第二章 第一节 X线管的特性与规格;X线管管套5

1、 X X线管的特性与规格线管的特性与规格商丘医专医学技术系 张艳辉一、一、X X线管特性线管特性 阳极特性曲线（阳极特性曲线（IaUaIaUa） 灯丝发射特性曲线灯丝发射特性曲线X X线管阴极灯丝发射的电子大线管阴极灯丝发射的电子大致分区：致分区： 第一区域、灯丝前端发射出来的电子，在静电第一区域、灯丝前端发射出来的电子，在静电场作用下飞往阳极，此部分电子的运动不受阻场作用下飞往阳极，此部分电子的运动不受阻力。力。 第二区域、灯丝侧面发射出来的电子，此部分第二区域、灯丝侧面发射出来的电子，此部分电子的运动特点是在空间发生交叉后飞向阳极，电子的运动特点是在空间发生交叉后飞向阳极，运动受到一定阻力

2、。运动受到一定阻力。 第三区域、灯丝后端发射出来的电子，由于电第三区域、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，作用力很微弱，此部分电子滞留在灯丝后此部分电子滞留在灯丝后面的空间，即所谓的空间电荷，它们只能随着面的空间，即所谓的空间电荷，它们只能随着管电压的升高而逐渐飞向阳极。管电压的升高而逐渐飞向阳极。阳极特性曲线（阳极特性曲线（IaUaIaUa） 定义：指定义：指X X线管灯丝加热电流在某一恒线管灯丝加热电流在某一恒定值下，管电压定值下，管电压UaUa与管电流与管电流IaIa的关系曲的关系曲线。线。 关系式

3、：管电流关系式：管电流IaIa与管电压与管电压UaUa之间满足之间满足3/23/2次方定律，即次方定律，即Ia Ia Ua Ua 3/23/2阳极特性曲线（阳极特性曲线（IaUaIaUa） 结论：结论：X X线管在饱和区域使用时，管电线管在饱和区域使用时，管电流大小取决于灯丝加热电流，不受管电流大小取决于灯丝加热电流，不受管电压影响。压影响。 应用：对应用：对X X线管管电流和管电压分别单线管管电流和管电压分别单独调节，以获得所需要的不同质和不同独调节，以获得所需要的不同质和不同量的量的X X线。线。灯丝发射特性曲线灯丝发射特性曲线 定义：指在一定的管电压下，管电流与定义：指在一定的管电压下，

4、管电流与灯丝加热电流的关系。灯丝加热电流的关系。二、构造参数二、构造参数 由由X X线管的结构决定的非电性能的规格线管的结构决定的非电性能的规格或数据都属于构造参数。或数据都属于构造参数。 例如：阳极靶面倾斜角度、有效焦点的例如：阳极靶面倾斜角度、有效焦点的尺寸、外形尺寸、重量、管壁的滤过当尺寸、外形尺寸、重量、管壁的滤过当量、冷却和绝缘方式、旋转阳极量、冷却和绝缘方式、旋转阳极X X线管线管阳极转速、最大允许工作温度等。阳极转速、最大允许工作温度等。医用医用X X线球管技术参数表举例线球管技术参数表举例 型型 号号 生产厂家生产厂家 阳极形式阳极形式 XD52-30.50/125 XD52-

5、30.50/125 沪沪 旋转旋转阳极倾角阳极倾角(o) (o) 焦点尺寸（焦点尺寸（mmmm） 最高管电压最高管电压 17.5 17.5 大大2 2* *2 2 小小1.21.2* *1.2 125KV1.2 125KV 灯丝规格（灯丝规格（V-AV-A） 外形尺寸（外形尺寸（mmmm） 大大12-5.5 12-5.5 小小10-5.5 10-5.5 长度长度265 265 直径直径120 120 灯丝接线标记（大、中、小）灯丝接线标记（大、中、小） 用用 途途 红黄绿红黄绿 500mAX500mAX线机用线机用 三、电参数三、电参数 电参数定义：指电参数定义：指X X线管电性能的规格数线管

6、电性能的规格数据，常见的有灯丝加热电压、灯丝加热据，常见的有灯丝加热电压、灯丝加热电流、最高管电压、最大允许功率、热电流、最高管电压、最大允许功率、热容量等。所有数据在维护和使用容量等。所有数据在维护和使用X X线机线机时必须严格遵守。时必须严格遵守。电参数之最高管电压电参数之最高管电压 最高管电压定义：指加于最高管电压定义：指加于X X线管两极间线管两极间最高峰值电压，单位千伏最高峰值电压，单位千伏kV.kV. 最高管电压的决定因素：最高管电压的决定因素：X X线管的长度、线管的长度、形状、绝缘介质的种类、管套的形式。形状、绝缘介质的种类、管套的形式。 使用时加在使用时加在X X线管两极间的

7、电压峰值不线管两极间的电压峰值不能超过其最大允许值，否则，会使管壁能超过其最大允许值，否则，会使管壁放电甚至击穿。放电甚至击穿。电参数之电参数之 X X线管的容量线管的容量 X X线管的容量又称线管的容量又称X X线管的负荷，是线管的负荷，是X X线管在线管在安全使用条件下，一次曝光或累积曝光而无任安全使用条件下，一次曝光或累积曝光而无任何损坏时能承受的最大负荷量。何损坏时能承受的最大负荷量。 X X线管的容量限制因素：电能线管的容量限制因素：电能99%99%以上变成热以上变成热能，靶的焦点面温度升高很快，进而超过一定能，靶的焦点面温度升高很快，进而超过一定温度时导致温度时导致X X线管的损坏

8、。线管的损坏。 提高提高X X线管的容量办法：增大焦点面积、减小线管的容量办法：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、靶面倾角、增加阳极转速、增大焦点轨道半径、减少管电压波形的波纹系数等措施。减少管电压波形的波纹系数等措施。X X线管的容量的表示方法线管的容量的表示方法 常用代表容量来表示。常用输入的电功率来表常用代表容量来表示。常用输入的电功率来表示，其容量计算式为：示，其容量计算式为：P=UI/1000(kV),P=UI/1000(kV),其中其中P P为为X X线管的负载功率，线管的负载功率，即容量；即容量；UU为管电压（有效值）；为管电压（有效值）；I I为管电流

9、为管电流（有效值）。（有效值）。管电压波形及管电流波形不同时，其管电压峰值管电压波形及管电流波形不同时，其管电压峰值与有效值、管电流平均值与有效值不等。在单与有效值、管电流平均值与有效值不等。在单向全波整流电路中，管电压有效值向全波整流电路中，管电压有效值=0.707=0.707管电压峰值，管电流有效值管电压峰值，管电流有效值=1.1=1.1管电流平管电流平均值。均值。X X线管的容量与曝光时间的关系线管的容量与曝光时间的关系 X X线管负荷时间越长，连续负荷量越小。线管负荷时间越长，连续负荷量越小。 原因：原因：X X线管每次使用时间越长，阳极线管每次使用时间越长，阳极所积累的热量越多，所允

10、许的容量也必所积累的热量越多，所允许的容量也必须相应减少。须相应减少。 代表容量：标称功率、额定容量：将一代表容量：标称功率、额定容量：将一定的整流方式和一定曝光时间下定的整流方式和一定曝光时间下X X线管线管的最大负荷称为的最大负荷称为X X线管的代表容量。线管的代表容量。固定阳极固定阳极X X线管的代表容量线管的代表容量旋转阳极旋转阳极X X线管的代表容量线管的代表容量 固定阳极固定阳极X X线管的代表容量：指在单相线管的代表容量：指在单相全波整流电路中，曝光时间为全波整流电路中，曝光时间为1S1S时所能时所能承受的承受的 最大负荷。最大负荷。 旋转阳极旋转阳极X X线管的代表容量：指在三

11、相线管的代表容量：指在三相六管全波整流电路中，曝光时间为六管全波整流电路中，曝光时间为0.1S0.1S时所能承受的时所能承受的 最大负荷。最大负荷。电参数之电参数之 X X线管的热容量线管的热容量 X X线管容量的电功率特性曲线线管容量的电功率特性曲线说明说明一次性负荷的安全容量一次性负荷的安全容量 X X线管的热容量线管的热容量说明累积性负荷升说明累积性负荷升温和散热的关系，用来表示累积性负荷。温和散热的关系，用来表示累积性负荷。X X线管的热容量定义线管的热容量定义 定义：当定义：当X X线管处于最大散热率时，线管处于最大散热率时，X X线线管允许承受的最大热容量（管允许承受的最大热容量（

12、HUHU）. . 最大散热率：单位时间内传导给介质的最大散热率：单位时间内传导给介质的最大热量。最大热量。X X线管的热容量的计算线管的热容量的计算 X X线管的热量单位是焦耳线管的热量单位是焦耳(J)(J)即即 1J=1kV1J=1kV（有效值）（有效值）1mA 1mA （有效（有效值）值） 1s1s X X线管的热量目前尚使用线管的热量目前尚使用HUHU来表示，即来表示，即： 1HU= 1kV1HU= 1kV（峰值）（峰值）1mA 1mA （平均（平均值）值）1s1s 两者之间的换算关系：两者之间的换算关系： 1HU= 0.77J1HU= 0.77J 生热和冷却特性曲线：生热和冷却特性曲线： 生热曲线：表示的是生热曲线：表示的是X X线管在负荷下，线管在负荷下，热量增加的速率与负荷时间的关系。根热量增加的速率与负荷时间的关系。根据此数值确定据此数值确定X X线管能连续与断续工作线管能连续