tub cu raze X

tub vid proiectat pentru producerea razelor X - tub cu raze X. Razele X sunt produse în timpul frânării electronilor accelerați pe ecran anticatod (anod), realizat dintr-un metal greu (de exemplu, tungsten). Prepararea accelerației de electroni și decelerare se realizează în tubul de raze X în sine reprezentând un înveliș de sticlă evacuat, în care cositorite electrozi metalici: un catod (. Cm) - pentru a produce electroni și anod (cm.) - pentru inhibarea lor (figura 1.). Pentru accelerarea electronilor furnizate la electrozi de înaltă tensiune.

Fig. 1. Terapeutice, tub masiv cu raze X, cu un anod de tungsten: 1 - catod; 2 - anod.

primul tub cu raze X, care VK Roentgen facut descoperirea lui, era ion. tub de raze X de acest tip (fragil și dificil de gestionat) este acum complet înlocuite de tuburi electronice mai sofisticate. Ele se obțin prin catod filament electroni. Prin reglarea curentului tubului de raze X în circuitul încălzitorului și deci temperatura catodului poate modifica cantitatea de electroni emiși de catod. La joasă tensiune, nu toate electronii emiși de catod sunt implicate în crearea curentului anodic și catod, un așa-numitul nor de electroni. În cazul în care norul de electroni de tensiune este disipată, și deoarece o anumită tensiune (saturația de tensiune), toate electronii să ajungă la anod. Printr-un tub în timp ce curge curent (curentul de saturație) maximă. Tensiunea pe tubul de raze X este tensiune de saturație, de obicei, mai mare, astfel încât este posibil separat pentru reglarea tensiunii și curentului R. t. Acest lucru înseamnă că rigiditatea radiației determinate de tensiune controlate independent de intensitatea, care este cauzată de curentul de anod.

tubul de raze X anod este de obicei realizată într-un înveliș de cupru masiv cu care se confruntă fața frontală catod teșit la radiații cu raze X a fost expediate perpendicular pe axa tubului. Grosimea plăcii anod din tungsten cositorite 2- (oglinda anod).

Un tub catodic cuprinde electroni cu filament refractar, în mod tipic din tungsten, care este format ca o formă cilindrică sau plană în spirală și este înconjurat de o cupă metalică pentru focalizarea fasciculului de electroni pe oglinda anod (tub cu raze X focus). In focus-tuburi cu raze X cu catod cuprinde două filamente.

Când tubul cantitatea mare de raze X de căldură la anod. Pentru a preveni supraîncălzirea anodului și crește puterea de raze X sunt folosite dispozitive de răcire tub anod: Radiatorul aer, ulei, răcire cu apă, răcire prin radiație. Deoarece materialul învelișului tubului de raze X utilizate în general din sticlă, care permite să se aplice electrozii o tensiune suficient de mare, radiație X trece fără atenuare semnificativă (pentru Bucky raze face fereastra de beriliu) suficient de durabil și impermeabil la gaze (în vid tub cu raze X 10 -6 - 10 -7 mmHg) ... tuburi cu raze x de diagnosticare funcționează la tensiuni maxime de până la 150 kV, terapeutice - 400 mp.

claritate a imaginii cu raze X datorită valorii de focalizare. Cerința principală pentru tuburi cu raze X pentru diagnostic - o mulțime de putere pentru un accent mic. Tuburi cu raze X curent au o dimensiune focalizare linie de 10-40 mm 2 dar nu are nici o semnificație valoare practică focus validă și fasciculului luminos de proiecție aparentă în direcția t. E. Dimensiunile efective ale focarului optic (Fig. 2). La un unghi de înclinare a anodului 19 ° zona de focalizare efectiv de 3 ori mai puțin valabile, ceea ce permite creșterea puterii tubului de raze X de două ori. Creșterea în continuare a capacității atinse cu un anod tuburi rotative (Fig. 3 și 4).

tuburi cu raze X în prezent disponibile în diferite scopuri, care diferă atât structural cât și de putere, mijloace de răcire, irradierii și de înaltă tensiune. tub de raze X Simbol este o combinație de litere și cifre. Prima cifră - tub de putere în kilowați; al doilea caracter specifică tipul de protecție (P - protecție împotriva radiațiilor B - protecție împotriva radiațiilor și de înaltă tensiune, fără litere indică nici o protecție); al treilea simbol determină atribuirea tubului de raze X (D - diagnosticare, T - terapie); În al patrulea rând - indică metoda de răcire (- radiator aer, ulei M, B - K aer, literele înseamnă nici o răcire prin radiație); a cincea cifră indică tensiunea maximă anod în kilovolți. De exemplu, 6-RFE-110 - shestikilovattnaya diagnostic protector Tub 110 răcit cu apă la QZ; Tub 1-T-1-200-terapeutic, fără protecție, răcire prin radiație, putere de 1 kw la 200 de stres mp (numărul de referință 1).

Fiecare tub nou înainte de a începe lucrul, verificați pe vid, fără a include incandescenta. Dacă acest lucru va fi o strălucire roz sau scânteie, cu raze X vid tub este pierdut și nu este potrivit pentru utilizare. Tubul, care a păstrat vid de formare supus: setarea curentă 1-2 mA la o tensiune ridicată de aproximativ 1/3 din valoarea nominală și în termen de 30 până la 60 min. tensiune și curent este crescută treptat până la valorile de funcționare continuă, tubul de raze X în pașaport. În cazul în care operațiunea tub de raze X, este necesar să se respecte cu strictețe modul specificat în pașaportul său.

Tub de raze X - un dispozitiv electrovacuumă folosit pentru a genera razele X prin emisia de electroni de la catod, accentul
și accelerație într-un câmp electric de tensiune înaltă, urmată de fascicul decelerare de electroni pe anod oglinda. Ca urmare, o mare cantitate de flux de căldură de electroni la anodul tubului de raze X de frânare este eliberată și numai o cantitate mică de această energie este transformată în energie cu raze X (cm.).

De la descoperirea razelor X de Roentgen și începutul primului război mondial pentru raze X și X-ray folosit așa-numitul ion umplut cu gaz P. t. (Fig. 1), sunt fragile și dificil de gestionat. Lilienfeld (L. Lilienfeld) a propus R. t îmbunătățit. Electrodul intermediar, catod și o apă răcită (fig. 2). Cu toate acestea, de vid înaintat doi electrozi R. t. American Coolidge propus (W. D. Coolidge), treptat înlocuit toate celelalte R. t. Și este utilizat în diferite versiuni până în prezent.

Tub Modern cu raze X este o diodă vid de înaltă tensiune (cu doi electrozi - un anod și un catod). Catod R. t. Un filament refractar cuprinde, în mod tipic din tungsten. In tuburi cu raze x diagnostic bifocale destinate pentru diferite moduri de operare, catodul cuprinde două filamente pentru fiecare din focii. Filament, de obicei, realizate sub formă de spirală cilindrică sau plană (fig. 3, 1 și 2), respectiv, pentru linia sau focalizarea circular.

Tubul anod de raze X se face de obicei sub forma unui înveliș de cupru masiv cu fața la catod teșite fața de capăt, o grosime care este lipit de tungsten 2-2,5 mm placă de grosime (oglinda anod), o țintă care se concentrează fluxul de electroni de la catod, și astfel reprezintă , x-ray tub de focalizare. Nu există R. t. Pentru scopuri speciale, de exemplu pentru radioterapie intracavitară (Fig. 4), în care anodul este un cilindru gol cu ​​fund, introdus într-o cavitate corespunzătoare.

Pentru a crește rezoluția de tuburi tub cu focalizare curent cu raze X pentru diagnostic a primit prea multă atenție, deoarece va fi mai clar focalizarea imaginii cu raze X este mai clară.

La evaluarea proprietăților optice cu raze X R. t. Rețineți că valoarea critică nu este valabilă pe oglinda anod de focalizare, iar proiecția vizibilă a spotului focal în direcția fasciculului centrale, adică. E. eficiente dimensiuni ale focarului optic. Reducerea dimensiunilor focarului optic este atins prin reducerea unghiului de tăiere anod în raport cu fasciculul central.

Spre deosebire terapeutic R. t. (Fig. 5) prevăzut cu focalizare optică circulară sau eliptică, tuburi de diagnostic moderne au așa-numita linie de focalizare (Fig. 6). In tuburi din zona de focalizare a line- focalizarea efectivă, având o formă pătrată, de aproximativ 3 ori mai mică decât aria de focalizare real, având o formă dreptunghiulară. În aceleași proprietăți optice cu raze X ale puterii tubului de raze X focus line- este de aproximativ 2 ori mai mare decât cea a P. m. Un accent rotund.

Creșterea în continuare a capacității de diagnostic R. t. în tuburi cu atins un anod rotativ (fig. 7 și 8). In aceste tuburi cu raze X, cu un tungsten anod focus spectru linie solidă, întinsă de-a lungul întregii circumferințe, este montat pe axa lagărului rotativ, iar tubul catodic este deplasat în raport cu axa sa, astfel încât un electron concentrat fascicul lovește suprafața teșită întotdeauna oglinda anod. La rotirea anodului concentrat fascicul de electroni lovește porțiunea anod de focalizare în schimbare, valoarea efectivă a acestuia, adică. E. focalizare optică este, prin urmare, dimensiuni foarte mici (circa 1X1 mm, 2,5X2,5 mm). Deoarece viteza de rotație a anodului este suficient de mare (anodul este o continuare a axei de rotație a motorului la o viteză unghiulară de 2500 rot / min), capacitatea tubului la viteze de 0,1 secunde. poate ajunge la 40-50 kW.

O cantitate considerabilă de căldură generată la tubul de operare anod necesită răcire prin îndepărtarea căldurii de la anod în mediu. Acest lucru se realizează prin radiatorul de răcire a aerului (Figura 9), răcirea apei (Figura 10 și 11.) sau ulei de răcire (fig.12.).; Petrolul este atât un mediu izolator; răcirea uleiului este utilizat în mod obișnuit în așa-numitele elemente de curgere (vezi. Rentgenotechnika).

În legătură cu mai multe cereri de radiodiagnostic si radioterapie, tuburi cu raze X disponibile în prezent pentru diferite scopuri, care diferă atât de proiectare constructivă, iar amploarea, puterea, mijloacele de răcire și de protecție împotriva radiațiilor neutilizate. Simboluri de diferite tipuri de țevi este format dintr-o combinație de cifre și litere. Prima cifră - tub de putere maximă admisibilă (kW); prima literă identifică protecția împotriva radiațiilor (P - autofiletant ecranat, B - într-o carcasă de protecție, nu indică nici o literă de protecție); A doua literă identifică atribuire R. t (D - diagnosticare, T - terapie) .; a treia literă indică sistemul de răcire (K - radiator de răcire a aerului, M - ulei, - apă, fără litere medie de răcire prin radiație); ultima cifră corespunde tensiunii maxime anod admisă în kilovolți. De exemplu, 3-PM 2-100 - trehkilovattnaya tub de diagnosticare cu răcire ulei (calorifer) la 100 de metri pătrați pentru utilizare într-o carcasă de protecție (număr convențional de tip - 2); Tube - 1-T-1-200 - terapeutic neprotejat răcit prin radiație, o capacitate de 1 kW pentru tensiunea de 200 kV (număr de tip convențional - 1).

Indiferent de principiul general tub de raze X tip de operațiune este după cum urmează. Catod incandescent R. t. Cauzele emisiei thermionic de la catod, pentru a forma un nor așa-numitul electron. Prin includerea unei tensiuni înalte peste electrozii R. t. Electroni liberi de câmpul electric spre turma anod, decelerat pe oglinda sa, în care porțiunea de energie de frânare este convertită în radiație X.

Când tensiunea pe curentul de emisie tub cu raze X la primele creșteri abrupte datorită reducerii treptate a densității norului de electroni. Atunci când numărul de electroni produse la catod, devine egal cu numărul de electroni ajung la anod, o creștere suplimentară a tensiunii nu crește curentul care trece prin R. t. Și crește doar energia cinetică a electronilor ajunge la anod. Modul R. t. La care utilizarea tuturor electronilor generați la catod și o creștere suplimentară a tensiunii nu determină o creștere a curentului de anod, denumit curentul de saturație. Practic curent saturație i a atins un tuburi cu raze X pentru diagnostic cu σ-ordine potențiale diferențe de 10-20 kV (Fig. 13). De aceea, de obicei, R. T. Pentru cea mai mare parte funcționează în modul de saturație curent. Dacă este necesar, creșterea curentului anodic trebuie să crească în mod corespunzător curentul cu filament catod și creșterea tensiunii pentru a crea din nou un mod de saturație curent.

În procesul de producție industrială a R. t. A fost îndepărtat gaz la o presiune reziduală de 10 -6 -10 -7 Torr. Art. La acest grad de curgere în vid a curentului prin R. t. Datorită Substanțial numai emisie thermionic de la catod. Cu toate acestea, încălzirea excesivă a unor părți ale tubului, iar când acesta este pornit după o pauză lungă poate avea loc în ea gazul; in care efectul de ionizare are loc; tub cu raze X începe să se efectueze curent în ambele direcții. Instrumente de măsurare de pe panoul de control arată fluctuațiile ascuțite ale curentului anodic. Dacă un astfel de „gazyaschuyu“ R. t. Sub includ de înaltă tensiune fără încălzire catod, creează o descărcare în gaz stabil este însoțit de un tub de strălucire caracteristică. Acest telefon nu este potrivit pentru utilizare și trebuie înlocuită.

Fiecare nouă R. t. Înainte de a începe lucrul, verificați pe vid sub tensiune înaltă, fără a include încălzire și apoi supus „formare“. Pentru a face acest lucru, tensiunea de anod de aproximativ 1/3 din curentul nominal de 1-2 mA este setat. Apoi, timp de 30-60 minute. tensiune și curent este crescută treptat la valorile nominale modul în conformitate cu pașaportul P. t. prelungit Când funcționează R. t. este necesar să respecte cu strictețe modul specificat în pașaport.

Cm. Și cu raze X, mașini de radiații cu raze X.

Fig. 1. Tub de raze X Ionic cu răcire cu aer și un regenerator de gaz.
Fig. 2. Tub de raze X Lilienfeld.
Fig. 3. Catozii tuburi bifocale electronice cu raze X: 1 - cu două spirale cilindrice cu filament; 2 - cu două filamente spirale plate.
Fig. 4. Fixați tubul de raze X pentru radioterapie intracavitară: 1 - catod; 2 - tubul anod; 3 - fereastra de ieșire cu raze X; 4 - capacul anod; 5 - manta de apă; 6 - Răcire tuburi.
Fig. 5. Tub de raze X terapeutic cu un anod de tungsten masiv: 1 - catod; 2 - anod.
Fig. 6. Reprezentarea schematică a liniei în centrul tubului cu raze X de diagnostic: 1 - oglinda anod; 2 - focalizarea efectivă; 3 - un anod; 4 - fasciculul central; 5 - focalizare optică; 6 - axa tuburilor; 7 - catod.
Fig. 7. Un tub cu un anod disc rotativ 1 - catod; 2 - discul anod; 3 - disc de protecție; 4 - axa anodice; 5 - oțel motor de inducție cilindru-rotor.
Fig. 8. Reprezentarea schematică a focarului tubului cu un anod disc rotativ 1 - focalizarea efectivă; 2 - scanați-l; 3 - focalizare imediată; 4 - axa tuburilor; 5 - catod; 6 - focarului optic; 7 - anod.
Fig. 9. Un tub cu un radiator răcit cu aer.
Fig. 10. Tuburi anodice cu apă de răcire: 1 - tijă anod; 2 - rezervor cu apă de răcire.
Fig. 11. Anodul tubului, răcit cu apă curentă: 1 - racirea apei tubul de conectare.
Fig. tub de raze X 12. miniatural cu ulei de răcire pentru radiografia dentară.
Fig. Tub de raze X 13. Anodul caracteristic e: curent filament S'- la 3,8 o; S-filament la un curent de 3,4.

articole similare

• Tuburi cu raze X

• Tuburi cu raze X - studopediya

• Care este tubul de raze X și cum funcționează