安檢設(shè)備用高頻X射線源研制.pdf

1、X射線源作為X射線成像設(shè)備的核心部件，在醫(yī)學(xué)和工業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用。利用X射線的穿透性可以進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)；利用X射線的熒光效應(yīng)可以進(jìn)行物質(zhì)的痕量分析。而傳統(tǒng)的X射線源普遍采用工頻高壓型發(fā)生器，使得X射線源的體積和重量大、效率低、能耗高。輸出X射線的穩(wěn)定性、重復(fù)性差，導(dǎo)致成像質(zhì)量低。本文將開關(guān)電源技術(shù)和單片機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用到X射線源的研制中，設(shè)計(jì)并研制了一臺(tái)額定管壓150KV，額定管流2mA的安檢設(shè)備用高頻X射線源。 本文緒論部分

2、介紹了X射線源的基本結(jié)構(gòu)，指出論文的課題來(lái)源及論文的主要研究工作。第二部分對(duì)負(fù)載諧振型逆變器的工作原理和頻率特性及高壓電源的調(diào)壓控制方式進(jìn)行了研究，根據(jù)X射線源高壓發(fā)生器輸出電壓調(diào)節(jié)范圍寬、紋波小、穩(wěn)定度高的設(shè)計(jì)要求，選擇了BUCK電路斬波調(diào)壓、并聯(lián)負(fù)載諧振逆變器供電、多級(jí)倍壓整流的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。第三部分詳細(xì)介紹了X射線源主電路的設(shè)計(jì)過(guò)程，通過(guò)理論計(jì)算給出了整流濾波電路，BUCK調(diào)壓電路，并聯(lián)負(fù)載諧振逆變器，高頻升壓變壓器、倍壓整流電

3、路和燈絲電流源的設(shè)計(jì)參數(shù)，并對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)研究。第四部分建立了X射線源高壓發(fā)生器的閉環(huán)反饋控制模型，在模型的基礎(chǔ)上分析了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性并設(shè)計(jì)了由比例-積分(PI)調(diào)節(jié)器構(gòu)成的滯后補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)；最后給出了閉環(huán)穩(wěn)壓系統(tǒng)階躍響應(yīng)的仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。第五部分論述了X射線源單片機(jī)控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)。給出了硬件設(shè)計(jì)的電路原理圖和軟件的程序流程圖。 最后對(duì)本文研制的X射線源樣機(jī)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了安檢設(shè)備用X射