《诊断用X线管》PPT课件

第三章诊断用线管,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,产生条件：阴极灯丝加热且能发射电子；X线管两端加上高压。阻止电子的运动，将电子动能转化为X射线的能量，就像子弹打在坦克上会发出声音和火花一样。管电压：阴极和阳极之间的直流电压。管电压使电子具有较大的动能。管电流：阴极发射的电子在电场作用下高速流向阳极形成电流。管电流越大，产生的光子就越多。,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，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.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。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）：使电子流聚焦灯丝电压一般为交流510V、50Hz，灯丝电流一般为29A，36A的占多数。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，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133.310-7Pa(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sin（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：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；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转子转速：N=60F/P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（IaUa）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（IaIf）是在一定的管电压下，管电流（Ia）与灯丝加热电流（If）的关系补偿的原则是：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,（一）最高管电压与最大管电流（二）X线管的容量增大容量的途径，通常有五个：增大焦点面积；减小靶面倾角；增加阳极转速；增大焦点轨道半径；减小管电压波形的纹波系数。（三）X线管的热容量,第五节管套一、固定阳极X线管管套二、旋转阳极X线管管套,第六节X线管常见故障简述,一、阳极靶面损坏靶面损坏表现为靶面失去光滑、进而出现粗糙、裂纹或凹凸不平等现象，靶面损坏后X线的输出量呈现不同程度地降低。产生靶面损坏的常见原因有:容量保护电路调整不当、故障等造成管负荷保护功能欠缺，瞬时负荷过载阳极过热；连续工作过久，未注意间隙冷却导致靶面累积热量超过其允许值，致使钨靶面熔化；旋转阳极X线管保护电路故障致在阳极不转动或转速过低的情况下曝光，使阳极靶面损坏;散热装置的散热性能下降等。,二、X线管灯丝断路X线管灯丝断路后，表现为无X线发生。常见原因有：灯丝随着使用年限的增加而不断燕发，灯丝寿命自然耗尽而断裂;灯丝加热电路故障导致加热电流过高，使灯丝烧断$X线管进气，灯士生通电后氧化烧断:X线管其他故障导致灯丝断裂。三、玻璃管壳故障玻璃管壳的常见故障是表面出现镜面反射。其原因是使用不当或使用日久，由于灯丝和阳极靶面的钨蒸发.在破璃管壳内壁上积聚一层很薄的钨，成镜子一样的反射面。此时将导致X线的输出量降低，玻璃的绝缘性能下降，造成高压放电，最终导致X线管损坏。剧烈震荡及碰撞会导致X线管管壳破裂。,四、真空度不良真空度不良也称为漏气或进气，较为常见。真空度不良可能因管外进气或管内金属逸出气体所致。真空度不良分为两种:1.轻度真空度不良表现为透视时，影像清晰度降低;摄影时，影像变淡，出现穿透力不足的改变，提高管电压曝光.影像清晰度反而下降。卸下X线管窗口外部件，加高压时透过有机破璃窗口可见轻微的淡蓝色辉光，并随管电庄的增高而加强。2.严重真空度不良表现为曝光时机器过载声明显，保险丝熔断，毫安表指针上冲至满刻度，电压表指针大幅下跌。透视时，荧光微弱或无荧光；摄影时，出现白片。卸下X线管窗口组件，作冷高压试验，透过有机玻璃窗口可见管内充满蓝紫色辉光。,五、旋转阳极转子的故障旋转阳极X线管的转子故障通常有两种:1.转速降低表现为转