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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X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
: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。
:吸收二次电子,并可吸收部分散乱X线
⑴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,
⑵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.
⑶危害:①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;
②二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;
③二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。
:封接
: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
:发射电子
(聚焦罩):使电子流聚焦
①灯丝电压一般为交流5~10V、50Hz,灯丝电流一般为2~9A,3~6A的占多数。
②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
③,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,×10-7Pa(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×sinθ
(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
:主要由靶面、转子、转轴和轴承
钨靶的缺点:①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;
②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%。