医学影像设备学第2章 X线发生装置

医学影像设备学第二章X线发生装置

重点难点本章重要知识点和难点1．X线管及各构成部分的作用、结构2．X线管的特性3．高压发生器的作用、结构与各高压部件的作用4．控制台的作用与电路基本构成2医用X线机分为诊断用X线机和治疗用X线机诊断用X线机由X线发生装置（也称为主机）和外围装置组成。主机由X线管装置、高压发生装置、控制装置构成。能产生X线并控制X线的穿透能力、辐射强度和曝光时间。

本章主要介绍主机（X线管、高压发生装置、控制装置）。3第一节X线管

第一节X线管X线管是X线机的核心部件作用：将电能转化为X线发展：固定阳极X线管

旋转阳极X线管特殊X线管5第一节X线管一、固定阳极X线管（一）结构：由阳极、阴极和玻璃壳三部分组成6第一节X线管一、固定阳极X线管固定阳极X线管的阳极结构7第一节X线管一、固定阳极X线管固定阳极X线管的阴极结构8第一节X线管一、固定阳极X线管优点：结构简单、价格低。在小型X线机、治疗X线机（阳极油循环冷却）等装置中仍被采用。缺点：焦点尺寸大、瞬时负载功率小。目前，在医用诊断X线机中，固定阳极X线管已多被旋转阳极X线管取代。9第一节X线管一、固定阳极X线管（二）X线管的焦点实际焦点是指靶面瞬间承受高速运动电子束的轰击面积。呈细长方形，也称为线焦点。实际焦点的宽度，主要取决于聚焦罩的形状、宽度和深度。实际焦点越大，X线管的容量就越大，曝光时间就可以缩短。10第一节X线管一、固定阳极X线管-----X线管的焦点有效焦点是指实际焦点在X线投照方向上的投影。它对影像的清晰度影响很大，也称为作用焦点。因有效焦点在不同X线投照方向上的大小、形状是不同的，故常用有效焦点的标称值来描述焦点的大小。标称焦点是指实际焦点在垂直于X线管长轴方向的投影。X线管特性参数表中标注的焦点为标称焦点。11第一节X线管一、固定阳极X线管-----X线管的焦点。12第一节X线管二、旋转阳极X线管结构：阳极、阴极和玻璃壳13第一节X线管二、旋转阳极X线管解决了提高功率和缩小焦点之间的矛盾14第一节X线管二、旋转阳极X线管阳极结构15第一节X线管三、特殊X线管-----金属陶瓷大功率X线管16第一节X线管三、特殊X线管-----陶瓷绝缘X线管解决了普通X线管大功率使用时会因玻璃壳击穿而损坏的问题17第一节X线管三、特殊X线管-----三极X线管在普通X线管的阳极与阴极之间加了一个控制栅极，故又称为栅控X线管。阴极结构18第一节X线管三、特殊X线管-----三极X线管控制原理19第一节X线管三、特殊X线管-----三极X线管特性三极X线管的特性，不仅取决于灯丝加热电流和管电压，还取决于栅极电位的变化。三极X线管兼有高压开关管和X线管的作用。1．灯丝发射特性2．截止特性3．时间控制特性20第一节X线管三、特殊X线管-----软X线管当对乳房等软组织进行X线摄影时，用普通X线管得不到满意的摄影效果。为提高X线影像的对比度，须使用大剂量的软X线，为此一般使用软X线管来产生软X线。软X线管特点：①X线输出窗的固有过滤小；②在低管电压时能产生较大的管电流；③焦点小。21第一节X线管三、特殊X线管-----CT用X线管CT用X线管与一般X线机上使用的X线管结构基本相同，也有固定阳极X线管和旋转阳极X线管两种。安装时，固定阳极X线管的长轴与探测器平行，旋转阳极X线管的长轴与探测器垂直。22第一节X线管四、特性与参数X线管的特性与参数因X线管的型号不同而不同。（一）特性（二）电参数（三）构造参数（略）23第一节X线管四、特性与参数----阳极特性曲线24第一节X线管四、特性与参数----灯丝发射特性曲线25第一节X线管四、特性与参数（二）电参数1.灯丝加热电压2.灯丝加热电流3.最高管电压4.最大管电流5.最长曝光时间6.容量7.标称功率8.热容量26第一节X线管五、管套X线管的管套是放置X线管的特殊容器，现代X线管的管套均为防电击、防散射、油浸式，其结构常随用途不同而有所差别。1．固定阳极X线管管套2．旋转阳极X线管管套3．组合机头27第一节X线管五、管套1．固定阳极X线管管套28第一节X线管五、管套2．旋转阳极X线管管套29第一节X线管五、管套3．组合机头

30第二节高压发生器

第二节高压发生器作用①为X线管灯丝提供加热电压；②为X线管提供直流高压；③如配有两只或两只以上X线管，还需切换X线管。32第二节高压发生器组成由高压变压器、灯丝变压器、高压整流器、高压交换闸（配两只或两只以上X线管时用）、高压插座等高压元器件组成。按要求组装后置于方形或圆形钢板制成的箱体内。箱体内灌注变压器油，以加强各部件之间的绝缘和散热，箱体应接地，以防高压电击造成的危害。33第二节高压发生器34第二节高压发生器一、高压变压器高压变压器是产生交流高压的器件，为X线管提供高压电能。其工作原理与普通变压器相同，但运行状态较为特殊。它具有如下特点：①次级输出电压高；②设计容量可等于最高输出容量的1/5～1/3；③高压变压器次级中心点接地。35第二节高压发生器一、高压变压器构造高压变压器由铁芯、初级绕组、次级绕组、绝缘材料和固定件等组成。36高压发生器的结构第二节高压发生器一、高压变压器37第二节高压发生器二、高压元器件----灯丝变压器灯丝变压器是为X线管提供灯丝加热电压的降压变压器。双焦点X线管需配备两个结构相同、规格不同的灯丝变压器。结构灯丝变压器由铁芯、初级绕组和次级绕组成。38第二节高压发生器二、高压元器件----灯丝变压器1.结构39灯丝变压器的结构第二节高压发生器二、高压元器件----灯丝变压器2．特点灯丝变压器的次级绕组与X线管的阴极相连，当X线管工作时，灯丝变压器次级绕组的电位与阴极负高压等电位，这就要求灯丝变压器初、次级间具有良好的绝缘，绝缘强度不能低于高压变压器最高输出电压的一半。40第二节高压发生器二、高压元器件----高压整流器高压整流器是一种将高压变压器次级输出的交流高压变为脉动直流高压的电子元件。高压变压器次级输出的交流高压，如果直接加到X线管两端，正半周时，灯丝发射的电子能飞向阳极，产生X线；负半周时，阳极比阴极电位低，灯丝发射的电子飞不到阳极，X线管不辐射X线。这种利用X线管本身的整流作用整流的X线机称为自整流X线机。41第二节高压发生器二、高压元器件----高压整流器高压硅堆42第二节高压发生器二、高压元器件----高压电缆大、中型X线机的高压发生器和X线管是分开组装的，两者之间通过两根特制的电缆线连接在一起，即高压电缆。它的作用是将高压发生器产生的高压输送到X线管的两端，同时把灯丝加热电压输送到X线管的阴极。43第二节高压发生器二、高压元器件----高压电缆44第二节高压发生器二、高压元器件----高压插头与插座高压插头、插座是高压电缆与X线管和高压发生器的连接器件。为装卸方便，并保证高压绝缘，高压电缆的两端都装上高压插头，而X线管头和高压发生器上都设有高压插座，连接时只要将高压插头插入相应的高压插座内即可。45第二节高压发生器二、高压元器件----高压插头与插座46第二节高压发生器二、高压元器件-----高压交换闸部分诊断X线机，为适应不同诊断工作的需要，有时配备两只X线管。如：配有两只X线管，一只用做透视和点片摄影，另一只用做摄影或特殊检查。由于两只X线管共用一个控制台和高压发生器，同一时间内只能允许一只X线管工作，因此必须经过交换装置以切换X线管，这种交换装置称为高压交换闸。47第二节高压发生器二、高压元器件------变压器油变压器油又称为绝缘油。它盛放在高压发生器油箱和X线管管套内，起绝缘和散热作用。主要特点：①绝缘强度（电介质强度）高。变压器