X线管的构造原理

发布时间 : 星期四 文章X线管的构造原理更新完毕开始阅读

但管电压的变化将改变电位分布曲线,使主、副焦点的形成发生变化,一般情况下,对小焦点增涨影响较大。

三、软X线管 (一)特点

当对乳房等软组织进行X线摄影时,用普通X线管得不到满意的摄影效果。为提高X线影像的对比度,须使用大剂量的软X线,为此一般使用软X线管来产生软X线。

软X线管具有以下特点:①X线输出窗的固有过滤小;②在低管电压时能产生较大的管电流;③焦点小。 (二)结构

1.铍窗 软X线管的输出窗口一般用铍(原子序数为4)制成,其X线吸收性能低于玻璃,固有滤过很小,软X线极易通过铍窗,可获得大剂量的软X线。

2.钼靶 软X线管的阳极靶材料一般是由钼(原子序数为42,熔点2622℃)或者铑(原子序数为45,熔点为1966℃)制成的。临床实验证明,软组织摄影时最适宜的X线波长是0.06~0.09nm。而软X线管在管电压高于20kV时,除辐射连续X线外,还能辐射出波长为0.07nm和0.063nm的特征X线,如图3-26所示。摄影时主要是利用钼靶辐射的特征X线。一般要加上0.03mm的钼片,钼片对波长小于0.063nm的稍硬X线具有强烈的选择性吸收作用而使其滤除,同时波长大于0.07nm的较软X线被钼片本身吸收而衰减,余下的X线正好适合于软组织摄影。

钼靶辐射X线波谱

3.极间距离短 普通X线管的极间距离为17mm左右,而软X线管的极间距离一般只有10~13mm。由于极间距离缩短,在相同灯丝加热电流情况下,软X线管的管电流比一般X线管的管电流要大。另外,软X线管的最高管电压不超过60kV。 四、CT用X线管

CT用X线管与普通X线管相比,其构造、性能具有较大的差异。特别是螺旋CT在容积薄层扫描时,X线管在大功率情况下连续辐射X线,阳极在短时间内将积聚巨大的热量。为了减少靶面上的钨蒸发,防止轴承在高温下的磨损,CT用X线管在结构上采用大的靶盘直径、厚的钼基或石墨基,小的靶角,且对轴承及润滑剂提出了更高的要求。例如,国产型号为XT1502的CT用X线管的靶盘直径为118mm,靶角为9°,阳极转速为2800r/min,小焦点为0.6mm×0.6mm,大焦点为1.2mm×1.2mm。 另外,为了在单位时间内提高CT的信息采集效率,有些CT设备还采用了飞焦点技术。这种技术的特点是阴极发射的电子流在高速飞向阳极的过程中,被偏转线圈产生的偏转磁场改变了其垂直入射点,如图3-27所示。图中,A表示阴极电子垂直入射到阳极靶面上形成的焦点如图3-27(1)所示;B表示阴极电子经过偏转磁场作用后入射到阳极靶面上形成的焦点3-27(2)。这两个焦点所形成的两束X线分别通过被检体后被检测器采集,经处理获取两组数据,因此这种飞焦点技术可以在不增加辐射功率的情况下,获得更大的信息量3-27(3)。例如,somatom AR系列CT扫描机均采用飞焦点X线管。

第三节(二) 三极x射线球管

二、三极X线管 (一)结构

三极X线管是在普通X线管的阳极与阴极之间加了一个控制栅极,故又称为栅控X线管。三极X线管的其它部分与普通X线管类同,只是阴极的结构比较特殊。在聚焦槽中装有灯丝,灯丝前方装有栅极,灯丝与聚焦极之间相互绝缘,栅极电位就加在灯丝和聚焦极之间。 三极X线管的阴极结构

三极X线管的控制原理,如图3-22所示。当栅极对阴极加一个负电压(2~5kV)或负脉冲电压时,可使阴极发射的热电子完全飞不到阳极上,形不成管电流,不会产生X线。当负电压或负脉冲电压消失时,阴极发射的热电子在阳极与阴极之间的强电场作用下飞向阳极,形成管电流,产生X线。由于脉冲电压信号无机械惯性延时,控制灵敏,因此可实现快速连续X线摄影,摄影频率可达200帧/秒。 三极X线管控制原理

三极X线管有时还可制成一个没有实体栅极而有特殊形状的阴极头,它也具有三极X线管的栅控特性,通过负偏压可以控制X线管的电子流,当负偏压较小时,将有一部分电子飞向阳极,并能聚焦起来形成很窄的电子流,以获得很小的焦点,即微焦点,。例如,给阴极头加一个小于X线管截止电压的负偏压,如负400V,那么该负偏压将使阴极发射的电

子聚焦,从而可获得0.1mm×0.1mm的微焦点。若负偏压值再小一点,可获得更小的焦点,这就是微焦点X线管的工作原理。微焦点X线管常用于放大X线摄影。 无栅三极X线管 (二)特性

三极X线管的特性,不仅取决于灯丝加热电流和管电压,还取决于栅极电位的变化。三极X线管兼有高压开关管和X线管的作用。

1.灯丝发射特性 由于栅极负电位对电子流起着阻碍作用,因此栅控X线管的灯丝发射特性要比一般X线管的差。获得相同的管电流,栅控X线管的灯丝加热电流要比一般X线管的灯丝加热电流大得多。 三极X线管与普通X线管灯丝发射特性曲线对比

为了提高栅控X线管的管电流,将灯丝与阴极头相互绝缘,负电位加在阴极头上。这样,阴极头既起着聚焦作用,又起着栅极作用。阴极装有两组灯丝,同时加热,同时发射电子,在阴极头的作用下使两束电子流轰击到靶面的位置稍有差异,形成近似高斯分布的焦点,从而获得X线辐射强度分布较为合理的焦点,灯丝发射特性也得到了改善。它的焦点尺寸为1.2mm×1.2mm,最高工作电压125kV,栅极切断电压为-2.5kV。 2.截止特性 不同管电压时,使管电流截止的栅极电位也不同,如图3-25所示。例如,在电容充放电X线机中,当管电压为125kV时,截止管电流的栅极电位为-2.5kV。栅极电位的变化会引起灯丝附近的电位分

联系合同范文客服:xxxxx#qq.com(#替换为@)