您是不是在找：
买家还在看：
当前位置：
关注行业资讯
多普勒效应及声速综合实验仪
detail3e达人选购￥1000.00￥180.00￥7000.00￥11500.00￥30000.00
detail3e周边优质供应商北京海淀区北京海淀区北京宣武区河北省保定市
同参数产品
同参数产品
加工定制：
同参数产品
同参数产品
多普勒效应及声速综合实验仪 型号：KGSV-P2货号：ZH10518产品简介:采用丝杆传动结构，可靠且结实耐用；变频技术控制运动速度、加速度，误差极小；频率测量分辨率0.1Hz/0.5s；数字合成信号发生器，频率漂移优于0.1Hz/1h；自动时间-频率记录功能，用于跟踪记录多普；勒频率偏移，计算加速度；丝杆传动方式，可替代声速测定仪。技术参数1、数字合成功率信号发生器&& 频率范围：100.0Hz~100.000kHz&& 0.1Hz可调2、频率计：测量范围：1 0 ~100kHz&& 闸门时间：0.1s/0.2s/0.5s/1s/5档&& 分辨力： 0.1 Hz3、小车的移动(导轨长1.2米)&& 移动方式：手动和程控&& 速度：0.00~60.00mm/s；误差&0.1%&& 加速度：-10.00mm/s2 ~ +10.00mm/s24、发射、接收器：军工级换能器，带保护罩5、光电门毫秒计： 五路光电门输入&& 计时范围0.00~100.00s，精度 0.01s6、自动频率时间记录功能：记录长度 256 点。可开实验项目1、测量匀速运动接收器的频率，由f-V关系曲线验证多普勒效应，并由f-V关系曲线的斜率求声速；2、测量匀加速运动接收器的频率，配合5组光电门，由f-t关系曲线验证多普勒效应，并求物体的加速度；3、用多普勒效应测量运动物体速度，同时用光电门测量物体经过时间，由L-t关系曲线求得物体速度，验证多普勒效应测量数据；4、任意设定物体速度、加速度，配合自动时间频率记录功能，用多普勒效应测量运动物体。
慧聪网厂家北京中慧天诚科技有限公司为您提供多普勒效应及声速综合实验仪的详细产品价格、产品图片等产品介绍信息，您可以直接联系厂家获取多普勒效应及声速综合实验仪的具体资料，联系时请说明是在慧聪网看到的。
detail3e相关商品推荐￥1000.00￥180.00￥7000.00￥11500.00￥30000.00￥30000.00￥2560.00￥50000.00热门商品推荐 ￥1000.00 ￥180.00 ￥7000.00 ￥11500.00 ￥30000.00 ￥30000.00 ￥2560.00 ￥50000.00
detail3e店内热门商品面议面议面议面议
detail3e其他实验仪器及装置相关资源其他实验仪器及装置热门产品搜索其他实验仪器及装置相关热门专题更多&热门商机最新商机
提示：您在慧聪网上采购商品属于商业贸易行为。以上所展示的信息由卖家自行提供，内容的真实性、准确性和合法性由发布卖家负责，请意识到互联网交易中的风险是客观存在的。推荐使用，保障您的交易安全！
联系人：王国伟 & 先生
010 ******
请供应商联系我
手机号不能为空
姓名不能为空
请供应商联系我
您对该公司的咨询信息已成功提交请注意接听供应商电话。
detail3e关于实验仪
detail3e同类其他品牌
detail3e您是不是在找
您采购的产品：
请输入采购产品
您的手机号码：
请输入手机号码
*采购产品：
请输入采购产品
*采购数量/单位：
请输入采购数量
请选择单位
*采购截止日期：
请输入正确的手机号码
请输入验证码
*短信验证码：
<input id="valid_Code1" maxlength="6" placeholder="请输入验证码" name="VALIDCODE" class="codeInput" onkeyup="this.value=this.value.replace(/\D/g,'')" onkeypress="if(event.keyCode
57) event.returnValue =" type="text">
免费获取验证码
为了安全，请输入验证码，我们将优先处理您的需求！
请输入验证码
发送成功！
慧聪已收到您的需求，我们会尽快通知卖家联系您，同时会派出采购专员1对1为您提供服务，请您耐心等待！
010 ******
联系人：王国伟&销售部 经理
公司名称：北京中慧天诚科技有限公司
备注：点击关注按钮后才可自动收到卖家电话
请输入正确的手机号码
请输入验证码
*短信验证码：
免费获取验证码
为了安全，请输入验证码，我们将优先处理您的需求！
请输入验证码
按字母分类 ：当前位置： >>
多普勒效应
多普勒效应实验当波源和接收器之间有相对运动时， 接收器接收到的波的频率与波源发出的频率不同的现象称为 多普勒效应。多普勒效应在科学研究，工程技术，交通管理，医疗诊断等各方面都有十分广泛的应用。 例如：原子，分子和离子由于热运动使其发射和吸收的光谱线变宽，称为多普勒增宽，在天体物理和 受控热核聚变实验装置中， 光谱线的多普勒增宽已成为一种分析恒星大气及等离子体物理状态的重要 测量和诊断手段。基于多普勒效应原理的雷达系统已广泛应用于导弹，卫星，车辆等运动目标速度的 监测。 在医学上利用超声波的多普勒效应来检查人体内脏的活动情况， 血液的流速等。 电磁波（光波） 与声波（超声波）的多普勒效应原理是一致的。本实验将通过研究超声接收器的运动速度与接收频率 之间的关系，验证多普勒效应，并用多普勒效应测量声速等物理量，以加深对多普勒效应的物理原理 及其应用的了解。 [实验原理] 根据声波的多普勒效应公式，当声源与接收器之间有相对运动时，接收器接收到的频率 f 为：f ? f0 (? ? V1cosa1 ) /(? ? V2 cosa2 )（1）式中 f 0 为声源发射频率， ? 为声速， V1 为接收器运动速率， a1 为声源与接收器连线与接收器运 动方向之间的夹角， V2 为声源运动速率， a2 为声源与接收器连线与声源运动方向之间的夹角。 若声源保持不动，运动物体上的接收器沿声源与接收器连线方向以速度 V 运动，则从（1）式可 得接收器接收到的频率应为：f ? f0 (1 ? V / ? )当接收器向着声源运动时， V 取正，反之取负。（2）若 f 0 保持不变，以光电门测量物体的运动速度，并由仪器对接收器接收到的频率自动计数，根 据（2）式，作 f ? V 关系图可直观验证多普勒效应，且由实验点作直线，其斜率应为 k ? f 0 / ? ，由 此可计算出声速 ? ? f 0 / k 。[实验装置] 多普勒效应综合实验仪和时间频率计 [实验目的] 1、测量超声接收器运动速度与接收频率间的关系，验证多普勒效应，并由 f－V 关系直线的斜率计算 声速 2、研究匀速直线运动[实验内容] 1、 对实验仪器进行预调节及功能熟悉 在超声应用中，使发生器与接收器的频率匹配，并将驱动频率调到谐振频率，才能有效的发射 与接收超声波。 实验仪开机后，要对信号发生器的输出频率进行调谐。调谐时将所用的发射换能器连接到信号 输出，接收换能器连接到放大器输入，放大器输出连接到频率计的输入端。将综合实验仪的输出幅度 调节到最大，将放大增益也调节到最大。一般将输出频率调节至 36.950 kHz；将时间频率计的时间闸 门设置为 0.5 s 或 1 s，此时时间频率计上显示接收到的声波频率。 需要记录连续测量的数据时，按下时间频率计右下角的开始/停止键，此时将按设置好的闸门时 间间隔进行频率测量并作记录。当小车经过每个光电门时，仪器内置毫秒计将自动记录下小车离开光 电门的时刻。若再按一下开始/停止键，毫秒计将停止计时；要进入查询状态，先按右上方的查询键， 然后按下光电门位置键，下面的显示窗显示的是小车经过光电门时的时刻值除以 10，即 t/10 ms。 2、 验证多普勒效应并由测量数据计算声速、研究匀速直线运动 通过综合实验仪面板调节小车运动方向为倒退或前进、 通过调节切换和粗调细调旋钮依次调节小 车运动速率为 10 mm/s、20 mm/s、30 mm/s、40 mm/s、50 mm/s、按开始/停止键控制小车启动/停止。 按时间频率计开始/停止键控制计时。分别记录小车以不同速率向前移动和向后移动时的接收信号频 率，以及小车经过多个光电门的时刻值。 用 Origin 作图法得到 f ? V 关系直线的斜率 k， 由 k 计算声速 ? 并与声速的理论值比较[声速理论 值由 ? 0 = 331(1＋T/273)1/2(m/s)计算，T 为室温（℃,由桌面水银温度计读取） 。 用 Origin 作图法或逐差法处理小车运动的时刻与位置数据，研究小车的运动规律。 [注意事项] 1、 使用仪器前，认真阅读仪器使用说明书； 2、 调谐及实验进行时，超声发射器和接收器之间不能有任何遮挡物； 3、 当时间频率计显示的频率数值稳定时方可读数。 [数据与结果] 表 1 多普勒效应的验证与声速的测量f0 =kHz；室温 T = 声速测量值 声速理论值℃ 百分误差直线斜率 测量数据k (1/ m)30 40 50? ? f 0 / k (m / s )?0 (m / s)(? ? ?0 ) /?0Vn (m / s)1020f n (Hz)Vn (m / s)-10 -20 -30 -40 -50f n (Hz)用作图法或线性回归法计算 f ? V 关系直线的斜率 k ，由 k 计算声速 ? 并与声速的理论值比较， 声速理论值由 ? 0 = 331(1＋T/273)1/2(m/s) (米/秒)计算。表 2 研究匀速直线运动光电门编号 光电门位置（mm） 光电门时刻（t/10 ms） 光电门时刻（t/10 ms） 光电门时刻（t/10 ms）1234速度设置值 （mm/s） 10 20 30[思考题] 1、测量过程中，引起误差的原因有哪些？
更多搜索：
All rights reserved Powered by
文档资料库内容来自网络，如有侵犯请联系客服。X线机灯丝变频电路_学习资料共享网
X线机灯丝变频电路
实验一【实验目的】X 线机灯丝变频电路X 线机灯丝逆变电路采用交流逆变技术，能自动稳定 X 线管灯丝的加热电流，当选择不 同的 mA 时， 产生一个与 mA 值相对应的控制信号来控制灯丝加热脉冲宽度， 以达到稳定控制 灯丝电压，提供合适的曝光量、以满足诊断需要。通过实验熟悉电路的工作原理，理解灯丝 逆变的过程及工作特性。 【实验器材】 灯丝逆变电路实验箱一台，示波器一台，数字万用表一块。 【实验原理】 电路组成： 1.电源电路 一路由变压器次级输出正负交流电压， 经过整流滤波,电压调整输出稳定的的直流电压， 输入至灯丝逆变电路。 另一路由变压器次级输出 9V 交流电压,经过整流滤波,7805 集成电路 稳压，输出+5V 直流电压，供给脉冲信号发生电路。 2.信号发生电路 信号发生电路根据输入的频率及灯丝所需要的 mA 值的大小，产生逆变电路所需要的频 率控制信号（占空比为 1:1 的方波信号）和电流控制信号（根据电流的大小，对同频率的方 波信号经过占空比调制的信号） 以上两路信号经信号处理电路处理后生成两组逆变控制信 ， 号， 以上两组信号分别送入灯丝逆变电路， 经逆变后产生一个交流电压， 供给灯丝供电电路。 3.灯丝逆变电路 经信号处理电路处理后生成两组逆变控制信号，经过隔离器件后送 Q1、Q3 逆变，产生 一个交流电压，供给灯丝供电电路。 【方法及步骤】 1．接通电源：给 X 线灯丝逆变使用箱接入 220V 电源，打开电源开关，观察 D10、D11 指示 灯亮，说明电源调整电路供给灯丝逆变的正负电压正常；观察 D9 指示灯亮，说明供给信号 发生器的电压正常。 2．频率显示：开机后，电源工作正常可以看到显示频率的数码管显示 200Hz，可以使用调 节频率的按钮在 200Hz～500Hz 范围内上下调节频率的大小。13．mA 调节：开机后，电源工作正常可以看到显示 mA 的数码管显示 50mA，可以使用调节 mA 的按钮在 50mA～500mA 范围内上下调节 MA 的大小。当数码管显示为 50、100mA 时，为小焦 点灯丝加热，可以看到小焦点指示灯亮；当数码管显示为 200、300、400、500mA 时，继电 器 K1 工作切换电路，为大焦点灯丝加热，可以看到大焦点指示灯亮。 4．灯丝加热：调节好大小焦点后，按下加热开关，可以看到指示灯 D14、D15 亮起，对应大 小焦点的灯丝开始加热的电路正常工作。 5．数据测量：分别测量 TP2 与 G 点电压、TP3 与 G 点电压，测量 TP1 与 GND 点电压，观察 电压是否正常。 6．电压波形测量：在测量波形前 ①调节频率为 200Hz，mA 为 50mA。 ②注意波形测试时各测试点不共地，每次测量波形时，要先关断电源开关，再放探头输入线 测量波形。 7．测量各点电压波形 测量 TP4 与 GND 的电压波形；TP5 与 GND 的电压波形；TP6 与 GND 电压波形；TP7 与 GND 电 压波形；TP8 与 G 的电压波形。 8．分别调整电流值为 50、100、200、300、400、500mA 时，观察大小焦点的灯丝的转换及 亮度，并测量电压，并观察各测试点波形的变化情况。 9．调整频率旋钮，观察大小焦点的灯丝的转换及亮度，并测量电压，并观察各测试点波形 的变化情况。 【思考题】 1．分析实验电路工作原理。 2．信号发生器是是怎样控制 MA 信号的。 3．频率信号的大小是否影响灯丝的加热电压。 【注意事项】 1．因本电路接地点不共地，在测试波形和电压时要看好每个接地点，再进行测试。 2．示波器测量波形时，不要使用示波器电源插头的公共地，最好采用单通道测量波形，以 免由于示波器的测试点连接不当造成仪器短路损坏。 3．每次测量波形时，首先要关断电源开关，再放探头输入端进行波形测量。24．用万用表测量直流电压时，注意表笔的测量极性。 5．实验过程中请勿用手触摸散热片，以免引起短路、烫伤现象的出现。实验二X 线机单相全波整流电路的工作特性【实验目的】 通过观察电路中各整流管的工作情况和波形， 掌握 X 线管的工作特性， 加深对该电路工 作原理的理解。 【实验器材】 自耦变压器（输入 220V，输出 0～250V）一台，X 线整流电路实验箱（单相全波整流电 路）一台，万用表一块，示波器一台。单相电源插头 250V/5A 一只，导线若干。 【方法及步骤】 1．接线 2．首先把自耦变压器 ZB1、ZB2 调到零位 3．通电 4．数据测量：掌握 X 线管的工作特性 5．用示波器观察管电压 ua 波形（ua=20V） 6．在 D1-D4 中断开一个整流二极管，用示波器观察管电压波形 【思考题】 1．在单相全波整流电路中，假如一个二极管短路或断路将出现什么现象？ 2．根据做出的灯丝发射特性曲线和阳极特性曲线分析其特性。 【注意事项】 1．自耦变压器 ZB1 在通电实验前,首先把自耦变压器调到零位。32．在通电实验过程中，模拟 X 线管灯丝不要使其发亮。 3．在调试过程中，数字 mA 表不能显示为“1”，这意味着已超出量程，否则将损坏数字 mA 表。 4．万用表测量电压时，要随时注意交流和直流档位的转换。测量直流电压时，注意表笔的 测量极性。实验三【实验目的】X 线机倍压整流电路的工作特性通过观测本电路关键测试点间的电压、 电流及电压波形， 掌握该电路的工作状态和特性， 加深对该电路工作原理的理解。 【实验器材】 万用表一块；自耦变压器（输入 220V、输出 0-250V）一台；X 线整流电路实验箱（倍 压整流电路）一台；双踪示波器一台；单相电源插头 250V/5A 一只；导线若干。 【方法及步骤】 1．接线 2．首先把自耦变压器调到零位 3．通电 4．调试 【思考题】 1．分析倍压整流电路的工作原理。 2．计算管电压的脉动率。 3．正确理解管电压脉动率和电工学中交流含量定义的不同。 4．整流管 D1、D2 所承受的反向电压与 V2 和 V3 有什么关系？管电流表回路的整流管 D3、 D4 在电路中起什么作用？4【注意事项】 1．自耦变压器 ZB1 在通电实验前,首先把自耦变压器调到零位。 2．通电实验过程中，模拟 X 线管灯丝不能发亮。 3．在调试过程中，数字 MA 表不能显示为“1”，这意味着已超出量程。实验四【实验目的】X 线机三相全波整流的工作特性通过观测三相全波整流实验电路，理解并掌握整流电路的工作原理及特点。 【实验器材】 三相自耦变压器一台，X 线整流电路实验箱（三相全波整流电路）一台；万用表一块， 双踪示波器一台，单相电源插头 250V/5A 一只，导线若干。 【方法及步骤】 1．三相双重六波整流实验 （1）接线 （2）三相自耦变压器 ZB 调零 （3）通电：首先给 X 线整流电路实验箱（三相全波整流电路）通电，电流 MA 表指示为零。 然后给三相自耦变压器初级输入 380V 电源，通过调节旋钮，改变三相自耦变压器次级 ZB 的输出电压，并进行下面测量 （4）数据测量及观测波形 2．三相十二波整流实验 （1）接线 （2）将三相自耦变压器调零5（3）通电：首先给 X 线整流电路实验箱（三相全波整流电路）通电，电流 MA 表指示为零。 然后给三相自耦变压器初级输入 380V 电源，通过调节旋钮，改变三相自耦变压器次级 ZB 的输出电压，并进行下面测量 （4）数据测量及观测波形 【思考题】 1．实验中所观察到的波形与理想波形有什么不同？试分析两者不同的原因。 2．三相双重六波整流与三相十二波整流波形有什区别，为什么？ 3．三相十二波整流电路中次级△绕组和 Y 绕组的相电压存在什么关系？ 4．电路中若 Al、Bl、C1 或 A2、B2、C2 任一相出现断路现象，对 X 线输出有何影响？ 【注意事项】 1．耦变压器 ZB1 在通电实验前,首先把自耦变压器调到零位。 2．在调试过程中，数字 mA 表不能显示为“1”，这意味着已超出量程。 3．用欧姆档测试负载时不能带电测试。实验五 X 线机旋转阳极启动与延时保护电路【实验目的】 熟练掌握旋转阳极启动与延时保护电路的工作原理及在大中型 X 线机电路中所起的作 用。 对因旋转阳极启动与延时保护电路所引起的故障， 应能熟练地分析并解决所出现的问题。 【实验器材】 数字万用表 1 块；YXSB-Ⅰ型实验箱 1 台 【实验原理】 对于固定阳极 X 线机，X 线管阳极靶面是固定的，当 X 线管灯丝加热电路正常加热时， 在 X 线管阴阳极两端加上高压时，高速运动的电子轰击在阳极靶面上，如果曝光时间过长， 将造成阳极靶面的损坏， 而采用旋转阳极 X 线管， 阴极发射过来的电子可以均匀地分布在阳 极的靶面上，使所产生的热量较好地被传导出去。6电路由两部分组成： 1．旋转阳极启动电路 X线管的旋转， 实际上是利用单相交流异步电动机的原理产生旋转磁场， 使封闭在X线管 内的转子得到转动力矩， 带动阳极转子正常旋转。 单相交流异步电动机由定子绕组和转子两 部分组成，转子装在X线管阳极靶轴上。定子由铁心和定子绕组构成，它装在X线管外壁靠阳 极端。定子绕组分为工作绕组和启动绕组。为了使电机能自动旋转，两个绕组在圆形定子铁 o 心上相差 90 ，当把两相交流电引入定子绕组，便产生旋转磁场，使管内转子旋转（即使X 管阳极旋转）。 选择 X 线机普通摄影时，按下手闸一档，摄影准备继电器 JC5 工作，使 JC6 得电工作， 启动绕组和工作绕组得电，X 线管阳极开始旋转，同时 JC6 工作后，常开接点 9、11 闭合， JC4 工作，为 X 线机限时电路做准备。当抬起手闸 JC5、JC6 断电，阳极停止转动。 2、旋转阳极启动延时保护电路 （1）电路组成：由电源变压器 B 产生 70V 的交流电压，经整流滤波，BG201 稳压，作为直 流电源，经电阻 R202 与 BG206 再次稳压作为 BG205 的基准电压。信号输入电路是由三个与 门组成，每一个与门电路的信号输入电压由 B6、B7、B8 的次级信号供给，每个与门电路由 互感器次级绕组、整流二极管、滤波电容、电阻组成。 当机器接通电源后，由于 R207 的降压，使 A 点电位大约为 1.2V 左右，因此，三极管 BG205 的基极电位低于发射极电位（7.9V），三极管 BG205 的工作状态为截止，电容 C201 充电电压被 BG211（或 BG212、BG213）和 R208（或 R209、R210）旁路。 （2）保护功能：当 X 线管灯丝加热电路、旋转阳极启动绕组、工作绕组发生断路或者短路 时，B6、B7、B8 起到保护作用。 （3）延时功能：调节电位器 R206 改变电容 C201 充电时间常数，延时时间一般为 0.8-1.2 秒，从而改变控制继电器 J4 工作的时间。 【方法与步骤】 1. 打开电源开关，分别测量电压为 220V（供给启动电路）、70V （供给延时保护电路）BG201 对地的电压 DC20V，BG206 对地的电压 DC7.9V，A 点对地的电压 1.2V。拆下 BG213 二极管。 2. 按下 SW1 按钮，摄影继电器 JC5 工作，JC6 吸合，阳极启动旋转，当时间达到 0.8-1.2S 后，阳极旋转正常后，J4 工作。（说明阳极旋转正常，可以进行曝光）同时转换继电器 JC4 工作，为限时电路做准备。松开 SW1 按钮，阳极停止旋转。 3. 数据测量：静态测试与动态测试 4. 转速测量：当旋转阳极正常运转时，观察并记录模拟 X 线管的转速（转／分）75. 旋转阳极启动保护延时时间的观察：调节可调电位器 R206，观察启动延时继电器 J4 的 工作情况，同时观察发光二极管 ZD1 的点亮情况。控制时间应在 0.8-1.2S 范围内。 【故障演示分析】 将 BG213 二极管正确插入时， 观察电路出现的现象？并分析旋转阳极启动保护电路不能 正常工作的原因？ 【思考题】 1．旋转阳极启动与延时保护电路在 X 线机中所起的作用？ 2．旋转阳极不转动，可能是由哪些原因造成？ 3．旋转阳极转速不够，可能是哪些原因造成的？ 4．对于电路中所遇到的故障，是如何排除的，根据现象请分析之。实验六【实验目的】X 线机曝光限时电路与限时保护电路1．熟练掌握摄影限时电路及限时器保护电路的工作原理，及在 X 线机中的作用。 2．对于曝光限时电路所引起的故障，应能熟练地分析原因并解决。 【实验器材】 数字万用表一块，YXSB-Ⅰ型实验箱一台 【实验原理】 X 线机摄影限时与限时保护电路实验电路主要有 3 部分组成： 稳压电源及零信号发生电 路；曝光限时及限时保护电路；控硅触发电路。 1．稳压电源电路及零信号发生电路 稳压电源电路由变压器 BG12 提供 30V 电源电压， 通过 BG14、 整流、 滤波， C15 又经 BG83、 BG84、BG71 和 R34-R36 稳压调压后，在 CH14-2 和 CH14-6 两端输出稳定的直流 25V 电压作 为限时电路的电源。零信号发生电路主要有三极管 BG85 和可控硅 BG96 组成。开机后，BG12 次级提供 22V 交流电压，与电源电压同相位，此电压经 BG16 整流后变为脉动直流电压加在8c、a 两端，当此电压在零点附近时，BG85 因基极电位为零电位，三极管 BG85 截止，在 BG96 控制极与阴极之间出现一尖形脉冲信号触发 BG96 使其导通，将 25V 直流电压加至限时电路 中。 2．曝光限时和限时保护电路 该电路由曝光限时和限时保护两套电路组成。限时电路：当按下 SW2 曝光按钮时，一路 继电器 J6 工作，继电器 J6 常开触点闭合，曝光开始。另一路电流通过电阻 RX1（RX2、RX3） 向电容器 C22 充电，当充到电压一定值时,单结晶体管 BG92 导通。晶闸管 BG97 控制极得到 一触发脉冲（触发脉冲信号电压 400mV 左右），使 BG97 导通，继电器 J7 工作，J7 的 2-8 常闭触点断开， 继电器 J6 失电，同时，继电器 J6 闭合触点打开，曝光限时结束。由于 J7 的工作，J7 另一个常开触点闭合，25V 电源电压对电容 C21 快速充电， BG93、BG98 导通， 继电器 J8 工作，继电器 J8 的 2-4 闭合触点断开，使 J6 继电器线圈再次断电，从而起到曝 光限时的保护作用。 3．主可控硅触发电路 该电路利用三极管 BG82 的开关特性控制电路的通断。当 J6 常闭触点闭合时，BG82 导 通，电路输出直流触发信号，此时，开始曝光，曝光指示灯 ZD2 亮。当 J6 常闭触点打开时， BG82 截止，电路没有触发信号输出，此时，曝光结束，指示灯 ZD2 灭。 【方法及步骤】 1．用连接线 CH14-2、CH14-9、CH14-6 一一对应连接，分别接通直流 25V 电压。 2．打开电源开关，按下 SW1 阳极启动按钮，继电器 JC5、JC6、JC4 工作，阳极旋转正常后， J4 工作，ZD1 指示灯亮。由于 JC4 工作，JC4 的 5-6 常闭触点打开，7-8 常开触点闭合，为 限时电路工作做准备。在稳压电路及零信号发生电路中，由于 J4 的闭合，J13 工作，J13 的 2-8 触点闭合使 CH14-2 和 CH14-9、 CH14-6 接通直流电压 25V， 为限时电路提供直流电压。 3．按下 SW2 曝光按钮，限时器输入 25V 直流电压，观察 J6 工作，ZD2 指示灯亮。（意味着 X 线开始发生）同时 25V 直流电向 C22 充电，当电容器 C22 两端电压达到单结晶体管的峰点 电压时，单结晶体管 BG92 导通，BG97 可控硅导通，J7 工作，J6A 失电，ZD2 指示灯灭（意 味着 X 线曝光结束）。大约 2S 后，J8 工作，J8 的 2-4 触点打开。此时可以松开曝光按钮 SW2。 4．抬起 SW1 阳极启动按钮时，继电器 JC5、JC6、JC4 失电、切断阳极运转电路。随之 J4、 J13 失电，切断限时电路提供直流电压 25V，同时 J7、J8 失电，限时电路中的 C22 经电阻 R52 和继电器 J7（2、8）触点，将电容 C22 残余电荷泄放，限时电路中的 C21 经电阻 R68 和继电器 JC4（1、3）触点将残余电荷泄放，恢复到电路的原始工作状态。 5．数据测量：①测量 BG14 的 AC30V、BG16 的 AC22V、BG12 的 AC15V 交流电压。②测量稳压 电路及零信号发生电路的+25V 直流电压，在未按下 SW2 按钮时或按下 SW2 按钮时，分别测 量 CH14-2 对 CH14-6 的电压，CH14-9 对 CH14-6 的电压。③测量电容 C22 电压，BG92 的 b1 对地电压，测量电容 C21 电压，BG93 的 b1 对地电压。96．限时时间的调整：依次调整限时转换开关 RX1-RX3，按下 SW2 曝光按钮，观察 J7、J8 的 工作时间和曝光指示灯 ZD2 点亮时间。 【思考题】 1．限时器在 X 线机中起什么作用？ 2．限时器不工作是由哪些原因造成的？ 3．摄影时间不准确是由哪几种原因造成的？ 【注意事项】 1．实验时，应先按下实验箱 SW1（相当曝光手闸Ⅰ档）阳极启动按钮，阳极旋转正常后， 再按下 SW2 曝光按钮，进行限时器的曝光。曝光结束后，要抬起 SW1 阳极启动按钮，阳极停 止转动。 2．进行下次曝光时，重新按下 SW1 阳极启动按钮，再按下 SW2 曝光按钮，进行曝光限时的 观察。实验七【实验目的】X 线机容量保护电路X 线机容量保护电路是一种防止造作者在选择的摄影条件过大而造成超过 X 线管额定容 量的安全保护电路，通过实验掌握容量保护线路的工作原理。 【实验器材】 数字万用表 1 块；X 线机容量保护电路实验箱 1 台 【实验原理】 容量保护电路由开关电路和信号输入电路两部分组成。开机后，开关电路电源接通，信 号输入电路有有信号电压输入，当选择的摄影条件在容量保护范围时，曝光正常进行；当选 择的摄影条件超出容量保护范围时，在电路的作用下，曝光不能进行。 【方法与步骤】 1. 打开电源开关，测量变压器输出电压。102. 测量静态工作点 R301 对地和 BG305 的 e 极对地电压。 3. 调整电位器 R306，使 J3 工作。此时，指示灯亮，说明过载，测量 UA―过载电压。 4. 调整电位器 R306，使 J3 不工作。此时，指示灯不亮，测量 UA―不过载电压。 【思考题】 1．容量保护电路作用？ 2．开关电路工作原理？ 3．信号输入电路工作原理？ 4．R306 的作用。实验八【实验目的】X 线机谐振式磁饱和稳压器特性理解谐振式磁饱和稳压器的铁心与电容器组成的并联谐振电路所产生的谐振现象， 加深 对交流谐振式磁饱和稳压器工作原理的理解。 【实验器材】 X 线机谐振式磁饱和稳压器特性实验箱，万用表。 【方法及步骤】 通电调节输出变压器的输出电压， 以改变谐振式磁饱和稳压器的输入电压 U 入， 测量其 输出电压 U 出，并观察输出电压的稳定范围。 1． 动态特性空载调试 分别测量谐振式磁饱和稳压器的输入电压 U 入为 0V、20V、40V、60V、80V、100V、120V、 140V、160V、180V、200V、220V、240V 时，所对应的输出电压，并填入表内，求出稳压器 空载时的稳压范围。 2．动态特性负载调试 将一只 220VM60W 的白炽灯作为负载接到谐振式磁饱和稳压器的输入电压的输出端上， 分别 测量输入电压 U 入为 0V、20V、40V、60V、80V、100V、120V、140V、160V、180V、200V、11220V、240V 时，所对应的输出电压 U 出及电流，并填入表内，求出稳压器有载时的稳压范 围。 3．根据测到的数据，绘制 U 出―U 入动态特性曲线。 动态特性结果表 输入电压 U 入MV 输出电压 U 出MV 空载电流 IMA 负载电流 IMA 负载电阻 RMΩ【思考题】 1．当输入电压急剧变化或负载电阻急剧变化时，输出电压的稳定性是怎样变化的？ 2．谐振式磁饱和稳压器虽能使电压稳定，但输出电压的波形却有些失真，解释产生的原因。实验九【实验目的】 掌握 CT 的软件工作过程 【实验器材】CT 扫描工作站仿真操作训练CT 扫描工作站仿真操作训练系统 【实验原理】 通过模拟软件，了解 CT 软件的各个模块，掌握整个工作的流程12一般 CT 的操作分为三大块： 病人登记、管理模块：主要包括病人资料的登记，编辑管理，病人数据库查询等 扫描模块：包括扫描模板的设置，扫描过程中条件的设置。 图像管理与处理：建立在图像数据库基础上，包含图像的显示，处理以及其他的一些功能性 处理等。 【方法及步骤】 遵循正常工作流程，对于 CT 的软件及工作过程进行掌握。在开机界面下，分为五个模 块“SCAN”“DISPLAY”“IMAGE WORKS”“SERVICE”“SHUTDOWN”；分别对应“扫描”“显 示”“图像工作站”“维修”“关机”功能。 “SCAN”模块下，登记“NEW PATIENT”，输入病人资料后，选择相关的扫描部位或者 条目，进入扫描模块，在其中可以进行各种条件的选择，比如：扫描层厚，扫描视野大小， MA，KV，图像重建方式等。在扫描过程完成后，重建数据自动传输到图像重建模块中，通过 图像重建后，生成图像数据存储在硬盘中。 “DISPLAY”模块中，可以在扫描过程中自动跟踪图像显示，并且承担一定图像处理的 功能。13“IMAGE WORKS”模块中，出现病人数据库列表，选择病人后，点击“VIEW”即可打开 对应图像，在图像显示界面中，可以进行图像相关的操作，比如：窗宽窗位的调整，CT 值 的测量，图像相关处理，以及图像照相的编排等。 “SERVICE”模块，包含一些相关故障针对软件，另外在主界面上还有机器状态显示以 及故障报错信息的显示。 【思考题】 分析在图像重建过程中，数据传输过程及重建过程的相关关系。实验十【实验目的】螺旋 CT 实地见习1. 通过现场实地的观察，掌握螺旋 CT 的主要部件的位置关系及主要功能 2. 通过实际的扫描操作，进一步熟悉螺旋 CT 的软件 【实验器材】 GE HISPEED 双排螺旋 CT 【实验原理】 回顾螺旋 CT 的电路传输过程及数据的传输过程。 电路传输过程：电网电经过稳压柜进行稳压，产生 380VAC，在经过 PDU 二次分配产生 机器所需要的 200VAC， 115VAC， 通过电缆将所需的不同的电传输给所需的部件。 其中 380VAC 通过滑环上的电源环传输到高压发生器产生 120KV 高压，通过高压电缆传给球管。 数据传输过程： 信号通过电缆传输到固定滑环的信号刷上， 通过滑环上的信号环传递给 机架上的相关控制板， 探测器接受到的衰减信息经过 CAM 板的采集计算后， 经预处理传递给 滑环上的 RF TRANSMITTER，通过滑环的旋转传递给 RF RECEIVER，这一过程是通过射频传输 的不存在摩擦产生的噪声，有利于提高图像质量。 【方法及步骤】 1. 扫描床：主要观察床的运动方式，运动位置的计算控制，以及相关保护开关的位置及作 用；142. 固定机架：承载机架，负责机架的俯仰运动，滑环的组成部分电刷的位置以及控制面板 的操作； 3. 旋转机架：观察球管，高压发生器，探测器，滑环的位置及相对应的位置及功能； 4. 控制台：扫描的操作过程，相关控制计算机，图像重建系统的位置及功能； 5. 稳压柜及电源分配柜（PDU）：相关稳压的原理，部件及工作过程。 【思考题】 整个电源的传递和信号的传递的通路关系。实验十一【实验目的】磁共振成像原理理论联系实际，更进一步掌握拉莫尔方程及共振的意义及磁共振的发射及接收过程。 【实验器材】 磁共振成像仪一台，水模是高，中，低，场强的各一个，同时要和所选用的线圈匹配。 【实验原理】 进动的定义：氢原子核在绕自身轴旋转的同时，又沿主磁场（B0）方向作圆周运动，这 种运动称为进动拉莫尔方程： f=γ?B0/2π f: 进动的频率 B0：主磁场强度 γ：某种核的旋磁比常数 共振是射频频率和氢原子核的固有频率一致时，这种状态就叫共振，其实质是发生了能 量的传递， 且传递的能量最大。 在保证发射及接收增益的情况下就能得到最好信噪比的图像， 否则相反。 【方法及步骤】 1. 检查磁共振试验仪器附属设备一切正常，确保在我们得到非共振的图像不是有附属设备 造成。 2. 最好选用多通道相控阵线圈，并把线圈和磁共振连接好。 3. 选用相应场强的水模放在线圈里，之后将线圈定位于 ISO 中心。 4. 在操作台上登记，有 RIS 的登记台登记，然后三平面定位，之后手动预扫描，分别调整 发射增益，接收增益，及中心频率，得出不同信噪比的图像。15【思考题】 1.拉莫公式是怎样的？ 2.射频线圈能同时起到发射和接收的作用吗？为什么？ 3.成像所需要的不同角度，如 90 度，180 度及小角度射频怎么实现？ 【注意事项】 1.因为磁共振对铁磁性物质产生力的作用，所以会将做实验学生的身上的铁磁性物质吸出 去，又因为实验学生多，所以会打在学生身上。所以实验时一定要将实验者身上的铁磁性物 质都拿下来。对高场磁共振要求更严格。 2．因为磁共振对一些体内有动脉夹，人工心脏起搏器或冠心病放入支架不久等等的一类病 人会有生命危险，所以要严格限制。所以要确定实验的学生没有类 似的疾病。 3，磁共振仪器，包括各种各样的线圈都非常昂贵，所以在实验时一定要注意保护好。 4.不同场强的磁共振最好用不同的水模。 同时如果是液性的水模， 在做试验之前最好等一段 时间，防止异常图像出现。实验十二【实验目的】磁共振扫描仿真操作训练掌握磁共振成像（MRI）的软件工作过程 【实验器材】 磁共振成像（MRI）仿真操作训练系统 【实验原理】 了解 MRI 软件的各个模块，掌握整个工作的流程： 1. 病人登记、管理模块：主要包括病人资料的登记，编辑管理，病人数据库查询及 RIS 的 调用等。 2. 扫描模块：主要是图像的采集条件的设置及根据不同的疾病调用不同的扫描序列。 3. 图像处理：功能后处理，常规后处理。 4. 图像显示：通过数字-亮度转化表来实现。 【方法与步骤】 1. 开机：正确打开打印机、洗片机、射频，梯度放大器、冷头压缩机，水冷机、中央空调 主机电脑并确定一切显示正常。 2. 输入患者资料或从 RIS 调入患者资料； 3. 选择 MRI 机采集参数（image acquisition）及序列16（1）选择梯度的模式 （2）选择合适的序列 （3）选择合适的功能成像序列 （4）选择合适的几何参数 （5）选择合适的线圈类型并决定是否选用并行采集功能及功能因子的大小。 4. 后处理 5. 最佳的图像显示（Image display） ： 6. 拍片 7. 关机 【思考题】 1. 梯度的类型及选择梯度类型的依据是什么？ 2. 目前磁共振有那些功能成像？ 【注意事项】 注意对 MRI 仿真操作系统电脑的安全管理，防止计算机病毒的危害而造成系统的瘫痪。实验十三磁共振的快速扫描【实验目的】 掌握实现磁共振快速扫描的两个方面，同时我们是怎样具体实现快速扫描的。 【实验器材】 磁共振成像仪一台，水模是高，中，低，场强的各一个，同时要和所选用的线圈匹配。 【实验原理】 一般快速成像表现在两个方面：其一，是非自旋回波也就是梯度回波，也就是改用小角 度激发而实现快速成像。但是由此带来的问题是信噪比差，原子核容易饱和。由此产生了扰 相梯度及稳态梯度等等一系列的梯度回波。 梯度回波的 TR,TE 相比常规回波短的多， 由公式， 扫描时间=ＮY＊TR＊NSA 可以得知提高扫描速度。其二，就是在 K 空间的填充上做文章。 由上理论课可以知道 K 空间是采集到的数据和我们想要得到的正常或异常的人体组织 的影像的枢纽，所以成像快慢取决于 K 空间填充的快于慢，而 K 空间又有许多特性。其一就 是它的 X 轴 Y 轴及原点对称性。此外长方形 FOV，钥孔成像，半傅立叶技术，螺旋 K 空间技 术使得成像速度大大提高。17【方法及步骤】 1.检查磁共振试验仪器附属设备一切正常， 确保在我们得到非共振的图像不是有附属设备造 成。 2，最好选用多通道相控阵线圈，并把线圈和磁共振连接好。 3，选用相应场强的水模放在线圈里，之后将线圈定位于 ISO 中心。 4.在操作台上登记，有 RIS 的登记台登记，然后三平面定位。 5.在其他参数一致的条件下，改变激发角度，试验中实验者仅比较 15，45，90，180 度时的 扫描时间。 6.在保证其他参数不变的条件下， 仅改变半扫描， 相位编码方向的大小， 加或不加钥孔技术， 半傅立叶技术，及 K 空间的填充方式技术，得出其扫描时间。 【思考题】 1. 什么是 K 空间？K 空间和采样数据及影像图像之间的关系是什么？ 2. 利用梯度回波实现快速扫描的缺点是什么？ 3. 实现快速扫描的同时牺牲了什么?分别采用了什么样的办法加以弥补？ 【注意事项】 1. 因为磁共振对铁磁性物质产生力的作用，所以会将做实验学生的身上的铁磁性物质吸出 去，又因为实验学生多，所以会打在学生身上。所以实验时一定要将实验者身上的铁磁性物 质都拿下来。对高场磁共振要求更严格。 2．因为磁共振对一些体内有动脉夹，人工心脏起搏器或冠心病放入支架不久等等的一类病 人会有生命危险，所以要严格限制。所以要确定实验的学生没有类 似的疾病。 3. 磁共振仪器，包括各种各样的线圈都非常昂贵，所以在实验时一定要注意保护好。 4. 不同场强的磁共振最好用不同的水模。同时如果是液性的水模，在做试验之前最好等一 段时间，防止异常图像出现。 5. 在比较时一定钥保证其他参数的一致性。实验十四【实验目的】磁共振成像伪影目的是识别磁共振伪影的类型， 产生的原因和抑制伪影的办法， 从而更好的为影像诊断 服务，为病人服务，使其早日康复。 【实验器材】 磁共振成像仪一台，水模是高，中，低，场强的各一个，同时要和所选用的线圈匹配。 【实验原理】18伪影(artifact):是指出现在图像中但与被成像体相应区域的特性不相符合的图象表 现。要掌握 MRI 伪影的产生机理，预防措施和克服方法，主要从运动（包括流动） ，扫描参 数设置，设备性能和固有物理现象等几个方面学习产生原因，图象表现和控制措施。MRI 伪 影类型： （一）运动伪影（motion artifact) 由人体生理性和自主运动所导致的图象变异。 主要图象表现为条形或半弧形或阴影而是 图象模糊不清，信号细节丢失。 运动伪影分为周期性：呼吸、血液流动、脑脊液脉动、胃肠及心脏大血管，可采取多种 办法克服。非周期性的：吞咽动作、舌动、眼球、躁动等，因为其随机性，目前没有好的克 服伪影的方法，现主要的克服方法有：节制、屏息、心电门控、触发扫描、回顾性门控、饱 和法。 （二）序列参数伪影 1. 折叠伪影原因：FOV 太小，发生在相位编码方向，频率编码方向通过低通滤波和过采样 (oversampling)控制了。 2. 部分容积伪影 3. 层面交叉伪影 4. 黑线伪影：是指出现在两种相临组织界面的宽度仅一个像素的黑线，主要出现在肌肉和 脂肪的分界处，办法：改变 TE 重扫描。 5. 截断伪影：是发生在图象组织界面的环形黑白条纹，明暗相间。 原因：采样不足引起； 办法：扩大扫描矩阵。 （三）设备相关干扰 1. 射频干扰 原因：出现了和共振频率接近的随机电磁波。 办法：做好射频屏蔽工作。 2. 网状伪影是出现在整个图象中的类似织物条纹或网状的干扰信号。 原因：信号的尖峰干扰，电路元件原因造成。在极限条件下产生，如：小 FOV，高采样速率 等。 办法：重复扫描。一般有尖峰信号检测线路。 3. 射频益处伪影： 原因：信号超出 D/A 动态范围； 办法：增加接受阻尼系数或减小接受增益。 4. 中心点状伪影原因：相位编码过程中接受器的恒稳直流偏置引起。典型的辐射状采集。 通过改变采集方案去除，现少见。 5. 磁化率伪影（金属伪影） 6. FID（自由感应衰减）伪影 原因：序列中 180 度脉冲的 FID 信号导致，自旋回波序列中 FID 信号通常不用，由于选择性 激发不理想而使 FID 参与了成像。 办法：设计更佳的射频脉冲、改变射频激发的相位周期、使用相位击溃梯度破坏多余相位相 干。 7. 莫尔纹伪影原因：FOV 两端磁场均匀性变差引起，一般出现在胸腹部冠状位的 GRE 中。 8. 磁场非均匀伪影 9. 化学位移伪影19【方法及步骤】 1. 检查磁共振试验仪器附属设备一切正常，确保在我们得到非共振的图像不是有附属设备 造成。 2. 最好选用多通道相控阵线圈，并把线圈和磁共振连接好。 3. 选用相应场强的水模放在线圈里，之后将线圈定位于 ISO 中心。 4. 在操作台上登记，有 RIS 的登记台登记，然后三平面定位。 5. 按照原理分别实现下列伪影： 折叠伪影 ， 部分容积伪影， 层面交叉伪影， 磁化率伪影 （金 属伪影） ，磁场非均匀伪影，莫尔纹伪影原因 6. 找一个同学配合，实现下列伪影： 周期性运动伪影：呼吸，血液流动，脑脊液脉动、胃肠及心脏大血管。 非周期性运动伪影：吞咽动作、舌动、眼球、躁动等。 化学位移伪影： 【思考题】 1. 磁共振的伪影类型有那些？ 2. 做颈椎扫描时通常会出现那些伪影？怎么预防？ 3. 通常做矢状位扫描时会出现什么伪影？怎么预防？ 4. 通常做腰椎横断位扫描时会出现什么伪影？怎么预防？ 5. 化学位移对磁共振成像有什么坏处？又有什么好处？ 【注意事项】 1. 因为磁共振对铁磁性物质产生力的作用，所以会将做实验学生的身上的铁磁性物质吸出 去，又因为实验学生多，所以会打在学生身上。所以实验时一定要将实验者身上的铁磁性物 质都拿下来。对高场磁共振要求更严格。 2．因为磁共振对一些体内有动脉夹，人工心脏起搏器或冠心病放入支架不久等等的一类病 人会有生命危险，所以要严格限制。实验前要确定参加实验的学生没有类似的疾病。 3. 磁共振仪器，包括各种各样的线圈都非常昂贵，所以在实验时一定要注意保护好。 4. 不同场强的磁共振最好用不同的水模。同时如果是液性的水模，在做试验之前最好等一 段时间，防止异常图像出现。实验十五【实验目的】磁共振成像中声音的来源及危害掌握磁共振成像时的声音的来源及危害， 同时对高场磁共振来说， 对检查者听力保护的 重要性。 【实验器材】20磁共振成像仪一台，水模（高、中、低场强的各一个，同时要和所选用的线圈匹配） ， 声强仪。 【实验原理】 在磁体中心也就是在有效的 ROI 的中心病人听到的声音最大， 由于磁场太强， 声强仪器 不成放在此处，因此把它放在门口，测出它的声强，然后测出门口到 ROI 中心的距离，根据 声音和距离的衰减关系得出从 ROI 到门口的率减值， 这样就可以得出 ROI 中心的声强值。 根 据这个原理可以测出不同序列的声音大小，我们测出 SE ,FSE.TSE,GRE,SPGR,EPI 的声音强 度。 由于高档的 MR 设备现在都是双梯度， 所以在同等条件下改变梯度模式再测声音的强度。 【方法及步骤】 1. 检查磁共振试验仪器附属设备一切正常，确保在我们得到非共振的图像不是有附属设备 造成。 2. 最好选用多通道相控阵线圈，并把线圈和磁共振连接好。 3. 选用相应场强的水模放在线圈里，之后将线圈定位于 ISO 中心。 4. 在操作台上登记，有 RIS 的登记台登记，然后三平面定位。 5. 用不同的技术：SE,FSE,GRE,EPI,扫描，读出声强仪上的读数。 6. 根据声音和距离的衰减关系，得出再磁体中心的声强值。 7. 在具备双梯度的条件下改变梯度模式重复步骤 5，步骤 6 重新得出磁体中心的声强值。 【思考题】 1. SE,FSE,GRE,EPI 的声强值的大小关系是什么？ 2. 梯度对声音的影响是什么? 3. 梯度好坏的评价原则是什么？ 【注意事项】 1. 因为磁共振对铁磁性物质产生力的作用，所以会将做实验学生的身上的铁磁性物质吸出 去，又因为实验学生多，所以会打在学生身上。所以实验时一定要将实验者身上的铁磁性物 质都拿下来。对高场磁共振要求更严格。 2．因为磁共振对一些体内有动脉夹，人工心脏起搏器或冠心病放入支架不久等等的一类病 人会有生命危险，所以要严格限制。所以要确定实验的学生没有类 似的疾病。 3. 磁共振仪器，包括各种各样的线圈都非常昂贵，所以在实验时一定要注意保护好。 4. 不同场强的磁共振最好用不同的水模。同时如果是液性的水模，在做试验之前最好等一 段时间，防止异常图像出现。 5. 声强仪最好在 5 高斯线以外放置。21实验十六【实验目的】磁共振设备的电路框图学习及故障判断学习电路图的阅读方法，及机器故障的判断方法。 【实验器材】 磁共振电路图（见附图） 【实验原理】 虽然射频线圈能同时实现发射和激发， 但是在实际工作中， 射频线圈仅起到接收的作用， 发射多数有体线圈发射。 【方法及步骤】 1. 检查磁共振试验仪器附属设备一切正常，确保在我们得到非共振的图像不是有附属设备 造成。 2. 最好选用多通道相控阵线圈，并把线圈和磁共振连接好。 3. 选用相应场强的水模放在线圈里，之后将线圈定位于 ISO 中心。 4. 在操作台上登记，有 RIS 的登记台登记，然后三平面定位。 5. 用体线圈发射，多通道相控阵线圈接收得出图像 6. 用体线圈发射，体线圈接收得出图像 阅读电路图找出假如步骤 6 正常而步骤 5 异常的原因。【思考题】 1. 由此试验五怎样判断任意接收线圈的好与坏？ 2. 阅读电路图的心得体会是什么？ 【注意事项】 注意对磁共振电路框图的保护，以供以后的学生用。实验十七【实验目的】电子显微镜实验1. 熟悉电子显微镜的外形和内外部结构；222. 掌握电子显微镜的工作原理； 3. 熟悉电子显微镜的使用操作； 4. 掌握用电子显微镜观察生物医学样品。 【实验器材】 电子显微镜（透射式） 、生物医学样品。 【实验原理】 一、透射式电子显微镜 1. 透射电镜结构 （1）照明系统 照明系统包括电子枪和聚光镜 2 个主要部件， 它的功用主要在于向样品及成像系统提供 亮度足够的光源―电子束流，对它的要求是输出的电子束波长单一稳定，亮度均匀一致，调 整方便，像散小。 I. 电子枪（electronic gun）:由阴极、阳极和栅极组成。 工作原理：图 4-17(医学影像设备 第 98 页)表明，在灯丝电源 Vf 作用下，电流 If 流 过灯丝阴极，使之发热达 2500 摄氏度以上时，便可产生自由电子逸出灯丝表面。加速电压 Va 使阳极表面聚集了密集的正电荷，形成了一个强大的正电场，在这个正电场的作用下自 由电子便飞出了电子枪外。调整 Vf 可使灯丝工作在欠饱和点，电镜使用过程中可根据对亮 度的需要调节栅偏压 Vc 的大小来控制电子束流量的大小。 II. 聚光镜：聚光镜处在电子枪的下方，一般由 2～3 级组成，从上至下依次为第 1、第 2 聚光镜（以 C1 和 C2 表示） 。 （2）成像系统：样品式、物镜、中间镜和投影镜。 （3）观察、记录系统：观察室、照相室。 （4）调校系统：消像散器、束取向调整器及各轴、光阑。 （5）真空系统：机械泵（旋转泵） 、油扩散泵、真空阀、真空规、空气压缩机、抽气过程。 （6）电路系统：电源变换装置、调整、控制电路 （7）水冷系统 水冷系统是由许多曲折迂回、密布在镜筒中的各级电磁透镜、扩散泵、电路中大功率发 热原件之中的管道组成外接水制冷循环装置，为保证水冷充分（10～25 摄氏度之间，不可 过高或过低） 、充足（4～5L/min） 、可靠（0.5～2kg/mm2） ，在冷却水管道的出口，装有水压 探测器，在水压不足时既能报警，又能通过控制电路切断镜体电源，以保证电镜在正常工作 时不因为过热而发生故障。 2. 透射电镜工作原理 由电子枪发射出来的电子束， 通过聚光镜会聚成均匀的光斑照射在样品上， 透过样品后 的的电子束携带有样品内部的结构信息， 经过物镜的调焦和初级放大后， 进入中间透镜和投 影镜进行综合放大成像， 最终被放大了的电子影像投射在荧光屏上， 荧光屏将电子影像转化 为可见光影像以供使用者观察。 透射电镜总放大率：M=Mo*M1*Mp1*Mp2 二、扫描式电子显微镜工作原理： 照明系统发射出来的电子探针经物镜会聚， 轰击在样品表面， 同时在扫描偏转线圈的驱 使下做行、帧扫描合成运动，激发出来的二次电子被探测器接收并转换成电信号，送至视频23放大电路和显像管后，变成可供观察和拍摄的影像。 扫描电镜的放大率是通过改变对样品扫描的幅度来实现变化的： M = 显像管扫描偏转幅度/电子探针扫描偏转幅度 = b/a 【方法与步骤】 1. 2. 3. 4. 5. 大致观察电镜体的外形、以及组成电镜的各个系统布置的位置； 熟悉电镜体的结构； 学习生物医学样品的切割、载放及正确插入电镜中； 学习调焦，同时变换焦距来观察样品，观看视屏并做相应的记录； 熟悉电镜的真空系统、电路系统、水冷系统的结构和各部分的作用。【思考题】 1. 思考电子显微镜中各级透镜在成像中的不同作用。 2. 为什么要在电镜的内部保持高度真空，外部提供恒定水冷？ 【注意事项】 1. 切割样品要小心！ 2. 送拿样品进入电镜体时要正确的拿放！ 3. 不能随便拆卸电镜!实验十八【实验目的】单光子发射计算机断层（SPECT）实验1. 理论联系实际，更进一步掌握 Mo- Tc发生器生产核素的原理及操作方法； 2. 掌握单光子发射计算机断层（SPECT）的基本结构及成像原理。 【实验器材】 1. Mo- Tc发生器，真空瓶，生理盐水瓶，淋洗铅罐及放射性活度仪； 2. 单光子发射计算机断层（SPECT） 。 【实验原理】 1. 99Mo－99mTc 发生器(generator)：是一种内含母体核素 99Mo，能产生子体素 99Tcm 的装 置。母体核素 99Mo 以 99MoO4- 的形式吸附在 Al2O3 柱上，利用母子体化学性质不同,可用 0.9％NaCl 洗脱液将子体核素 99Tcm 以 99TcmO4－的形式洗脱下来， 而母体仍留在发生器内， 子体核素随母体衰变而增长，同时又因它自身的衰变而减少。2499 99m9999m2. 单光子发射计算机断层（SPECT）成像原理：一定视野范围内一定方向上的γ光子通过准 直器小孔进入晶体，使晶体原子、分子电离和激发，受激发的原子或分子在退激时发出大量 光子；这些光子射到光电倍增管阴极，通过光电效应产生光电子，光电子受极间电场的加速 射向第一打拿极， 在打拿极上产生更多的次级电子， 这种电子倍增过程依次在联级中发展下 去，在到达阳极前要通过 8～14 个联级，电子数可增加 106～109 倍，倍增后的电子最后收 集到阳极，形成电流脉冲；这电信号通过位置网络处理，形成与γ射线能量成正比的 Z 脉冲 和与位置有关的信号（X+,X-,Y+,Y-） 。 【方法与步骤】 （一） Mo- Tc发生器 1. 把真空瓶放入淋洗罐，做好充分屏蔽； 99 99m 2. 把生理盐水瓶插入 Mo- Tc发生器的进水孔， 后在把装有真空瓶放入淋洗罐插入出水孔， 直到生理盐水瓶的水被抽尽，在拔出淋洗罐； 3. 再在出水孔上插上一真空瓶； 4. 把淋洗罐中的淋洗液放入放射性活度仪测量备用。 （二）单光子发射计算机断层（SPECT） 1. 仔细观察 SPECT 的的基本结构：探头及电子线路、机架、检查床、计算机工作站； 2. 仔细观察及区分各种准直器，掌握各种准直器的用途； 3. 仔细观察换准直器的过程； 4. 观察光电倍增管的排列； 5. 观察及操作机架的四种运动形式； 6. 观察及操作检查床的升降、进入及退出过程。 【思考题】 1. Mo- Tc发生器又称为“母牛” ，为什么？ 2. 放射性射线在机器中怎样定位的？ 【注意事项】 1. 淋洗核素时有放射性射线，注意好学生的防护。 2. SPECT 的各类辅助仪器都非常昂贵，所以在实验时一定要注意保护好。99 99m 99 99m实验十九【实验目的】单光子发射计算机断层（SPECT）操作训练掌握单光子发射计算机断层（SPECT）的软件工作过程 【实验器材】25单光子发射计算机断层（SPECT）工作站仿真操作训练系统 【实验原理】 了解 SPECT 软件的各个模块，掌握整个工作的流程： 病人登记、管理模块：主要包括病人资料的登记，编辑管理，病人数据库查询等。 扫描模块：主要是图像的采集条件的设置。 图像处理：建立在图像数据库基础上的图像处理以及其他的一些功能性处理等。 图像显示：通过数字-亮度转化表来实现。1. 2. 3. 4.【方法与步骤】 1. 开机：先开打印机、拍片机等辅机，在开主机； 3. 输入患者资料； 3. 选择 SPECT 机采集参数（image acquisition） （1）选择核素种类、能峰及窗宽 （2） 选择合适的影像矩阵 （3）选择 Byte 或 Word 存储方式； （4）选择适当的放大因子（ZOOM) （5）选择机架运动方式和基本数据 （6）采集停止时间 4. 根据不同的采集数据，选择相应的处理软件（image process） 。 5. 图像显示（Image display） ：选择黑白显示或彩色显示。 6. 拍片。 7. 关机：关到 STANDY-BY。 【思考题】 1. 为什么不同的采集方式要选择不同的矩阵？ 2. 为什么关机一般关到 STANDY-BY，而不是 STOP？ 【注意事项】 SPECT 包括各种各样的辅助仪器都非常昂贵，所以在实验时一定要注意保护好。实验二十【实验目的】透射式超声成像实验本实验利用超声波在水中被物体阻挡后衰减的机理， 超声成像实验仪通过换能器发射和 接收信号，接收的电压信号送入计算机的 A/D 卡。A/D 卡的另一通道采集换能器的跃变位置26信息，并将数据提供给成像程序，把物体某一断层的截面图画出。实验目的： 1. 了解透射式超声成像的原理。 2. 掌握透射式超声成像仪的测量方法。 3. 以实际目标样品为例，通过实际操作，达到一定的测量训练。 【实验器材】 FB219A 型超声成像实验仪（如图 1）由圆形旋转储水槽，自动控制马达，超声换能器两 个，A/D 采集卡及驱动程序，VBASIC 软件，专用连接线等组成；计算机。【实验原理】 利用图像重建技术，在计算机的辅助下得到一个二维的断面参数分布图像。超声 CT 系 统由两个相对的超声换能器来完成超声波的发射、 接收工作。 换能器被安装在一个旋转架上， 采集各个角度下边缘位置， 实验过程中由计算机自动生成数据文件， 最后由成像程序调用此 数据文件生成图像，就可以得到被探测对象各断面的图像。 实验装置主要由以下部分组成： （1）实验水槽 图 1 中的托盘上放置被测物体。 支架上装有传动装置， 通过摇手柄的转动可带动滑杆移 动，两个换能器固定在滑杆上，并保持正面相对，由换能器接出的信号线与超声波测试仪的 脉冲收发端相接，换能器的位置通过转换电路形成电压信号，送入计算机实时处理图像。 （2）超声成像实验仪 超声成像实验仪是整个 CT 实验的基础，它通过发射电路以及接收电路与换能器（即石 英晶振片）相连。由于石英晶体表面的压电效应，使得它可以把机械波与振荡电路所产生的 连续脉冲进行转换。在发射端，电路中的高频方波信号加在压电晶体上，由逆压电效应，晶 体表面会产生相应的机械振动，于是带动空气或水随之振动，形成超声波；在接收端，由压 电效应把机械振动波转换成电信号。 由于换能器的优良性质， 它所发出的超声波波束非常窄，27因此其精度可达到毫米数量级。 （3）数据采集系统 数据采集系统用计算机中的 A/D 卡完成自动数据采集。 （4）分压电路 在实验中， 我们需要换能器在电压跃变时的位置信息， 这就需要把位置信息转换成可供 计算机处理的电信号。 我们采用一个专门的同步机构， 使滑块与分压电路相连， 滑块移动时， 相对应的分压比也同步变化，从而获得与位置相对应的电压信号。当滑杆行进过程中，发生 跃变时， 计算机采集到此位置处对应的电压信号， 然后由定标程序将电压大小还原为位置信 息。 （5）放大电路 由于换能器接收到的信号较小， 所以需要通过接口电路进行处理， 将采集到的信号进行 放大、整形处理，再送入计算机。用这种方法既可以提高单位距离的分辨率，又能提高电路 的相对稳定性。 【方法及步骤】 1. 位置定标： 对换能器的行程位置进行标定，按软件的提示，移动换能器。在不同的 位置有相应的定标电压输出，在计算机上可观察到“定标数据拟合图” 。 2. 扫描： 转动储水槽，使物体转动一个选定的角度，移动换能器，这时对物体进行超 声波扫描，一个来回之后，计算机获得相应的扫描信息。通过多组扫描获得选定物体的扫描 数据文件并存储在计算机中。 3. 成像： 由软件对获得的存储扫描信息进行处理，生成物体的断面图像，这一工作是 在计算机软件的帮助下完成的。 具体实验步骤如下： 1. 实验连线。 按图 1 所示进行接线， 将超声成像实验仪的传感器与两换能器之间连通； 信号输出，定标/扫描输出与控制器插孔连接， （因插孔接口不一样，是不会插错的） ，A/D 采集卡的一端接标定电压，有红色标记一端接信号放大输出。 2. 将被测物体置于圆筒托盘上，并确保在整个实验过程中不被移动。打开超声层析成 像实验的计算机辅助软件。 4. 单击“开始实验”按钮； 5. 把定标/扫描键选择拨到定标位置，单击“定标”按钮 6. 按软件下行的提示将标尺移到指定位置处， 按定标/扫描执行键， 换能器自动将标尺 移到指定位置处停止，单击“开始读数”按钮； 7. 单击“下一步”按钮，并重复 4 次步骤 6，定标至 15cm 处结束； 8. 单击“下一步”按钮，出现定标完成提示；单击“确定”按钮，出现定标数据拟合 图，完成定标。把定标/扫描选择键拨到扫描位置，换能器将自动移回扫描起点0mm 处；9. 观察“定标数据拟合图” 。若“定标数据拟合图”的线性特征明确，则单击“扫描” 按钮；否则需要重复步骤 4； 10. 在弹出的“接收换能器最大值调节”对话框中，单击“开始读数” 。调节换能器的 方向，使两个换能器端面保持平行，看软件中跳动的读数，使其显示最大值。然后调节实验 仪的输出频率为 850 KHz 左右，再细调超声成像实验仪的“输出幅度”旋钮，使软件读数 窗口显示的电压值在 6.0 ~ 8.0V 范围 ，再细调频率，使这个电压值为最大。注意：该电压 值不得高于 8.0V ，如高于 8.0V ，则需要适当调节“输出幅度”旋钮，使电压读数减小，并28保持在 6.0 ~ 8.0V 范围。 11. 当电压值稳定 30 秒钟后，按停止读数，进而确定低点和高点的阈值（或单击“默 认”按钮） ； 12. 单击“模式”按钮，在弹出的“模式选择”对话框中输入预设转盘每次转动的角度 值（该值必须是 180 度的约数，预设值越小分辩率越高，但实验时间也相应增长，反之就越 短） ，单击“确定”按钮； 13. 单击“开始扫描”按钮，按提示转动转盘至指定角度，在单击“确定”按钮，按定 标/扫描执行键后，换能器会自动来回采样，若采样成功则会显示“本步骤完成” ，并显示 4 次采集数据；单击“确定”按钮；计算机自动将平均值存入数据库；注意：在扫描时不能转 动换能器的方向； 14. 按软件的提示，重复步骤 13 数次； 15. 单击“确定”按钮，单击“成像”按钮； 16. 利用右上角的“保存图像”按钮保存截面图或打印。 【数据与结果】 1. 位置定标：自拟表格记录位置定标与电压的关系，得出定标数据拟合图。 2. 扫描与成像：自拟表格记录转盘角度和跃变位置的关系，得出被探测对象的截面 成像图。实验二十一【实验目的】超声仪器的基本调试掌握超声仪器的基本调试，判断超声仪器的基本性能。 【实验器材】 B 型超声诊断仪、耦合剂。 【实验原理】 回顾超声诊断设备的主要性能指标： 1. 显示方式与显示范围 显示方式超声诊断影像显示有 A 型、M 型、B 型等，一台 B 型超声诊断仪可以有其中一 种或几种显示功能，比如有 B 单幅(在屏上仅显示 1 幅 B 型影像)显示，B 双幅(在屏上同时 显示 1 幅冻结 B 型影像和 1 幅实时 B 型影像)显示、B/M 显示(在屏上既显示 B 型实时影像， 又显示 M 型实时影像)。29显示范围指的是屏上光栅的最大尺寸， 它并不一定等于仪器的探测深度， 不过在仪器的 设计时，通常使两者基本接近。 2. 灰阶与动态范围 灰阶是表示接收机显示器调辉显示能力的一个参数，灰阶有 16、32、64 和 128 等级之 分，级数越高，表示显示器调辉能力越强。仪器的灰阶级数高，其显示回声像的层次感强， 影像的信息量就高。 这是因为 B 型超声显像仪都是将回声信号振幅的高低转变为不同程度的 亮度像素进行显示的， 回声幅度高的信号在屏上以白色(或黑色)显示， 幅度低的信号以黑色 (或白色)显示，回声幅度在白色和黑色电平之间的信号，则以不同灰度进行显示。通常将黑 色和白色之间的灰度区等分为 16、 或 64 个灰阶， 32 并对黑色和白色电平之间的相应电平回 声转换成对应的灰度显示。 动态范围是指在保证回声信号既不被噪声淹没也不饱和的前提下， 允许仪器接收放大回 声信号幅度的变化范围。一般仪器在 40～60dB，也有些仪器的动态范围可调。动态范围大， 所显示影像的层次丰富， 影像清晰。 但动态范围受显像管特性的限制， 通常不可能做得很大。 实际上回声的动态范围与显示器所具有的动态范围是不相同的，回声的动态范围大(约 100dB)，显示器的动态范围小(约 20dB)，因此，为了防止有用信息的丢失,必须对回声的动 态范围进行压缩， 并将动态范围内的分贝(dB)数分成等级显示出来,这种处理称作灰阶处理， 又称窗口技术。 经处理后的信号将压缩那些无用的灰阶信息， 而保留并扩展那些具有诊断意 义的微小灰阶差别，使影像质量得到改善。 3. 时间增益控制 (TGC) 考虑到超声在人体内传播过程中，由于介质对声波的反射、折射和吸收，超声强度将随 探测深度的增加而逐渐减弱， 致使处于不同深度的相同密度差界面反射回波强弱不等， 从而 不能真实反映界面的情况， 必须对来自不同深度 ( 不同时间到达 ) 的回声给予不同的增益 补偿，即使接收机的近场增益适当小，远场增益适当大，通常称此种控制手段为时间增益控 制 (time gian control ， TGC) 。一般超声仪器给出的 TGC 参数为：近区增益 -80 ～ -10dB ，远区增益 0 ～ 5dB 。它所代表的含义为在声场近区，接收机增益可在某设定增益 基础上，衰减 10 ～ 80dB ；而在远区，接收机增益可以控制增大 0 ～ 5dB。 【方法及步骤】 1．显示器调试 （1）黑白显示器调试：黑白显示器的调节主要包括亮度调节和对比度调节。对于一些老式 的显示器还有帧频、行频、垂直幅度、水平宽度等调节。 调节显示器时应利用一起所提供的灰度标尺（简称灰标）作为参照物。在灰标中，从白 到黑根据不同仪器的设计，将灰度分为不同的灰阶。调节时应先调亮度，使灰标中最高的一 级白色灰阶呈现适当亮度，以不刺眼为宜，同时最低的一级灰阶也能显示。整个屏幕底色灰 暗。且屏幕上的文字亮度适中。然后调节对比度。使灰标中至少 16 级灰阶清晰可辨。30（2）彩色显示器调试：彩色显示器的调试是在黑白的基础上加上色饱和度和色调的调节。 调节的参照物为屏幕边上的彩色标尺。调节时，先将彩色调到零，然后按上述的顺序调节亮 度和对比度。调好后，再上彩色。先调色饱和度，为使血管彩色鲜艳，应选择高饱和度。然 后选择色调，对彩色多普勒和彩色图，以暖色调为宜。 2．正常灵敏度调试：灵敏度是表示超声装置检出和显示界面反射的能力。超声图像使用其 中的 512*512 像素单元，其余的像素单元用于显示灰标、尺度、体表符号和文字注释等。 （1）总增益调节：具体调试时，首先将显示器按照上述方法调试好。然后将灰标等分为五 段，取中间一段的亮度作为调试参照。有后处理的仪器，将后处理置于线性状态。在显示器 上显示健康成人的肝脏断面图像， 一般采用肋下斜切图像， 调节总增益， 使图像中场 （4-7cm 处） 的肝脏软组织回声亮度与灰标中段的亮度一致。 总增益的作用是调节超声仪器对接收信 号的放大倍数，即决定接收的信号用什么灰阶来显示。 （2） 深度增益补偿 （DGC） 调节： 老式和便携式超声仪器多采用分区调节方式 （斜率控制型） ， 提供近场抑制旋钮和远场补偿旋钮。调节时先调近场抑制旋钮，范围 0-40dB，使肝脏软组 织的近场（0-4cm）回声亮度与中场接近。再调节远场补偿旋钮，范围 0-6dB/cm，使肝脏软 组织的远场（5-10cm）回声亮度也与中场接近，从而使整个肝脏回声均匀一致。 目前各种超声仪器都采用分段调节方式（距离控制型），一般设置 8-10 个滑动电位器， 每个控制一段距离的增益，电位器的中点以向左为抑制，向右为增加。调节时将控制中场 （4-7cm）的几个电位器置于 0，将控制近场的几个电位器从中向上逐渐向左滑动，将控制 远场的几个电位器从中像向下逐渐向右滑动，同样使整个肝脏回声均匀一致。 根据以上的调节， 肝脏软组织的回声即为中等回声。 彩色多普勒超声的二维灰阶超声增 益调节同上。 3．动态范围调节：动态范围是指超声仪器能够显示的从最低到最高回声信号的范围，一般 为 30-70dB 左右。 超过或低于这个范围的回声信号则被删除。 动态范围应根据不同的观察目 标进行选择， 合适的动态范围调节是保证脏器内部的低回声信息充分显示。 又使边缘高回声 清晰显示。参考值为：较瘦的人或小器官用 55-60dB，一般性扫描用 48-51dB，较胖或扫描 困难的病人用 45dB 或更低。 4．后处理选择：目前中档以上超声仪器均有后处理选择，常用的有像素亮度后处理、时间 后处理或空间后处理等技术， 对已建图像回声信号亮度进行再加强或再抑制， 并作噪声抑制、 平滑和边缘加强等处理。 【思考题】 1．分析超声仪器工作原理。 2．时间增益控制是怎样实现的？ 【注意事项】 1．开机后，仪器会有数分钟的自检时间，期间请勿做任何操作。312．各种旋钮调节时用力要轻巧均衡，要保护好探头。 3．更换探头时，一定要关机，断电源后，再更换探头。 4．实验过程中请勿用手触摸或用外物遮挡仪器散热区域，以免引起仪器运行不良、死机等 现象。实验二十二【实验目的】超声仪器的基本使用通过对实验室摆放的超声成像设备的实际操作以及内部结构的观看， 帮助学生掌握本章 理论课所讲知识点，更深入了解超声成像设备的结构和工作原理。 【实验器材】 B 型超声诊断仪、耦合剂。 【实验原理】 超声诊断设备的基本原理结构： 超声诊断仪是通过探头产生入射超声波(发射波)和接收反射超声波(回波)的， 它是诊断 设备的重要部件。 高频电能激励探头中的晶体产生机械振动， 反射超声波的机械振动又可以 通过探头转换为电脉冲。也就是说探头能将电能转换成声能，又能够将声能转换成电能，所 以探头又称做超声换能器。其原理来自于晶体的压电效应。 超声探头按波束控制方式分类， 有线扫探头、 相控阵探头、 机械扇扫探头和方阵探头等， 按探头的几何形状分类有矩形探头、柱形探头、弧形探头(又称凸形)、圆形探头等。 B 型超声成像仪采用辉度调制方式显示深度方向所有界面反射回波， 但探头发射的超声 声束在水平方向上却是以快速电子扫描的方法(相当于快速等间隔改变 A 超探头在人体上的 位置)，逐次获得不同位置的深度方向所有界面的反射回波，当一帧扫描完成，便可得到一 幅由超声声束扫描方向决定的垂直平面二维超声断层影像， 称之为线形扫描断层影像。 也可 以通过改变探头的角度(机械的或者电子的方法)， 从而使超声波束指向方位快速变化， 使每 隔一定小角度， 被探测方向不同深度所有界面的反射回波， 都以亮点的形式显示在对应的扫 描线上， 便可形成一幅由探头摆动方向决定的垂直扇面二维超声断影像， 称之为扇形扫描断 层影像。 M 型扫查的特点是： 换能器以固定位置和方向对人体扫查， 代表超声扫查深度的时基信 号加到显示器的垂直偏转板上， 将来自扫查声路中不同深度的回波信号， 对垂直扫描线进行32调辉。 而在显示器的水平偏转板上加有一慢变化的另一时基扫描信号， 使代表深度的垂直扫 描线以慢速沿水平轴移动，移动的速度根据临床应用，可以选择，随着时间的展开，便形成 一幅一维空间组织位置运动轨迹图。这种轨迹图代表沿扫查线各层组织相对体表的相对距 离，随时间的变化曲线，是反映一维空间组织结构的运动情况的，因此对运动器官的研究， 比如对心脏运动结构的探查具有独特的优势，通常对心脏的 M 型扫查所得到的显示图称超 声心动图。尽管 M 型超声诊断仪对人体中的运动脏器，如心脏、胎儿胎心、动脉血管等功 能的检查，可进行多种心功能参数的测量，如心脏瓣膜的运动速度、加速度等，但 M 型显 示仍不能获得解剖图像，它不适用于对静态脏器的诊查。 【方法及步骤】 一、B 型超声成像仪内部结构的了解 1. 阅读超声成像设备的说明 2. 了解设备外形、结构组成 3. 探头构造 4. 主机部分各电路插板 5. 视频摄像部位 二、B 型超声成像仪的使用 1. 阅读 CX9000C B 型超声诊断仪使用说明书，熟悉仪器各控制键使用； 2. 进行基本操作 1）仪器启动，探头选择 2）总增益调节 3）对比度调节、亮度调节 4）时间、日期设置 5）字符输入 6）图像获取：B 模式、B/B 模式、 7）距离测量 8）面积、周长测量 9）分段增益调节 10）图像获取：B/M 模式、M 模式 11）心率测量、速度测量、深度测量 12）帧相关功能 13）变频 14）体标显示与选择 15）电影回放 【思考题】 1．医学超声设备的分类？ 2．超声设备的基本成像原理。 3. 超声探头的结构组成。 【注意事项】331．开机后，仪器会有数分钟的自检时间，期间请勿做任何操作。 2．各种旋钮调节时用力要轻巧均衡，要保护好探头。 3．更换探头时，一定要关机，断电源后，再更换探头。 4．实验过程中请勿用手触摸或用外物遮挡仪器散热区域，以免引起仪器运行不良、死机等 现象。实验二十三【实验目的】多普勒效应综合实验1. 测量超声接收器运动速度与接收频率之间的关系， 验证多普勒效应， 并由 f－V 关系直线 的斜率求声速。 2. 利用多普勒效应测量物体运动过程中多个时间点的速度，由显示屏显示 V－t 关系图，或 调阅有关测量数据，即可得出物体在运动过程中的速度变化情况，可研究： a. 匀加速直线运动，测量力、质量与加速度之间的关系，验证牛顿第 2 定律。 b. 自由落体运动，并由 V－t 关系直线的斜率求重力加速度。 c. 简谐振动，可测量简谐振动的周期等参数，并与理论值比较。 d. 其它变速直线运动。 【实验器材】 多普勒效应综合实验仪。 【实验原理】根据声波的多普勒效应公式，当声源与接收器之间有相对运动时，接收器接 收到的频率 f 为：f = f0（u+V1cosα1）/（uCV2cosα2） （1） 式中f0为声源发射频率，u为声速，V1为接收器运动速率，α1为声源与接收器连线与接 收器运动方向之间的夹角， 2为声源运动速率， 2为声源与接收器连线与声源运动方向之间 V α 的夹角。 若声源保持不动， 运动物体上的接收器沿声源与接收器连线方向以速度 V 运动， （1） 则从 式可得接收器接收到的频率应为： f = f0（1+V/u） （2） 当接收器向着声源运动时，V 取正，反之取负。 若f0保持不变，以光电门测量物体的运动速度，并由仪器对接收器接收到的频率自动计 数，根据（2）式，作f-V关系图可直观验证多普勒效应，且由实验点作直线，其斜率应为 k=f0/u ，由此可计算出声速 u=f0/k 。34由（2）式可解出： V = u（f/f0 C 1） （3） 若已知声速u及声源频率f0 ，通过设置使仪器以某种时间间隔对接收器接收到的频率f采 样计数，由微处理器按（3）式计算出接收器运动速度，由显示屏显示V－t关系图，或调阅 有关测量数据， 即可得出物体在运动过程中的速度变化情况， 进而对物体运动状况及规律进 行研究。 【方法及步骤】 1. 实验仪的预调节实验仪开机后，首先要求输入室温，这是因为计算物体运动速度时要代入声 速，而声速是温度的函数。 第 2 个界面要求对超声发生器的驱动频率进行调谐。调谐时将所用的发射 器与接收器接入实验仪，2 者相向放置，用 键调节发生器驱动频率，并以接 收器谐振电流达到最大作为谐振的判据。在超声应用中，需要将发生器与接收器 的频率匹配，并将驱动频率调到谐振频率，才能有效的发射与接收超声波。2. 验证多普勒效应并由测量数据计算声速 将水平运动超声发射/接收器及光电门、电磁铁按实验仪上的标示接入实验仪。调谐后， 在实验仪的工作模式选择界面中选择“多普勒效应验证实验” ，按确认键后进入测量界面。 用 键输入测量次数 6，用 键选择“开始测试” ，再次按确认键使电磁铁释放，光电门 与接收器处于工作准备状态。 将仪器按图 2 安置好，当光电门处于工作准备状态而小车以不同速度通过光电门后，显 示屏会显示小车通过光电门时的平均速度与此时接收器接收到的平均频率，并可用 键选 择是否记录此次数据，按确认键后即可进入下一次测试。 完成测量次数后，显示屏会显示f－V关系与 1 组测量数据，若测量点成直线，符合（2） 式描述的规律，即直观验证了多普勒效应。用 键翻阅数据并记入表 1 中，用作图法或线 性回归法计算f－V关系直线的斜率k，由k计算声速u并与声速的理论值比较，声速理论值由 u0 = 331(1＋t/273)1/2 (米/秒)计算，t表示室温。 表1 次数Vn(m/s) fn (Hz)多普勒效应的验证与声速的测量测量数据 1 2 3 4 5 6 直线斜率 k (1/m)f0 =声速测量值 u=f0/k (m/s) 声速理论 值u0(m/s) 百分误差 (u-u0)/u03. 研究匀变速直线运动，验证牛顿第二运动定律 实验时仪器的安装如图 4 所示， 质量为 M 的垂直运动部件与质量为 m 的砝码托及砝码 悬挂于滑轮的两端，测量前砝码托吸在电磁铁上，测量时电磁铁释放砝码，系统在外力作用 下加速运动。运动系统的总质量为 M＋m，所受合外力为 (M－m)g（滑轮转动惯量与摩擦 力忽略不计） 。 根据牛顿第 2 定律，系统的加速度应为： a = (M－m)g/M＋m (4) 用天平称量垂直运动部件，砝码托及砝码质量，每次取不同质量的砝码放于砝码托上， 记录每次实验对应的 m。 将垂直运动发射/接收器接入实验仪，在实验仪的工作模式选择界面中选择“频率调谐” 调谐垂直运动发射/接收器的谐振频率，完成后回到工作模式选择界面，选择“变速运动测35量实验”确认后进入测量设置界面。设置采样点总数 8，采样步距 100ms，用 键选择“开 始测试” ，按确认键使电磁铁释放砝码托，同时实验仪按设置的参数自动采样。 采样结束后会以类似图 3 的界面显示 V－t直线，用 键选择“数据” ，将显示的采样 次数及相应速度记入表 2 中（为避免电磁铁剩磁的影响，第 1 组数据不记。tn为采样次数与 采样步距的乘积） 。由记录的t ，V数据求得V－t直线的斜率即为此次实验的加速度a。 在结果显示界面中用 键选择返回，确认后重新回到测量设置界面。改变砝码质量， 按以上程序进行新的测量。 将表 2 得出的加速度 a 作纵轴，(M－m)/(M＋m)作横轴作图，若为线性关系，符合（4） 式描述的规律，即验证了牛顿第 2 定律，且直线的斜率应为重力加速度。 表2 匀变速直线运动的测量 M= （kg）n tn=0.1n (s) Vn tn=0.1n (s) Vn tn=0.1n (s) Vn tn=0.1n (s) Vn 2 3 4 5 6 7 8 加速度 a (m/s )2m (kg)M－m M＋m图 4 匀变速直线运动安装示意图图5重力加速度测量安装示意图4. 研究自由落体运动，求自由落体加速度 实验时仪器的安装如图 5 所示， 将电磁铁移到导轨的上方， 测量前垂直运动部件吸在电 磁铁上，测量时垂直运动部件自由下落 1 段距离后被细线拉住。 在实验仪的工作模式选择界面中选择“变速运动测量实验” ，设置采样点总数 8，采样 步距 50ms。选择“开始测试” ，按确认键后电磁铁释放，接收器自由下落，实验仪按设置的 参数自动采样。将测量数据记入表 3 中，由测量数据求得 V－t 直线的斜率即为重力加速度36g。 为减小偶然误差，可作多次测量，将测量的平均值作为测量值，并将测量值与理论值比 较，求百分误差。 表3n tn=0.05n (s) Vn tn=0.05n (s) Vn tn=0.05n (s) Vn tn=0.05n (s) Vn自由落体运动的测量2 3 4 5 6 7 8 g (m/s )2平均 值g理论 值g0百分误差 (g-g0)/g05. 研究简谐振动 当质量为 m 的物体受到大小与位移成正比，而方向指向平衡位置的力的作用时，若以 物体的运动方向为 x 轴，其运动方程为：md 2x = ? kx dt 2（5）由（5）式描述的运动称为简谐振动，当初始条件为t = 0 时，x = －A0，V = dx/dt = 0， 则方程（5）的解为： x = －A0cosω0t （6） 将（6）式对时间求导，可得速度方程： V = ω0A0sinω0t （7） 由 （7） （6） 式可见物体作简谐振动时， 位移和速度都随时间周期变化， 式中ω0 = (k/m)1/2， 为振动的角频率。 测量时仪器的安装类似于图 5，将弹簧通过 1 段细线悬挂于电磁铁上方的挂钩孔中，垂 直运动超声接收器的尾翼悬挂在弹簧上，若忽略空气阻力，根据胡克定律，作用力与位移成 正比，悬挂在弹簧上的物体应作简谐振动，而（5）式中的 k 为弹簧的倔强系数。 实验时先称量垂直运动超声接收器的质量M，测量接收器悬挂上之后弹簧的伸长量?x， 记入表 4 中，就可计算k及ω0。 测量简谐振动时设置采样点总数 150，采样步距 100ms。 选择“开始测试” ，将接收器从平衡位置下拉约 20cm，松手让接收器自由振荡，同时按 确认键，让实验仪按设置的参数自动采样，采样结束后会显示如（7）式描述的速度随时间 变化关系。查阅数据，记录第 1 次速度达到最大时的采样次数N1max和第 11 次速度达到最大 时的采样次数N11max，就可计算实际测量的运动周期T及角频率ω，并可计算ω0与ω的百分误 差。 表4M (kg) ?x (m)简谐振动的测量k=mg/?x (kg/s )2ω0=(k/m)1/2 (1/s)N1 maxN11 maxT=0.01(N11 max－N1 max) (s)ω=2π/T (1/s)百分误差 (ω－ω0)/ ω0376. 其它变速运动的测量 以上介绍了部分实验内容的测量方法和步骤， 这些内容的测量结果可与理论比较， 便于 得出明确的结论，适合学生基础实验，也便于使用者对仪器的使用及性能有所了解。若让学 生根据原理自行设计实验方案，也可用作综合实验。 与传统物理实验用光电门测量物体运动速度相比， 用本仪器测量物体的运动具有更多的 设置灵活性， 测量快捷， 既可根据显示的 V－t 图一目了然的定性了解所研究的运动的特征， 又可查阅测量数据作进一步的定量分析。 特别适合用于综合实验， 让学生自主的对一些复杂 的运动进行研究，对理论上难于定量的因素进行分析，并得出自己的结论（如研究摩擦力与 运动速度的关系，或与摩擦介质的关系） 。 附： 仪器介绍： 整套仪器由实验仪，超声发射/接收器，导轨，运动小车，支架，光电门，电磁铁，弹 簧，滑轮，砝码等组成。实验仪内置微处理器，带有液晶显示屏，图 1 为实验仪的面板图。图1实验仪面板图实验仪采用菜单式操作，显示屏显示菜单及操作提示，由 键选择菜单 或修改参数，按确认键后仪器执行。操作者只须按提示即可完成操作，学生可把时间和精力 用于物理概念和研究对象，不必花大量时间熟悉特定的仪器使用，提高了课时利用率。竖直放置底座 电磁铁 运动小车 超声接收器 光电门 导轨 超声发射器 滑轮 砝码图2多普勒效应验证实验及测量小车水平运动安装示意图验证多普勒效应时，仪器的安装如图 2 所示。导轨长 1.2m，两侧有安装槽，所有需固 定的附件均安装在导轨上。38测量时先设置测量次数（选择范围 5~10） ，然后使运动小车以不同速度通过光电门（既 可用砝码牵引，也可用手推动） ，仪器自动记录小车通过光电门时的平均运动速度及与之对 应的平均接收频率，完成测量次数后，仪器自动存储数据，根据测量数据作 f－V 图，并显 示测量数据。 作小车水平方向的变速运动测量时，仪器的安装类似图 2，只是此时光电门不起作用。 测量前设置采样次数（选择范围 8~150）及采样间隔（选择范围 50~100ms） ，经确认后 仪器按设置自动测量， 并将测量到的频率转换为速度。 完成测量后仪器根据测量数据自动作 V－t 图，也可显示 f－t 图，测量数据，或存储实验数据与曲线供后续研究。图 3 表示了采 样数 60，采样间隔 80ms 时，对用两根弹簧拉着的小车（小车及支架上留有弹簧挂钩孔）所 做水平阻尼振动的 1 次测量及显示实例。V-tVf-t数据存储返回t图3测量阻尼振动为避免摩擦力对测量结果的影响，也可将导轨竖直放置，让垂直运动部件上下运动。在 底座上装有超声发射器， 在垂直运动部件上装有超声接收器作垂直运动测量， 实验时随测量 目的不同而需改变少量部件的安装位置，具体可见下节的描述及图 4，图 5。 【注意事项】 1. 验证多普勒效应实验中，安装仪器时要尽量保证红外接收器、小车上的红外发射器和超 声接收器、超声发射器三者之间在同一轴线上，以保证信号传输良好；安装时不可挤压 连线电缆，以免导线折断；小车不使用时应立放，避免小车滚轮沾上污物，影响实验进 行。 调谐及实验进行时， 须保证超声发生器和接收器之间无任何阻挡物； 保证使用安全， 三芯电源线须可靠接地；小车速度不可太快，以防小车脱轨跌落损坏。 2. 研究匀变速直线运动，验证牛顿第二运动定律实验时，须将“自由落体接收器保护盒” 套于发射器上。避免发射器在非正常操作时受到冲击而损坏；安装时切不可挤压电磁阀 上的电缆；调谐时需将自由落体接收组件用细绳拴住，置于超声发射器和红外接收器的 中间，如此兼顾信号强度，便于调谐；安装滑轮时，滑轮支杆不能遮住红外接收和自由 落体组件之间信号传输。测量时，须保证自由落体组件内电池充满电后（即实验仪面板 上的充电指示灯为绿色）开始测量；为避免电磁铁剩磁的影响，第一组数据不记。 3. 研究自由落体运动实验中，测量时必须保证接收器与发射器之间无任何阻挡物，其他实 验注意事项及数据记录方法同匀变速直线运动实验。 4. 研究简谐振动时，接收器自由振荡开始后，再按“确认”键。39实验二十四【实验目的】放疗设备介绍1． 掌握放疗单位整体布局，防护设施。 2． 掌握钴 60 机、直线加速器、模拟定位机、近距离治疗机的整机结构、布局、原理 及应用。 3． 了解钴 60 机、直线加速器在放疗中实际应用过程。 4． 了解模拟定位机、近距离治疗机在放疗中实际应用过程。 【实验器材】 放疗设备：钴 60 机、直线加速器、模拟定位机、近距离治疗机。 【实验原理】 1.钴-60 治疗机 1.1 结构： 钴-60 治疗机是由以下几个部分组成： （1）一个密封的放射源（ 2）一个源容器及防护 机头（3）具有开关的遮线器装置（4）具有定向限束的准直器（5）支持机头的机械系统及 附属电子设备。 （1）钴-60 源： 由于钴机的放射源为放射性同位素， 开机与不开机时均有射线存在， 所以机头的防护问 题变的更为重要，根据 ICRP（国际辐射防护委员会）的推荐，任何远距离同位素治疗机， 当钴-60 源处于关闭位置时，距离钴-60 源 1 米处，各方向的平均剂量应小于 2mr/h,在此距 离处不应有超过 10mr/h 的地方。根据这个要求，钴机头的防护层一般为 20 个半价层（用 铅做防护材料） 。而钴-60 的 HVLpb=1.27cm,所以钴机头铅防护厚度 H=1.27X20=26cm。 （2） 遮线器： 所谓遮线器就是截断钴-60 源射线的装置。当遮线器处于开位时，射线束通过一定方向 出来进行治疗，当位于关闭位时， （3） 准直器系统： 目的是限定照射野大小以适应治疗需要，根据 ICRP 推荐，准直器厚度使漏射线不超过 有用照射量的 5%，按照这个要求，钴-60 准直器的最小吸收厚度应为 4.5 个 HVL。如用铅， 则准直器所需厚度为 1.27x4.5=5.7cm,一般取 6cm；同样摆位挡铅时也应该等于 6cm(全档)。 准直器结构一般有固定的和可调的两种，固定的很笨重，一般很少使用，可调的均采用 复式准直器，以减少半影。 目前，有少数医院已有适形治疗，多用的是多拉片准直器。 （4） 治疗机种类： 现有直立式和旋转式两种类型。 每种类型的治疗机又可分为 “面 CI” 治疗机和 “千居里” 治疗机两种。 治疗距离有 40cm、 60cm、75cm、80cm 不等。 直立式治疗机要求机头能上、下运动，一般活动范围为 135cm，同时机头要能向一个方 向旋转一定角度，以作切线之类的治疗，40旋转式治疗机不能升降，只能作 360 度旋转。随着制造技术的发展，直立式治疗机不再 生产，主要是旋转式。 （5） 联锁装置： 1.2 基本原理： 钴―60 治疗机是利用钴―60 发生的 r 射线对肿瘤组织进行杀伤作用。其平均能量为 1.25Mev，与深部 X 射线相比，具有许多独特的优点。 1.3 钴―60 r 射线的应用的特点： 与一般的深部 X 射线（200―400KV）相比，除去能量高、单能外，还有以下特点： (1) 穿透力强： 即是说比低能 X 线