第三章诊断用X线管--2预案.ppt

第三章 诊断用X线管 回顾 1.固定阳极X线管的结构及其作用 2.X线管的实际焦点与有效焦点及其关系 3.旋转阳极X线管的特点及其阳极结构 4.固定阳极X线管与旋转阳极X线管的散热方式 主要内容 X线管的特性与参数 管套 X线管常见故障简述 基本要求 掌握X线管的特性与参数。 熟悉X线管管套的结构。 了解X线管的常见故障及原因。 第四节 X线管的特性与参数 X线管的特性和参数因型号不同而不同，只有熟悉、掌握各种X线管的特性曲线、电参数以及构造参数后，才能正确地使用X线管，并在参数允许范围内，充分发挥X线管的最大效能。 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（If）下，管电压（Ua）与管电流（Ia）之间的关系。 阴极灯丝发射的电子大致可以分为三个区域： 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； 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； 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 。 （1）欲使管电流不随管电压的调整而调整，需对 “空间电荷”进行补偿。 （2）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 X线管常见的电参数有灯丝加热电压、灯丝加热电流、最高管电压、最大管电流、最长曝光时间、容量、标称功率、热容量等，这些数据在使用、调试和维护X线机时必须清楚，并严格遵守。 （一）最高管电压与最大管电流 （一）最高管电压 它是可加于X线管两极间的最高管电压（峰值），单位是千伏（kV）。它由X线管的长度、形状、绝缘介质的种类以及管套的形式决定。 X线管工作时，管电压不得高于最高管电压，否则将导致管壁放电甚至击穿而使X线管损坏。 （二）最大管电流 它是在某一管电压和某一曝光时间条件下，X线管所允许的最大平均管电流。单位是毫安（mA） 使用X线机时，管电流不得大于最大管电流，否则，将导致X线管电子束轰击面过热而损坏或缩短灯丝寿命。 （三）最长曝光时间 它是在某一管电压和某一管电流条件下，X线管所允许的最长曝光时间值。 使用X线机时，曝光时间不得长于最大曝光时间值，否则将导致X线管因承受电子束轰击的靶面过热而损坏。 （二）X线管的容量 1.容量与影响因素 容量定义：X线管在安全使用条件下，单次曝光或连续曝光而无任何损坏时所能承受的最大负荷量。 由于电子束的动能99%以上变成热能，靶面所受电子束轰击的部分温度升高很快，此温度超过一定值时，将导致靶面熔化而使X线管损坏。为确保X线管的安全，X线机要有容量保护。 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。 纹波：由于直流稳压电源一般是由交流电源经整流稳压环节而形成的，这就不可避免地在直流稳压中多少带有一些交流成分，这种叠加在直流稳定量的交流成分称为纹波。 纹波系数：纹波电压/输出电压 2.负荷量的计算 负荷量常用输入的电功率表示，其计算式为 P=UI/1000（kW） P表示X线管的负载功率，即负荷量；U表示管电压的有效值；I表示管电流的有效值。 不同的波形，峰值与有效值、平均值与有效值的转换关系不同。 举例： 在单相全波整流电路中，管电压有效值=0.707×管电压峰值；管电流有效值=1.1×管电流平均值。 故计算负荷量时必须考虑到整流方式。 在单相全波整流电路中，管电压为60kV，管电流为100mA，负荷量为： P=0.707×60×1.1×100/1000≈4.67（kW） 3.X线管的标称功率 容量还与曝光时间有关,曝光时间增长，容量将相应地减小。这是因为单次曝光时间越长，阳极所产生的热量就越多，X线管的容量就越小； 多次连续摄影因阳极热量的积累，要求每次摄影X线管的容量就更小； 由于透视时间一般较长，且必要时还需点片，所以透视、点片用X线管的容量最小。 同一支X线管的容量是不确定的。 为了便于比较，将一定整流方式和一定曝光时间下X线管的最大负荷称为X线管的标称功率。也称额定容量或代表容量。 固定阳极X线管的标称功率：指在单相全波整流电路中，曝光时间为1s时的容量。 例如，XD4-2·9/100型X线管的标称功率为：小焦点（1.8mm×1.8mm）2kW，大焦点（4.3mm×4.3