第二章-球管.ppt
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1、复习:1.A超、B超分别属于什么调制方式?2.什么是四大医学影像设备?3.热成像设备主要应用于哪些方面?第二章 X线发生装置10医械营销1&2学习要点:X线管的组成 X线管焦点 X线管的特性和规格旋转阳极和固定阳极区别如何能产生X射线?X X射线的产生射线的产生X X线产生的条件线产生的条件高速电子流高速电子流阳极靶阳极靶高压电场高压电场真空真空 X X线管线管低压电源低压电源高压电源高压电源电子源电子源X X射线的产生装置:射线的产生装置:X X射线管射线管低压电源低压电源E1E1高压电源高压电源E2E2X X射线产生射线产生X射线机的示意图射线机的示意图X射射线线管管毫毫安安计计E2高高压
2、压电电源源E1低压电源低压电源AK X X射线是在高度真空的射线是在高度真空的X X射线射线管中产生的,是高速电子与阳管中产生的,是高速电子与阳极靶面相互作用的结果极靶面相互作用的结果 。球管球管阳极阻止高速电子流阳极阻止高速电子流阴极产生电子阴极产生电子旋转阳极旋转阳极固定阳极固定阳极钨丝钨丝球管球管第一节第一节 阳极固定球管阳极固定球管 固定阳极固定阳极X X线管由线管由阳极阳极、阴极阴极和和玻璃壳玻璃壳组成。组成。(一)阳极(一)阳极:由靶面、铜体、阳极罩、阳极柱组成。由靶面、铜体、阳极罩、阳极柱组成。作用作用:产生:产生X X线、散热、吸收二次电子和散射线。线、散热、吸收二次电子和散射
3、线。(二)(二)阴极阴极:由灯丝和集射罩组成。由灯丝和集射罩组成。作用作用:发射电子和对电子聚焦。:发射电子和对电子聚焦。(三)(三)玻璃壳玻璃壳:作用作用:支撑阴阳两级和保持管内真空度。:支撑阴阳两级和保持管内真空度。(一)阳极头钨靶 承受电子轰击,产生射线,导热率低。一般为正方形,厚度1.53MM之间。铜体 导热系数大,散热。把钨靶和无氧铜通过真空溶焊,形成阳极头。(二)阳极柄由紫铜制成,与铜体相连,浸在变压器油中,散热。(三)阳极帽什么是二次电子?二次电子对玻璃壁、阳极靶面不利。如何消除?阳极帽!阳极帽!吸收二次电子和散射线!二、阴极组成:灯丝、阴极头、阴极套组成。作用:发射电子,并对电
4、子进行聚焦。(一)灯丝灯丝一般采用高熔点的钨,绕成一定几何形状。发射电子数量取决于灯丝温度,温度取决于电流。管电流?调节灯丝温度即可调节管电流,即X射线的量。灯丝温度越高,蒸发越发,寿命越短。灯丝电子发射特性曲线从此曲线上可得到什么?Higher kVp faster electron producede-e-e-e-Higher(5-20)mA more electron producedX-ray release in all directions球管功能X-rays123Effective X-ray beam(1%)现代球管一般有两个灯丝,一大一小,可产生双焦点。一般有三根引线,其中有
5、根是地线。现代球管一般有两个灯丝,一大一小,可产生双焦点。一般有三根引线,其中有根是地线。大焦点和小焦点(二)阴极头和集射罩阴极头是由纯铁或镍制成,并开有直槽或阶梯槽,成为集射罩。集射罩主要起聚焦电子作用,还起着吸收二次电子作用。集射罩集射罩三、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。采用耐高温、绝缘强度高、膨胀系数小的钼组硬质玻璃制成。球管真空度保持在10-6mmHg以下。四、焦点(一)实际焦点:电子轰击在靶面上的面积。(二)有效焦点:实际焦点在X线投照方向上的投影。标称(有效)焦点:实际焦点在与X线管轴相垂直方向上 的投影。1、当X线投照方向同线管轴相垂直时,靶面与X线投
6、照方向的夹角为阳极倾角Q。2、有效焦点、实际焦点和阳极倾角Q的关系:(1)当X线投照方向同线管轴相垂直时,有效焦点等于标称焦点。(2)S有一定时,Q越小,实际焦点越大,管热容量也越大。标称焦点的容许值变化范围标称(mm)容许宽(mm)容许长(mm)0.60.60.90.91.30.80.81.21.11.61.01.01.41.31.81.21.21.71.72.4(三)有效焦点同成像质量的关系*有效焦点越小,图像清晰度越高。(四)辐射分布对成像质量的影响1、医学诊断用X线管的焦点一般是双峰分布。2、高斯分布的影像分辨率最高(五)焦点的方向性1、焦点同投影的方向有关:由于X线呈锥形辐射,所以在
7、照射野不同方向上投影的有效焦点不同,投影方位愈靠近阳极,有效焦点尺寸愈小;愈靠近阴极,则有效焦点尺寸愈大(宽度不变)。若投影方向偏离管轴线和电子入射方向组成的平面,有效焦点的形状还会出现失真。2、应使X线中心线应对准影像中心:保持实际焦点中心、X线输出窗中心与投影中心三点一线。(六)焦点增涨有效焦点的大小同kV和mA有关:焦点增涨:kV一定,mA越大,有效焦点尺寸越大的现象。原则:在功率满足的条件下,尽量用小焦点原则:在功率满足的条件下,尽量用小焦点固定阳极x线管的主要缺点焦点尺寸大瞬时负载功率小固定阳极x线管的主要优点结构简单价格低廉第二节 旋转阳极X射线管固定阳极X线管缺点:因阳极焦点面受
8、温度的影响,限制了其功率。功率小,无法解决功率和焦点的矛盾。旋转阳极X线管设计思路:在不增大焦点面的前提,提高受热面积。旋转阳极X线管的特性 1、特点:阳极靶面旋转2、最大的优点:功率大,焦点小。旋转阳极旋转阳极X X线管构造线管构造 旋转阳极X线管的组成 1、组成:阳极、阴极和玻璃壳2、阳极部分的组成:靶面、转子、轴承和定子。3、铼钨合金镶在钼基或石墨基上的优点:(1)晶粒细,抗热胀性提高,再结晶温度上升,不易龟裂。(2)X线辐射率下降较慢。(3)大大提高了热容量。转速:n=120f/p(转/min)功率:P=K(nd)1/2制动:减少空转磨损,避开临界转速。轴承:由耐热合金钢制成,可以承受
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