Стремление ускорить процесс съемки и получать одинаковое почернение пленки привело к разработке автоматов экспозиции для рентгеновских аппаратов. Их устройство основано на двух принципах. Первая группа чувствительна к количеству рентгеновских лучей, то есть работает под действием рентгеновских лучей, проходящих через нее. Вторая работает под действием световых лучей, испускаемых просвечивающим экраном. Автоматы экспозиции первой группы представляют собой ионизационную камеру, а реле второго типа - фотоэлектрический экспонометр. В соответствии с этим области их применения разные. Во флюорографах применяются фотоэлектрические экспонометры, поскольку в них имеется просвечивающий экран. В случае обычной съемки, когда снимки производятся на пленку, чувствительную к рентгеновским лучам, применяется ионизационная камера. Ионизационную камеру помещают между больным и пленкой. Таким образом, рентгеновские лучи, попадающие на пленку, обязательно проходят через ионизационную камеру.
Фотоэкспонометры укрепляются на флюорографический тубус так, чтобы фотоэлемент получал свет со средней части просвечивающего экрана. Важно, чтобы на фотоэлемент попадали световые лучи не со всей поверхности экрана, так как на часть поверхности экрана попадают прямые рентгеновские лучи, которые прошли мимо исследуемого. В этих местах яркость свечения экрана больше. То же самое относится к ионизационным камерам в том случае, если камера чувствительна по всей поверхности.
Ионизационные камеры распространились с появлением первых флюорографов. В Венгрии ионизационные камеры применялись в нескольких типах флюорографов «SRW». Ионизационная камера состоит из плоской кассеты (коробки), изготовленной из материала, хорошо пропускающего рентгеновские лучи, в которой помещаются два электрода с большой поверхностью. Перед съемкой камеру, как и конденсатор, заряжают постоянным напряжением и подключают к управляющей сетке и катоду тиратрона так, чтобы напряжение заряженной камеры запирало его. Затем производится съемка. Под влиянием рентгеновских лучей газ, заполняющий камеру, ионизируется, и в зависимости от интенсивности и жесткости рентгеновского излучения камера теряет свой заряд. Когда напряжение камеры понижается до некоторой, заранее установленной величины, происходит зажигание тиратрона, экспозиция прерывается. Существует конструкция, при которой ток, протекающий через ионизационную камеру, заряжает конденсатор, а напряжение последнего зажигает тиратрон.
Наиболее распространенными ионизационными камерами являются «Iontomat» (SRW) и «Expomat» (RKV), которые, как уже упоминалось, применялись в флюорографах. В последнее время ионизационные камеры изготавливаются с учетом требований рабочих мест. Несколько рабочих мест, обслуживаемых одним рентгеновским аппаратом, могут быть снабжены ионизационными камерами, сенсибилизированными на различные участки кадра.
Ионизационные камеры фирмы Siemens. Известны три типа камер «SRW» (рис. 10.26). Они сенсибилизированы на середину поля, на среднюю, верхнюю часть поля в трех маленьких областях. Причем можно переключать с одной области на другую. Ионизационная камера первого типа применяется для получения прицельных снимков, второго типа в вертикальном штативе Букки, а третьего типа при съемке легких.
Рис. 10.26. Ионизационные камеры «Iontomat» фирмы SRW
1. ионизационная камера, сенсибилизированная на середину кадра; 2. камера, сенсибилизированная на среднюю и верхнюю область кадра с возможностью переключения сенсибилизированной области; 3. камера, сенсибилизированная на область легких
На рис. 10.27 показаны ионизационные камеры-автоматы экспозиции «Amplimat» производства фирмы Muller, применяемые на различных рабочих местах в современном рентгеновском аппарате. Камеры можно сенсибилизировать в отдельности или все одновременно.
Рис. 10.27. Расположение ионизационных камер «Amplimat» фирмы Muller при использовании на различных рабочих местах
В Венгрии, за исключением массового осмотра легких на туберкулез, автоматы при съемках применяются редко, хотя их распространение было бы желательно с точки зрения уменьшения лучевой нагрузки на исследуемого. При съемках, когда применяется автомат экспозиции, нужно в соответствии с исследуемой частью тела установить только анодное напряжение рентгеновской трубки, а количество электричества выбирается автоматом.
Фотоэлектрические автоматы экспозиции. В Венгрии применяется три типа:
1. Фотоэкспономегпр (фотометр типа FMO 7), применяемый для камер «Odelca». Он состоит из двух частей: чувствительного элемента (датчика) с предварительным усилителем и усилителя мощности с релейным механизмом. Чувствительная часть фотоэкспонометра укрепляется на нижней части камеры так, чтобы фотоэлемент был направлен на экран. Эта часть помимо фотоэлемента содержит две электронные лампы предварительного усилителя. В соответствии с неравномерным свечением просвечивающего экрана напряжение, появляющееся на фотоэлементе, непостоянное. Другая часть фотоэкспонометра, соединенная с источником питания, представляет собой самостоятельный блок и помещается в отдельной коробке. Блок, содержащий фотоэлемент и предварительный усилитель, и блок усилителя мощности и релейного механизма соединены гибким экранированным кабелем.
На рис. 10.28 изображена принципиальная электрическая схема устройства. Почернение пленки регулируется с помощью трубки, находящейся на блоке фотоэлемента, и винта (рис. 10.28; R 10 и R 7). Почернение увеличивается, если ручку поворачивать по часовой стрелке.
Работа фотоэкспонометра: после включения срабатывает реле S2. Лампа L7 проводит, контакты К1 и К2 реле S2 замкнуты, лампа L6 заперта, лампа L5 отключена, лампы L2, L3 и L4 проводят, ток через фотоэлемент L1 не течет. При установлении переключателя режима работы, находящегося на пульте управления рентгеновского аппарата, в положении «подготовка» контакты 1 и 2 замыкаются. При этом лампа L5 отпирается, лампа L7 запирается, реле S2 отпускает и К1, К2 размыкаются. При переключателе режима работы в положении «съемка» просвечивающий экран камеры «Odelca» начинает светиться пульсирующим светом, под действием которого фотоэлемент генерирует переменное напряжение. Напряжение, возникающее на фотоэлементе, усиливается лампами L2 и L3. В анодной цепи L3 имеется колебательный контур, настроенный на частоту 100 гц.
Усиленный сигнал подается на управляющую сетку лампы L4, находящейся во втором блоке, а потом через конденсатор С9 с емкостью 0,5 мкф на управляющую сетку L5. В то же время сигнал, сдвинутый по фазе на 180', подается и на катод L5. L4 работает как стабилизатор сигнала.
Лампа L5 проводит во время положительного полупериода сигнала на сетке, заряжает конденсатор С11 и запирает L6. При этом L7 открыта, реле S2 срабатывает и выключает экспозицию.
Фотоэкспонометр флюорографов типа «TuR». Существуют два типа фотоэкспонометров. Они отличаются чувствительными элементами. В одном из них в качестве датчика и усилителя используется фотоэлектронный умножитель, а в другом фотоэлемент и электронная лампа. Каждый выключает экспозицию в зависимости от яркости свечения экрана.
2. Фотоэкспонометр, собранный на фотоэлектронном умножителе и на электронных лампах в виде одного блока, укреплен на флюорографическом тубусе так, чтобы фотокатод умножителя получал освещение под определенным углом и с достаточной площади экрана через щель в тубусе.
На боковой стенке фотоэкспонометра находятся сетевой выключатель, предохранитель, контрольная лампочка и регулятор чувствительности. С поворотом регулятора чувствительности против часовой стрелки почернение пленки увеличивается, по часовой стрелке - уменьшается. Принципиальная электрическая схема фотоэкспонометра показана на рис. 10.29.
Принцип его работы заключается в том, что выходной ток фотоэлектронного умножителя заряжает конденсатор С5, вследствие чего электронная лампа отпирается. Под действием анодного тока лампы срабатывает реле s5, прерывающее экспозицию.
Рис. 10.30. Схема фотоэкспонометра флюорографа «TuR»
3. Фотоэкспонометр, в котором в качестве датчика используется фотоэлемент, обычно состоит из двух блоков. Его принципиальная схема показана на рис. 10.30. Блок, содержащий фотоэлемент и предварительный усилитель, укрепляется на флюорографический тубус так, чтобы фотоэлемент получал свет со средины экрана через щель тубуса. Вторая часть фотоэкспонометра, содержащая блок питания и усилитель мощности, присоединяется к пульту управления рентгеновского аппарата электрически и механически разъемным соединением. Схема работает следующим образом. В исходном состоянии электронная лампа AF 7 заряжает конденсатор С1. При включении экспозиции реле М срабатывает, и его контакты m1 замыкаются, положительно заряжая обкладку конденсатора С1, подключается к катоду лампы AF 7. Таким образом С1 оказывается подключенным между сеткой и катодом AF 7 так, что напряжение конденсатора запирает лампу. Если на фотоэлемент попадает свет, то по нему потечет пропорциональный интенсивности света ток, разряжающий конденсатор С1. Когда напряжение С1 в процессе разряда уменьшается до напряжения запирания лампы AF 7, тогда лампа отпирается и по ней потечет ток. При этом потенциал сетки тиратрона S1 - 02 становится положительным, тиратрон зажигается, реле N, подключенное в анодной цепи тиратрона, срабатывает, его контакты n1 размыкаются и прерывают экспозицию. Каждый из двух типов фотоэкспонометров работает удовлетворительно. Фотоэкспонометр с фотоэлементом является еще не полностью разработанной конструкцией.
