安檢設備用高頻X射線源研制.pdf

1、X射線源作為X射線成像設備的核心部件，在醫(yī)學和工業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛的應用。利用X射線的穿透性可以進行無損檢測；利用X射線的熒光效應可以進行物質(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、重復性差，導致成像質(zhì)量低。本文將開關電源技術和單片機控制技術應用到X射線源的研制中，設計并研制了一臺額定管壓150KV，額定管流2mA的安檢設備用高頻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)，指出論文的課題來源及論文的主要研究工作。第二部分對負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)定度高的設計要求，選擇了BUCK電路斬波調(diào)壓、并聯(lián)負載諧振逆變器供電、多級倍壓整流的主電路拓撲結(jié)構(gòu)。第三部分詳細介紹了X射線源主電路的設計過程，通過理論計算給出了整流濾波電路，BUCK調(diào)壓電路，并聯(lián)負載諧振逆變器，高頻升壓變壓器、倍壓整流電

3、路和燈絲電流源的設計參數(shù)，并對設計參數(shù)進行了仿真和實驗研究。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，在模型的基礎上分析了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性并設計了由比例-積分(PI)調(diào)節(jié)器構(gòu)成的滯后補償網(wǎng)絡；最后給出了閉環(huán)穩(wěn)壓系統(tǒng)階躍響應的仿真和實驗結(jié)果。第五部分論述了X射線源單片機控制系統(tǒng)的軟硬件設計。給出了硬件設計的電路原理圖和軟件的程序流程圖。 最后對本文研制的X射線源樣機進行了實驗測試，測試結(jié)果表明技術指標達到了安檢設備用X射