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怀化医专医学影像教研室 医学影像设备学 Medical imaging equipment 第一节 固定阳极X线管 固定阳极X线管于1913年由美国柯立支发明，经多次改进已成为比较完善的X线管，具有X线量和质可任意调节的特点，但功率小、焦点较大，仅用于小型X线机。 组成：阳极、阴极、玻璃壳 一、阳极 是吸引电子和加速电子，并使高速运行的电子轰击靶面受阻而产生X线的结构，由阳极头、阳极帽和阳极柄三部组成。 （一）阳极头 （二）阳极柄 与阳极头相连，并引出管外，将铜体热传出去，柄浸入绝缘油中，由紫铜构成。 （三）阳极帽（又叫阳极罩，反跳罩） 为在阳极头前端加上一个用无氧铜制成的金属罩，防止二次电子的有害作用，由含钨粉的无氧铜构成。 有两个开口：罩的轴向，面对阴极有一开口，使阴极电子束由此口射入阳极靶面。 另一开口，位于靶面下方，使靶产生X线向外射出的通道。 作用：吸收从靶面反射出来的二次电子及一部分散射线、保护X线管，提高影像质量。 二、阴极 是发射电子，并使电子束聚焦的结构，由灯丝、阴极头、阴极套、玻璃柱构成。 （一）灯丝 构成：由钨丝绕成小螺旋管状，电压5—10V电流2—9A，50HZ。 作用：产生并发射电子，为产生X线提供必须条件。 原理：当灯丝通电后→灯丝温度升高，当温升一定值时，开始发射电子，发射电子数量取决于灯丝温度高低，（电流越大，温度高产生电子多）。 灯丝电子发射特点：灯丝温度与发射电子呈指数式上升关系 当使用X线机时，X线管灯丝电流高至最大额定值，稍加灯丝电压，会使X线管电流增加很多。 （二）阴极头与集射槽 1、阴极头 由铁镍合金制成，并在其前方开有直槽或阶梯槽，称集射槽，又称集射罩，灯丝位于槽中。 作用： ①当灯丝发射电子后→接通高压，在正电场作用下→高速飞向阳极，但由于电子间相互排作用，使电子呈散射状，为使电子集中成束飞向阳极，故将灯丝装入集射罩中，其电子聚焦作用。 ②防止二次电子的危害，保灯丝和玻璃壳的安全。 三、玻璃壁又叫管壳 组成：由耐温高，绝缘强度高，膨胀系小的硬质玻璃组成。 作用：支撑阴、阳极和保持管内高真空。 四、焦点 （一）实际焦点 阴极灯丝发射的电子经聚焦后，以细长方形状轰击在阳极靶面上的面积，呈细长方形，又称线焦点。 主焦点：由阴极灯丝较前面位置发射的电子形成的焦点，其电子密度较大。 副焦点：由灯丝侧面发出的电子形成的焦点、电子密度小，实际焦点的大小决定因素；槽的形状，宽度和深度。 实际焦点越大，X线管容量越大，产生X线量多。 在电场作用下，焦点面上的电子密度分布不同，其X线辐射强度分布呈单峰、双峰或多峰，以单峰最好，形像分辨力高。 （二）有效焦点（作用焦点） 概念：实际焦点在X线投照方向上的投影，它决定X线束的大小叫有效焦点。 标称焦点，实际焦点垂直于X线管长轴方向的投影。 有效焦点的长度=实际焦点长度×Sin θ（阳极倾角） 阳极倾角θ：是阳极靶面与X线投照方向的夹角。 例：固定阳极X线管的阳极倾角为19°，实际焦点长5.5cm，宽为1.8cm。则可计算出有效焦点的长度（宽度不变）L为： L（长度）=5.5×Sin19°=5.5×0.3256≈1.8mm 有效焦点的面积近似为1.8×1.8mm的正方形 X线摄影时，为获清晰图像，要求有效焦点越小越好，这可以通过减少阳极靶面倾角来达到，但倾角太小，投照方向X线量减少，一般倾角为15~20°。 （三）焦点的方位特性 X线照射时，在X线管长轴上趋向阳极端的有效焦点小，趋向阴极的有效焦点大的现象叫方位特性，又叫阳极效应。 在X线管短轴上，左、右两侧焦点大小相等。 因此在投照时，尽量将人体厚度大侧放至阴极端。 （四）焦点增长 当