医学影像设备学 第三章诊断用线管课件.ppt

第三章　诊断用Ｘ线管 第一节： 固定阳极X线管 第二节： 旋转阳极X线管 第三节： 特殊X线管 第四节 ： X线管的特性与参数 第五节 ：管套 第一节： 固定阳极X线管 一、结构 （一）阳极: 阳极的主要作用是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 1．阳极头 ：靶面和阳极体组成。靶面的作用是承受高速运动的电子流轰击，产生X线（曝光） 靶面材料一般都选用钨（Z=74）， 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。 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，焊接到导热率较大的无氧铜制成的阳极体上。 2．阳极帽 ：吸收二次电子，并可吸收部分散乱X线 ⑴结构：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， ⑵二次电子:高速运动的电子流轰击靶面时，会有少量的电子从靶面反射和释放出来，这部分电子称为二次电子 . ⑶危害：①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； ②二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； ③二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。 3．玻璃圈 ：封接 4．阳极柄 ：热量传导 （二）阴极： 其阴极一般有三根引线，一根为公用线，其余两根分别为大、小焦点灯丝的引线 1．灯丝 ：发射电子 2．阴极头（聚焦罩）：使电子流聚焦 ①灯丝电压一般为交流5～10V、50Hz，灯丝电流一般为2～9A，3～6A的占多数。 ② 调节灯丝的加热电压即可改变灯丝发射的电子数量；灯丝温度与发射电子的数量关系是呈指数的非线性关系 ③，灯丝点燃时间越长，工作温度越高，钨的蒸发越快，灯丝寿命越短 （三）玻璃壳：用来固定，支撑阴、阳两极并保持管内的真空度 为防止X线管管内气体放电，保证阴极发射的电子能畅通无阻挡地高速飞向阳极，管内的真空度应保持在133.3×10-7Pa(10-7mmHg)以下 。 二、X线管的焦点 （一）实际焦点 是指灯丝发射的电子经聚焦后在靶面上的瞬间轰击面积。实际焦点的宽度聚焦罩的形状、宽度和深度 （二）有效焦点 指实际焦点在X线投照方向上的投影。实际焦点在垂直于X线管长轴方向的投影 有效焦点=实际焦点×sinθ （三）有效焦点与成像质量 （三）有效焦点与成像质量 有效焦点尺寸越小，影像清晰度就越高 减小有效焦点，势必减小实际焦点，X线管的功率随之减小，曝光时间需增加，这将会引起运动模糊、几何模糊 （四） 焦点的方位性 （五）焦点增涨 管电压（kV）一定时，随着管电流的增大、焦点增涨的程度变大。管电压的变化对焦点增涨大小的影响远较管电流的变化影响小， 第二节 旋转阳极X线管 （一）特点 瞬时负载功率大、焦点小 （二）结构：由阳极、阴极和玻璃壳三部分组成 1．靶盘与靶面 ：主要由靶面、转子、转轴和轴承 钨靶的缺点： ①由于表面与内层之间温差所产生的热应力，容易使靶面产生裂纹； ②另外，钨在1100℃以上会发生再结晶，将使靶面使用不久就会出现表面龟裂、粗糙现象，致使X线管辐射X线的能力下降。 铼 钨合金优点： 靶面晶粒细，在相同使用条件下，曝光2万次，铼钨合金靶与纯钨靶进行比较，输出剂量分别下降13%和45%。 2．转子 ①转速：N=60F/P ② 旋转阳极X线管的X线机均设有旋转阳极启 动、延时、保护电路。 3．轴承与轴承的润滑 少量由阳极靶面传导过来的热量则大部分通过转子表面辐射出去。 旋转阳极X线管，依靠热辐射进行散热，散热效率低，连续负荷后阳极热量急剧增加，靶盘温度不断上升，先进X线机的X线管装置内设有温度限制保护装置，对X线管给予相应的保护。 固定阳极X线管的散热方式：热传导。 第三节 特殊X线管 一、金属陶瓷大功率X线管 二、三极X线管 三、软X线管 四、CT用X线管 第四节 X线管的特性与参数 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下，管电压（Ua）与管电流（Ia）之间的关系 ①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