医用诊断X线球管
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主要供医学诊断X射线机配套使用XD57-20、40/125主要用途:主要供医学诊断X射线机配套使用一、技术参数最高工作管电压(kV) (125)灯丝特性(V)·············· Ifmax=5.5A时,Uf=7-9v(小)··············· Ifmax=5.5A时,Uf=12-14v(大)靶材···················· W靶面角······················ 12.5°直径··················· 78mm转速······················· 2800(50Hz)固有滤过(mmAl) ·················0.8-1.2重量(≤kg)·················1.65焦点标称值·················0.6/1.2最大功率(0.1秒)(kW) ·············· 20/40阳极热容量··················110(150kHU)最大连续功率·················· 500(W)注1:灯丝加热电源的频率为0~25kHz。
X线球管原理及球管的应用诊断用X线球管X线球管是X线机的主要组成部分之一,是产生X线的元件,其作用是将电能转化为X线。
自1895年伦琴发现X线以来,X线球管逐步向功率大、焦点小和专用化方向发展,其结构不断改进,先后出现了固定阳极、旋转阳极以及各种特殊X线管。
本章主要介绍诊断用X线管的基本结构、特性、参数及相关知识,并简要介绍了各种特殊X线管和X线管的焦点,为正确使用X线管打下基础。
第一节固定阳极X线球管一、球管结构固定阳极X线球管是诊断用X线管中最简单的一种,其结构主要由阳极、阴极和玻璃壳三部分组成。
(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。
固定阳极X线球管的阳极结构由阳极头、阳极帽、玻璃圈和阳极柄四部分组成。
1.阳极头它由靶面和阳极体组成。
靶面的作用是承受高速运动的电子流轰击,产生X 线(曝光)。
但由于曝光时,只有不到1%的电子流动能转换为X线能,其余均转化为热能,所以曝光时,靶面将产生大量的热量而使其工作温度很高。
又由于辐射的X线强度与靶面材料的原子序数成正比,所以X线管的靶面材料一般都选用钨(Z=74),故称为钨靶。
钨的特点是熔点高(3370℃),蒸发率低,原子序数大,又有一定的机械强度。
但钨的导热率小,受电子轰击后产生的热量不能很快地传导出去,故常把厚度为1.5~3mm的钨靶面用真空熔焊的方法焊接到导热率较大的无氧铜制成的阳极体上。
这样制成的阳极头不但辐射X线的效率高,而且具有良好的散热性能。
固定阳极X线球管的靶面静止不动,电子流总是轰击在靶面固定的同一位置上。
由于单位面积上所承受的最大功率是一定的,所以固定阳极X线管的功率是有限的。
2.阳极帽它又称阳极罩或反跳罩,由含钨粉的无氧铜制成,依靠螺纹固定到阳极头上,其主要作用是吸收二次电子和散乱射线。
阳极帽上有两个圆口: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,有的X线球管在此圆口处加上了一层金属铍片,以吸收软X线,降低病人皮肤剂量。
主要供医学诊断X射线机配套使用XD57-20、40/125主要用途:主要供医学诊断X射线机配套使用一、技术参数最高工作管电压(kV) (125)灯丝特性(V)·············· Ifmax=5.5A时,Uf=7-9v(小)··············· Ifmax=5.5A时,Uf=12-14v(大)靶材···················· W靶面角······················ 12.5°直径··················· 78mm转速······················· 2800(50Hz)固有滤过(mmAl) ·················0.8-1.2重量(≤kg)·················1.65焦点标称值·················0.6/1.2最大功率(0.1秒)(kW) ·············· 20/40阳极热容量··················110(150kHU)最大连续功率·················· 500(W)注1:灯丝加热电源的频率为0~25kHz。
医用X射线管的检验及注意事项X射线管是X射线机中的主要元件,是一个高真空器件。
现在所使用的热阴极电子X射线管,其基本原理是利用阴极的热发射电子束在高压电场的作用下高速飞向阳极靶面,靶面受电子轰击,产生X线。
医用X线管,按用途可分为诊断用X 射线管和治疗用x射线管。
两种X射线管的原理基本一致,易震裂,存放时间较长时,各电极可能有自然出气现象,使用前必须对它进行仔细的检查和实验。
1 外观检验首先检查外包装,看有无损伤和缺陷,然后再检查管壁内部有无不正常现象。
1.1 检查玻璃管壁有无气泡、水线、划伤、裂纹及不正常的颜色等要求气泡的直径小于1 mm;不允许有水线;划痕深度用指甲划过时不应有感觉;不许有裂纹;玻璃管壁的颜色应一致。
1.2 检查阴极接线、灯丝、锈痕、污物、结构等要求阴极接线正确;灯丝位置端正,周围无异常颜色,通电能亮;阴极没有锈痕和污物;阴极结构无松动现象。
1.3 检查阴极位置是否正确,察看光洁度、靶面色度、锈痕、污物等要求阳极位置正确;阳极表面光洁无尖端凸起;靶面光洁无裂痕;旋转阳极,转速应达到规定标准,轴承摩擦不应有沙哑声;靶面角度应正确,阳极体不应有锈痕和污物。
1.4 灯丝的检查检查灯丝的结构有无缺陷,察看灯丝是否弯曲,是否与集射罩短路等。
要求灯丝结构无缺陷,无弯曲,在做强X线试验前要作灯丝加热试验。
试验时一般用电瓶供电,或用低压交流电供电。
试验时加热电压和电流不宜过高,如果X线管存在严重漏气,灯丝会立即烧毁。
1.5 管内检查管内不应有异物。
1.6 真空程度的检查X线管只有在高度真空情况下才能正常工作。
一般在1.33~0.67 kPa以上,高的在1.33~0.93 kPa检查真空度有两种方法:第一种是高频法,利用高频脉冲法(超短波或高频发生器)判断管内真空度是否良好。
用超短波做试验时,将管子置于超短波两电极之间通电,若管子发生辉光,说明管子漏气了,辉光的浓淡表示漏气的严重程度,若大量漏气则无辉光产生,通电后灯丝易烧毁。
【经典维修案例】X射线球管的结构、原理及常见故障分析从X 射线的本质和特性看,它是一种不可见光,具有光的一切特性。
光是一种电磁波,且有波、粒两象性[1]。
这是光的本质,也是X 射线的本质。
在电磁波谱中,X 射线是介于紫外线和γ 射线之间的电磁波,同时具有波动性和微粒性。
前者的特征是具有波长和频率;后者的特征是具有能量、动量和质量。
二象性是统一的[2]。
X 射线除具有上述的共性外,由于其波长短、光子能量大,它的波长比可见光的波长更短(约在0.001~100 nm,医学上应用的X 射线波长约在0.001~0.1 nm 之间);它的光子能量比可见光的光子能量大几万倍至几十万倍。
同时,它还具有与其他电磁波不同的特殊性质,如物理效应、化学效应和生物效应等。
所谓生物效应,就是X 射线对生物组织细胞具有破坏和瓦解的作用[2]。
凡生长力强和分解活动快的组织细胞,对X 射线特别敏感,容易被破坏;X 射线停照后,恢复也慢。
而软组织对X 射线敏感性较差,破坏性也相对小一些。
因此,X 射线被广泛的应用于医疗卫生、工农业和国防等各个领域。
为了能够更好的产生、有效地控制、安全的利用X射线,根据其原理要求研制成高度真空的X 射线管。
医疗使用中X 射线管是X 射线机中必不可少的主要元件。
医用X 射线球管按照用途可分为:诊断用X 射线球管和治疗用X 射线球管。
对诊断用X 射线球管的基本要求是焦点小、功率大。
对治疗用X 射线球管的基本要求是焦点大小不是主要问题,但要有较长曝光时间,应为固定阳极。
因固定阳极X 射线球管焦点受温度影响而限制了功率,要提高功率必须加大焦点,就会影响其清晰度。
1927 年,旋转阳极X 射线球管[2]研制成功。
下面分别介绍固定阳极X 射线球管和旋转阳极X 射线球管。
1 、固定阳极X 射线球管1.1 组成如图1 所示是固定阳极X 射线管结构图。
它由阳极、阴极和玻璃壳3 个部分组成。
阳极柱阳极罩玻璃壁灯丝铜体钨靶 X 射线出口发射罩阴极图1 固定阳极X 射线管结构示意图阳极由靶面、铜体、阳极罩、阳极柱4 部分阻成。