医学影像设备学习题集答案3.doc

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1、第一章 医学影像设备学概论一、名词解释1. 介入放学：是借助高金度计算机化的影像仪器的观察，通入导管深入人体，对疾病直接进行诊断与治疗的一种新型设备与技术。2. 立体定向放射外科学：它是利用现代X-CT设备，MRI设备或DSA设备，加上立体定向头架装置对颅内病变区做高精度定位；经过专用治疗计划系统做出最优化治疗计划，运用边缘尖锐的小截面光子束以等中心照射方式聚焦于病变区，按治疗计划单平面或多个非平面的单次或多次剂量照射。二、填空题1X线类设备，MRI设备，US设备，核医学类设备2硬度适宜及适合诊疗的几何造型，弹性和柔韧性，扭力顺应性，形状具有记忆性，血液与组织相容性，高温高压消毒或化学消毒，可

2、进行放射性跟踪，管壁光滑，管腔满足流量压力要求。3.检测肿瘤，脑肿瘤成像，监测胎儿生长，神经疾病。4.光导纤维内镜，电子内镜三、简答题1.X线类成像设备原理是通过测量穿透人体的X线来实现人体成像。2.热成像设备是通过测量体表的红外信号和体内的微波信号实现人体成像。3. X刀与刀相比，X刀相对便宜，即可作X刀，又可做放疗。但机械精度要差一些。刀机械精度高，易操作，但非常昂贵。4. 比较内容 X线 MRI US 核医学 信息载体 X射线 电磁波 超声波 射线 检测信号 透过的X线 磁共振信号 反射回波 511keV湮没电子 空间分辨力 1mm1mm 2mm10mm,3mm 安全性 辐射危险 无辐射

3、危险， 安全 辐射危险 有强磁场吸引力 第二章 参考答案 一、填空题1控制装置、高压发生装置及X线管组件2面板结构和内部结构3X线管提供灯丝加热电压和直流高压4诊断用X线机和治疗用X线机5小型、中型及大型6工频X线机、逆变式X线机和电充放电X线机三、单项选择题1 E、2 D、3 E四、多项选择题1 ABC、2 CDE、3 ABCDE、4 ABCDE五、简答题 1遮线器的作用是控制x线的照射野大小，遮去不必要的x线。滤线器的作用是吸收散射线，使散射线不能到达胶片，提高胶片影像的质量。2外平衡方式：是一种简单的平衡方式，平衡系统由天轨和平衡砣组成。用一条钢丝绳将荧光屏架吊住，通过天轨，滑轮等与床外

4、的平衡砣平衡。此平衡方式安装较复杂，多用于中小型X线机。 内平衡方式：由传动砣，钢丝绳和平衡砣组成。当床身处于立位时，内平衡装置的重量等于点片架系统和X线管头装置的重量之和，以使点片架系统和X线管头装置上下移动轻便，当床身处于水平位时，需对点片架的重量做单独平衡，此平衡砣设在点片架内，内平衡方式诊断床使用安装方便，适于中型以上的X线机。3在普通X线摄影中，要得到病人的清晰图像，在摄影过程中必须使X线管，病人和胶片三者位置固定，有一个因素产生晃动，影像就会模糊，体层摄影就是利用了这一原理，使指定层组织在摄影过程中与X线管和胶片保持相对静止，从而得到清晰影像。4X线机由主机和外围设备两大部分组成。

5、主机由X线管装置，高压发生装置 ，控制装置组成。外围设备由机械装置，影像装置，配套装置组成。第三章 参考答案一、名词解释1实际焦点是阴极电子在阳极靶面上的实际轰击面积。因X线管的灯丝绕制成螺旋管状，其发射的电子经聚焦后轰击在靶面上的形状就成为长方形，故实际焦点又称为线焦点。2有效焦点是指实际焦点在空间各个投射方向上的投影，是用来成像的X线面积。3高速运动的电子流轰击靶面时，会有少量的电子从靶面反射和释放出来，这部分电子称为二次电子。4最高管电压是指允许加在X线管两端的最高电压峰值，单位是千伏（kVP）。在工作中加在X线管两极间的管电压峰值不能超过了此值。5最大管电流是指X线管在一定管电压和一定

6、曝光时间内曝光所允许的最大电流平均值，单位是毫安（mA）。6最长曝光时间是指X线管在一定管电压和一定管电流条件下曝光所允许的最长时间，单位是秒（s）。7又称为负荷量，是指X线管在安全使用条件下一次曝光所能承受的最大量。8在一定的整流方式和一定的曝光时间下X线管的最大负荷称为X线管的标称功率，以此来对X线管的容量进行标注，又叫称代表容量或额定容量。9是指X线管灯丝加热电压恒为一定值时，管电压Ua与管电流Ia的关系曲线。10 X线管阴极灯丝加热产生的电子可分为三个区域：灯丝前方发射出来的电子在高压电场的作用下飞往阳极，其运动不受阻碍。灯丝侧方发射出来的电子在飞向阳极的空间发生交叉后到达阳极，其运动

7、受到一定的阻力。灯丝后方发射出来的电子与前方的电子之间存在较大的相互排斥作用,使得后方电子到达阳极的运动阻力较大。将灯丝侧、后方的电子，特别是后方的电子称为空间电荷，这些电子滞留在灯丝的侧后方，随着管电压的升高而逐渐飞向阳极。11是指在一定管电压下，管电流与灯丝加热电流之间的关系特性。12是产生能量较低的X线、用于软组织检查的X线管，故又名软组织摄影用X线管，因其阳极靶面常采用钼材料制成，又叫钼靶X线管。13是在阳极、阴极的构成基础上，在阴极前方增加一个栅极，共有三个极，故名三极X线管。栅极起控制X线发生和停止的作用，故又称为栅控X线管。二、填空题1X线能量2阳极、阴极和玻璃管壳3阳极头、阳极

8、柄、阳极罩4钨靶面和铜体5普通铜（紫铜）6将阳极头的热量传导到变压器油中7吸收二次电子。阴极电子束的入口 ，向外辐射X线的出口8灯丝、聚焦槽、阴极套和玻璃芯柱9产生电子10较好的电子发射能力，且熔点高、蒸发率低11大焦点；小焦点12对钨丝发射的电子进行聚焦13灯丝 的槽的形状、宽度及灯丝位于槽中的深度14靶面、转子、转轴、轴承套座、玻璃圈15钼靶或石墨基16管电压、管电流和曝光时间。17管电压Ua与管电流Ia。18绝缘和冷却。19钼（原子序数42，熔点2622）20 1013mm20铍（原子序数为4）22“ 镜面反射”23轻度真空度不良 和 严重真空度不良24转速降低和转子卡死三、单项选择题1

9、B、2C、3E、4C、5C、6C、7D、8D、9C、10B四、多项选择题：1 ACE、2 BCDE、3 BDE、4BCD、5 ABC、 6 ABCDE、7 ABCDE、8 ABDE、9 ABC、 10 BC五、简答题 11895年德国西门子公司首先制成了第一只气体电离式X线管,它的特点是：结构非常简单,裸露式高压、缺乏防护、X线效率低；1913年美国制成了真空热阴极固定阳极X线管，X线的发生率大大提高，使X线机进入了实用化阶段；1923年又制成了双焦点X线管，提高了X线机的功率和清晰度，更能满足临床工作的要求；1929年荷兰Philips公司开始商品化生产旋转阳极X线管，它具有焦点小、功率大的

10、优点，得到更广泛的应用；随着医学影像科技的发展，金属陶瓷大功率旋转阳极X线管问世，与旋转阳极X线管相比，延长了X线管寿命，提高了X线管效率。2阳极的的作用有加上正高压，吸引和加速阴极电子高速撞击靶面产生X线，将热量经阳极柄传导出去，吸收二次电子和散乱射线。3一、靶面承受阴极电子轰击产生X线时将伴随大量的热量产生，靶面的工作温度很高，因此靶面材料要选用熔点高（3370）、原子序数大（74）、蒸发率低的钨制成。二、钨材料的导热率低，产生的热量不能很快地传导出去，因此通过真空熔焊的办法把钨靶面熔焊在导热系数大的无氧铜铜体上，以此来向外传导热量。4二次电子的危害有：撞击到玻璃管壳内壁上，使玻璃温度升高

11、而产生气体，降低管内真空度；部分二次电子附着在玻璃壁上，使玻璃壁负电位增加，造成管壁电位分布不均匀，其结果使管壁产生纵向拉应力，易致玻璃管壁的损坏；二次电子是散乱的，当它再次轰击靶面时，会产生散射X线而使X线成像质量降低。5发射电子的数量取决于灯丝温度的高低，所以调节灯丝电压，也就调节了灯丝温度，调节了阴极发射电子的数量，调节了管电流，调节了X线量。6支撑阴极与阳极，保证其几何中心正对，即灯丝中心与靶面中心正对。保持管内真空度，一般其真空度应保持在1.3310-4 Pa以下，以提高灯丝电子到达阳极的效率。7阴极灯丝加热产生的电子源，由管电压所决定的高速电子流，碰撞物质靶面。8工作中当选择管电流

12、较大时，灯丝产生的电子数量较多，电子间向外的排斥力增大，在阳极靶面上的轰击面积就增大，有效焦点也就增大，这种现象称为焦点增涨。9当阴极电子高速轰击阳极靶面产生X线的同时将伴随大量热量的产生，温度急剧上升。故焦点越大其寿命越长,焦点越小其寿命越短。所以从保护阳极靶面、延长其寿命角度来看，实际焦点越大越好。从几何光学成像原理可知，有效焦点具有一定尺寸，胶片上所形成的图像将出现半影而产生模糊，焦点尺寸越大，半影越大，模糊度就越大，清晰度就越低。10旋转阳极做成一个旋转的圆盘状，这样灯丝发射出来的电子不再轰击到靶面的一个固定面积上，而是轰击在一个转动的环形面积上，因此热量均匀分布在整个圆环面积上，其热

13、量分布面积比固定阳极X线管大得多，故旋转阳极X线管的焦点可设计得很小，且负载功率大，这是旋转阳极X线管的突出优点。11旋转阳极X线管的静转时间加大了对轴承的磨损程度，新管可达到30 min以上，所以在X线机中设计转子制动装置，当曝光结束后在数秒内将旋转的阳极转子停下来，以减少磨损。对于高速旋转阳极X线管的X线机，为避免转子在临界转速时引起共振损坏，必须设置转子制动装置，以此来避免管子损坏12该型号表明为固定阳极X线管，小焦点标称功率为2kW，大焦点标称功率为9kW，最高管电压为100kV。13该型号表明为旋转阳极X线管，小焦点标称功率为20kW，大焦点标称功率为40kW，最高管电压为125kV

14、。14固定阳极X线管管套由薄钢板、铝或合金属制成。管套内壁裱贴一层薄铅皮，两端装有耐油橡皮膨胀器，管套体部中央开一个X线射出的窗口，此处装有透明的有机玻璃平底或凹底形窗口。管套体部的正中位置或切向式位置分别装有两只高压插座。X线管被阳极、阴极支架固定在管套正中，其靶面焦点中心对准窗口中心。X线管阴极引线接到阴极高压插座上，阳极柄与阳极高压插座机械相连接能高压。管套两端是金属端盖，其内壁衬有一层防护用的铅皮，防止散射X线射出。15除阳极端不同之外,旋转阳极X线管的管套基本同固定阳极X线管管套。旋转阳极X线管管套的阳极端设置有使阳极旋转的定子绕组，绕组引线接至阳极端的内层封盖接线柱上，出端盖与启动

15、器连接。16管套窗口的有机玻璃开裂，窗口橡胶垫圈老化变形。管套两端端盖的膨胀器老化。高压插座封口处橡胶垫圈老化或紧固不牢。管套铸件或焊接处有沙眼。其它原因导致的管套、端盖变形。17管套内油的耐压过低、油内有纤维杂质或油量不足；管套内导线移位、导体变形靠近带电体、焊接点接触不良等。高压插座的插孔与插头的插脚接触不良、插座内绝缘填充物不足，空气隙引起放电。18固定阳极X线管和旋转阳极X线管的管壳用硬质玻璃制成，在X线管使用一段时期后，阴极钨丝的蒸发和阳极靶面的钨蒸发将会在对应区域的管壳玻璃上积聚一层钨沉积层，此时二次电子就会受其吸引轰击玻璃壁，使X线管损坏。金属陶瓷旋转阳极X线管的玻璃管壳由金属和

16、陶瓷组合而成，金属部分位于X线管中间并接地，以吸收二次电子，陶瓷起绝缘作用。这样二次电子就不会沉积在管壳上，使管壁上的电场和电位梯度保持不变，解决了在使用中X线管由于管壁击穿而寿命终结的问题。19三极X线管的阴极灯丝前方设有栅极与聚焦极，二者之间相互绝缘。当栅极加上相对于阴极为负的电位或负脉冲时，阴极灯丝加热产生的电子被阻止，不能冲向阳极，X线不能产生。当负电位或负脉冲消失时，阴极发射的电子即能高速冲向阳极靶面，产生X线。因此三极X线管的X线发生与否，除取决于灯丝加热电压和管电压外，还最终取决于栅极电位。栅极电位的变化无机械惯性，反应迅速，因此可实现快速的X线脉冲曝光，主要用于短时曝光场合。2

17、0靶面损坏主要表现为靶面失去光滑、进而出现粗糙、裂纹或凹凸不平等现象， 靶面损坏后X线的输出量呈现不同程度地降低。产生的原因有 ：错误操作、容量保护电路故障等造成瞬时负荷过载，阳极过热。工作量太大、未注意间隙冷却导致靶面累积热量超过其允许值，致使钨靶面熔化蒸发。旋转阳极X线管保护电路故障致在阳极不转动或转速过低的情况下曝光，使阳极靶面损坏。散热装置的散热性能下降等。21灯丝随着使用年限的增加而不断蒸发，灯丝寿命自然耗尽而断裂。灯丝加热电路故障导致加热电压过高，使灯丝烧断。X线管进气，灯丝通电后氧化烧断。X线管其它故障导致灯丝断裂。221.灯丝开路或半开路。2.管芯真空度下降或管芯玻壳破损。3.

18、旋转阳极不转。4.管套内高压打火。5.球管漏油。七、计算题1有效焦点的长度5mm0.33=1.65mm ， 宽不变，所以有效焦点=1.65mm1.8mm。2P=0.70785KV1.170MA1000=4.63(KW)。3阳极容量=100900.51.35=6075Hu=0.77 J6075=4677.75J第四章 参考答案一、名词解释1诊断用X线机的高压变压器的次级线圈通常绕成参数相同的两个线圈,两线圈的始端连接在一起，并将此中心点接地，称为高压次级中心接地，又叫次级线圈的中心接地。2指的是电缆绝缘层遭到破坏，芯线与金属屏蔽层之间形成短路。3变压器油长期使用后，由于受到电场、光线、高温、氧化

19、、水份、触媒（如铜、铁、尘垢等）的作用，其性能会逐渐降低，电介质强度明显下降，此种现象称为变压器油老化。 4高压交换闸：当x线机配有两只或两只以上的x线管时，高压变压器产生的高压分别送到不同的x线管所必须经过的交换装置。5突波：高压变压器在电源电压最大时，高压变压器的次级产生比正常值大1.5倍的脉冲电压，此脉冲电压称为突波电压，简称突波。6暂态电流：暂态过程中的励磁电流。二、填空题1将两、三百伏的交流电压升高为40150千伏，为X线管提供管电压 2升压3铁芯、初级线圈、次级线圈及夹持紧固件4叠制法和卷制法， “口”字形或“日”字形5数十安6同一个臂7数万匝或数十万匝 8好 9连续低负荷工作状态

20、 ， 瞬时高负荷工作状态 10绝缘 、 散热 11大焦点灯丝变压器 、 小焦点灯丝变压器 12铁芯、初级线圈和次级线圈组成13铁芯的同一个臂上14单晶体硅、银丝15150kV16一半 17绝缘强度和机械强度18继电器式 和 电动机式 ,继电器式19铁芯、吸合线圈、衔铁和带有触点的高压绝缘支架20小型可逆电动机、驱动套件及装有触点的支架21断路， 高压及灯丝加热电压 22X线管灯丝加热变压器 和 高压真空整流管灯丝加热变压器 23接触不良 24高压 和 灯丝加热电压25芯线、主绝缘层、半导体层、金属屏蔽层和保护层26同心圆式 和 三角形式 27三芯28使芯线的高压对外绝缘，消除绝缘层外表面与屏蔽

21、层之间的静电29高压插头， X线管管套侧的插头30较暗31高压发生器箱上盖 和 X线管管套上 32绝缘和散热3330kV/2.5mm， 40kV/2.5mm34凝固点为15三、单选题1B、2B、3B、4A、5A、6A、7B、8A、9D、10D四、多选题：1 BCDE、2 ABCD、3 ABCDE、4 ABCDE、5 ABCDE五、简答题1产生并输出X线管所需要的高压。产生并输出X线管灯丝加热所需要的电压。完成多球管X线机的管电压及灯丝加热电压的管位交换。2 “C”形铁芯采用卷绕的方法制成，这种铁芯除体积小、重量轻外，接缝少、间隙小，因而减少了漏磁，提高了导磁率，空载能耗少。3高压变压器次级中心

22、接地后，该中心的电位就与大地相同，为零电位，这样两个次级线圈的另一根输出线对中心点的电压就为两根输出线间电压的一半。这样，制造高压变压器所需要的各种元器件的绝缘要求就降低了一半，输出高压的两根电缆线的绝缘要求也降低了一半，所以高压次级中心接地后，降低了高压变压器、高压电缆的绝缘要求。另外，由于高压变压器次级中心点电位为零，就可以在此处串入指示管电流的mA表，因此处电位趋于零，mA表可安全地安装在控制台面上，方便技术人员在操作中观察表的指示情况，保证了操作人员的安全。4高压变压器次级中心接地处串接有mA表，为防止mA表电路断路故障而使中心点电位升高，特在此处并联一对放电针或一个充气放电管，当断路

23、发生，中心点电位升高，放电针放电或充气放电管起辉导通，将高电位处对地接通，起到保护作用。可以并接放电针或纸介电容。5故障表现为机器出现过载声、控制台面板上的电压表及千伏表指针下跌、毫安表指针上冲、高压发生器箱内有放电声。故障现象的程度随击穿程度的不同而不同，且随管电压增大而加剧，严重时熔断保险丝。故障出现后次级输出很低或无输出，表现为透视时荧光暗淡或无荧光，摄影效果很差或出“白片”。6因为X线管灯丝工作在两种状态：一是开机后即处于额定加热状态，二是开机后先预热，曝光时瞬时增温到额定温度的工作状态，这两种状态均属连续负荷工作，工作时间较长。因此要求具有足够的容量，才能提供稳定的加热电压给X线管。

24、7灯丝加热变压器初级电压约在100200V之间，次级在512V之间，初、次级电压并不高。但由于在X线机电路中，灯丝加热变压器的次级与高压变压器次级连在一起，当高压变压器工作时，灯丝加热变压器次级便处于高电位下。因此，灯丝加热变压器的初、次级线圈间必须具有足够的绝缘强度，以防次级高压向初级低压侧产生击穿现象，损坏低压元件，危害人身安全。8灯丝加热变压器次级公用线断路表现为X线管大、小灯丝同时燃亮，但亮度较暗，不能正常发射电子,X线甚微或无X线产生。9 X线机利用高压整流器将高压变压器输出的交流高压变为脉动直流高压，加给X线管，使之始终保持在阳极为正、阴极为负的脉动直流高压下曝光，提高了管电压的使

25、用值，充分发挥了X线管的效率，消除了逆电压的影响。10在双管及双管以上的X线机中，把高压发生器产生的X线管灯丝加热电压和管电压及时交换、输送到需要工作的那支X线管上以保证各支X线管有序工作。11继电器式高压交换闸的工作原理同变通继电器，当交换闸的吸合线圈得电后，衔铁吸合，带动高压绝缘支架动作，使触点闭合，将电路接通，输出管电压和灯丝加热电压给所选的X线管。12电动机式高压交换闸的可逆电动机得电转动，经齿轮变速后，带动一根装有触点的高压绝缘支架，往复走动，使触点与高压插座上相应的接点接触，将电路接通，输出管电压和灯丝加热电压给所选的X线管。为控制电动机的转向和触点接触良好，在恰当的位置上精确设置

26、限位开关，当触点与高压插座上的接点紧密接触后，限位开关被压开，自动切断电动机电源，运动立即停止。13高压电缆工作在直流高压下，受到高压静电场作用的绝缘层产生电偶极子，在靠近芯线的内表面出现负电荷，外表面出现正电荷。当紧贴在绝缘层表面的金属屏蔽层与绝缘层接触良好时，两者之间无静电产生，但当两者之间接触不良出现空隙时，该空隙中的空气被电离，产生一种叫臭氧的气体，它会加速绝缘层橡胶老化，破坏其绝缘性能。为防止这种现象发生，在绝缘层与金属屏蔽层之间加一层半导体层，利于电荷移动，消除接触不良处的静电场，从而避免上述危害的产生。141）导电芯线 ：除传送X线管的kV外，阴极侧电缆还传送X线管灯丝加热电流。

27、2）高压绝缘层 ：它的主要作用是使芯线的高电压与地之间绝缘。 3）半导体层 ：使接触不良处不能形成高压静电场，从而防止了高压静电场引起的不良影响。4）金属屏蔽层：一旦高压电缆击穿，导电芯线的高压便与金属屏蔽层短路，而金属屏蔽层通过固定环接地，从而保护操作者和病人的安全。5）保护层 ：加强对高压电缆的机械保护，减少外部损伤，并能防止有害气体、油污和紫外线对高压电缆的危害。内半导体层的作用：使芯线与高压绝缘层间的静电场分布均匀。因为三条芯线不同轴，故电场分布不均匀，在凸起的地方，单位面积电荷密度增大，容易引起电缆击穿；借助内半导体层。15高压电缆在使用中，应注意防止过度弯曲，其弯曲半径要大于电缆直

28、径的58倍，以免引起折裂，降低绝缘强度。平时要加强保养，保持电缆干燥、清洁，避免油污和有害气体的侵蚀，以加速橡胶老化。 更换高压电缆时应特别注意其耐压值。16高压电缆击穿后表现为机器出现明显过载声、电压表及千伏表指针下跌、毫安表指针冲顶满刻度，熔断器熔断。击穿点附近可闻到程度不等的焦臭味。17高压插头插入插座时，为了保持良好的绝缘，不致产生沿面高压放电，插入前要将插头与插座用乙醚或四氯化碳清洁处理，有必要时还要用电吹风作干燥处理，插入时用脱水凡士林或硅脂作填充剂，以排出插座内的空气。插头插入插座，插头的插脚应与插座的接线柱内孔紧密接触。插头的插楔要对准插座的楔槽，不要转动插头，直插到位后用固定

29、环固定即可。18存放变压器油必须放在清洁、干燥的容器中密封保存，切勿长期暴露在空气中，以防吸潮。第五章（一） 参考答案一、名词解释1是指管电压、管电流和曝光时间三个参数各由一个旋钮来进行调节或选择的控制方式，称为三钮制控制。2是将管电流和曝光时间的乘积作为一个参数来进行控制，X线机的控制系统就只有管电压和曝光量（毫安秒）二个参数来调节控制，称为二钮制控制。二、填空题1控制台面板部分和控制台内部2有旋钮式、琴键式和触摸式3接通控制电路，控制X线的发生4指示灯和显示仪表 5指针表， 数字6体积大、重量重7千伏值8摄影部位9自感10玻璃纱包扁铜线绕制 11 1212抽头调压式和抽头、滑动混合调压,抽

30、头、滑动混合调压13晶体管电子稳压器和高频逆变技术14次级多抽头15反相串联抵偿法和同相串联抵偿法16用来显示X线机输入电源电压的波动范围17磁电式表和 电磁式表18整流装置 19提前预示管电压高低20测量流过X线管管电流大小21高压变压器次极中心接地处， 控制台面板上22冲击式和 电子式三、单选题1D、2B、3D、4E、5B、6E、7A、8E、9B、10D四、多选题：1 ACD、2 ABDE、3 ABCDE、4 AC、5 ACDE、6 ABCDE、7 BDE、8 ABCDE、9 ADE、10 BD五、简答题1控制台面板是技术人员操作X线机和输入曝光参数的界面，面板上布局有各种控制开关、按键、

31、调节旋钮和指示仪表，以分别用来完成开关机控制、曝光参量选择、曝光控制及曝光参数的预示与指示等功能。2自耦变压器是将220V或380V单一数值的电压变为多个不同数值且可调节的输出电压，以供给X线机各部分电路及元器件的工作需要，它是X线机供电的总枢纽。3都是由铁芯和线圈两部分组成，但自耦变压器的铁芯上只绕制一个线圈（个别的绕制成两个相同的线圈分装在铁芯的两个臂上串联使用），该线圈中与电源连接的部分是初级线圈，与负载连接的部分是次级线圈。采用分段抽头式或滑轮滑动的方式将线圈分成若干段，在初级达到调节电源电压的目的，在次级达到输出各种不同数值且灵活可调的电压。4此种调节方式的自耦变压器，机械调节，结构

32、简单，多用于小型X线机。因其机械接点允许通过的电流较大，故中、大型X线机的自耦变压器也有采用此种形式的。5采用滑动调节方式可获得连续均匀的电压数值，以满足细腻调节的要求，且接触电弧小，故在常规X线机中该调压方式多用于电源电压的调节、透视管电压的调节和摄影管电压的调节。但单独采用该调节方式的自耦变压器在X线机中用得较少，因为它不能满足X线机的电路需要多种不同电压值的要求，常采用抽头、滑动混合调压方式。6该方式是在输入指令信号或自动信号的控制下，经反馈电路及逻辑电路输出正、负信号给驱动电路，经驱动推动直流电机正转或反转，经变速装置带动炭轮来回运动，实现连续调节。目前采用自动控制调压的滑动式自耦变压

33、器越来越多。7该故障多出现于碳轮滑动式的自耦变压器上，因碳轮滑动部分的线圈外表面粘上潮湿的尘埃、杂质或金属异物后容易引起匝间短路。匝间短路后空载电流大，有程度不等的烧焦味，线圈表面颜色改变，严重时出现异常的嗡嗡声，甚至熔断电源保险丝。8为得到高质量的X线影像，要求X线管产生X线时的管电流必须稳定准确。而管电流的产生是受阴极灯丝加热控制的，根据灯丝发射电子特性曲线可知，灯丝温度的轻微变化都会使管电流产生较大的变化。为此灯丝电路必须设置稳压器，为灯线提供一个稳定的加热电压，获得稳定的加热温度，得到稳定的管电流。稳压器的种类很多，在医用X线机中多采用谐振式磁饱和稳压器。部分X线机将稳压器输出的稳定电

34、压除供给灯丝电路外，同时也供给其它比较精密的电路，如限时电路等。9谐振式磁饱和稳压器的主体是一个饱和变压器，其铁芯和普通变压器不同，初级侧的铁芯截面积较大，称非饱和铁芯；次级侧的铁芯截面积较小，称饱和铁芯。在非饱和铁芯上绕制初级线圈，在饱和铁芯上绕制次级线圈。10磁饱和稳压器的基本工作原理是：当输入初级电压时，稳压器按变压器的变压比关系将次级电压电压升高或降低。随着初级输入电压的升高，初级侧铁芯的磁通量不断增加，而次级侧饱和铁芯由于截面积较小，通过铁芯的磁通量不断增加而很快达到饱和，多余的磁通量则通过空气而泄漏，此时该饱和铁芯上的磁通量恒为一定值，绕在该饱和铁芯上的线圈感应出的电压也就基本不变

35、，这样稳压器次级的输出电压也就不再随初级电压的变化而改变，达到稳定输出电压的目的。11谐振式磁饱和稳压器的稳压性能较好，但对电源频率要求严格，必须和谐振式磁饱和稳压器结构中LC组成的振荡频率相同。国产X线机在出厂时，已按50Hz的电源频率调谐好了LC振荡频率，因此当用户的电源频率不稳时，稳压器的稳压效果将降低，其输出电压将随频率变化而变化。12谐振电容击穿后谐振线圈短路，表现为稳压器输出电压很低，稳压器出现程度不等的发热，并产生焦味。 13 X线管灯丝加热后，灯丝侧后方发射出来的电子聚集在灯丝周围形成空间电荷，当灯丝温度恒定但管电压由低增高时，空间电荷到达阳极形成管电流的数量将不断增加，造成管

36、电流将随管电压的变化而变化，这种现象在高管电流时尤为明显。为克服空间电荷的影响，保持管电流的稳定，设计了空间电荷抵偿器，当改变管电压时，反向调整灯丝加热的电压值，使空间电荷造成的管电流增减与反向调整灯丝加热电压所带来的管电流增减正好抵消，从而保证管电流的稳定。14变压器的初级线圈与高压变压器初级线圈并联，其初级电压随管电压的变化而同步变化，其次级线圈与灯丝变压器的初级线圈反相串联。抵偿过程为：当管电压升高时，抵偿变压器初级电压升高，次级电压也升高，串联在灯丝变压器的初级线圈上的反相电压也升高，灯丝加热电压下降，管电流相应下降，反之亦然。15变压器的初级线圈引线接在自耦变压器的末端与高压初级调节

37、端，当旋动调节端改变管电压（升高或降低）时，该变压器初级输入电压却反向变化（降低或升高）。抵偿变压器的线圈与X线管灯丝变压器的初级线圈同相串联。其抵偿过程为：当管电压降低时，抵偿变压器初级电压升高，次级电压也升高，灯丝加热电压增加，管电流相应增加至设计的恒定值，反之亦然。16 X线机中千伏表是用来提前预示管电压高低的仪表，其预示原理为：该表与高压变压器初级并联，即高压初级电压值就是加在表上的电压值，但是表盘上标出的读数值却是按照高压变压器的变压比经过换算为千伏的值。如某台X线机的高压变压器的变压比为1300，经调节当高压初级电压为200伏时，此时加在该表上的实际电压也为200伏，但在表盘刻度上

38、将此处的“200V”字样改为“60kV”，同理“300V”处改为“90kV”，依次将全表盘改刻完毕，该表就成了千伏表了。可见千伏表实际上是交流低压表，工作原理同普通电压表。17因为X线机中的毫安表为指针表，指示时存在机械转动惯性，其读数的准确度与作用时间有关，若作用时间低于0.5秒时，毫安表指针的读数无法稳定下来造成读数不准。中、大型X线机，特别是目前高功率的X线机其曝光时间极短，为了读数准确就需要毫安秒表来指示，它测量的是X线管的毫安值与曝光时间的乘积。18冲击式毫安秒表由指针转动系统和退针系统组成。线圈得电，指针偏转，即使曝光终止，指针也能在惯性锤的作用运动到预定位置，稳定指示刻度。指针的

39、偏转角度与通过线圈的电量（而不是电流）成正比，故指示的是毫安与时间的乘积值。由于指针的转动惯量大，指针从停止位置自动退回至零位需要较长时间，故需要一退针系统给线圈通反向电流，以使指针快速回零。 第五章（二） 参考答案一、名词解释1电源电路是指将外电源引入控制台内部，为自耦变压器供电的电路。通常包括熔断器、电源接触器、自耦变压器、电源开关和电源电压调节器等。2高压变压器初级电路是将自耦变压器输出可调电压送至高压变压器初级的电路。3高压变压器次级线圈匝与匝之间、层与层之间、线圈与地之间都存在着分布电容，这些分布电容在高压次级交流高压作用下充放电，从而形成的电流即电容电流。4X线管灯丝加热电路（又称

40、管电流调节电路）是将电压送给灯丝加热变压器，再送至X线管灯丝，从而控制X线管管电流的电路。二、填空题1熔断器、电源接触器、自耦变压器、电源开关、电源电压调节器2将外电源引入到控制台内部、能够适应电源电压的波动、在一定的范围内可调、并为各单元电路提供电源3初级匝数N1不变与次级匝数N2不变，调节高压变压器输入电压U1；输入电压U1与次级匝数N2不变，调节初级匝数N1；输入电压U1与初级匝数N1不变，调节次级匝数N24间接测量法、高压变压器初级电压间接预示并加以补偿的方法，使预示的管电压与实际加在X线管两端的电压值相近或一致、刻度盘预示法和电压表预示法、电阻补偿法、变压器补偿法5高压变压器、高压整

41、流元件、高压电缆、X线管、毫安表、为X线管提供管电压、对管电流进行测量、半波自整流、单相全波整流、三相全波整流、半波自整流电路、单相全波整流电路、三相全波整流电路6变压器抵偿法、分流电阻抵偿法7初级电路、次级电路、根据不同的管电流要求，设置X线管灯丝加热变压器初级得电电压的大小8控制X线机曝光时间长短、高压接触器的线圈得电电路中、在高压初级得电回路中、电容器充电到一定的电压值、电容器充放电9在曝光前（延时时间内）使旋转阳极迅速启动，在旋转阳极未达到额定转速前不能进行曝光；在延时时间内，X线管及其他电子管的灯丝开始加热或增温；各部分电路由透视工作状态转为摄影工作状态时，为摄影电路做好准备10管电

42、流(mA)、管电压(kV)、曝光时间(s)、管电压、管电流、曝光时间、mAs、光电管自动曝光控时系统、电离室自动曝光控时系统三、单项选择题1C、2D、3B、4C、5E、6C、7A、8A、9D、10B、11A、12D、13B、14、15C、16C、17D、18E四、简答题1X线管灯丝加热变压器初级电路控 制 电 路高压变压器初级电路机械辅助装置电路电 源 电 路X线管灯丝加热变压器次级电路高压变压器次级及管电流测量电路X线管图5-19基本电路的相互关系框图主要电路的组成基本相同，一般有电源电路、X线管灯丝加热电路、高压变压器初级电路、高压变压器次级及管电流测量电路、安全保护电路、限时电路以及控制

43、电路等组成。各单元电路之间如图5-19所示。2 RD为熔断器，防止电源电路短路或过电流；JLC线圈为电源接触器线圈，当其得电后，两对主触点JLC1和JLC2将闭合接通电源，辅助触点将闭合使JLC线圈自锁；019为电源电压选择开关，用于在安装时选择380V或者220V电源供电；014为电源电压调节碳轮，当供电电压有波动时，用于电源电压的调节。3（1）按下AN1，电源接触器JC0线圈得电电路为：地线DZ1-1DZ1-2AN2AN1（松开AN1后JC0自锁）JC0（线圈）DZ1-5RD12C（相）。（2）自耦变压器B1得电电路为：A(相)RD11DZ1-3JC0（1、2）B1B1-10JC0（6、5

44、）DZ1-5RD12C(相)。（3）电源电压表指示电路为：B1-A4（0V）电源电压表LVB1-A7（150V）。4（1）按下按钮开关KQA（或HQA），电源接触器JLC得电，得电电路为：(相)0011RDKQA/HQA（松开KQA/HQA后经JLC3自锁）HTAKTAJLC（线圈）003(中)。2）自耦变压器ZOB得电电路为：(相)0011RDJLC170VZOB1ZOB2ZOB6014炭轮JLC22RD002(相)5当接触器线圈得电时，常开触点JC（3、4）和JC（5、6）因触点动作间隙小而首先闭合，将电阻R接入电路，瞬间（约0.01s）常开触点JC（1、2）闭合，又将R短路。当接触器线圈

45、失电时，常开触点JC（1、2）先断开，电阻R再次被接入电路，瞬间常开触点JC（3、4）和JC（5、6）断开，切断高压初级电路。由于电路接通和断开瞬间，其输入电压因经过电阻R而被降低，从而抑制了高压变压器次级的过电压和触点间的电弧，起到了防突波熄弧作用。由于管电压很高，一般的仪表不能测量，所以对管电压的测量一般采用间接测量的方法，其原理是：在高压变压器空载时，测量出高压变压器初级电压的数值，然后再根据初级输入电压与次级输出电压成正比的原理，计算出对应的次级输出电压值。从而达到在无高压产生的情况下，用高压变压器初级的电压值间接指示管电压的目的。管电压补偿的基本原理是：用某种方法按不同管电流预先增加

46、高压变压器初级电压，以补偿负载时的管电压降低的数值，补偿的千伏数值正好等于负载时降落的千伏数值。逆电压衰减装置是将具有单向导电性的硅二极管ZB和一个可调电阻R并联，再串联在高压初级电路中即成。在导电的半周内，即X线管阳极为正、阴极为负的发生X线的半周，加在硅二极管ZB两端的电压为正向，硅二极管有电流通过，且电压降又很小。而在交流的另一半周内X线管不发生X线，硅二极管两端为反向电压，没有负载电流通过，此时高压变压器初级的空载电流流经电阻R而产生较大的电压降，使该半周内高压变压器的次级电压也相应的降低，起到了逆电压衰减的作用。在初级电路中，脉动直流成分的大小与衰减电阻R的阻值有关。在一定范围内，阻值越大