GB T 12079-2012 X射线管光电性能测试方法.pdf

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1、lCS 31. 100 L 39 和国国家标准11: -、中华人民GB/T 12079一2012代替GB/T12079一1989X射线管光电性能测试方法Measurements of the photoelectric properties for X-ray tubes 2013-02-15实施2012-11-05发布发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会每齿。崎/比农川口1/岛dJY筒mmtw h制，-Eh-ad勘蝇、GB/T 12079-2012 目次前言_.皿1 范围2 规范性引用文件.3 测试条件3. 1 环境条件3.2 对测试设备的要求3.3 测试原理图

2、3.4 测试规则104 光电性能测试方法四1. 1 标称X射线管电压104. 2 超电压.4. 3 阴极发射特性.4.4 灯丝特性4. 5 阳极标称输入功率.4. 6 最大连续热耗散.4. 7 焦点标称值.4.8 辐射能通量密度均匀性.14 4. 9 照射量率.14 4. 10 固有滤过4.11 光谱纯度.4. 12 栅控X射线管电流截止特性194. 13 漏电流图1自整流电路.2 图2单相全波整流电路.图3三相全波整流电路图4三相全披整流电路(12峰).图5恒倍压电路.图6脉动倍压电路.7 图7电容放电电路(用于栅控X射线管). . 8 图8高频电路图.图9阴极特性试验电路图10管电压测量电

3、路.10 图11固有滤过测试原理图15图12滤片厚度与半价层示意图.M图13光谱纯度测试光路结构示意图.17图14单色X射线管谱线.四表1各特征谱线积分强度相对比值(K系)GB/T 12079-2012 目。吕本标准按GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准代替GB/T12079 1989(X射线管光电性能测试方法。本标准与GB/T12079 1989相比主要变化如下:一-采用YY/T 0062( X射线管组件固有滤过的测定中的X射线管的固有滤过测试方法;-采用YY/T0063(医用电气设备医用诊断X射线管组件焦点特性中的焦点尺寸测试方法测试焦点尺寸;一-光电性能指标中增加了漏电流，删

4、除了X射线管阳极电流稳定性、栅控X射线管灯丝栅极间耐压。本标准由中华人民共和国工业和信息化部提出。本标准由全国电真空器件标准化技术委员会(SAC/TC167)归口。本标准起草单位:杭州万东电子有限公司。本标准主要起草人:田丰、丁旭、俞晓妹、鲁金兔、郑慧芳。本标准所代替标准的历次版本发布情况为:一一-GB/T12079-19890 皿X射线管光电性能测试方法1 范围本标准规定了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。2 规范性引用文件GB/T 12079-2012 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引

5、用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB 9706.12一1997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3 测试条件3.1 环境条件应包括环境温度、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 对测试设备的要求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 Mn。3.2.3 测试设备应满足详

6、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泊流量的仪器，其散热

7、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35kV /2.5 mmo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CI士1%1) GB/T 12079-2012 时，应对电源进行修正。3.2.6 测试电源应符合下述要求:a) 电源为50Hz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士0.5%以内;

8、c) 电源在无负载时，电源电压的变动值应在规定值的士5%以内，而在一个项目的试验过程中，变动值应在土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士10%以内;f) 电源的高压装置接地应良好，接地电阻应不大于.5!h. 2. 7 测量X射线管的管电流列主/ 电衰川、u._h -.,- l .-r -r- . ,. 1.07 ./ 3.2. a)测试设备略有(以及高压泄放等保护装置;、b) 测试设备应有仅射线防护措施，其泄漏的X射线剂量不应超出GB!29忖

9、俨04.5的规定、/ 3.3 测试原理图l/ 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: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射钱管的管电压经分l器分压后，用峰值表或示波器等测出X射线管的管电压sc) 允许采用其他等效的测试方法。、3.3.2 测试耳射线管光电性能时常用的电原理图如图1罔9。 被蛐管 a) 单端接地b) 中心接地图1自整流电路2 GB/T 12079-2012 被测管A V. 说明:B VlV8一-整流元件。图2单相全波整流电路被测管说明zVlV6-一整流元件。a) 三相全波整流电路(单端接地

10、)图3三相全波整流电路3 GB/T 12079-2012 X Y Z 被测管说明:VlV12 整流元件。b) 三相全波整流电路(中心接地)图3(续)4 说明zV1 V3 V 5 VlV12一一整流元件。GB/T 12079-2012 被测管图4三相全波整流电路(12峰)5 G/T 12079-2012 被测管B B l f l 口:二:V A 卢TBA 说明:V-V. 整流元件;R-儿一一一限流电阻;C 一一倍压电容器。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200kV-400 kV时，

11、采用中心接地对称恒倍压电路。图5恒倍压电路6 被测管-t l 川1 A A A A A A 说明2VlV2一一整流元件;Rl儿一一限流元件。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GB/T 12079-2012 卢丁B7 GB/T 12079-2012 B B R _J rc: 心 8 说明:、 vzi师;二、二A , 0/ /n;B放电电路(用于栅控XGB/T 12079-2012 被测管E l t l R, R3 R. DJ D, 3 D D. D5 D6 D7 D 8 说明:DJD$一黯流元件;RJR一一限流电阻;VJv，但一一储能电容器、图8/ 高频自

12、路图/说明za) 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。9 GB/T 12079-2012 分压器分压器+ R R a) 单端接地电路b) 中心接地电路图10管电压测量电路3.4 测试规则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

13、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3min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。4 光电性能测试方法4. 1 标称X射线管电压4. 1. 1 目的测试标称X射线管电压。4. 1. 2 测试原理和装置原理图见图l图8中详细规范规定的一种。4. 1. 3 规定条件应符合详细规范中的规定。4.1.4 测

14、试程序和测试结果测试程序: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10 GB/T 12079-2012 于150kV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150kV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3min，管内不出现影响管子正常工作的异常现象，则管子为合格。4. 1. 5 测试报告应

15、符合详细规范中的规定。4.2 超电压4.2.1 目的测试超电压。4.2.2 测试原理和装置原理图见图1图8中详细规范规定的一种。4.2.3 规定条件应符合详细规范中的规定。4.2.4 测试程序和测试结果测试程序: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150kV 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150kV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

16、达到规定的管电压，规定的管电流内，维持时间不少于3min，管内不出现影响管子正常工作的异常现象，则管子为合格。4.2.5 测试报告应符合详细规范中的规定。4.3 阴极发射特性4.3. 1 目的测试阴极发射性能。4.3.2 测试原理和装置原理图见图1图8中详细规范规定的任何一种。4.3.3 规定条件应符合详细规范中的规定。11 GB/T 12079-2012 4.3.4 测试程序和测试结果测试程序:将高压时间控制器调在某一时间上IU调节灯丝电流Ir(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.0用同

17、样方法可测出在一组给定管电压下的一簇Ia=fOr)曲线。测试结果t根据测试数据，确定是否与阴极发射特性相符。4.3.5 测试报告应符合详细规范中的规定。4.4 灯丝特性4.4. 1 目的测出规定灯丝电流相对应的灯丝电压值。4.4.2 测试原理和装置原理图见图9。4.4.3 规定条件应符合详细规范中的规定。4.4.4 测试程序和测试结果测试程序:加人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。4.4.5 测试报告应符合详细规范中的规定。4.5 阳极标称输入功率4.5. 1 目的测出阳极标称输入功率。4.5.2 测

18、试原理和装置原理图见图l图8中详细规范规定的任何一种。4.5.3 规定条件应符合详细规范中的规定。4.5.4 测试程序和测试结果测试程序: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.=fOr) 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。12 GB/T 12079-2012 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

19、结果:上述测试却载后，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0.1s，固定阳极诊断用X射线管为1s。4.5.5 测试报告应符合详细规范中的规定。4.6 最大连续热耗散4.6.1 目的测出最大连续热耗散。4.6.2 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。4.6.3 规定条件应符合详细规范中的规定。4.6.4 测试程序和测试结果测试程序: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

20、大连续热耗散所确定的电流值，然后以不大于10kV /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。4.6.5 测试报告应符合详细规范中的规定。4. 7 焦点标称值4.7. 1 目的测出焦点值。4.7.2 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。4.7.3 规定条件应符合详细规范中的规定。4.7.4 测试程序和测试结果测试程序z按YY/T0063规定的方法进行。13 G/T 12079-2012 测试结果:根据测试数据确

21、定焦点标称值。4.7.5 测试报告应符合详细规范中的规定。4.8 辐射能通量密度均匀性4.8. 1 目的测量辐射能通量密度的均匀性。4.8.2 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。4.8.3 规定条件应符合详细规范中的规定。4.8.4 测试程序和测试结果测试程序: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34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

22、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1.01.4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。的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。4.8.5 测试报告应符合详细规范中的规定。4.9 照射量率4.9.1 目的测出X射线管的照射量率。4.9.2 测试原理和装置原理图见图1图8中

23、符合详细规范规定的任何一种。4.9.3 规定条件应符合详细规范中的规定。GB/T 12079一2012测试程序和测试结果测试程序: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，并且认为在管外元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。4.9.4 测试报告4.9.5 4. 10 4. 10. 4.10.2 单位为毫米EEDDN 应符合详细规范中的规定。固有滤过/气/1 目的J/ 测出现U 理因测试装置原理图参见图110镀窗管/ / / 滤

24、片/ / / J EEDON / 气 飞探头固有滤过测试原理图其中镀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镀或其他类似物质组成时，滤片用镀。图门15 GB/T 12079-2012 当被测管标称X射线管电压不超过200kV时，滤片用铝。当被测管标称X射线管电压从150kV到400kV时，滤片可用铜。测量时被测管与镀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。测出不同厚度滤片CBe、Al或Cu)与第一半价层的关系曲线(如图12)。a) 测

25、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。、JD _-I 第一半价层A滤片厚/mm 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。图12规定条件4. 10.3 应符合详细规范中的规定。测试程序和测试结果测试程序:按YY/T0062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。4.10.4 测试报告4.10.5 应符合详细规范中的规定。光i昔纯度4. 11 目的4. 11.

26、1 测量X射线管的光谱纯度。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1304. 11. 2 16 GB/T 12079-2012 F 说明:F一光源;SI、S，索洛狭缝;1第一狭缝(开放); 2 .发散狭缝0/6。或0.02mm); 3 L收剑挟缝(/6。或0.02mm); 代4 飞J图13光谱纯度测试光路结c) 光源与接收狭缝4应位于衍射仪圆周上1d) 光源F、狭缝1、SI、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

27、，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n=2dsin8计算，为波长。d为分光晶体晶格常数，L:F 200的2d为4.0280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。如锚靶管Kal大于60.6或小于40.6时，应加衰减片重测。17 GB/T 12079-2012 Ko. l 。a) b) 图14单色X射线管谱线表1各特征i营线积分强度相对比值(K系)特征谱线相对强度(K系)及波长(10-10m) 靶材I 2 l 强度波长强度波长强度波长铜100 1. 540 5

28、 46.0 1. 544 3 15.8 1. 392 1 铭100 2.2896 50.6 2.293 5 21. 0 2.0848 铁100 1. 935 9 49.1 1. 939 9 18.2 1. 756 5 钻100 1. 788 9 53.2 1. 792 7 19.1 1. 607 5 鸽100 0.2089 47.0 0.213 8 18. 1 o. 184 3 佬100 0.613 2 51. 1 0.617 6 25.3 0.5455 银100 0.559 3 51. 7 0.563 7 24.0 0.4976 铝100 0.7092 50.6 0.713 5 23.3 0

29、.6322 镰100 1. 657 8 47.6 1. 661 6 17.1 1. 500 1 b) 计算方法H=会叫. ( 1 ) 式中zH一一杂质谱线相对强度;Az一一最强杂质谱线积分强度;At一一靶材特征谱线K1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3mm，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K(1+2) 总积分强度，再按表1比值折算出K1强度后，按式(1)计算杂质谱线相对H值。也可以先算出Kl积分强度，再按表1比值折算Kl强度。如果K1和K的在其高次波(n=2dsin中取n=

30、2以上时)可以分开，则可在大角度()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。18 GB/T 12079-2012 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

31、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(n=2dsin8)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 栅控X射线管电流截止特性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

32、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 漏电流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。19 GB/T 12079-2012 注2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。20 啕.NFQN-mhONFH阁。华人民共和国家标准X射线管光电性能测试方法GB/T

33、 12079-2012 国中争6中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013)北京市西城区三里河北街16号(100045)网址总编室:(010)64275323发行中心:(010)51780235读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销* 印张1.75 字数43千字2013年2月第一次印刷开本880X12301/16 2013年2月第一版晤27.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107书号:155066. 1-46127定价GB/T 12079-2012 打印日期:2013年3月28日F002A