X射线球管工作原理

作者:体育博彩  来源:365体育  时间:2019-10-26 20:51  点击:

  目录文档说明................................................................................................................... 五.特殊X线.三级X线管..................................................................................................... 2.金属陶瓷大功率X线.软组织摄影用X线管....................................................................................... 射线的产生在高度真空的X 射线管中产生的,是高速电子与阳极靶面相互作用的结果。高速电子 与核电场作用形成辐射,产生一束连续 线由于波长短、能量大,穿透作用强,将穿过X 管壁、油层、滤过板而射向人体,用作治疗或诊断。 高速电子与带有一定夹角的阳极靶面撞击,产生的X 射线通过X 射线出口进入束光器 供医疗使用,如图所示。 束光器又称缩光器,主要作用:(1)指示投照中心和照射野的大小。(2)避免不必要的 线产生的效率比较低,同时X线的利用率也比较低。通常, 线诊断和治疗中,从X线管窗口射出被利用的那一部分射线,仅占阳极靶面产生X 额10%以下,其余90%以上的X线都被X 线管的管壁和管套吸收或散射掉了。 通常,X 线管可分为固定阳极管和旋转阳极管。 二.固定阳极管 固定阳极管X 线管的结构由(阳极)、(阴极)和(玻璃壳)三个部分组成,如图所示: 阳极由靶面、铜体、阳极罩、阳极柱 射线、散热、吸收二次电子和散射线。阳极柱由紫铜制成,将铜体引出管外,通过与油之间的热传导把热量传导 出去。 阴极由灯丝和集射罩组成。作用:发射电子和聚焦,使打在靶面的电子束具有一定的形 状和大小,形成 线管的焦点。灯丝由钨制成,用来发射电子。调节灯丝温度即可调节管电流,从而调节 射线的量。但是灯丝点燃时间越长,工作温度越高,蒸发速度越快,灯丝寿命越短。 为了适应同一个X 线管不同使用功率的要求,现代球管一般装配长短两根灯丝,形成 双焦点X 线管。(阴极具有三根线,其中一根为公用线,其余为大小灯丝的另一根引线。) 集射罩与灯丝的一端相接,从而获得与灯丝相同的负电位,并借其几何形状,迫使电子成束 状飞向阳极,到达聚焦效果。 玻璃壁也称管壳或管壁,作用是支撑阴阳两级和保持管内真空度。 电子轰击在靶面上的面积成为实际焦点。实际焦点在 线投照方向上的投影称为有效焦点或目视焦点。有效焦点尺寸越小,影像清晰度越高,焦点中央辐射强度越强,其影像分 辨率越高,高斯>矩形>双峰。医学用X 线的焦点一般是双峰。 有效焦点的大小与X 线管的管电流和管电压有关。管电流一定,管电压越高,焦点尺 寸越小;管电压一定,管电流越小,焦点尺寸越小。 三.旋转阳极管 工作原理:从偏离管子中心轴线的阴极发射出来的电子,轰击在转动的靶面上而形成X 射线。 高压直流电源直接加于球管的阳极和阴极之间,用来产生电场,为电子加速;灯丝电源 加于球管阴极,使灯丝加热,为高压提供电子;旋转阳极电源加于球管阳极,提供球管阳极 的启动和维持电压,使阳极旋转,避免损伤球管阳极。 旋转阳极的最大优点是功率大,焦点小。 组成:阳极、阴极和玻璃壳 阳极:靶面、转子、轴承和定子。 散热方式:热辐射 优点:由于热量被均匀地分布在一个转动的圆环面积上,使单位面积上的热量大大减 小,因而大大提高了X 线管的功率,同时,在一定的负载功率下,阳极倾角可以大大减小, 从而有效焦点变小而大大提高了影像清晰度。 线管的基本特性阳极特性曲线:灯丝电流一定时,管电流与管电压的关系曲线。如图所示 灯丝发射特性曲线:指在一定管电压下,管电流同灯丝加热电流的关系曲线。 灯丝加热特性:是指灯丝加热电压同加热电流的关系,一般成正比关系。 最大管电压指加于阴阳两极的最高电压,和球管长度、形状、介质等有关。 球管容量负荷量,是X 射线管在安全使用条件下,一次曝光或积累曝光而无任何损坏时候能承受 最大负荷量。 P=UI/1000 为功率(KW),U为管电压有效值(KV),I 为管电流有效值(mA)。在不同整 流方式对应不同的换算关系。比如单相全波整流电路,管电压有效值为峰值的0.707 线管的负载特性负载的分类:瞬时负载和连续负载 瞬时负载:作用数毫秒到数秒,受靶面熔点决定。 连续负载:作用时间10s 以上。 瞬时负载功率或容量表示,也常用瞬时负载曲线来表示。 连续负载用热容量来表示,或直接标明连续使用的最大功率。 热容量连续敷在:作用时间在数秒以上长时间的负载。 生热过程:在连续负载的作用下,扩散到阳极各部分的温度将不断上升。 冷却过程:同时通过热传导和热辐射方式使热量不断散失的过程。 连续负载允许的最大热容量用热单位(HU)表示:一热单位为单相全波整流,高压电 缆少于6 米,1KV(峰值)、1Ma(平均值)、1s 时,阳极所产生的热量。 即:1HU=1KV1mA1s=0.77J 五.特殊X 线管 与普通旋转阳极X 线管基本相似,但有其特殊性: a.阳极靶盘直径大(120mm) b.转速高 d.常与一个热交换器配合使用1.三级 线管三极X 线管是在X 线管的阳极与阴极之间加一个控制栅极,当控制栅极加上一个对阴 极而言的负电位(2~5kv)或负脉冲电压时,管电流被截止。当负电位或负脉冲消失,管电 射线发生。优点:由于脉冲电源无运动的惯性,因此三极X 线管能实现快速断续X 线摄影。 用途:不仅应用于电影摄影X 线机,还用于电容充电式X 2.金属陶瓷大功率X线管 a.用金属外壳代替玻璃外壳,加大外壳强度; b.用陶瓷作电极支座,提高了绝缘性; c.采用特殊的液态金属代替阳极的锟球轴承,增加了热传导面积,提高了冷却能力; d.热容量可达5.2MHU以上,而且能在1 秒没快速启动。 3.软组织摄影用 X线管 具备条件:放射窗的固有滤过要小; 在管电压较低时,能产生较大的管电流,这样可用短时间曝光; 焦点小,以减小几何模糊度 与一般X 线管区别: 用铍作为输出窗口 阳极靶用钼制成 由于管电压和管电流较低,需要极间短距离使电场增大,降低空间电荷影响。 书是我们时代的生命——别林斯基 书籍是巨大的力量——列宁 书是人类进步的阶梯———高尔基 书籍是人类知识的总统——莎士比亚 书籍是人类思想的宝库——乌申斯基 书籍——举世之宝——梭罗 好的书籍是最贵重的珍宝——别林斯基 书是唯一不死的东西——丘特 书籍使人们成为宇宙的主人——巴甫连柯 书中横卧着整个过去的灵魂——卡莱尔 人的影响短暂而微弱,书的影响则广泛而深远——普希金 人离开了书,如同离开空气一样不能生活——科洛廖夫 书不仅是生活,而且是现在、过去和未来文化生活的源泉 法耶夫书籍把我们引入最美好的社会,使我们认识各个时代的伟大智者 书籍便是这种改造灵魂的工具。人类所需要的,是富有启发性的养料。而阅读,则正是这种养料———雨果

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