NeuViz 16 工程师培训文档B5.pdf

《NeuViz 16 工程师培训文档B5.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《NeuViz 16 工程师培训文档B5.pdf（82页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、 NeuViz 16 培训手册培训手册 沈阳东软医疗系统有限公司沈阳东软医疗系统有限公司 技术支撑部技术支撑部 目目 录录 概述 . . . . . . . . . . . . 11 第一部分 整机供电系统 . . . . . . . . . . . . 3. . . . . . . . . . . . . 3 第一章 固定板供电系统. 3 第二章 旋转板供电系统. 6 第三章 扫描床供电系统. 8 第四章 控制台供电系统. 8 第二部分 固定板系统. . . . . . . . . . . . . . 9 第一章 G-HOST系统10 第二章 GPC18 第三章 运动控制系统24 第三部分

2、扫描床系统 . . . . . . . . . . . 3 2 第四部分 旋转板系统 . . . . . . . . . . . 3 8 第一章 R-HOST及滑环通讯系统39 第二章 数据采集系统（DMS）48 第三章 切片系统58 第四章 高压系统66 概述：概述： NeuViz 16 是由东软飞利浦最新研制的 16 层 CT 机， 由机架 （Gantray） 、 扫描床 （Patient Table）和控制台（Console）三部分组成。 机架（Gantray） ：包括固定板系统和旋转板系统。固定板包含固定主控板系统（Ghost） 、 主旋转系统、倾斜运动系统、面板、供电系统等；旋转板包

3、含旋转主控板（Rhost） 、DMS 系统、 切片系统、高压系统及球管等。 控制台（Console） ：包含 CT-BOX、计算机、控制台接口板、网络交换机、开关电源等。 扫描床（Patient Table） ：包含床接口板、床运动控制板、床运动驱动板、垂直及水平运动 单元。 本产品的研发名称为 CHORUS， chorus 是作为一个开放式的平台研发的， 也就是说 chorus 具有足够的扩展空间， 将来的 64 层 CT 将会以 chorus 为平台进行研发。 同新双相比具有以下大 幅提高： 安全需求，不论从机械上还是电子上都有大幅提高，引入 GPC，当控制台死机后由 GPC 接 管全部控

4、制功能，GPC 将会按照设定的程序将设备停下来，如果 GPC 失去控制，将会由下一级 的固定主控板接手对设备的控制。 - 1 - 服务需求，加强了自诊断功能；为服务工程师提供了更详细、更全面、更准确的设备状态信 息；实时记录详尽的日志文件。 实时的数据传递功能。 从控制台升级全部 Firmware。 - 2 - 第一部分第一部分 整机供电系统：整机供电系统： 整机供电参数： 机架 电压: 380VAc(10%)/400VAc (10%); 3 Phase, N, PE 频率: 50/60Hz 相间差: 5% 功率：63KW 控制台 电压：220VAc, 1-Phase plus protect

5、ive earth 频率：50/60Hz 功率：1KW 扫描床 电压：220VAc, 1-Phase plus protective earth 频率：50/60Hz 功率：1KW 第一章：固定板供电系统第一章：固定板供电系统 固定板供电系统包含整机供电开关。旋转板、扫描床和控制台的电源均由固定板供电系统控 制。 整机供电说明： 机架、扫描床和控制台的电源均由机架右侧的 X101 分出，其中旋转板上的 DMS 系统和控 制台供电不经过总开关 KM102 的控制，即稳压柜电源输出到 CT 机架后 DMS 系统和控制台就 已经上电。 - 3 - 电源控制板： 电源控制板功能： 控制机架包括旋转和固

6、定部分和扫描床系统的电源。整机系统对机架和扫描床电源的控制通 过电源控制板实现。 提供门控开关功能。使扫描间在不关闭铅门时无法放射线，同时将信号送至固定主控板。 放线指示功能。提供准备放线和正在放线两个信号，信号来至固定主控板。 急停功能。如果系统出现意外或失控状态需要紧急停止运行，急停开关通过电源控制板断开 机架和扫描床供电主线路上的交流接触器。 提供主线路电压正常信号 Voltage-OK。电源控制板通过电压监测继电器监测主电源电压， 并产生电压正常信号，送给固定主控板。 电源控制板指示灯： V1 = 电源信号 V2 = E_STOP_OK V3 = VOL_OK V4 = 门开关 V5

7、= 风扇接通 V6 = X-ray ON V7 = X-ray Ready - 4 - 固定板供电系统框图： - 5 - 说明：说明： 数字编号：Stator = 1, Rotor = 2, Patient Table = 3, Console = 4 ? Example G103, QF104 etc 字母编号： X = terminal block, Z = Filter, K = Contactor, G = Power supply, F = Fuse, Q = Circuit breaker QF101 是主电源开关。 DMS 的电源是不通过 QF101 控制的，只要稳压柜输出到机架

8、电源，就有一相电加到 DMS 和高压系统上，维修和保养时要注意安全。 K101 监视继电器，检测相序、电压值、三相平衡、 F101 熔断器。 T101 隔离变压器，角星转换连接给主旋转伺服供电。 G101 24V DC，给倾斜电机供电。 G102 5V, +/-12V, 24V，给主旋转伺服、Ghost、面板等供电。 QF102 旋转板 (DMS, HV system, Rhost) QF103 取消 QF104 主旋转伺服 QF105 固定板 QF106 扫描床 QF107 控制台 第二章：旋转板供电系统第二章：旋转板供电系统 旋转板的供电通过滑环系统（图中 X201） 。 F201, F2

9、02, F203：为玻璃管保险丝， QF201：断路器，可以断开整个旋转板电源，包括 DMS。 T201,T202：隔离变压器。 G201 ? 3,4V 给 DMS 系统。 G202 ? +5,75V 给 DMS 系统。 G203 ? -5,75V 给 DMS 系统。 G204 ? 24V 给 DMS 系统。 G205 ? 给 R-Host 系统。 (5,12,24V) G206 ? SMPS (24V)。 G027/G208 ? SMPS A plane servomotor controllers A ann B。 - 6 - 第三章：扫描床供电系统第三章：扫描床供电系统 扫描床电源通过

10、KM102 和 QF106 接入扫描床上的 T301 隔离变压器，然后给床上的各部 件供电。 第四章：控制台供电系统第四章：控制台供电系统 控制台的电源也来至机架，通过断路器 QF107 进入位于控制台机柜内的隔离变压器 T401， 接到 PDU（Power Distribution Unit）上。DVD 驱动器由开关电源 G401 供电，图中的 UPS 为选配件。 - 8 - 第二部分第二部分 固定板系统：固定板系统： 固定板系统框图： - 9 - 第一章第一章 G-HOST系统：系统： G-HOST 是固定板系统的核心，主要包括固定主控板、GPC 和一块 UCOM 板；G-HOST 的功能

11、如下： 通讯功能： ? 同控制台通讯 ? 同 R-HOST 通讯 ? CAN 总线通讯 控制功能： ? 机架运动安全保护 ? 机架温度控制 ? 机架倾斜运动控制 ? 机架旋转运动控制 ? ECG 控制 G-Host 系统实物图： - 10 - 第一节：G-HOST 的通讯功能： 一、 从控制台一、 从控制台 到到 G-HOST（Ethernet Communication System） 从控制台到 G-HOST 的通讯采用以以太网通讯系统， 通过 TCP/IP 协议进行通讯。 控制台通 过网卡经网线将命令发送给 G-HOST，G-HOST 获取所有部件的状态反馈并通过以太网传送给 控制台。

12、组成： 控制台：网卡 G-HOST：固定主控板、GPC、UCOM 通信媒介：网线（双绞线） 以太网系统的另一个功能是通过 TCP/IP 协议传送 firmware 文件 （download firmware） , 控制台可以通过以太网将 firmware 传送给扫描床、CT-BOX(CAN)、G-HOST、R-HOST（通 过滑环） 、左右面板等需要升级的部件。 除了控制台以外，其它部件的以太网通讯都是通过 UCOM 板来完成的，每个同以太网连接 的部件都有自己的 IP 地址，并可以从主控台 PING 它们。 Part Ethernet IP Address Stator Control Bo

13、ard 192.168.60.101 Rotor Control Board（GPC） 192.168.60.100 Patient Table 192.168.60.104 Left Panel 192.168.60.102 Right Panel 192.168.60.103 Console PC 192.168.60.10 - 11 - 二、 从二、 从 G-Host 到到 R-Host（滑环通讯系统）（滑环通讯系统） 协议: Hotlink G-Host: 固定主控板, GPC R-Host: 旋转主控板 通讯媒介: 滑环系统 三、 三、 CAN 总线通讯总线通讯 CAN 总线由 CT

14、-BOX 和 UCOM 板组成，接入 CAN 网络的设备有： 固定主控板，通过 CAN 接受来至床运动控制板的状态反馈并传送给控制台。 床运动控制板，响应来至显示面板的动作命令；接受来至控制台的命令（通过固定主控板） ； 将床的状态发送到 CAN 总线上。 前罩显示面板（左右两个） ，显示床高、水平床位、倾斜角度等信息；产生床升降、水平运动 信号，产生机架倾斜运动、定位灯点亮等信号。 CT-BOX，在控制台上，与控制台内的控制台转接板相连，主要功能是通过CAN 网络接受 CAN 总线传输来的床码、床高、倾斜角度显示值、放线指示等，发出升床降床、进床退床、正 负倾斜等命令；通过音频线监听扫描室的

15、声音和通过麦克风向扫描室传送声音信号；产生急停信 号。扫描时产生放线使能和运动使能信号。 与 Neuviz Dual 第四版 CT-BOX 通用（firmware 不同） 。 CAN 总线的工作频率为 921.6KHz，接入 CAN 网络的设备都有自己的唯一地址（CAN Address） ， Part CAN Addresses Stator Control Board 1 Rotor Control Board 5 Patient Table 3 Left Panel 4 Right Panel 4 四、 四、 UCOM 板板 UCOM 板是组成 CAN 网络的硬件基础，除了 CT-BOX

16、之外其他接入 CAN 网络的控制板都 是通过 UCOM 板接入的，同时 UCOM 板组成了用于从控制台主机下载 firmware 的以太网。所 以 UCOM 板主要有以下作用： 1. 构成 CAN 网络的硬件基础。 2. 组成了用于从控制台主机下载 firmware 的以太网。 3. 作为连入 CAN 网络的板卡的接口部分。 4. 监视连入 CAN 网络的板卡的运行状态。 5. 监视 firmware 下载的状态。 - 12 - UCOM 板图： 1-100pin 插头 2-TPS87518 3- KSZ8995MA 4-25M OSC 5-AT91SAM7X256 6-固定孔 7-MINI

17、USB 8-18.432M OSC 9-TPS75833 UCOM 组成的 CAN 网络结构图： 命令和状态通过 CAN 网络 在下面的部件之间通讯： 固定主控板 左显示面板 1 右显示面板 2 扫描床 CT-BOX 机架的旋转部分没有 CAN 网络 - 13 - UCOM 板组成的以太网通讯系统： UCOM 板组成的以太网通讯系统可以将 firmware 床送到 固定主控板、GPC、旋转主控板 （Hotlink） 、左面板、右面板和扫描床。所有的 firmware 均来自于控制台计算机。在固定主控 板上有 4 个以太网接口（UCOM 最多只能连接四个外部接口，这四个接口相当于一个 HUB）

18、，分 别连接控制台计算机、扫描床、GPC 和左面板，而右面板是通过左面板连入以太网络的。 整个设备一共有五个 UCOM 板，分别在 G-HOST、R-HOST、床运动控制板、左面板和右 面板上。100pin 的插头插在相关的板卡上的 100 针插槽上，用于它们之间的通讯和 UCOM 板 的供电。MINI USB 是通用的标准接口，用于从外部计算机下载 firmware。UCOM 板本身没有 地址，IP 地址和 CAN Address 都是从和它关联的板卡上读取的，五个 UCOM 板之间可以互换 而不需要更改设置。当有 UCOM 板出现故障时，可以把故障 UCOM 板替换到右面板上，以便设 备可

19、以继续运行。 在 G-HOST 上的 UCOM 板的指示灯含义： 以下指示灯亮，表示以太网物理连接是正常的。 V7-左面板与固定主控板 V9-扫描床与固定主控板 V19控制台与固定主控板 V21GPC 与固定主控板 以下指示灯的含义在所有的 UCOM 上相同： V11- ON, CAN 端口错误 V12- ON, SPI 端口错误 V13- ON, FLASH 端口错误 V14- ON, 监视电压错误 - 14 - V15- ON, UCOM 正在运行正常 firmware, OFF, Backup firmware V16, V17, V18CAN 地址 (CAN Address) 第二节：

20、G-HOST 的控制功能： G-HOST 中的固定主控板与机架接口板共同组成固定控制系统，它的主要功能如下： 接口通讯功能： PCI 接口，固定主控板与 GPC 之间通过 PCI 接口通讯。 滑环接口 R-STOP 控制 扫描床位置中转 CAN 总线控制 扫描流程同步控制（低层面） 状态中转（CAN、GPC、旋转板） ECG 处理 Firmware 下载到旋转板系统 EEPROM 控制功能： 机架旋转 机架倾斜 机架运动安全保护 机架温度控制 机架前罩开关 门开关 脚踏开关信号 一、 固定主控板的作用：一、 固定主控板的作用： 机架运动控制：机架运动控制： 机架旋转 电机最大转速: 1414

21、RPM 加速到最大转速时间： 18s 旋转分辨力1 机架倾斜 正倾最大角度 30 负倾最大角度 30 倾斜角度分辨力 0.1 满行程运行时间 40s E-stop 倾斜运动行程 10s - 52 - 数据采集时序： 积分信号来源： DMS 在数据采集时积分信号来源有两个： ? 码盘：用于断层扫描、螺旋扫描。 ? 内部积分定时器：平片、静采。 码盘介绍：采用电感式编码器，相对于原来的采用的光学码盘大大提高了精度和分辨力。码 盘上没有磁性材料，所以不存在磁场滞后和退磁。每圈产生 46400 个脉冲，NeuViz 16 正常扫 为每周 2320 个 View。 - 53 - 数据重传： DAS 数据

22、重传是从 DMS 上的 RCOM 板到控制台内的 DRC(ACQ)卡。 数据是一直在传送的，在整个时间内连续的、不间断的传送。DRC 卡每接到一个正确的数据 就会发送一个应答，经 GPC 通过 HOTLINK 协议床送到 RCOM。RCOM 信号上升沿和下降沿都 有效。RCOM 在传送一个数据后不会等待 Comm_ok 信号，而是接着传送下一个数据，如果此 时上一个 Comm_ok 没有收到，RCOM 会发送 Confirm on 信号，得到响应后会从倒数第二个 重送过的数据开始重传。 参考检测器和参考通道转换盒： 参考检测器位于球管下方的射线箱向内一侧，产生的电信号通过同轴电缆传送到射线箱旁

23、边 的参考通道转换盒内，后者将电流信号转换为数字量通过屏蔽的数据电缆 DMB，再送到 RCOM。 然后作为附加信息的一项传送到 IRU（Image Reconstruction Unit） 。 温度控制： 在左底板上有一个温度开关，当温度超过 42 2.8时（静止状态，即没有扫描）会断开 DMS 的电源。 （没有使用，DMS 的有效温度为 2933） 在左右底板上各有一个温度传感器和冷却风扇，根据温度来控制风扇的转速。温度控制参数 来至 RCOM。 （目前采用上电就高速旋转方式） - 54 - RCOM 指示灯： RCOM Voltage Status LEDs (Voltage is OK

24、when LED is ON) LED_1 (DS33) 2.5V Altera regulated LED_2 (DS23) 2.5V F_Xilinx regulated LED_3 (DS19) 1.8V F_Xilinx regulated LED_4 (DS32) 2.5V S_Xilinx regulated LED_5 (DS28) 1.8V S_Xilinx regulated LED_6 (DS1) VCC 3.3V LED_7 (DS34) 3.3 to 5V Step-Up (reference converter) LED_8 (DS35) 3.3 to 5V Step

25、-Up (communication circuit) - 55 - RCOM Operation LEDs LED_1 (DS3) Readings_Run (Flashes at readings transmission rate LED_2 (DS7) Readings_Run (Flashes at readings transmission rate LED_3 (DS8) Readings_Run (Flashes at readings transmission rate LED_4 (DS9) Reserved LED_5 (DS10) 1) In “Resend Mode”

26、 LED indicates Resend events 2) Not in “Resend Mode” LED lights at rotation index point LED_6 (DS11) Fan_1 Fault, disconnected, stuck or runs too slow LED_7 (DS12) Fan_2 Fault, disconnected, stuck or runs too slow LED_8 (DS13) Make_Bias, On when Make_Bias signal is on LED_9 (DS14) Make_Data, On when

27、 Make_Data signal is on 其中其中 LEDs 1- 3 有两种运行模式有两种运行模式 第一种：第一种：RCOM 没有错误没有错误 (RCOM_OK bit = 1) LED_1 blinks at a HIGH rate LED_2 blinks at a MEDIUM rate LED_3 blinks at a LOW rate 第二种第二种 RCOM 有错误有错误(RCOM_OK bit = 0) All three LEDs blink at the same low rate - 56 - DMS 供电电源参数： 数据接收卡（Data Receiving Car

28、d） 数据接收卡位于主控台计算机内，插在 Slot 6 插槽上，接口标准为 PCI-X 64bit/100Mhz。 - 57 - 第三章第三章 切片系统：切片系统： 第一节：系统概述 NeuViz 16 的切片系统安装在球管下方的射线向内，在 NeuViz 16 系统中叫做 A-Plane。 系统框图： 切片系统有两个步进电机，分别以 X 轴方向和 Z 轴方向旋转。以 X 轴为轴旋转的电机定义 为 A 电机，负责切片厚度调整和形状过滤器锁定销运动；以 Z 轴为轴旋转的电机定义为 B 电机， 负责切片 Z 方向位置和形状过滤器位置的调整。 切片控制命令来自旋转主控板， 状态返回也发给旋转主控板。

29、 旋转主控板切片接口描述如下： X14：DB37 接头，与 Z 方向位置检测板相连，切片系统的所有反馈均通过此接口传送给 R-Host。 X15： 步进电机驱动信号接口， 连接到 A 电机驱动器和 B 电机驱动器。 为他们提供驱动信号， 包括驱动脉冲和方向控制信号。驱动器再驱动电机旋转。 - 58 - - 59 - 切片系统有手动和自动两种控制方式， 手动控制通过旋转主控板上的手动控制拨码开关控制， 此功能为研发人员调试使用。 切片电机驱动器接收来自旋转主控板的控制信号有两个： 脉冲信号：为固定频率 200Hz，一个脉冲电机转一步，步长由驱动器上的拨码开关设定。拨 码开关一共有八位，1 到 5

30、 位设定驱动电流，第 6 位设定止转电流，第 7、8 位设定步长和分辨 力。系统默认的设置为： 方向信号：高电平顺时针旋转，低电平逆时针旋转。 步进电机型号：T2HNRLH-LDN-C5-00 f 转矩： 52NM（MAX） 编码器分辨力：500CPR 第二节：分层解释 切片系统从上倒下 （球管在 6 点钟位置） 共分三层， 最上层为切片厚度控制， 为运动 A 单元， 由步进电机 A 带动一个楔形块 X 方向运动，挤压切片（一片）改变切片开缝的宽窄已达到改变切 片厚度的目的。最大开缝为 10mm，分辨力为 0.02mm；开缝大小靠步进电机自带的旋转编码 器反馈检测，其精度为 0.01mm。切片

31、厚度的零位和极限位由切片厚度检测板控制。 - 60 - 切片厚度运动示意图： 切片厚度检测板图： 第二层为运动 B 单元，控制切片的 Z 方向位置。参数如下： 运动范围： 0-90mm 分辨力： 0.02mm 最大速度： 10mm/s 电机精度： 0.001mm 编码器精度： 0.01mm - 61 - Z 方向中心校正范围： 0-5mm 补偿距离： 2mm Z 方向位置说明示意图： Z 方向位置运动与切片厚度运动是相关联的，A 单元动作，B 单元也一同动作。切片 Z 方向 的零位和极限位由 Z 方向位置检测板控制。 第三层，也就是最下层是形状过滤器单元，形状过滤器共有三个位置：体位、空位和焦

32、点校 正位。形状过滤器的运动需要 A 单元和 B 单元配合运动，A 单元控制锁定销的锁定与放开，B 单 元控制运动方向。形状过滤器的位置检测由形状过滤器位置检测板控制。 - 62 - 第三节：运动流程框图 上电初始化流程： - 63 - 切片运动流程： 形状过滤器向前运动： - 64 - 形状过滤器向后运动流程： - 65 - 第四章：高压系统第四章：高压系统 概述：高压系统分为三个部分，旋转主控板(高压控制部分)、Spellman 50kW 高压发生器、 Dunlee 5.0MHU 球管 电源需求： 1. 3 phase 400VAC +10%/-20%, 50-60Hz，由滑环供给。高压的

33、上电启动采用 软启动的方式（soft starter） ，在 R-Host 的控制下，将直流母线电压慢慢的加到 540VDC，以免损坏滑环或烧毁高压内的保险丝。限流电阻安装在 AC/INV 单元内。 2. 单相 230VAC +11%/-20%,50-60Hz，用于散热器油泵。 旋 转 主 控 板 ( 高 压 控 制 部 分 ) ， 逻 辑 芯 片 使 用 Xilinx 公 司 的 Spartan3E 系 列 XC3S1200E-4FGG400C 实现整个高压系统的控制。其接口包括：与 UCom 板的并行接口，用 于组合变 mA 模式下，实时计算 DOSE RIGHT 所需要的 mA 设定值；

34、与 RHost 控制模块接口， 实现高压命令的接收和高压状态的反馈，获取旋转编码、零位信号、ECG 信号、床码及变 mA 数据等，同时传送高压 kV、mA、灯丝、球管 Grid 反馈电压及 Arc 等信息。与切片控制模块接 口，传送放线时的 HV_ON 信号及 DMS 采样数据；与 DMS 通过光纤接口，获得曝光期间 DAS 的原始数据用于变 mA 计算； 与高压发生器的数字与模拟接口， 向高压发生器发送各种控制命令， 控制高压正常工作，同时获取高压的各种状态信息及 kV、mA、灯丝、球管 Grid 反馈电压信息。 高压发生器选用的是 Spellman 50kW 高压发生器，最大输出功率为 5

35、0kW(120kV， 417mA 或 140kV，357mA)，最长曝光时间为 100 秒，满功率曝光为 60 秒，支持 DFS 功能。 - 66 - 球管选用的是 Philips-Dunlee 公司的 CTR2150CEPN 球管。最大热容量为 5MHU，球管 阳极旋转速度为 105Hz，单一灯丝结构，通过施加不同的 Grid 电压可以形成大小两个焦点而且 支持 DFS 功能。 第一节：旋转主控板第一节：旋转主控板(高压控制部分高压控制部分)： 旋转主控板(高压控制部分)的功能： A. 通过与 R-Host 控制模块接口，接受软件的命令信息，执行对高压发生器的控制。例如： 高压交流接触器吸合

36、/断开命令、球管旋转阳极启动/停止命令、变 MA 命令及无负载测试 命令等。 B. 通过与 R-Host 控制模块接口，传送高压发生器及球管的状态信息。例如：球管各温度开 关的状态信息，高压工作状态及报错信息等。 C. 通过与 R-Host 控制模块接口，接受曝光所需要的 kV、MA、灯丝及球管 Grid 电压设定 值，并通过高压控制板将这些设定信号转换为差分信号传送给高压发生器。 D. 通过与 DMS 控制模块接口，将高压 kV、MA、灯丝电流、DC-rail 及 Grid 的反馈信号 上传给软件。 E. 将曝光期间高压的 kV、MA、灯丝、DC-rail 及球管 Grid 电压的反馈值通过

37、 R-host 板上 传主机。 - 67 - F. 在 DOSE RIGHT 期间，通过光纤电缆接受曝光期间 DMS 的采集的原始数据，处理后通 过并行数据接口将这些数据传给 Ucom 板进行计算，并且将 Ucom 板计算的结果（实时 变 MA 设定值）结合旋转编码的信息送给高压发生器，从而完成变 MA 的控制。 G. 通过 TTS 模型计算球管加热和冷却曲线 旋转主控板高压接口描述：旋转主控板高压接口描述： X10 接口：连接到高压 INV box，高压 INV box 端采用的是 DB37 针座，管脚定义与高压 侧相同。电缆为 37 芯缆。 PIN# SIGNAL NAME PIN# SI

38、GNAL NAME PIN# SIGNAL NAME 1 P5DC 14 HV_ON_STAT_L 27 2 P5DC 15 Fault_L 28 FD1 3 Starter ON L 16 29 FD3 4 NLTest_L 17 P15VDC 30 FD5 5 X_PREP_L 18 HVGND 31 FD7 6 GM_ON_L 19 HVJB1_L(HVGND) 32 Starter_STAT_L 7 FA0 20 P5VDC 33 GM_OK_L 8 FA2 21 Contactor_ON_L 34 HV_ARC_L 9 FD0 22 RESET_L 35 10 FD2 23 VMA_

39、L 36 P15VDC 11 FD4 24 HV_ON_L 37 HVGND 12 FD6 25 B_POS_L 13 Contactor_STAT_L 26 FA1 - 68 - - 69 - X11 接口：连接到高压 INV box，高压 INV box 端采用的是 DB25 孔座，管脚定义与高压 侧相同。电缆为 25 芯电缆，要求使用双绞线。 PIN# SIGNAL NAME PIN# SIGNAL NAME 1 CS1_H 14 CS1_L 2 SCLK1_H 15 SCLK1_L 3 SDO1_H 16 SDO1_L 4 HVGND 17 HVGND 5 CS2_H 18 CS2_L

40、 6 SCLK2_H 19 SCLK2_L 7 SDO2_H 20 SDO2_L 8 HVGND 21 HVGND 9 CS_H 22 CS_L 10 SCLK_H 23 SCLK_L 11 SDI_H 24 SDI_L 12 HVGND 25 HVGND 13 HVJB2_L (HVGND) X12 接口：连接三个球管温度开关和一个球管散热器流量开关。 PIN# SIGNAL NAME PIN# SIGNAL NAME 1 Temperature1_1 6 Temperature3_1 2 Temperature1_2 7 Temperature3_2 3 Temperature2_1 8

41、FlowSwitch_1 4 Temperature2_2 9 FlowSwitch_2 5 X13 接口：光电转换模块 HFBR-53A5VEM，采用特制光纤电缆。 第二节：高压发生器第二节：高压发生器 高压发生器分为 AC/INV 单元和 HV Multiplier（HV BOX） 单元。 AC/INV 的功能： 将 3 项交流电源滤波整流转变为 540V 直流电， 再通过逆变器逆变为高频 交流电源（HFAC） 。最后通过升压变压器升压为 7KV 的 HFAC 提供给 HV Multiplier 单元。 HV Multiplier 单元（HV Box）的功能：将 AC/INV 提供的 7K

42、V 的 HFAC 转化为正负 - 70 - 3070KVDC。提供高速旋转阳极驱动、灯丝电流驱动、栅格电压驱动。HV Multiplier 单元内 还装有电弧感应及抑制电路，系统控制板等。 - 71 - 球管介绍： 球管型号：Philips（Dunlee） CTR2150CEPN 5.0M 金属管心，一个灯丝，两个焦点 两个栅极, 栅格电压 -100V -2900VDC 两个焦点： 小焦点:0.51.3mm; 最大功率: 36kW 大焦点:1.01.3mm; 最大功率: 50kW KV：140kv MA：420ma 灯丝： Standby：2.2A 瞬时额定电流：5.2 定子线圈： 电阻： 主

43、绕组：(Blk-Wht): 8.27 Ohms +/- 15% 25C 辅绕组：(Grn-Wht): 8.27 Ohms +/- 15% 25C 电流、电压 High speed: 105 Hz Acceleration (Boost): 9 Amp; 10sec Run: 3 Amp Brake: Hold over 20 minutes after last scan Brake to 15 Hz using 8 Amp, 20sec Voltage removed after 20sec, Anode coasts down 球管图： - 72 - 电弧抑制器： 在 HV-BOX 内装有

44、两个电弧抑制器（阴极、阳极各一个） ，如框图中黄色部分，它由二极管、 电感、电阻组成。能够减缓电容性放电产生的尖峰电流，快速消灭电弧，减轻电弧放电对球管的 伤害。 灯丝驱动： 灯丝预热（Preheat）的目的是使球管放线时灯丝处于最佳温度，灯丝预热开始于球管曝光 前约一秒。灯丝的 Standby 电流为 2.2A。 灯丝电流保持（Posheat） ，曝光结束后灯丝电流不会马上切换到 Standby 电流，而会以预 热电流保持一会，以避免灯丝驱动过载。 灯丝预热的电流值取决于灯丝差异、MA 和 KV 设定、栅格电压。是自动完成的，但是没有 学习功能（不是智能的） 。我们推荐每年做两次灯丝预热校正

45、。 栅格（Grid）电压： 栅极驱动电路在 HV BOX 内，通过阴极电缆接入球管内（阴极高压电缆有四个端子，即有四 根线） 。 栅极电压为 03KV， 加电命令来自 DMS。 焦点能够在阳极靶面 X 轴方向移动0.5mm， 我们理想的移动为0.43mm，偶数时钟信号焦点偏移。信号由 DMS 通过 R-Host 发送到 Grid 模块。 一共有两个栅极驱动电路，栅极电压相对于高压阴极电压为负。 大焦点：约-1100V 小焦点：约-1600V 偏斜电压，在 KV 的基础上，约 1100V 的电压差产生在两个栅极之间（G1、G2） 。例如， 在 G1 与 G2 上交替加载-1600 和-600 的

46、电压，就会产生0.43mm 的偏移。在球管的阴极端 标有球管的默认栅极电压，每个球管的默认栅极电压是不同的。 栅极电压和 MA、焦点的关系： 栅极电压供给错误，MA 和焦点就会完全不对。 栅极电压驱动完全没有，焦点会变大为一团，MA 值会很高，系统可还能会因为过流 而关闭。 栅极电压驱动缺一相，焦点会向一侧偏离。 栅极电压过高，会造成焦点过小，从而损坏阳极靶面上的焦点轨道，甚至烧毁阳极。 两个栅极电压的高低循环产生了焦点的左右移动。 泄放电流管理： 由于采用金属管芯，因此在曝光时会产生中间电流，这部分电流会加入到阳极 MA 反馈中。 这部分电流占球管总电流的 12-15% ，通过定子电缆传送到

47、高压发生器。 电弧处理： 高压系统对检测到的电弧有多重处理方案 小于 1A，持续时间 1 微秒。对图像没有影响，不做任何处理。 大于 1A 而小于 6A，持续时间 1 微秒。将事件写入日志，并报告给建像机；曝光不会被打 断，扫描继续；受影响的数据被忽略。 大于 6A。报告给建像机；曝光停止，扫描暂停；50 微秒后可以继续曝光，需要操作员指令 输入。 - 73 - 第三节：高压系统控制板：第三节：高压系统控制板： 高压系统控制板在 HV BOX 内，负责高压发生器的控制与外部接口。接口信号见旋转主控板 高压接口意义部分，上图标出了接口及测试点的位置。 Test points Signal TP1

48、,2,3,4 GND TP5 +24V TP7 +5V TP8 -15V TP9 +15V TP10 +10V TP11 B_POS Toggles the grid voltage assignments TP13 G1 Mon Grid 1feedback, 1V/300V TP14 G2 Mon Grid 2 feedback, 1V/300V TP15 KV PROG kV reference, 1V/20kV TP16 FIL_FDBK Filament current feedback, 1V/1A TP17 FIL_PROG Filament current reference,

49、 1V/.6A TP18 AKV FDBK Anode kV feedback, 1V/10kV Test points Signal TP19 CKV FDBK Cathode kV feedback, 1V/10kV - 74 - TP20 AMA FDBK Anode mA feedback, 1V/50mA TP21 CMA FDBK Cathode mA feedback, 1V/50mA TP22 TKVFB Total kV feedback, 1V/20kV TP24 DC_Rail_Mon DC_rail Monitor, 1V/100V JB1 Digital interface JB2 SLIP interface