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X光機(jī)原理

作者:zhuwei0710 時(shí)間:2015-06-26 來(lái)源:電子產(chǎn)品世界 收藏

導(dǎo)讀:相信絕大多數(shù)同學(xué)都有在醫(yī)院拍過(guò)X光片的經(jīng)歷,不管是CR、DR、CT還是乳腺機(jī)、數(shù)字胃腸、血管造影(DSA)等,其核心結(jié)構(gòu)仍然是。的應(yīng)用已有數(shù)十年歷史,X線機(jī)的結(jié)構(gòu)和形式,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和使用要求的不同而有很大差別,但其產(chǎn)生X線的原理都是一樣的。下面就讓我們來(lái)認(rèn)識(shí)一下的基本結(jié)構(gòu)和原理。。。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/276368.htm

1. —簡(jiǎn)介

  X-ray是由倫琴教授在1895年所發(fā)現(xiàn),這種由真空管發(fā)出能穿透物體的輻射線,在電磁光譜上能量較可見(jiàn)光強(qiáng)、波長(zhǎng)較短、頻率較高。根據(jù)X線的產(chǎn)生原理,人們研制出了一整套將電能轉(zhuǎn)變?yōu)閄線能的裝置,該裝置是X線機(jī)中最重要的組成部分,能根據(jù)不同需要產(chǎn)生量和質(zhì)可隨意控制的X線束。

  X光機(jī)是產(chǎn)生X光的設(shè)備,其主要由X光球管和X光機(jī)電源以及控制電路等組成,高壓電源的高壓輸出端分別夾在陰極燈絲和陽(yáng)極靶兩端,提供一個(gè)高壓電場(chǎng)使燈絲上活躍的電子加速流向陽(yáng)極靶,形成一個(gè)高速的電子流,轟擊陽(yáng)極靶面后,99%轉(zhuǎn)化為熱量,1%由于康普頓效應(yīng)產(chǎn)生X射線。X光機(jī)廣泛應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生、科學(xué)教育、工業(yè)各個(gè)領(lǐng)域,如X光機(jī)可用于醫(yī)院協(xié)助醫(yī)生診斷疾病,用于工業(yè)的無(wú)損探傷,火車站和機(jī)場(chǎng)的安全檢查等等。

2. —結(jié)構(gòu)

  1) 電源電路:x線機(jī)的總電源。外電源經(jīng)電源開(kāi)關(guān),熔斷器后,使自耦變壓器得電。

  2) X線球管:X線球管可謂X線機(jī)的心臟,它是產(chǎn)生X線的關(guān)鍵部件。是一個(gè)高真空器件,產(chǎn)生X線的實(shí)質(zhì)是能量轉(zhuǎn)換,根據(jù)產(chǎn)生X線的條件,高速電子所攜帶的能量,在遭到急劇阻擋后,大部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?,很小的一部分能量轉(zhuǎn)變?yōu)閄線,X線球管是一個(gè)轉(zhuǎn)換效率極低的能量轉(zhuǎn)換元件,在此過(guò)程中大約有99%左右的能量被轉(zhuǎn)換成熱能而被浪費(fèi)掉,不僅如此,人們?yōu)榱私鉀Q這大量的熱帶來(lái)的問(wèn)題又投入了較大的精力去研究如何散熱,盡管如此,X線的作用和影響仍然是非常重要的。

  3) 高壓發(fā)生器:高壓發(fā)生器是X線機(jī)主機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分。它的作用,一是將由自耦變壓器輸入的初級(jí)交流低電壓升高數(shù)百倍,再經(jīng)整流后輸出,為X線管兩極提供直流高壓;二是將初級(jí)電路輸入的交流電壓降壓后輸出,為X線管燈絲提供加熱電流;三是完成管電壓、燈絲加熱電流在不同負(fù)載間的切換。

  4) 高壓絕緣電纜:在中、大型X線機(jī)中,高壓發(fā)生器和X線管是分離部件,兩者之間通過(guò)2根特制的導(dǎo)線連接在一起,這種輸送高壓的導(dǎo)線稱為高壓絕緣電纜。高壓電纜構(gòu)造上要求除具有一定的耐壓性能外,還要盡可能減少截面積,使其輕便和柔軟。

  5) 控制臺(tái):x線機(jī)基本電路中,結(jié)構(gòu)最復(fù)雜,各機(jī)型差異最大的。

  6) 機(jī)械裝置及輔助設(shè)備:主要是電動(dòng)診視床電路,x線管支持裝置電路,點(diǎn)片定位電路。

3. —工作原理

  利用X線具有穿透性、熒光性和攝影效應(yīng)的特性,使人體在介質(zhì)上形成影像,由于人體組織有密度和厚度的差別,當(dāng)X線穿透人體不同組織時(shí),X線被吸收的程度不同,所以到達(dá)介質(zhì)上的X線的量就有差異,形成黑白對(duì)比不同的影像。

  高速運(yùn)動(dòng)的電子與物體碰撞時(shí),發(fā)生能量轉(zhuǎn)換,電子的運(yùn)動(dòng)受阻失去動(dòng)能,其中99%的能量轉(zhuǎn)換為熱量,而1%的能量轉(zhuǎn)換為X射線。

  概括起來(lái),產(chǎn)生X線必須具備3個(gè)條件:

  1) 要有一個(gè)電子源。能根據(jù)需要,隨時(shí)提供足夠數(shù)量的電子,這些電子在電場(chǎng)作用下奔向陽(yáng)極,便形成管電流。這個(gè)電子源在陰極端。

  2) 要有一個(gè)能經(jīng)受高速電子撞擊而產(chǎn)生X線的靶,即陽(yáng)極。

  3) 高速電子流。為獲得高速電子流需具備2個(gè)條件,其一是有一個(gè)由高電壓產(chǎn)生的強(qiáng)電場(chǎng),使電子從中獲得高速運(yùn)動(dòng)的能量;其二是有一真空度較高的空間,以使電子在運(yùn)動(dòng)中不受氣體分子的阻擋和電離放電而降低能量,同時(shí),也能保護(hù)燈絲不致因氧化而被燒毀。

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