形成x线管的焦点.ppt

X线成像技术及设备 实际焦点的大小直接影响X线管的散热和影像的清 晰度 面积越大，散热越有利，但会影响影像清晰度； 若缩小实际焦点面积，则单位面积上的电子密度增加， 实际焦点的温度快速上升，使阳极不能承受较大的功 率，因此，应折衷考虑，适当选取阳极靶角（target angle）为15°～19°左右较好。 焦点大小的考虑 ②焦点的方位特性（azimuth character） 投影方位越靠近阳极，有效焦点尺寸越小；越靠近阴极则越大（宽度不变）。 焦点 物体 图像 源相距 焦物距 物像距 68mm 0.6/1.0mm X-Ray焦点--- 有效焦点尺寸愈小, 影像清晰度越高，图像锐利度越好。 半影产生图像模糊 ③焦点与成像质量 半影 缩小半影的方法： 1.缩小有效焦点面积S； 2.缩短被摄部位与胶片 间的距离。 不同X射线强度分布对影像质量的影响 焦点中央X射线强度越强，半影的 影响越小，影像分辨力越高。 即： 高斯分布矩形分布双峰分布 双峰分布 矩形分布 高斯分布 6）X射线管的容量 Ⅰ.定义 大量高速电子撞击阳极靶将产生很多热量，允许产热（或承受热量）的最大负荷量，称为X射线管的容量（负荷量）。 Ⅱ.影响容量的因素 ①实际焦点的大小 ②管电压的高低 ③管电流的大小 ④X射线管连续使用时间 ⑤焦点上电子分布的情况 ⑥阳极的构造及冷却方式 例：钨靶耐热200W/mm2，若超过，则钨靶将熔化蒸发为X射线管的导电气体，进而导致靶面变粗糙，产生凹坑或裂纹而损坏。 Ⅲ.X射线管容量的计算 例：一给定的X射线管，额定管电压为200kV，额定管电流为20mA，求其容量。 解 容量 （单位：kW） 管电压有效值（单位：kV） 管电流（单位：mA) 小焦点可使影像清晰。但是焦点越小，在焦点上集聚的能量越高，产生的热量也就越高。因为只有约0.5%的电能转化为X射线的能量，99.5%以上的能量转化为热能。最终将导致焦点面熔化。解决办法：双焦点技术、旋转阳极技术和水或油循环冷却技术 在透视时使用小焦点 在摄影时使用大焦点 高 压 正KV 负KV 大焦 灯丝 小焦 灯丝 大焦灯丝 变压器 小焦灯丝 变压器 CL C CS 阳极 双焦点技术 旋转阳极技术 通过阳极旋转来扩大焦点面积，提高球管的散热率，从而提高球管的功率。 旋转阳极球管 旋转速率有2700rpm、8500rpm(3倍频)，甚至16000rpm(6倍频)。 N=120f / P(rpm) P为定子极数，一般为2极 旋转阳极球管的靶面 水或油循环冷却技术 真空 油 在CT中使用油循环X线管 在心血管造影机X线机中使用水循环X线球管 3、高压发生装置 组成 高压发生器：包括高压变压器、灯丝变压器、高压整流硅堆、高压交换闸 参量控制台：KV控制、mA控制、曝光时间(s)控制等等。 摄影的条件范围：60---150KV, 30---500,800,1000mA, 0.01—6.4S 透视的条件范围：40---125KV, 0.1---5mA, 长时间连续 高压变压器的特点： ①变压比大，次级输出电压很高。 诊断X线机：30～150kV（峰值） 治疗X线机：200～300kV（峰值） ②诊断X线机用于摄影时，瞬时功率很大；而在透视和治疗时负荷很小。 小型诊断X线机的高压变压器瞬时功率约为数千伏安， 大型诊断X线机的高压变压器瞬时功率约为30～100kVA ③使用了绝缘油，提高了各部件间的绝缘性能，并可缩小体积和重量；又因负荷时间很短，一般不考虑散热问题，故变压器效率要求不十分严格。 KV 40 - 150 kV KW 65 - 80 kW mAs 0,5 - 800 mAs Expo. Time 1 ms - 5s 高压控制的过程 * X线的历史 1895年Roentgen发现X线， 奠定了医学影像学