第三章 诊断用X线管--1要点.ppt

第三章 诊断用X线管 主要内容 固定阳极X线管 旋转阳极X线管 特殊X线管 基本要求 熟悉诊断用X线管的分类； 掌握固定阳极X线管的结构，尤其是阳极和阴极的具体结构及作用； 掌握X线管焦点相关的知识点。 掌握旋转阳极X线管的特点，重点掌握其阳极结构。 熟悉几种特殊X线管的分类及特点。 X射线的产生装置主要包括三部分：X射线管、高压电源及低压电源，如图所示： 第一节 固定阳极X线管 一 、结构 诊断用X线管中最简单的一种，其结构主要有阳极、阴极、玻璃壳三部分组成。 （一）阳极（annode） 主要作用：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 。 组成：阳极头、阳极帽、可伐圈、阳极柄。 1.阳极头 组成：靶面、阳极体 靶面作用：承受高速运动的电子束轰击，产生X线（曝光） 靶面材料：一般都选用钨（Z=74），辐射Ｘ线的强度与靶面材料的原子序数有关。 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，产生X线效率高。 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，为了便于散热，常将厚度为1.5~3mm的钨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。 阳极体:导热率大的无氧铜，把靶面的热量传导出去 固定阳极X线管的靶面静止不动，高速运动的电子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（200W/mm2），因此固定阳极X线管的功率是有限的。 高速运动电子轰击靶面时，会有少量的电子从靶面反射和释放出来，这部分电子成为二次电子。 二次电子危害： 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； 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； 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。 2.阳极帽（阳极罩或反跳罩） 位置：固定在阳极头上，并罩在靶面的周围 作用：因它与阳极同电位，故可吸收50%~60%的二次电子，并可吸收一部分散乱射线，从而保护X线管玻璃壳并提高影响清晰度。 周围结构：阳极帽的头部圆口面对阴极，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线管在此圆口处加上了一层金属铍片，其作用是吸收软X线，降低病人皮肤剂量。 3. 可伐圈 是阳极和玻璃壳的过渡连接部分，由4J29膨胀合金（镍29%，钴17%，余为铁）圈与玻璃喇叭两部分封焊而成。其中玻璃端与玻璃壳封接，膨胀合金端与阳极头焊接在一起。 4. 阳极柄 作用：固定X线管并将曝光时产生的热量传导出去。 结构：与阳极头的铜极相连，其管外部分浸在管套内的变压器油中，通过与油之间的热传导，将靶面的热量传导出去。 （二）阴极（cathode） 作用：发射电子并使电子束聚焦，使轰击在靶面上的电子束具有一定的大小、形状。 结构：主要由灯丝、阴极头、阴极套和玻璃芯柱等四部分组成。 1、灯丝（filament） 作用：发射电子，诊断用Ｘ线管的灯丝绕成螺旋管状。 材料：钨。在高温下具有一定的电子发射能力、熔点较高、延展性好、便于拉丝成形、抗张力性好、且在强电场下不易变形。 灯丝电压：一般为交流5~10mV、50Hz。 灯丝电流：一般为2～9A，3～6A的占多数。 发射电子数量： 灯丝通电后，温度逐渐上升，到一定温度（约2100K）后开始发射电子。 对于给定的灯丝，在一定范围内，灯丝电压越高，灯丝加热电流越大，灯丝温度就越高，灯丝发射的电子数量就越大。 灯丝温度与发射电子的数量是呈指数的非线性关系。 灯丝寿命： 灯丝加热电压越高，灯丝温度越高，钨的升华越快，灯丝寿命越短。当灯丝加热电压比额定值高5%时，灯丝寿命将缩短一倍。 在一定的灯丝加热电压下，灯丝点燃时间越长，钨的升华越多。为延长X线管灯丝寿命，在实际工作中，需尽可能缩短灯丝的点燃时间。如在摄影准备时才让灯丝由常温加热到摄影管电流所要求的温度，曝光结束时，灯丝应立即停止加热。 灯丝结构 X线管阴极常装有2根长短、粗细不同的灯丝： 长灯丝：发射较多热电子，形成大焦点； 短灯丝：发射较少热电子，形成小焦点。 阴极一般由三根阴线：1根为公用线，其余两根分别为大、小灯丝的引线。 2、阴极头 又称作聚焦槽、聚焦罩或集射罩，由纯镍或铁镍合金制成长方形槽，其作用是对灯丝发射的电子进行聚焦。 原理：灯丝发射的大量电子，在电场的作用下，高速飞向阳极，由于电子之间的相互排斥，致使电子束呈散射状。为使电子聚焦成束状飞向阳极，将灯丝装入被加工成圆弧直槽或阶梯直槽的阴极头内，灯丝的一端与其相连，两者获得相