影像增强器失真故障分析及维修

　　0　引言

　　影像增强器是X射线技术中主要的光电转换设备,其功能是将入射的X射线模式转换成为对应的可见光学图像的设备,这个可见的光学图像通过CCD或摄像机记录下来,如图1所示是影像增强器典型结构。作为前端影像增强器是一个图像链中最重要的部分,它是最终成像质量的一个决定性因素。而影像增强器高压装置则是其重要的部件,而其使用过程中最易出现故障,以汤姆逊TH7195影像增强器为例,讨论高压装置的原理和失真故障的维修。

　　图1　X射线影像增强器的典型结构

　　2　影像增强器高压装置工作原理

　　TH7195是由微处理器控制的高压供电装置(简称HVPS),它能驱动7″, 9″和12″X射线影像增强器(简称: XRII)。它由控制台24VDC供电,最大输出电流为350 mA,有几种方法控制和调整电压,影像增强器采用输入1、2和3来开关控制XRII输入屏,或由G1、G2和G3线性控制XRII线性电极。采用三个编码器手动调整G1、G2和G3电压,从而调整XRII视野,应用一组五开关装置选择高压供电操作模式,采用一组输入端口控制供电模式,来设置G1、G2和G3电压,来选择XRII视野或测量电极的实际电压,有七个测试点可用,可测试五个电极的均衡低电压及光电阴极和所获取的电流。

　　图2　TH7195系列影像增强器高压装置典型结构和配置图

　　TH7195设计采用X射线脉冲控制,光电阴极最大瞬时电流50μA,否则,低于该值在XRII没有信号输出,高压装置典型结构和配置如图2所示,为影像管提供工作所需的高压。模式控制和微处理器的选择取决于设备的输入和输出短路保护和光亮度。控制TH7195,微处理器必须发送指令,高压装置发送或回答,任何指令的发送将由接口电路完成,接口根据开关的设置和输入数据状态决定信号的优先次序。

　　TH7195系列高压装置的Uc1, Uc2, Uc3是低压输入,是一组总线命令(S232C)。通过模数转换将信号传给微处理器, +24V和0V电源输入由控制台供给,经微处理器输出经数模转换,放大后经高压变压器产生20 kV和30 kV高压,如图3所示,GND, U1, U2, U3, U4, U5是高电压输出。

　　3　影像增强器失真故障及处理

　　影像增强器出现故障通常有两种情况,一种是完全没有图像,另外一种则是几何形状从来不能与相应物体的形状成完美的比例,通常把这个现象称为图像失真,主要原因在影像增强器本身。两种类型的失真:一种是圆均衡几何失真,另一种是不对称,通常称为S失真。

　　(1)几何失真

　　几何失真的原因是将X射线图像投射到一个曲面上,如图4所示,入口平面上一个物体O在输入屏幕的边缘(Sb)产生的图像要比中间(Sc)产生的图像大,这种(正的)失真与输入屏幕的几何形状以及X射线源的位置有关,因此被称为几何失真。