style="width:5.33329in;height:6.5868in" /> 本文是学习GB-T 12079-2012 X射线管光电性能测试方法. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了X 射线管光电性能测试条件和测试方法。
本标准适用于各种类型的X 射线管。
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GB 9706.12—1997 医用电气设备 第一部分：安全通用要求 三、并列标准 诊断
X 射线设备
辐射防护通用要求
YY/T 0062 X 射线管组件固有滤过的测定
YY/T 0063 医用电气设备 医用诊断 X 射线管组件 焦点特性
应包括环境温度、相对湿度、大气压力及其他环境条件，应符合详细规范中的规定。
3.2.1 X
射线管电气测试用的各种设备应符合电气设备的规定标准，每台设备应有电路图、仪表校验
卡及有关技术资料。
3.2.2 X 射线管阳极与阴极接点之间的绝缘电阻应大于5000 MΩ。
3.2.3 测试设备应满足详细规范规定的对被测管的冷却要求。 X
射线管冷却有以下方式：
a) 自然冷却：X 射线管附近不应有任何隔板屏蔽以及会引起 X
射线管过热的其他零部件。若被 测管封闭在箱体内，则箱体上应有通风孔；
b)
强制风冷：若在测试标准或详细规范中没有专门规定冷却方法时，则气流应沿 X
射线管轴向
流过，冷却系统应有测量气体流速、流量的仪器，其散热条件应符合详细规范的规定；
c) 强制水冷：对强制水冷的 X
射线管，应装有水的循环系统和测量进水温度及水流量的仪器，其
散热条件应符合详细规范的规定；
d) 自然油冷：其散热条件应符合详细规范的规定；
e) 强制油冷：对强制油冷的X
射线管，应装有油的循环系统和测量进油温度及油流量的仪器，其
散热条件应符合详细规范的规定。
当油作为绝缘介质时其绝缘强度应不低于35 kV/2.5
mm。当使用其他绝缘和冷却介质时，其要
求由详细规范规定。
3.2.4
测量阴极特性时，应使连接管子同管座之间的导线以及连接电压表与管座之间的导线电阻足够
小，使其在导线上的压降不超过标准规定值的0.2%。
3.2.5
当灯丝用交流供电时，电源的非线性失真系数如影响到测量灯丝电压的准确度(>
\| ±1% \|)
style="width:5.33329in;height:6.5868in" />
GB/T 12079—2012
时，应对电源进行修正。
a) 电源为50 Hz
交流电，当负载从零增加到最大值时，电源电压的变化不大于10%;
b) 电源频率变动值应在规定值的±0.5%以内；
c)
电源在无负载时，电源电压的变动值应在规定值的±5%以内，而在一个项目的试验过程中，变
动值应在±0.5%以内；
d)
电源无负载时，电压波形的瞬时值和相应的理想正弦波形瞬时值之差与理想的正弦波形相应
瞬时值之比应在5%以内；
e)
应用三相电源时，二个相线阻抗的差，与相线阻抗平均值之比应在±10%以内；
f) 电源的高压装置接地应良好，接地电阻应不大于0.5Ω。
3.2.7 测量X
射线管的管电流、灯丝电流、灯丝电压用的交流、直流电表的准确度不低于1.5级，其他
电表的准确度不低于2.5级。
3.2.8 X 射线管光电性能试验设备应符合下述要求：
a) 测试设备应装有门开关及高压泄放等保护装置；
b) 测试设备应有 X 射线防护措施，其泄漏的 X 射线剂量不应超出 GB
9706.12—1997 中
29.204.3～29.204.5的规定。
3.3.1 X 射线管电压的测量，除非另有规定，可采用下列方法之一：
a)
从高压发生器的初级测出初级电压，然后根据高压发生器的负载特性曲线，得出
X 射线管的 管电压；
b) X 射线管的管电压经分压器分压后，用峰值表或示波器等测出 X
射线管的管电压；
c) 允许采用其他等效的测试方法。
3.3.2 测试X 射线管光电性能时常用的电原理图如图1～图9。
style="width:5.58675in;height:6.72482in" />
b) 中心接地
图 1 自整流电路
style="width:6.56001in;height:9.33328in" />
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说明：
V₁ ~V₈—
图 2 单 相 全 波 整 流 电 路
说明：
V₁ ~Vs— 整流元件。
a) 三 相 全 波 整 流 电 路 (
单 端 接 地 )
图 3 三相全波整流电路
style="width:3.57996in;height:3.36666in" />
GB/T 12079—2012
style="width:6.57999in;height:9.4732in" />
说明：
整流元件。
b)
三相全波整流电路(中心接地)
图 3 ( 续)
style="width:10.21329in;height:11.45342in" />
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A
说明：
V₁ ~Vi ₂— 整流元件。
图 4
三相全波整流电路(12峰)
style="width:4.1934in;height:1.9734in" />
GB/T 12079—2012
style="width:10.29998in;height:5.63992in" />
style="width:5.63993in;height:2.00662in" />
说明：
V₁ ~V— 整流元件；
R₁ ~R, — 限流电阻；
C — 倍压电容器。
注1: 虚线连接时，左边电路为单端恒倍电路。
注2: 直流输出波纹系数应不小于5%。
注3: 管电压为200kV
以下时，阳极接地可采用单端恒倍压电路；管电压为200 kV～400kV
时，采用中心接地对称
恒倍压电路。
图 5 恒 倍 压 电 路
style="width:10.8667in;height:8.6999in" />
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B
B
说明：
V₁ ~V₂— 整流元件；
R₁ ~R₂— 限流元件。
注：虚线连接时，右边的电路为单端(阳极接地)脉动倍压电路。
图 6 脉 动 倍 压 电 路
style="width:4.1333in;height:1.85328in" />
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style="width:6.61319in;height:5.8465in" />
style="width:5.63332in;height:1.8667in" />
说明：
V₁ ~V₂ 整流元件；
R — 限流电阻；
C - 储能电容器。
图 7 电容放电电路(用于栅控 X 射线管)
GB/T 12079—2012
style="width:11.14659in;height:6.38682in" />
说 明 ：
整流元件 ；
限 流 电 阻 ；
储能电容器。
图 8 高频电路图
style="width:8.28675in;height:2.55332in" />
注： 电 压 表 内 阻 值 应 保 证 流 经 电 压 表 之 电 流 小 于 流
经 灯 丝 电 流 的 1 % 。
图 9 阴 极 特 性 试 验 电 路
说 明 ：
a) X 射线管电压的测量，图1～图8仅画了3 . 3 .
1a)所述的测试方法，所用的测量仪表为交流电压表。
b) 3.3.1b) 所述的用分压器、示波器等仪器测量 X
射线管电压的测量电路如图10。
c)
图1～图8中灯丝电流表如位于高压端，应可靠绝缘或可采用耐高压的电流互感器引出经放大后由电表指示，
此时整个测量系统的准确度应满足3 . 2 . 7的规定。
style="width:6.10013in;height:4.32674in" />
GB/T 12079—2012
style="width:6.13348in;height:4.32999in" />
b) 中心接地电路
图 1 0 管电压测量电路
3.4.1 在测试 X 射线管时，各电极电压应按下列顺序接通：
a) 灯丝电压；
b) 栅极电压；
c) 管电压。
电极电压的断开应与接通时的顺序相反或同时断开。
3.4.2 测试强制冷却的 X
射线管时，应先接通冷却系统，方可加上各极电压，测试完毕时，应先断开各
极电压。如无规定时，至少3 min 后方可断开冷却系统。
3.4.3 旋转阳极X 射线管加高压前， 一般应使阳极转速达到规定值。
测试栅控 X
射线管时，如没有说明栅极与灯丝间施加电压，则认为栅极与灯丝同电位。
3.4.4 在标称X 射线管电压和超电压试验前，允许对管子进行预热。
测试标称 X 射线管电压。
原理图见图1～图8中详细规范规定的一种。
应符合详细规范中的规定。
测试程序：加入按详细规范规定的灯丝电流(电压),经规定的预热时间后，加上标称
X 射线管电压
的一半，调节灯丝电流(电压),使 X 射线管电流达到详细规范规定的数值。标称
X 射线管电压小于等
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于150 kV 时，应在10s 内将电压逐渐升至规定值；标称X 射线管电压大于150
kV 时，按详细规范规定
的速度进行。在试验中维持此电压，与此同时调节灯丝电流(电压),保持 X
射线管电流不变，并维持详
细规范中规定的时间。
测试结果：X
射线管在达到规定的标称电压，规定的管电流内，维持时间不少于3 min,
管内不出现
影响管子正常工作的异常现象，则管子为合格。
应符合详细规范中的规定。
测试超电压。
原理图见图1～图8中详细规范规定的一种。
应符合详细规范中的规定。
测试程序：加入按详细规范规定的灯丝电流(电压),经规定的预热时间后，加入超电压值一半的管
电压，调节灯丝电流使X 射线管电流达到详细规范规定的数值。标称 X
射线管电压小于等于150 kV 时，应在10 s 内将电压逐渐升至规定值；标称 X
射线管电压大于150 kV 时，按详细规范规定的速度进
行。在试验中维持此电压，与此同时调节灯丝电流(电压),保持 X
射线管电流不变，并维持详细规范中
规定的时间。
测试结果：X 射线管在达到规定的管电压，规定的管电流内，维持时间不少于3
min,管内不出现影
响管子正常工作的异常现象，则管子为合格。
应符合详细规范中的规定。
测试阴极发射性能。
原理图见图1～图8中详细规范规定的任何一种。
应符合详细规范中的规定。
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测试程序：将高压时间控制器调在某一时间上”,调节灯丝电流 I
(电压)至某一值，加上给定的管
电压，如管电压在加载时下跌，则应提高管电压，再次加载，直至管电压在加载时仍符合给定的数值，并
读取相应之管电流值 I。 用同样方法可测出在一组给定管电压下的一簇 I=f(I₁)
曲线。
测试结果：根据测试数据，确定是否与阴极发射特性相符。
应符合详细规范中的规定。
测出规定灯丝电流相对应的灯丝电压值。
原理图见图9。
应符合详细规范中的规定。
测试程序：加入详细规范规定的灯丝电流，待电表读数稳定后，读出相对应的灯丝电压值。
测试结果：根据测试数据，确定是否与详细规范规定的灯丝特性相符。
应符合详细规范中的规定。
测出阳极标称输入功率。
原理图见图1～图8中详细规范规定的任何一种。
应符合详细规范中的规定。
测试程序：将高压时间控制器调在比规定的试验时间略小的时间上，参照随机文件规定的I=f(I₁)
曲线选定的灯丝电流(电压),经预热后，再加上按详细规范规定的管电压，同时根据仪表指示的管电压
1) 某一时间是指该时间下所施加能量小于管子允许加载的能量。
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和 X
射线管电流值进行多次调节，使之符合详细规范规定值，然后切断高压。保持预调参数，将高压时
间控制器调在详细规范规定的试验时间上，然后接通高压进行试验。试验时间及间隔次数由详细规范
规定。
测试结果：上述测试加载后，管内不出现影响管子正常工作的异常现象，则管子为合格。
注1:除非另有规定，试验前管子为冷态。
注2:常用的试验时间：旋转阳极 X 射线管为0.1 s,固定阳极诊断用X 射线管为1
s。
应符合详细规范中的规定。
测出最大连续热耗散。
原理图见图1～图8中符合详细规范规定的任何一种。
应符合详细规范中的规定。
测试程序：加上按详细规范规定的灯丝电流(电压),经规定的预热时间后，加上按详细规范规定的
管电压的一半，调节灯丝电流(电压),使X
射线管电流达到在规定的管电压下最大连续热耗散所确定
的电流值，然后以不大于10 kV/s
的速度将管电压升至规定值，在试验中维持此电压，与此同时调节灯
丝电流(电压),使X 射线管电流保持不变。试验时间由详细规范规定。
测试结果：上述测试加载后，管内不出现影响管子正常工作的异常现象，则管子为合格。
应符合详细规范中的规定。
测出焦点值。
原理图见图1～图8中符合详细规范规定的任何一种。
应符合详细规范中的规定。
测试程序：按 YY/T0063 规定的方法进行。
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测试结果：根据测试数据确定焦点标称值。
应符合详细规范中的规定。
测量辐射能通量密度的均匀性。
原理图见图1～图8中符合详细规范规定的任何一种。
应符合详细规范中的规定。
测试程序：
a) 结构分析用管各输出窗辐射强度均匀性的测试。
1) 将 X 射线胶片放置在紧紧靠着射线输出窗口的不透光盒子内。
2) 用详细规范规定的条件进行一次曝光。
3)
用黑度计测量各窗口辐射场胶片黑度的平均值(取3～4点)来衡量该窗口辐射能通量密
度的大小，测量时注意使每个测定点的区域不超过最大照射场尺寸的5%,X
射线摄影胶
片应曝光到使胶片在充分显影后在其最黑区域的局部漫射密度在1.0～1.4之间。胶片
灰雾度和片基本身的黑度不得超过0.25的漫射密度。
4)
由各窗口测得的辐射场胶片黑度的平均值来确定各输出窗辐射能通量密度的均匀性。
b) 周向辐射 X 射线管射线强度均匀性的测试。
周向辐射 X
射线管的测量点，是在有用射线区域内，与管子轴线垂直的平面上，与管子轴线等距且
以120°角度配置的3个点上进行。用X 射线剂量仪来测定辐射能量密度的均匀性。
测试结果：根据测试数据确定辐射能通量密度的均匀性。
应符合详细规范中的规定。
测出 X 射线管的照射量率。
原理图见图1～图8中符合详细规范规定的任何一种。
应符合详细规范中的规定。
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测试程序：将剂量仪的探头放在详细规范规定的距离及方位上，在规定的电压、电流下测试，当剂量
仪有稳定的指示后读取剂量率值。
注：如详细规范上未指定测试点的方位，则认为测试点位于射线束中心线上，并且认为在管外无其他衰减材料情况
下测试(大气除外)。
测试结果：根据测试数据确定照射量率。
应符合详细规范中的规定。
4.10.1 目的
测出固有滤过。
4.10.2 测试原理和装置
原理图见图1～图8中符合详细规范规定的任何一种。
测试装置原理图参见图11。
style="width:3.89998in;height:6.7067in" />
图11
单位为毫米
style="width:4.74014in;height:7.3733in" />
固有滤过测试原理图
其中铍窗管与被测管的靶材和靶角相同。如靶角不同，可以通过倾斜使得到相同靶角出来的射
线束。
当被测管输出窗主要由铍或其他类似物质组成时，滤片用铍。
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当被测管标称 X 射线管电压不超过200 kV 时，滤片用铝。
当被测管标称X 射线管电压从150 kV 到400 kV 时，滤片可用铜。
测量时被测管与铍窗管测试条件完全相同(包括管电压、电流、距离、方位)。管电压为被测管标称
X 射线管电压的一半(或由详细规范规定),X 射线管电流由详细规范规定。
a) 测出不同厚度滤片(Be、Al或 Cu) 与第一半价层的关系曲线(如图12)。
b) 测出被测管的第一半价层A。
c) 由图11曲线找出其相应的滤片厚度B。 则B 值即为被测 X
射线管的固有滤过。
style="width:5.44011in;height:3.49338in" />
图12 滤片厚度与半价层示意图
注：另一种测试方法是找出被测X
射线管窗口组成的代用物质。由该物质取代滤片，测出其第一半价层值，由图12
曲线找出其相应滤片的厚度，即得到被测管的固有滤过值。
4.10.3 规定条件
应符合详细规范中的规定。
4.10.4 测试程序和测试结果
测试程序：按 YY/T 0062 规定的方法进行，允许采用其他等效的测试方法。
测试结果：根据测试数据确定固有滤过值。
4.10.5 测试报告
应符合详细规范中的规定。
4.11.1 目的
测量 X 射线管的光谱纯度。
4.11.2 测试原理和装置
原理图见图1～图8中符合详细规范规定的任何一种。
X 射线光谱纯度测试的光路结构如图13。
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style="width:7.50669in;height:7.66018in" />
说明：
F -- 光源；
S₁ 、S₂— 索洛狭缝；
2 ——发散狭缝(1/6°或0.02 mm);
3 -—收剑狭缝(1/6°或0.02 mm);
4 ——接收狭缝(0.1 mm);
V — 计数管。
图13 光谱纯度测试光路结构示意图
其中：
a) 光源、分光晶面与接收狭缝4之轴线互相平行；
b) 分光晶面与衍射仪圆轴心相重合；
c) 光源与接收狭缝4应位于衍射仪圆周上；
d) 光源 F、狭缝1、S、2 固定不动，狭缝3、S₂、4 及计数管 V
以2倍于分光晶面的角速度同步 旋转。
将待测 X 射线管装在衍射仪上(图13F
位置),在详细规范规定的电参数条件下，测绘该 X 射线管
的谱线图，如图14a)和 b)所示。
a) 检查谱线图
测得的谱线中，各特征谱线积分强度相对值应符合表1之规定(检查任意二个波长即可)。各
谱线所在角，可按nλ=2dsinθ计算，λ为波长。
d 为分光晶体晶格常数，L:F 200 的 2d 为4.028。
如果各特征谱线相对强度值偏离表1应有比例数10%以上时，则应重新调整测绘。如铬靶管
K。大于60.6或小于40.6时，应加衰减片重测。
style="width:4.76673in;height:4.10652in" />
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style="width:4.80653in;height:3.8401in" />
b)
图 1 4 单 色 X 射 线 管 谱 线
表 1 各特征谱线积分强度相对比值(K 系 )
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b) 计算方法
style="width:1.94669in;height:0.60654in" />
…………………………
(1)
式 中 ：
H— 杂质谱线相对强度；
A,— 最强杂质谱线积分强度；
A.—— 靶 材 特 征 谱 线 Kα 积 分 强 度 。
注1:某波长谱线的积分强度，
一律以该线峰包线包围的面积计算，可用积分仪测量或以矩形近似法计算。每一矩
形之宽度不大于3 mm,
也可以取衍射仪记录纸每一小格的宽度作为矩形宽度。对图5可先算出
Ka(a₁+a₂)
总积分强度，再按表1比值折算出Kα 强度后，按式(1)计算杂质谱线相对 H
值。也可以先算出 Kβ 积分强
度，再按表1比值折算 Ka 强度。
如果Ka₁ 和 Ka₂ 在其高次波(nλ=2dsino 中取n=2
以上时)可以分开，则可在大角度(0)处，扫描出高次谱线
图，利用其同次波峰包线积分强度计算杂质谱线相对强度 H 值。
注2:如果所得谱线图中，杂质谱线很小而难以计算积分强度时，可在该杂质谱线所在角附近，减小衰减率重新小范
围扫描，利用其较大峰包线算出积分强度后，再缩小相应倍数即可。
注3:本方法也适用于点焦点X 射线管光谱纯度测试。
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注4:若被测管之外形尺寸或冷却方式与现行衍射仪管套不相适应时，应设计配置专用管套。
4.11.3 规定条件
应符合详细规范中的规定。
4.11.4 测试程序和测试结果
测试程序：光谱纯度的测试是在电压和电流稳定度不大于0.2%的X
射线衍射仪上进行。也可以
采用电压和电流稳定度不大于0.2%的应用X
射线衍射原理(nλ=2dsinθ)制成的其他装置上进行。
测试结果：根据测试数据确定光谱纯度。
4.11.5 测试报告
应符合详细规范中的规定。
4.12.1 目的
测量栅控X 射线管电流截止特性。
4.12.2 测试原理和装置
原理图见图6。
4.12.3 规定条件
应符合详细规范中的规定。
4.12.4 测试程序和测试结果
测试程序：依次加上按详细规范规定的灯丝电流(电压)、X
射线管电流截止栅压及标称 X 射线管
电压，然后用X 射线剂量仪或灵敏的电流表观察X 射线管电流是否截止。
测试结果：根据试验数据，确定栅控 X 射线管电流截止时的电压值。
4.12.5 测试报告
应符合详细规范中的规定。
4.13.1 目的
测量 X 射线管的漏电流。
4.13.2 测试原理和装置
原理图见图1～图8中符合详细规范规定的任何一种。
4.13.3 规定条件
应符合详细规范中的规定。
4.13.4 测试程序和测试结果
测试程序：灯丝电流为零，加上详细规范规定的管电压，测得的管电流。
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注：当设备本身存在漏电流时，应予以扣除其值。
测试结果：根据测试数据确定漏电流值。
4.13.5 测试报告
应符合详细规范中的规定。
style="width:4.16666in;height:1.85988in" />
中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准
X 射线管光电性能测试方法
GB/T 12079—2012
关
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2013年2月第一版
兴
书号：155066 ·1-46127
版权专有 侵权必究
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