15.06.2017
Рентгеновская трубка
Как работает рентгеновская трубка?
Рентгеновская трубка
При соприкосновении разогнанных до высокой скорости электронов с любым веществом образуются фотоны электромагнитного излучения. В результате взаимодействия электронов с металлом высокого атомарного веса образуется рентгеновское излучение.
Для получения рентгеновских лучей используется рентгеновская трубка. Она состоит из катода и анода в стеклянной колбе с вакуумом.
Нить накала катода при включении тока создает облако электронов (- заряд), которые отталкиваются от катода (- заряд). Направление электронам задает фокусирующая чашка. Электроны (- заряд) устремляются к аноду (+ заряд). При торможении электронов в материале анода возникает выделение тепла (99% энергии) и рентген (1% энергии).
Катод (- заряд)
Катод (- заряд) содержит вольфрамовую нить, скрученную в виде спирали около 1 мм диаметром и 10-15 мм длиной.
Нить закреплена в фокусирующей чашке, отстоящей на 2,5 см от анода (- заряд).
В современных рентгеновских трубках имеется малая нить для формирования малого фокусного пятна и большая нить для формирования большого фокусного пятна.
Работа рентгеновской трубки похожа на обычную лампу накаливания. В лампе подается электрический ток на спираль, которая сильно нагревается и начинает испускать свет и тепло. Только вольфрамовая спираль в рентгеновской трубке испускает еще электроны. Чем больше температура нити, тем большее количество электронов образуется у катода.
Анод (+ заряд)
Анод (+ заряд) может быть неподвижным и вращающимся.
Неподвижный анод используется в мобильных и стоматологических рентгенаппаратах, где не требуется делать много снимков за небольшое количество времени.
Подвижный анод делается в стационарных рентгеновских аппаратах, где планируется делать много рентгеновских снимков и требуется постоянно охлаждать анод.
Неподвижный анод – это обычно медный стержень, на котором закреплена вольфрамовая пластинка. Пластинка является мишенью для электронов. Размеры мишени 10х10 или 15х15 мм, толщина 3 мм.
Вольфрам плавится при температуре 3400 С и устойчив к перегреву. У вольфрама высокий атомарный номер по таблице Менделеева (74), поэтому он испускает большое количество рентгеновских лучей.
Место, куда ударяются электроны, называется действительным фокусным пятном. Именно отсюда генерируются рентгеновские лучи.
В маммографах и С-дугах используются мишени из молибдена для получения мягкого рентгеновского излучения 28-32 киловольтов и больших значений миллиампер-секунд.
Генерирование рентгеновского излучения.
При включении рентгеновского аппарата высокое напряжение в рентгеновской трубке вызывает образование на катоде (-) электронного облака (-), которое со скоростью света устремляется к аноду (+).
Чем больше киловольт (кВ), тем короче длина волны и больше энергия фотонов рентгеновского излучения. Чем больше напряжение (кВ), тем больше проникающая способность рентгеновского излучения, тем более толстый объект можно "пробить" рентгеном.
Когда электроны от катода (-) тормозятся в аноде (+), они способны вызвать рентгеновское излучение с разной длинной волны. Это называется спектр рентгеновского излучения. Для качественной рентгеновской картинки нас интересуют фотоны с перпендикулярным к детектору направлением движения и наиболее короткой длиной волны. Проблему фильтрации рентгеновского спектра частично решает рентгеновский растр.
Теги: лекция по рентгенологии
234567 Начало активности (дата): 15.06.2017 07:43:00
234567 Кем создан (ID): 982
234567 Ключевые слова: рентгеновская пленка
12354567899
