第二章_诊断用X射线管

第二章诊断用Ｘ线管第一节：固定阳极X线管第二节：旋转阳极X线管第三节：特殊X线管第四节：X线管的特性与参数第五节：管套第一节：固定阳极X线管一、结构（一）阳极:阳极的主要作用是阻挡高速运动的电子流而产生X线，同时将曝光时产生的热量辐射或传导出去；其次是吸收二次电子和散乱射线1．阳极头：靶面和阳极体组成。靶面的作用是承受高速运动的电子流轰击，产生X线（曝光）靶面材料一般都选用钨（Z=74），钨的特点:：熔点高（3370℃），蒸发率低，原子序数大，又有一定的机械强度。钨的缺点：导热率小，受电子轰击后产生的热量不能很快地传导出去，焊接到导热率较大的无氧铜制成的阳极体上。2．阳极帽：吸收二次电子，并可吸收部分散乱X线⑴结构：头部圆口面对阴极，是高速运动的电子流轰击靶面的通道；侧下部圆口向外，是X线的辐射通道，⑵二次电子:高速运动的电子流轰击靶面时，会有少量的电子从靶面反射和释放出来，这部分电子称为二次电子.⑶危害：①其能量较大（约为原来的99%），轰击到玻璃壳内壁上，将使玻璃壳温度升高而释放气体，降低管内真空度或使玻璃壳击穿；②二次电子再次被阳极吸引轰击到靶面上时，由于没有经过聚焦，将辐射出非焦点散射X线，使X线影像质量降低；③二次电子还会附着在玻璃壁上，造成整个管壁电位分布极不均匀，产生纵向应力，易致玻璃壁损坏。3．玻璃圈：封接4．阳极柄：热量传导（二）阴极：其阴极一般有三根引线，一根为公用线，其余两根分别为大、小焦点灯丝的引线1．灯丝：发射电子2．阴极头（聚焦罩）：使电子流聚焦①灯丝电压一般为交流5～10V、50Hz，灯丝电流一般为2～9A，3～6A的占多数。②调节灯丝的加热电压即可改变灯丝发射的电子数量；灯丝温度与发射电子的数量关系是呈指数的非线性关系③，灯丝点燃时间越长，工作温度越高，钨的蒸发越快，灯丝寿命越短3.玻璃壳：用来固定，支撑阴、阳两极并保持管内的真空度为防止X线管管内气体放电，保证阴极发射的电子能畅通无阻挡地高速飞向阳极，管内的真空度应保持在133.3×10-7Pa(10-7mmHg)以下。二、X线管的焦点（一）实际焦点是指灯丝发射的电子经聚焦后在靶面上的瞬间轰击面积。实际焦点的宽度聚焦罩的形状、宽度和深度sinsinsinsin（二）有效焦点指实际焦点在X线投照方向上的投影。实际焦点在垂直于X线管长轴方向的投影有效焦点=实际焦点×sinθ（三）焦点的方位性（四）焦点增涨管电压（kV）一定时，随着管电流的增大、焦点增涨的程度变大。管电压的变化对焦点增涨大小的影响远较管电流的变化影响小，（五）有效焦点与成像质量有效焦点尺寸越小，影像清晰度就越高减小有效焦点，势必减小实际焦点，X线管的功率随之减小，曝光时间需增加，这将会引起运动模糊、几何模糊第二节旋转阳极X线管（一）特点瞬时负载功率大、焦点小（二）结构：由阳极、阴极和玻璃壳三部分组成1．靶盘与靶面：主要由靶面、转子、转轴和轴承钨靶的缺点：①由于表面与内层之间温差所产生的热应力，容易使靶面产生裂纹；②另外，钨在1100℃以上会发生再结晶，将使靶面使用不久就会出现表面龟裂、粗糙现象，致使X线管辐射X线的能力下降。铼钨合金优点：靶面晶粒细，在相同使用条件下，曝光2万次，铼钨合金靶与纯钨靶进行比较，输出剂量分别下降13%和45%。2．转子①转速：低速2700r/min高速8500r/min②旋转阳极X线管的X线机均设有旋转阳极启动、延时、保护电路。3．轴承与轴承的润滑少量由阳极靶面传导过来的热量则大部分通过转子表面辐射出去。旋转阳极X线管，依靠热辐射进行散热，散热效率低，连续负荷后阳极热量急剧增加，靶盘温度不断上升，先进X线机的X线管装置内设有温度限制保护装置，对X线管给予相应的保护。固定阳极X线管的散热方式：热传导。都采用固体润滑材料。第三节特殊X线管一、金属陶瓷大功率X线管二、三极X线管三、软X线管四、CT用X线管第四节X线管的特性与参数一、特性（一）阳极特性曲线阳极特性曲线（Ia～Ua）是在一定的灯丝加热电流下，管电压（Ua）与管电流（Ia）之间的关系①灯丝前端发射出来的电子，它们在静电场作用下飞往阳极，这部分电子的运动不受阻力；②灯丝侧面发射出来的电子，这部分电子的运动特点是在空间发生交叉后飞向阳极，因此它们的运动要受到一定的阻力；③灯丝后端发射出来的电子，由于电子之间相互排斥和灯丝的屏蔽作用，致使电场作用力很微弱，因此这部分电子滞留在灯丝后面的空间，形成“空间电荷”，空间电荷只能随着管电压的升高而逐渐飞向阳极。（二）灯丝发射特性曲线灯丝发射特性曲线（Ia～If）是在一定的管电压下，管电流（Ia）与灯丝加热电流（If）的关系补偿的原则是：当管电压变高时，适当减小灯丝加热电流，以使管电流不随管电压的变化而变化。反之，当管电压变低时，则适当增加灯丝加热电流。二、电参数（一）最高管电压与最大管电流（二）X线管的容量增大容量的途径，通常有五个：①增大焦点面积；②减小靶面倾角；③增加阳极转速；④增大焦点轨道半径；⑤减小管电压波形的纹波系数。（三）X线管的热容量第五节管套一、固定阳极X线管管套二、旋转阳极X线管管套