诊断用X线管与高压发生装置课件

第三节 诊断用X线管与高压发生装置X X线的产生线的产生 X线是在研究稀薄气体放电和阴极射线的实验中发现的。实验表明，电子被加速后，当它轰击到物体上时就能产生X射线。后来，在研究X射线设备时发现了产生X射线的规律，即高速带电粒子在轰击物质而突然受阻减速时，就能产生X射线。第三节 诊断用X线管与高压发生装置X线的产生 X线是在研1X线产生的条件X线管之所以能产生X线，必须具备三个条件1、电子源 钨丝通过电流加热后，即放射出电子。2、高速电子的产生 灯丝发散出来的电子，能以高速冲击阳极，还必须有两个条件。第一、必须在X线管的阴极和阳极间加以高电压，两极间的电位差使电子向阳极加速；第二、为防止电子与空气分子冲击而减速，X线管必须保持高度真空。3、电子的骤然减速 高速电子的骤然减速，是阳极阻止的结果。此时电子的一部分能量转换为X射线。另一部分以热能形式散发出来。X线产生的条件2 X线管的焦点1、实际焦点和有效焦点实际焦点 灯丝发射电子经聚焦后在阳极靶面上的冲击面积，称为实际焦点。通常，X线管灯丝都绕成螺管状，所形成焦点为一长方形，也称线焦点。实际焦点大小取决于聚焦槽的形状、宽度和深度。有效焦点 实际焦点在X线管长轴垂直方向上的投影面，称为有效焦点。即X射线照射在胶片上的有效面积。有效焦点为正方形。X线管的焦点3 实际焦点有效焦点Ll长度 l=L sin 实际焦点有效焦点Ll长度 l=L sin4一、诊断用X线管 X线管是X线机的主要组成部分之一，其基本作用是将电能转换成X线。在X线诊断技术不断进步与提高的同时，X线管也得到了很大的发展，先后出现了气体电离式、固定阳极、旋转阳极以及各种特殊X线管。一、诊断用X线管5（一）固定阳极X线管特点：真空度高、电子由热阴极发射、X线的量与质可任意调节。主要结构：阳极、阴极和玻璃壳。1、阳极：阳极头、阳极帽、玻璃圈、阳极柄构成。（1）阳极头：包括靶面和阳极体（2）阳极帽：由无氧铜制成，主要作用是吸收二次电子。（3）玻璃圈：是阳极和玻璃壳的过渡连接部分。（4）阳极柄：由紫铜制成，是阳极引出管外的部分，可以传导阳极头的热量。（一）固定阳极X线管1、阳极：阳极头、阳极帽、玻璃圈、阳极柄62、阴极：阴极主要由灯丝、阴极头、阴极套和玻璃芯组成。阴极的作用是发射电子，且对轰击靶面的电子进行聚焦，形成X线管的焦点。（1）灯丝：灯丝由钨制成螺管状，其作用是发射电子。为了提高X线管使用效率，绝大多数X线管的阴极装有两条灯丝，一条较长，发射电流较大，形成大焦点；一条较短，发射电流较小，形成小焦点，所以称为双焦点X线管。（2）阴极头：由铁或镍制成，灯丝装在其中。且在阴极头中放置灯丝的地方被加工成直槽，以形成一定的电位分布曲线，对电子进行聚焦。2、阴极：阴极主要由灯丝、阴极头、阴极套和玻璃芯组成。73、玻璃壳：又称管壳，是用来支撑阴、阳两极和保持管内真空度，通常采用熔点高，绝缘强度大，膨胀系数小的钼组硬质玻璃制成。固定X线管的缺点:由于X线管的效率很低，高速运动的电子撞击到靶面上，只有不到0.2%的能量转变为X线，99.8%以上的能量将转变为热，是靶面温度急剧上升；而固定阳极X线管的阳极又是静止不动的，电子束总是轰击靶面的固定位置，因此，受电子轰击的单位面积上所承受的最大功率值很小，所以，固定阳极X线管的缺点较多，在绝大部分医用诊断领域中已被旋转阳极X线管所取代，然而，由于固定阳极X线管散热性能良好，适宜于连续负载，所以在一些装置中仍被采用。3、玻璃壳：又称管壳，是用来支撑阴、阳两极和保持管内真空度，8（二）旋转阳极X线管 旋转阳极X线管在负载时，靶面高速转动，从偏离管中心轴线的阴极头发出电子，轰击到转动靶面的环形面积上。由于它的热量分布面积比固定阳极X线管大得多，因此，旋转阳极X线管可以制成小焦点，且能加大瞬时负载功率,这是旋转阳极X线管的一大优点。（二）旋转阳极X线管9旋转阳极X线管阳极的主要由靶面、转子、转轴、轴承套座、玻璃圈等组成。1、靶面 靶面中心固定在钼杆上，钼杆另一端与转子相连，靶面具有一定的倾斜角。2、转子 转子由无氧铜管制成，在转子周围加一旋转磁场后，转子发生转动。3、轴承 轴承由耐热合金制成，以承受较高的工作温度。旋转阳极X线管阳极的主要由靶面、转子、转轴、轴承套座、玻璃圈10（三）特殊X线管栅控X线管（又称三极X线管）1、结构：栅控X线管是在普通X线管的阴极和阳极之间加上一个控制栅极。控制原理：当栅极上加一相对阴极灯丝而言一定大小的负电位或负脉冲电压时，管电流被截止，不产生X线，当负电位或负脉冲消失时，管电流导通，产生X线。所以，栅极X线管辐射X线的特性，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）特殊X线管11（四）X线管的规格 各种型号的X线管都有一定的规格，包括构造参数、电参数及特性参数等；必须熟悉它们，才能正确使用X线管，发挥其应有的效能，而不致造成损坏。1、构造参数 凡由X线管的结构所决定的非电性能的规格数据。2、电参数 是指X线管的电性能的规格数据。（1）最高管电压：是指可加在X线管两极之间的最高峰值电压，单位是KV。（2）最高管电流：是指X管在某一管电压和某一曝光时间内所允许的最大管电流的平均值，单位是mA（3）最长曝光时间：是指X线管在某一管电压和管电流条件下，所允许的最长曝光时间，单位是S。（四）X线管的规格123、X线管的容量（1）容量及其决定因素：容量又称负荷量，是指一次曝光中X线管无任何损坏的情况下能承受的负荷量。由于输入X线管的电能98%以上变成热能，焦点面温度升高很快，超过一定的温度时将导致X线管的损坏，因而X线管的容量要受到限制。（2）X线管容量的计算：X线管容量一般由下式计算：P=11000UI P为X线管的容量，单位Kw；U为管电压的有效值，单位KV；I为管电流的有效值，单位mA，X线管的在使用中，其容量不仅与管电压和管电流有关，而且与曝光时间和整流方式有关。3、X线管的容量11000UI P为X线管的容量，单位13（3）X线管的标称功率：一般将一定整流方式和一定照射时间条件下X线管的最大负荷，称为X线管的标称功率。（4）连续负荷和瞬时负荷容量表示方法：负荷时间为数毫秒到数秒的称为瞬时负荷；长时间的透视负荷为连续负荷；多次瞬时负荷或透视与摄影交替进行的负荷为混合负荷。（3）X线管的标称功率：一般将一定整流方式和一定照射时间条件14二、高压发生装置二、高压发生装置 高压发生装置属于X线高电压装置内，包括高压变压器及其高压电路构成部件的装置，它由高压变压器、X线管灯丝变压器、高压整流器和高压交换闸等高压器件构成。按要求组合后置于钢制箱内，中间充以起绝缘作用的高压绝缘油。二、高压发生装置 高压发生装置属于X线高电压装置内，包151、高压变压器 高压变压器的功能是，将低压（220-380V）提升到产生X线所需的高电压（40-150KV）或更高。（1）高压变压器特点a、变压比大，次级输出电压很高。b、瞬时负荷功率大，管电流可达2000mA。但工作时间短，其设计容量可等于最高输出容量的1/3-1/5。c、使用高压绝缘油，提高绝缘性能。1、高压变压器16（2）、高压变压器构造a、铁芯 使用带状冷轧轨钢片。b、初级、次级匝比 初级、次级匝比为400-600 U1 U2=N1N2=K（2）、高压变压器构造 U1 U2=N1N2=K172、灯丝变压器X线机中的灯丝变压器，是供X线管灯丝加热用，是降压变压器，一般功率在100W左右。3、高压整流器高压整流器是将高压发生器次级输出的交流变成脉动直流电压，供给X线管始终保持阳极为正、阴极为负。2、灯丝变压器184、高压电缆、高压插头及插座4、高压电缆、高压插头及插座1920写在最后写在最后成功的基础在于好的学习习惯成功的基础在于好的学习习惯The foundation of success lies in good habits20写在最后成功的基础在于好的学习习惯谢谢聆听 学习就是为了达到一定目的而努力去干,是为一个目标去战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard,Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal谢谢聆听Learning Is To Achieve A C21