Energiatárolás

A RadiWiki wikiből

A nagyfeszültségű transzformátornál említésre került, hogy az elsődleges áramkörben lévő áram nagyobb, mint a másodlagos áramkörben lévő áramerősség, melyek arányát a feltranszformálási arány határoz meg. Ez tipikusan általában 1000:1, mely azt jelenti, hogy a hálózati áramkör 1 A szükséges ahhoz, hogy a csőáram 1 mA legyen. Ezt a magas áramerősséget a nem mobil röntgenkészülékek esetén speciális áramkörök biztosítják. Hordozható röntgenkészülékek esetén a hálózati áram áramerőssége azonban legfeljebb 15-20 A. Ennek következtében a hordozható röntgenkészülékekben kondenzátorokat alkalmaznak elektromos energia tárolásra, melyek az előbb említett korlátozást kiküszöbölik. Az ábra egy kondenzátoron alapuló tápegység leegyszerűsített vázlatát demonstrálja. A nagyfeszültséget ez esetben is feltranszformálás és egyenirányítás révén érik el és ezáltal a kondenzátort nagyfeszültségekre lehet feltölteni. Ilyen nagyfeszültség esetén a töltési idő akár 10-20 másodperc is lehet.

A kondenzátorba folyó áram áramerőssége általában csak néhány mA, ugyanakkor a kondenzátor kisütése – azaz, ha a kondenzátort a röntgencsőre kapcsoljuk – nagyon rövid idő (expozíciós idő) alatt jön létre és így az áramerősség több száz mA is lehet. A kondenzátorban lévő feszültség tehát arányos a benne tárolt elektronok mennyiségével ill. töltésével (mAs), mely valójában a kondenzátor méretétől, illetve kapacitásától függ . A legtöbb készülékben 1 microfarad-os (F) kondenzátorokat alkalmaznak, melyekben 1 mAs töltéshez 1 kV feszültség tartozik. Amikor a kondenzátorból a röntgencső felé elektronáramlás történik, a kondenzátorban a feszültségesés 1 kV/mAs rátájú lesz. Például, ha a készülék 70 kV-ra töltött, akkor egy 18 mAs-os expozíció után a kondenzátorban visszamaradt feszültség értéke 52 kV lesz. A kondenzátor alapú röntgenkészülékek feszültséghulláma különbözni fog az egyéb energiaellátású készülékekétől. Amennyiben nagy mAs igényű expozíciót végzünk, akkor az expozíció vége felé a feszültség (kV) jelentősen lecsökken. Az alacsony csőfeszültség miatt csak kis energiájú röntgen fotonok keletkeznek, melyek a filmexpozíció szempontjából hasztalanok, ugyanakkor növelik a páciens sugárterhelését. Ezt elkerülendő a követendő elv az, hogy a beállított mAs értéke általában ne legyen több, mint a kiindulási feszültség 1/3-a.