Портативный рентгеновский медицинский аппарат
Полезная модель относится к рентгеновским медицинским аппаратам, в частности к портативным рентгеновским медицинским аппаратам с импульсным режимом работы рентгеновского излучателя. Этот аппарат может быть использован в качестве переносного и/или перемещаемого диагностического аппарата в нестационарных условиях, например, как палатный в клиниках и больницах, в сельских больницах, а также в зоне боевых действий, МЧС и на скорой помощи. Портативный рентгеновский медицинский аппарат содержит рентгеновскую трубку, высоковольтный источник напряжения для питания рентгеновской трубки и размещенные в основании штатива накопительный конденсатор и его зарядное устройство. Результат достигается тем, что в заявленной полезной модели высоковольтный источник напряжения выполнен в виде системы двух связанных колебательных контуров, при этом индуктивность и емкость, образующие выходной колебательный контур источника, а также индуктивность входного колебательного контура, расположены в защитном кожухе рентгеновской трубки, а емкость входного контура расположена в основании штатива и снабжена функцией накопительного конденсатора, ее зарядное устройство содержит n параллельно включенных конвертеров, соединенных с первичной обмоткой повышающего трансформатора, которая подключена к сети переменного тока через развязывающий понижающий трансформатор, выпрямитель и фильтрующий конденсатор. Техническим результатом предложенного решения является повышение надежности высоковольтного источника напряжения для питания рентгеновской трубки.
Предлагаемая полезная модель относится к рентгеновским медицинским аппаратам, в частности к портативным рентгеновским медицинским аппаратам с импульсным режимом работы рентгеновского излучателя. Этот аппарат может быть использован в качестве переносного и/или перемещаемого диагностического аппарата в нестационарных условиях, например, как палатный в клиниках и больницах, в сельских больницах, а также в зоне боевых действий, МЧС и на скорой помощи.
Известен, например, портативный рентгеновский медицинский аппарат модели SY-HF-110 [описание аппарата фирмы SOYEE Product Inc, 2009.]. Данный аппарат состоит из рентгеновской трубки, расположенной в защитном кожухе, и высоковольтного источника напряжения, питающего рентгеновскую трубку. Высоковольтный источник конструктивно размещен в защитном кожухе рентгеновской трубки, образуя с рентгеновской трубкой единый моноблок источника излучения. Предусмотрены средства для закрепления моноблока на специальном штативе, обеспечивающем установку моноблока непосредственно у постели больного.
Недостатком данного аппарата является сравнительно большой вес моноблока (14 кг), что, естественно, увеличивает габариты и вес штатива. В целом вся конструкция такого устройства (моноблок со штативом) весит 18,1 кг. Такой аппарат может сравнительно легко передвигаться в условиях клиники или стационарного госпиталя, но совершенно непригоден в полевых условиях, в зоне боевых действий армии, МЧС, сельских больницах и т.д.
Известен также рентгеновский диагностический переносной аппарат 10Л6-01 АРМАН-6-01 [описание аппарата фирмы «ООО «МЕДЕЯ»», 2009.]. Он содержит рентгеновскую трубку, расположенную в защитном кожухе, в котором также расположен источник высокого напряжения, представляющий собой повышающий трансформатор, работающий на промышленной частоте. И рентгеновская трубка, и повышающий трансформатор обладают существенным весом и габаритами, в результате весь моноблок имеет значительный вес, что приводит к необходимости использования для перемещения аппарата громоздкого и тяжелого штатива (общий вес аппарата 40 кг).
Наиболее близким аналогом предлагаемой полезной модели является портативный рентгеновский медицинский аппарат ДИНА-2 [проспект «Портативный импульсный рентгеновский диагностический аппарат ДИНА-2», СП «Спектрофлэш», 1989.], в котором недостатки вышеописанных аппаратов устранены. Этот аппарат содержит размещенные в защитном кожухе рентгеновскую трубку и высоковольтный источник напряжения для рентгеновской трубки, выполненный в виде импульсного трансформатора, вторичная обмотка которого подключена к конструктивной выходной емкости для ее зарядки до величины рабочего напряжения рентгеновской трубки. Первичная обмотка этого трансформатора соединена через коммутатор с накопительным конденсатором, расположенным в основании штатива аппарата. Накопительный конденсатор, расположенный в штативе аппарата, подключен через зарядное устройство и выпрямитель непосредственно к сети 220 В 50 Гц. Зарядное устройство представляет собой набор последовательно соединенных n конвертеров, работающих на один высокочастотный трансформатор. Естественно, что надежность работы такой схемы определяется тщательностью подбора характеристик всех транзисторов, включенных в каждую цепочку.
Недостатком аппарата ДИНА-2 является сравнительно невысокая надежность, связанная как с конструкцией самого импульсного трансформатора, расположенного в защитном корпусе рентгеновской трубки, так и со схемой заряда накопительного конденсатора, подключенного к первичной обмотке трансформатора.
Техническим результатом предлагаемого решения является повышение надежности высоковольтного источника напряжения для питания рентгеновской трубки.
Достижение технического результата обеспечивается тем, что в портативном рентгеновском медицинском аппарате, содержащем рентгеновскую трубку, высоковольтный источник напряжения для питания рентгеновской трубки и размещенные в основании штатива накопительный конденсатор и его зарядное устройство, высоковольтный источник напряжения выполнен в виде системы двух связанных колебательных контуров, при этом индуктивность и емкость, образующие выходной колебательный контур источника, а также индуктивность входного колебательного контура, расположены в защитном кожухе рентгеновской трубки, а емкость входного контура расположена в основании штатива и снабжена функцией накопительного конденсатора, ее зарядное устройство содержит n параллельно включенных конвертеров, соединенных с первичной обмоткой повышающего трансформатора, которая подключена к сети переменного тока через развязывающий понижающий трансформатор, выпрямитель и фильтрующий конденсатор.
На фиг.1 схематически представлен предлагаемый портативный рентгеновский медицинский аппарат.
На фиг.2 представлена электрическая схема зарядного устройства.
Аппарат, изображенный на фиг.1 содержит защитный кожух 1, закрепленный на выносной горизонтальной стреле (на фиг.1 не показана) штатива (на фиг.1 не обозначен) с возможностью съема и поворота вокруг оси, перпендикулярной вертикальной несущей стойке 2 штатива. Стойка 2 жестко закреплена на основании 3 штатива. Основание 3 выполнено в виде полого прямоугольного параллелепипеда, внутри которого размещены накопительный конденсатор C1 и зарядное устройство 4. В защитном кожухе 1 размещены рентгеновская трубка 5, выходной контур (L2 С 2) и индуктивность L1 входного контура высоковольтного источника. Выходная емкость С2, подключена к трубке 5. Емкость С1 входного контура источника, выполняющая функцию накопительного конденсатора, размещена в основании 3 штатива и соединена высокочастотным кабелем 6 с индуктивностью L1 входного контура. Зарядное устройство 4 (см. фиг.2) содержит n параллельно включенных конвертеров 7, соединенных с первичной обмоткой повышающего трансформатора Тр2, которая подключена к сети переменного тока через развязывающий понижающий трансформатор Тр1, выпрямитель Д1 и фильтрующий конденсатор Сф.
Аппарат работает следующим образом: напряжение питающей сети 220 В 50 Гц с помощью понижающего трансформатора Тр1 понижается до 24 В, выпрямляется диодом Д1, фильтруется конденсатором Сф и подается на однотактный преобразователь, содержащий высокочастотный повышающий трансформатор Тр2, n параллельно включенных конвертеров 7 и высоковольтный выпрямитель (на фиг.2 не обозначен). В результате, все n конвертеров работают при сравнительно низком коллекторном напряжении, заряжая накопительный конденсатор C1 до напряжения порядка 10 кВ. Данное напряжение через коммутатор (на фиг.2 не показан) прикладывается к обмотке L1 системы связанных контуров, вследствие чего в обмотке L2 возникает импульс высокого напряжения, питающий рентгеновскую трубку 5.
Заявленное техническое решение было реализовано в опытном образце переносного медицинского аппарата с динамическим напряжением срабатывания рентгеновской трубки 130-140 кВ. Рентгеновский излучатель обладает весом 2 кг при габаритных размерах 
100 мм×350 мм, выходной конструктивной емкостью 50 пкФ. Указанные параметры позволяют использовать данный излучатель в качестве моноблока портативного медицинского аппарата для работы в полевых условиях. Зарядное устройство накопительного конденсатора обеспечивает надежную работу всех n транзисторов при сравнительно низком коллекторном напряжении и не требует их разбраковки по характеристикам в отличие от прототипа.
Таким образом, предлагаемое техническое решение обеспечивает высокую надежность работы высоковольтного источника напряжения для питания рентгеновской трубки.
Портативный рентгеновский медицинский аппарат, содержащий рентгеновскую трубку, высоковольтный источник напряжения для питания рентгеновской трубки и размещенные в основании штатива накопительный конденсатор и его зарядное устройство, отличающийся тем, что высоковольтный источник напряжения выполнен в виде системы двух связанных колебательных контуров, при этом индуктивность и емкость, образующие выходной колебательный контур источника, а также индуктивность входного колебательного контура расположены в защитном кожухе рентгеновской трубки, а емкость входного контура расположена в основании штатива и снабжена функцией накопительного конденсатора, ее зарядное устройство содержит n параллельно включенных конвертеров, соединенных с первичной обмоткой повышающего трансформатора, которая подключена к сети переменного тока через развязывающий понижающий трансформатор, выпрямитель и фильтрующий конденсатор.
