电压切换到需要工作的X X线线管管 (多球管的多球管的X X线机高压发生器内才有线机高压发生器内才有 )
18、。多为电磁接触器式，由两组高压交换闸组成，多为电磁接触器式，由两组高压交换闸组成，一组做阳极高压切换，一组做阴极高压和灯丝加热一组做阳极高压切换，一组做阴极高压和灯丝加热电压切换。两组高压交换闸同步工作。结构包括铁电压切换。两组高压交换闸同步工作。结构包括铁芯、线圈、衔铁和带有触点的高压绝缘臂。工作原芯、线圈、衔铁和带有触点的高压绝缘臂。工作原理与普通接触器相同。理与普通接触器相同。第二章第二章 X线机基本装置线机基本装置透视时，高压交换闸透视时，高压交换闸线圈线圈J J0 0不得电，高压交不得电，高压交换闸的常闭触点将换闸的常闭触点将X X线线管管XGXG1 1接到高压次级电接到高压次级电路
19、和灯丝加热电路。路和灯丝加热电路。摄影时，高压交换闸摄影时，高压交换闸线圈线圈J J0 0得电，其常开触得电，其常开触点闭合，将点闭合，将X X线管线管XGXG2 2接接到高压次级电路和灯到高压次级电路和灯丝加热电路。丝加热电路。第二章第二章 X线机基本装置线机基本装置七七、变压器油变压器油 又称绝缘油，存在于高压发生器和又称绝缘油，存在于高压发生器和X X线管头中线管头中，用以增强高压绝缘能力和散热。，用以增强高压绝缘能力和散热。主要性能包括：主要性能包括：电介质强度高电介质强度高(X(X线管管套和高线管管套和高压发生器中要求达到压发生器中要求达到40kV40kV，即要求油中不能含有水，即要
20、求油中不能含有水分或杂质、密闭防吸潮分或杂质、密闭防吸潮)、燃烧点和闪燃点高、导、燃烧点和闪燃点高、导热系数高、化学性能稳定、黏度低、凝固点低、比热系数高、化学性能稳定、黏度低、凝固点低、比重、颜色等。重、颜色等。第二章第二章 X线机基本装置线机基本装置课堂小结课堂小结 1 1、高压发生器由高压变压器、高压发生器由高压变压器、X X线管灯丝变压器、线管灯丝变压器、高压整流器、高压交换闸、高压插头和插座等高压高压整流器、高压交换闸、高压插头和插座等高压元器件构成。按要求组装后置于方形或圆形钢板制元器件构成。按要求组装后置于方形或圆形钢板制成的箱体内。其作用主要是给成的箱体内。其作用主要是给X X
21、线管提供直流高压线管提供直流高压和灯丝加热电压。和灯丝加热电压。第二章第二章 X线机基本装置线机基本装置课堂小结课堂小结 2 2、高压变压器的特点主要有：高压变压器次级、高压变压器的特点主要有：高压变压器次级中心点接地。中心点接地。输出电压高、次级输出的交流电输出电压高、次级输出的交流电压很高。压很高。设计容量小于最高输出容量。设计容量小于最高输出容量。体积小、体积小、重量轻。灯丝加热变压器的特点主要有：次级绕重量轻。灯丝加热变压器的特点主要有：次级绕组电位很高。次级输出电压低。组电位很高。次级输出电压低。次级电流较次级电流较大大 。第二章第二章 X线机基本装置线机基本装置课堂测评课堂测评 1
22、 1、灯丝变压器是（、灯丝变压器是（）。）。A.A.升压变压器升压变压器 B.B.降压变压器降压变压器 C.C.等压变压器等压变压器 D.D.磁饱和变压器磁饱和变压器 2 2、高压变压器工作时，次极是（、高压变压器工作时，次极是（）。）。A.A.电压高、电流小电压高、电流小 B.B.电压高、电流大电压高、电流大 C.C.电压低、电流小电压低、电流小 D.D.电压低、电流大电压低、电流大 第二章第二章 X线机基本装置线机基本装置课后作业课后作业1 1、简述各高压部件的结构特点、原理与用途。、简述各高压部件的结构特点、原理与用途。2 2、简述高压电缆各层结构及作用，高压插头插入插、简述高压电缆各层结构及作用，高压插头插入插座时应如何处理。座时应如何处理。
