X线基本知识、X线管装置

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1、沈阳军区卫生技术干部训练中心宋德金伦 琴 1、X线的发现X线属于电磁波的一种， 具有波粒二象性微粒性和 波动性，这就是X线的本质。 波长为0.081000X线的波粒二象性：当X线与物质作用时表现为微粒性当X线在传播过程是表现为波动性X线的效应生物效应穿透作用荧光作用电离作用感光作用2、X线线的特性X线波长短，能量大，能穿透一般光线 不能穿透的物质。 当X线照射某些物质时，能激发出荧光。X线光子能击脱物质原子轨道上的电子， 发生电离。X线具有光化作用，使照相乳剂感光。X线照射生物细胞，会产生抑制、损害 甚至坏死。X线产生原理图（）要有足够数量的自由电子（）自由电子沿一定方向高速运动（）高速运动的

2、电子突然受阻，进行能量转换、X线产生的基本条件根据医学诊断的需要将电能转化为X 线能的一整套完整装置、X线机（）进行能量转换产生X线的X线管装置 （）为X线管提供高压的高压发生器，和为X 线管灯丝发射电子的灯丝加热变压器组成的高压 发生装置 （）控制X线发生的时间及任意调节X线的质 与量的控制装置 （）为诊断需要而设计的各种机械和辅助装置、X线机的基本组成便携式移动式固定式便携式X线机移动式X线机固定式X线机、心血管造影X线机应用、X线透视、X线普通摄影、滤线器摄影、胃肠摄影、断层摄影、荧光摄影X线管作用：将电能转换成X线能X线管产生X线的条件：（1）灯丝经加热发射电子。 （2）X线管两极加高

3、电压。一、结构： 1、阳极 作用：（1）接受高速电子撞击产生X线 （2）辐射和传导阳极产生的热（3）吸收二次电子和散乱射线阳极结构：阳极头 阳极柄 阳极罩三部分（1）阳极头： 作用：接受电子撞击产生X线结构：由钨材料做成靶面，镶在无 氧铜体上。 钨原子序数高，产生的X 线穿透力强，熔点高，接受99.8%的 热能，但导热率低，钨铜结合提高散 热能力。（2）阳极柄：阳极引出管外部分由紫铜制成， 连接阳极头，浸于绝缘油中，作用是传导阳极头产生的热，提 高散热能力。（3）阳极罩：套在阳极头上的铜制成，有两个 窗口，一是接受电子束的入口， 另一个是辐射X线的出口。 作用：吸收二次电子和散射X线 。2、阴

4、极：主要结构是灯丝和聚焦槽。 灯丝 聚焦槽 阴极套作用是发射电子并使电子束聚焦。（1）灯丝：选用钨为灯丝材料 熔点高，蒸发率低，有较好电 子发射能力。作用：发射电子（2）聚焦槽：多铁镍合金制成长方形槽，灯 丝安装于槽内，一端相连 与灯丝同电位。 作用：聚焦电子 3、玻璃壳作用：支撑阴阳两极，保持管内真空度 ，管内真空度为10-6mmHg以下。玻璃与铜体镶一可伐是合金组成，用于 焊接封装。二、焦点在X线成象系统中，要求最严格 的首先是X线管焦点。X线管焦点分为实际与有效两种 。1、实际焦点：灯丝发射的电子经聚焦后在钨靶 面上的轰击面积，长螺管状灯丝 形成的焦点为长方形称为线焦点 。 2、有效焦点

5、 实际焦点在X线管长轴垂直方向上 的投影。有效焦点与实际焦点的关 系。 3、阳极倾角：电子束轰击靶面与阳极头横截面 之间的夹角。倾角小，有效焦点小，X线量减 少，阳极倾角要合适，一般720 度。旋转阳极与固定阳极X线管比较，阳极 结构 有明显差别，其它相差不大，但较 好地解决了提高功率与缩小焦点的矛盾 。阳极结构：主要由靶面，转子，转轴， 轴承套座等组成 一、靶面：1、中心固定在一铜杆上，铜杆 另一端与转子相连。2、靶面具有一定的倾斜角。3、靶面采用铼钨合金，提高抗 热胀性，防止靶面龟裂。4、散热主要靠热辐射。二、转子1、无氧铜管制成，表面黑化。2、原理同小型单相异步电机，定 子线圈装于管外。

6、3、转数28003000转/分，高速管 8500转/分。4、轴承内注入固体润滑剂。三、使用中注意事项： 1、用于透视时，因功率小，阳极可以不转 动，但长时间用于透视时，应间隔一定的时 间转动一次。 2、用于摄影，阳极必须转动，并且在达到 规定转动后方可曝光，否则为损坏，实际上 电路中设计有启动延时保护电路。 3、高速管透视也需转动，同时电路设有阳 极制动装置，防止转子在临界转速时引起共 振。各种型号的X线管都有一定的规格 和特性，主要为电参数。一、管电压规格：指加于X线管两 极间的最高电压峰值，单位：千伏 （kv）二、管电流规格：指X线管在某一 管电压和某一曝光时间内所允许的 最大电流平均值。

7、单位：毫安（mA ）三、曝光时间：指X线管某一电 压值和某一管电流值下所允许的 最长曝光时间。单位：秒（s）四、X线管容量1、容量：又称负荷量，指一次曝光或 连续曝光中X线管无任何损坏的情况下 能承受的负荷量。2、计算公式：V IV:管电压有效值 I：管电流有效值 峰值0.707有效值 平均值1.1有效值（KW）10003、代表容量（1）概念：X线管容量是一个变量 ，为便于相互比较，取一定整流方式 和一定曝光时间下X线管的最大负荷 量称代表容量，又称额定容量、标称 功率。（2）固定阳极X线管代表容量，在 单相全波整流电路中，曝光时间为1 秒时所能承受的最大负荷量。（3）旋转阳极X线管代表容量

8、，在 三相全波整流电路中，曝光时间为0.1 秒时所能承受的最大负荷量。使用中注意：代表容量与整流方式有关，在全波整 流电路的代表容量为1。安装在半波整 流电路中代表容量只能按0.7倍使用， 自整流电路下只能按0.5倍使用。五、X线管阳极特性1、阳极特性曲线 指X线管灯丝加热电流在一定值下，管 电压（Va）与管电流（Ia）的关系曲线 。2、灯丝电流为If1时： O-A1段：随Va上升 Ia逐渐增大，空间 电荷作用称比例区 A1-B1段：Ia不再随Va增加而明显上升 ，趋向饱和称饱和区 故：由于空间电荷的存在，饱和区段。 Ia仍隋Va增加而略有增加，机内设有空 间电荷补偿装置。3、改变加热电流，形成一条新 的曲线，如当If2时新的曲线为O- A2-B2 根据这一特性，实现Va 与Ia的分开调节，获得需要不同 质与量的X线。