Курс медицинской рентгенологии. Физика и техника рентгеновых лучей. Часть 1. Глава 2

28.08.2022

Курс медицинской рентгенологии. Физика и техника рентгеновых лучей. Часть 1. Глава 2

Введение теории квантов позволило объяснить и связать между собой математически целый ряд явлений в области учения о лучистой энергии и в частности очень просто объяснить одну характерную особенность рентгеновского спектра — наличие так называемой пограничной длины волны.

Прив.-доц. Г. П. Тилик и Л. М. Шейнфайн

ВОЗНИКНОВЕНИЕ РЕНТГЕНОВЫХ ЛУЧЕЙ

В 1895 г. профессор Вюрцбургского университета Вильгельм Конрад Рентген открыл новый вид лучей, названных в его честь рентгеновыми. Эти лучи были получены им впервые при экспериментировании с трубкой Крукса. Хотя с тех пор источник рентгеновых лучей претерпел значительные изменения, принципиальные условия, необходимые для возникновения лучей, остались теми же и до настоящего времени: если пучку электронов — элементарным «атомам» отрицательного электричества — в вакууме придать большую скорость и затем произвести внезапную остановку электронов с помощью какого-нибудь препятствия, то в момент их удара о препятствие кинетическая энергия движения электронов превращается в тепло и частично в энергию рентгеновых лучей.

Таким образом для получения рентгеновых лучей необходимо, чтобы в рентгеновской трубке, изготовляемой чаще всего в виде полого стеклянного шара с двумя цилиндрическими стеклянными шейками, с большим внутренним разрежением, имелся источник электронов.

Высокое напряжение порядка нескольких десятков или сотен тысяч вольт, приложенное к двум металлическим электродам, впаянным в шейки трубки, — аноду и катоду, создает сильное электрическое поле внутри трубки, под действием которого электроны, как заряженные отрицательно частицы, начинают двигаться с большим ускорением к аноду трубки и, наконец, ударяясь о последний и быстро затормаживаясь, создают рентгеновы лучи.

Несмотря на то, что основные свойства рентгеновых лучей были установлены еще самим Рентгеном, их природа оставалась сравнительно долгое время неизвестной. Наряду с предположениями о корпускулярном строении лучей и рядом других воззрений на их природу вскоре после открытия возникла мысль о том, что они представляют собой электромагнитные колебания, аналогичные видимым световым лучам, но со значительно меньшими длинами волн.

В 1905 г. была доказана поляризация лучей и их способность распространяться со скоростью света. Окончательное подтверждение волновой природы лучей было получено в 1913 г., когда Фридриху Кнопингу и Лауэ на опыте удалось доказать их способность интерферировать при прохождении через кристаллическую решетку.

Электромагнитные волновые колебания, т. е. колебания электрических и магнитных полей, происходящие в поперечном направлении к линии их распространения, характеризуются тремя величинами: своей скоростью распространения «с», равной скорости света (3.1010см, т. е. 300 000 км в секунду), длиной волны «Х»,т. е. расстоянием между гребнями или впадинами двух смежных волн, и своей частотой «у», т. е. количеством волн, проходящих через данную точку в единицу времени — в течение одной секунды.

Эти величины связаны между собой следующим образом:

с = v*х

Длина волны рентгеновых лучей выражается обычно в онгстремах (1А = 10'8с.к1); частота волны определяется в герцах или килогерцах (тысячах герц).

Из приведенного выражения следует, что чем больше частота колебаний (v), тем короче длина волны (x), и наоборот.

Область электромагнитных волновых колебаний чрезвычайно обширна. Они известны нам и проявляются в виде видимых световых лучей, невидимых инфракрасных и ультрафиолетовых лучей, радиоволн, гамма-лучей радия, рентгеновых лучей и т. д. Процессы возникновения этих колебаний и их проявления различны, но вместе с тем все они обладают одной и той же природой — являются электромагнитными колебаниями, отличающимися друг от друга лишь частотой колебаний и длиной волны.

Располагая все эти волны в ряд, в порядке постепенного увеличения или уменьшения длины волн, мы получим так называемый спектр электромагнитных колебаний.

Границы между теми или иными видами колебаний не могут быть установлены точно, ибо некоторые пограничные области являются еще мало исследованными и к тому же некоторые лучи, как, например, лучи, обладающие свойствами 7-лучей радия, могут быть получены теми же способами, как и рентгеновы лучи.

Как видно из приведенной таблицы, диапазон длин волн рентгеновых лучей не велик — от 0,03 до 15 онгстрем. Однако в зависимости от того, относится ли интересующее нас рентгеновское излучение к коротковолновой или длинноволновой части спектра, основное свойство рентгеновых лучей — их пронизывающая способность — сильно меняется.

Лучи с короткой длиной волны, так называемые жесткие лучи, могут проходить через вещества, ослабляясь и поглощаясь в небольшой степени. Длинноволновые же лучи, или так называемые мягкие лучи, обладают малой проникающей способностью и поглощаются в тонких слоях вещества. Поэтому, желая охарактеризовать рентгеновское излучение, надо всегда указывать длину волны или какую-нибудь иную величину, связанную с длиной волны простой зависимостью, например величину электрического напряжения, приложенного к рентгеновской трубке.

Лучи, используемые при рентгенодиагностике, обладают длинами волн от 0,1 до 0,3 онгстрем [120 до 40 киловольт (kV)1], а при рентгенотерапии — от 0,03 до 3 онгстрем (400 до 4 kV). Лучи с длиной волны, большей 3 онгстрем, практического применения не имеют.

Существующий взгляд на электромагнитные колебания как на явление, которое происходит в виде непрерывного волнового процесса, не оказался состоятельным при объяснении некоторых физических явлений, например излучения абсолютно-черного тела и фотоэлектрического эффекта.

Поэтому М. Планком была разработана теория, заключающаяся в том, что лучистая энергия — энергия электромагнитных колебаний — излучается и поглощается не в любых количествах, а лишь в определенных количествах, пачками, так называемыми квантам и. Энергия таких квантов различна в зависимости от частоты колебаний излучения и равна 5,66*10-27 эргов, где h — некоторая постоянная (постоянная Планка, равная 5,66-10'27 эргов в секунду) — частота колебаний. Следовательно, чем больше частота колебаний (или меньше длина волны), тем больше энергия каждого кванта излучения.

Введение теории квантов позволило объяснить и связать между собой математически целый ряд явлений в области учения о лучистой энергии и в частности очень просто объяснить одну характерную особенность рентгеновского спектра — наличие так называемой пограничной длины волны.

Излучение, создаваемое рентгеновской трубкой, не является монохроматическим, а состоит из пучка смешанных лучей с различными длинами волн и может быть разложено в спектр, аналогично спектру световых лучей. Интенсивности лучей разных длин волн, входящих в спектр, отличаются друг от друга. Если мы графически изобразим зависимость интенсивности волн, входящих в спектр, от длин воли, то мы получим кривую, изображенную на рис. 1.

Как видно, эта кривая отличается от белого спектра видимых лучей тем, что она имеет со стороны своей коротковолновой (левой) части определенную границу. Волна, образующая эту границу, и называется «пограничной» волной. На длинноволновой же стороне не имеется определенного конца кривой.

Площадь, ограниченная кривой и горизонтальной осью, пропорциональна интенсивности всего излучения.

То обстоятельство, что излучение рентгеновской трубки не является монохроматическим и спектр излучения имеет резкую границу, может быть объяснено следующим образом: электроны, получающие в рентгеновской трубке под действием электрического поля некоторое ускорение, приобретают перед тем, как удариться об анод трубки, определенную живую силу. Аналогично тому, как камень, брошенный с некоторой высоты на землю, приобретает в поле земного тяготения живую силу, тем большую, чем больше высота его падения, так и электрон, попав в электрическое силовое поле, приобретает тем большую скорость и живую силу, чем больше сила этого поля или чем больше напряжение, приложенное к электродам трубки.

Все электроны обладают при данном напряжении одинаковой живой силой. Однако не все электроны останавливаются, ударяясь об анод трубки, сразу. Те из них, которые, ударившись о первый встретившийся нм на пути атом вещества анода, затормаживаются сразу, превращают всю свою кинетическую энергию — живую силу — в энергию рентгеновых лучей.

Эта длина волны и будет та наиболее короткая, «пограничная», длина волны, на которой спектр лучей резко обрывается.

Отсюда следует, что должна существовать прямая зависимость между напряжением, приложенным к трубке, кинетической энергией электронов в момент их удара об анод, и пограничной длиной волны рентгеновского спектра. Она выражается следующей формулой.

где >0 — длина пограничной волны в онгстремах, а U — наппяжение приложенное к трубке, в киловольтах (тысячах вольт)

Багодаря существованию такой простой зависимости между длиной волныи напряжением часто характеризуют полученное излучение не длиной волны и частотой, а величиной напряжения в киловольтах, приложенного к трубке, при котором данное излучение было получено.

Большая же часть электронов затормаживается в рентгеновской трубке не сразу, а лишь после столкновения с несколькими атомами, углубляясь в вещество анода трубки. Так как при этих промежуточных ударах электроны теряют свою живую силу по частям, то и энергия квантов образующихся рентгеновых лучен должна быть меньшая, чем энергия лучей, образовавшихся при моментальном торможении электронов. Следовательно остальные кванты должны быть меньше, чем //v0, и поэтому частота остальных лучей должна быть также меньше v0, а длина волны — больше чем Х0.

Опыт показывает, что вообще из всех ударившихся об анод трубки электронов только небольшая часть в состоянии преобразовать свою кинетическую энергию в лучистую. Лишь приблизительно 0,1% электрической энергии,сообщенной рентгеновской трубке, превращается в энергию рентгеновых лучей.

Остальная часть превращается в тепло, сообщаемое аноду трубки.

Из этого видно, что рентгеновская трубка является вообще очень плохим преобразователем энергии, т. е. работает с очень низким коэффициентом полезного действия.

Из кривой спектрального распределения интенсивности излучения рентгеновской трубки, полученной при каком-то определенном напряжении на трубке, например при 100 kV (рис. 2), видно, что максимум интенсивности находится на коротковолновой (левой) стороне спектра.

Если напряжение на трубке увеличить, например удвоить, то кривая распределения интенсивности (200 kV на рис. 2) изменится: пограничная длина волны тогда становится меньше, максимум интенсивности смещается еще более в коротковолновую часть, а площадь, ограниченная кривой интенсивности и горизонтальной осью, становится в 4 раза больше.

Последнее свидетельствует о том, что интенсивность всего излучения стала в 4 раза больше, т. е. что она меняется пропорционально квадрату напряжения, приложенного к трубке.

При сравнении кривых распределения интенсивности, полученных при 100 и 200 киловольт, видно, что мягкие длинноволновые лучи, полученные при меньшем напряжении на трубке, образуются также и при увеличении напряжения, только во втором случае они обладают интенсивностью большей, чем в первом.

Регулировка при одном и том же напряжении величины тока, протекающего через рентгеновскую трубку, меняет в пропорциональной зависимости в интенсивность всего излучения.

Действительно, интенсивность излучения должна зависеть не только от скорости, с которой электроны ударяются об анод трубки, но и от чиста их. Количество же перенесенных в трубке электронов определяет собой величину силы тока, протекающего через трубку, где каждый электрон является носителем определенного количества электричества.

Например при силе тока в 1 миллиампер (одна тысячная ампера) в течение секунды должно быть перенесено 62,8-1014 электронов.

Опытным путем было установлено, что интенсивность излучения при заданном напряжении и силе тока прямо пропорциональна атомному номеру вещества анода.

Следовательно для повышения коэффициента полезного действия рентгеновых трубок нужно аноды трубок делать из вещества с большим атомным номером. В медицинских трубках применяют обычно вольфрам.

Таким образом ясно, что изменение интенсивности излучения рентгеновской трубки может быть достигнуто как изменением силы тока, протекающего через трубку, так и изменением напряжения. Второй фактор влияет в большей степени, ибо интенсивность зависит от квадрата напряжения. Однако далеко не всегда можно этим фактором пользоваться: ведь чем больше напряжение, приложенное к трубке, тем больше максимум интенсивности, и пограничная волна смещается в сторону коротких волн, т. е. тем жестче становится излучение и тем больше его проникающая способность.

Из дальнейшего же будет видно, что для целого ряда диагностических исследований необходимо применять лучи определенной жесткости, т. е. при этом приходится подводить к трубке определенное напряжение, которое уже менять нельзя. В таких случаях интенсивность может изменяться только за счет изменения силы тока, протекающего через трубку.

Необходимо упомянуть, что рентгеновская трубка создает, кроме непрерывного излучения, спектральное распределение интенсивности которого изображено на рис. 1 и 2, еще так называемое характеристическое излучение. Спектр последнего накладывается на основной, непрерывный, в виде линейчатых усилений интенсивности некоторых длин волн.

Это излучение названо характеристическим потому, что его линии зависят исключительно от вещества анода трубки, т. е. характерны для данного вещества. В медицинской рентгенологии характеристическое излучение трубок практического значения не получило.

СВОЙСТВА РЕНТГЕНОВЫХ ЛУЧЕЙ

Вся рентгенодиагностика — просвечивание и снимки больных — основана на присущих рентгеновым лучам основных свойствах: проходить через различные вещества, в том числе и непрозрачные для лучей видимого света; оказывать фотохимическое действие на пленку или пластину покрытую светочувствительным слоем; вызывать люминесценцию некоторых веществ, например платиносинеродистого бария.

Рентгенотерапия основана на свойстве рентгеновых лучей оказывать биологическое действие на живые клетки и ткани при поглощении последними лучей. Свойство рентгеновых лучей ионизировать газы, т. е. делать их электропроводящими, используется в современной рентгенотехнике в целях измерения количества лучей, падающих и проходящих через облучаемый объект.

Тепло, выделяемое в телах при поглощении ими рентгеновых лучей, настолько незначительно, что изменение температуры тел с трудом поддается измерению. Поэтому практического применения тепловое действие рентгеновых лучей не имеет.

Любое из действий, производимых рентгеновыми лучами — тепловое, фотохимическое, световозбуждающее, фотоэлектрическое и биологическое — может иметь место только тогда, когда лучи в какой-то степени поглощаются в веществе, в котором эти действия проявляются. В этих случаях сообщаемая веществу лучистая энергия превращается в энергию других видов — тепловую, химическую и т. д. Следовательно, энергия лучей, проходящих через вещество, должна в какой-то степени ослабиться.

Величина ослабления и связанные с процессом ослабления явления подчинены различным законам, к рассмотрению которых мы и перейдем.

Различают пространственное ослабление и ослабление физическое.

Пространственное ослабление рентгеновского излучения происходит так же, как и световых лучей. Поясним это (рис. 3).

Пусть пучок лучей, выходящий из точки F, падает на плоскость величиной S1, находящуюся на расстояния d от точки F, н затем попадает на плоскость S2, удаленную от точки F на двойном расстоянии 2d. Вследствие того, что вторая плоскость S2 в 4 раза больше первой, на каждую четверть второй плоскости падает в 4 раза меньшее количество лучей, чем на плоскость Sv Таким образом при удвоении расстояния на плоскости той же величины S падает одна четверть количества лучей, т. е. интенсивность излучения уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния от источника лучей до облучаемой поверхности.

Переходя к рассмотрению явления физического ослабления рентгеновского излучения, допустим сперва, что мы имеем дело с пучком монохроматических лучей, т. е. лучей одной длины волны. Пучок таких лучей падает с интенсивностью, например, 100 каких-то единиц на пластинку некоторого вещества толщиной 5см. Если бы мы могли поставить какой-нибудь прибор, измеряющий интенсивность излучения, вышедшего через толщину первого сантиметра этого вещества, то оказалось бы, что интенсивность излучения уменьшилась, например на 30%.

Тогда, начиная со второго сантиметра вещества, дальше будет проходить уже излучение с интенсивностью в 70 единиц.

Измерение за вторым слоем, т. е. за толщиной слоя второго сантиметра, опять покажет ослабление на 300, следовательно интенсивность получения, падающего на третий слои, будет равна уже 49 единицам. Все остальные слои поглощают все тот же процент падающей энергии. В конце концов из тела выйдет излучение с интенсивностью, равной лишь 16,8 единицам.

Из приведенного примера следует, что величина ослабления рентгеновского излучения зависит от толщины вещества, через которое лучи проходят, и что однородный пучок лучей поглощается в каждом сантиметре вещества в одинаковой степени.

Выше мы видели, что рентгеновская трубка создает неоднородное излучение, состоящее из лучей с разными длинами волн. Если применить только что приведенный вывод к каждой длине волны в отдельности, то окажется, что лучи более жесткие (обладающие меньшей длиной волны), чем луч, взятый в предыдущем примере, будут ослабляться в каждом сантиметре того же вещества не на 30%, а в меньшей мере, лучи же менее жесткие — в большей. Возьмем из всего спектра еще два луча, один более жесткий, который ослабится в каждом сантиметре того же вещества, например, на 10%, другом — более мягкий, ослабляемый на 90%. Тогда, полагая, что интенсивность каждого падающего на пластинку луча равна 100 единицам, мы получим, что интенсивность более жесткого луча при выходе будет равна 59 единицам, а второго — лишь 0,001 единицам.

Отсюда следует, что интенсивность длинноволновой части спектра излучения трубки ослабляется по мере прохождения через какое-нибудь вещество в большей степени, чем коротковолновой части. Это означает, что процесс ослабления связан с изменением состава лучей —качества получения. По мере прохождения через вещество излучение становится все более однородным и жестким.

Из приведенного примера видно, что в то время как из трех лучей различной длины волны, выбранных нами произвольно из всего спектра излучаемых трубкой волн, два более жестких луча, пройдя через тело, обладают еще некоторой интенсивностью (59 и 16,8 единиц), интенсивность третьего луча практически ничтожна.

При рентгенодиагностике важно, чтобы излучение, проходящее через исследуемую часть тела больного, было бы в нем ослаблено лишь настолько, чтобы в дальнейшем, падая на фотопленку или экран для просвечивания, оно могло дать изображение исследуемого органа, т. е. обладало еще достаточной энергией, необходимой для фотохимического процесса или явления люминесценции. Очевидно, что наиболее мягкие лучи, которые выйдут из тела больного со слишком незначительной интенсивностью, никакого дальнейшего эффекта произвести не смогут, зато, поглотившись в теле больного, вызовут в нем ненужное и даже вредное биологическое действие. Следовательно эти мягкие лучи должны быть предварительно, сразу же по выходе из трубки, поглощены каким-нибудь другим телом, так называемым фильтром.

В качестве фильтров применяют в рентгенодиагностике пластины из чистого алюминия толщиной в 0,5 и 1 мм, которые ставятся перед рентгеновской трубкой в месте выхода пучка лучей.

Фильтрация лучей производится также обязательно и при терапии, когда требуется, чтобы лучи поглощались для оказания биологического действия в глубине тела больного (средняя и глубокая терапия) вся остальная часть тела, расположенная между трубкой и облучаемым очагом, была бы подвержена возможно меньшему воздействию лучей. В зависимости от того, на какой глубине облучаемого тела должно проявиться биологическое действие лучей, определяют необходимую жесткость излучения, подводя к рентгеновской трубке напряжение соответствующей величины, и по возможности стремятся отфильтровать псе более мягкие лучи, даваемые трубкой.

На рис. 4 изображены кривые, показывающие изменение интенсивности излучения но спектру и составу лучей при применении алюминиевых фильтров различной толщины.

Напряжение на трубке во всех случаях равно 200 kV. Из рис. 4 видно, что при фильтре 10 мм используется излучение с длинами волн от 0,06 до 0.4 онгстрем, а при фильтре 1 мм — от 0,06 до 0,72 онгстрем.

В первом случае излучение — более однородное, чем во втором.

Одновременно заметим, что интенсивность всего излучения при 10 мм А1 приблизительно в 3,5 раза меньше, чем во втором случае.

Если пропустить несколько пучков рентгеновых лучей одинаковой интенсивности через слои различных веществ одинаковой толщины, например, через пластину алюминия, пластину меди, слой поды и т. д., то ослабление этих пучков будет сильно отличаться друг от друга. Оно будет тем сильнее, чем выше атомный вес взятого вещества. Оно зависит также от плотности вещества. Например слой водяного пара ослабляет в значительно меньшей степени, чем слой воды той же толщины.

Наличие зависимости ослабления интенсивности излучения от рода поглощающего вещества и его плотности имеет огромное значение для рентгенологического исследования.

Кости, например, состоят из вещества с более высокими атомными весами и обладают большей плотностью, чем так называемые мягкие ткани человеческого тела. Поэтому ослабление интенсивности излучения в костях будет гораздо больше, чем в мягких тканях.

Если теперь пропустить пучок рентгеновых лучей через человеческое тело, то часть пучка, пройдя через расположенные друг за другом кость и слой мягких тканей, выйдет наружу с меньшей интенсивностью, чем другая часть пучка, прошедшая только через мягкие ткани. Первая часть пучка, попадая дальше на фотографическую пленку или экран для просвечивания, вызовет поэтому меньшее почернение светочувствительного слоя пленки пли меньшую яркость свечения экрана, чем вторая часть.

Следовательно на экране и пленке мы увидим места с различной степенью почернения и с различной яркостью свечения их взаимное расположения , очевидно, должно соответствовать теневому изображению органов исследуемого тела, отличающихся друг от друга различными атомными весами и плотностью.

Распознавание и диференцировка исследуемых органов про исходит тем легче, чем больше их изображения на пленке или экране отличаются друг от друга по величине почернения или свечения, т. е. чем они контрастнее, а также чем резче они друг от друга ограничены.

Резкость изображения, как мы увидим из дальнейшего, зависит как от оптических свойств рентгеновской трубки, так и от взаиморасположения трубки, исследуемого объекта и экрана или пленки. На резкости изображения сказывается также наличие рассеянных лучей.

Контрастность изображения зависит от жесткости примененных лучей. Для пояснения этого допустим, что луч определен ной длины волны сохраняет после прохождения слоя мягких тканей 60% от первоначальной интенсивности, а пройдя слой кости, лишь 2%. Тогда разница между почернениями частей пленок, расположенных за костью и мягкой тканью, будет равна 30. Более жесткие лучи, имеющиеся в спектре излучения, ослабятся в меньшей степени как в мягкой ткани, так и в кости 1)например интенсивность пройденных лучей будет 90% и 45%, разница

2), а менее жесткие лучи ослабятся значительно сильнее, особенно в кости (интенсивность пройденных лучей будет, например, 40% и 0,2%, разница 400).

Таким образом мы видим, что контрастность между изображениями кости и мягкой ткани будет для жесткого луча равна лишь 2, для менее жесткого — 30, и, наконец, для мягкого — 400. Отсюда следует, что контрастность полученного при просвечивании и на снимках изображения будет тем больше, чем меньше жесткость излучения или чем меньше напряжение, приложенное к рентгеновской трубке.

При этом необходимо учитывать, что интенсивность рентгеновского излучения прямо пропорциональна квадрату напряжения приложенного к трубке, и силе протекающего через нее тока (в первой степени).

Следовательно применяя для получения более контрастных небольшие напряжения, мы сильно уменьшаем интенсивность всего излучения трубки. Кроме того, в этом случае большая часть энергии излучения будет поглощаться телом больного.

В результате интенсивность лучей, попавших на пленку, может оказаться чрезмерно малой, и для получения необходимой степени почернения приходится сильно увеличивать время экспозиции. Так как последнее не всегда допустимо, то необходимо усиливать интенсивность излучения трубки за счет увеличения силы тока в ней.

В случаях, когда исследуемый объект состоит из органов, сильно отличающихся друг от друга но атомным весам и плотностям, достаточная контрастность изображения может быть получена и при более жестком излучении. В этих случаях можно уменьшать силу тока трубки и продолжительность экспозиции.

До сих пор мы рассматривали процессы ослабления энергии рентгеновых лучей, не вдаваясь в характер самого явления. Еще сам Рентген установил, что ослабление интенсивности лучей при прохождении через вещество складывается из двух явлений: поглощения и рассеяния излучения. Интересно провести сравнение и, отчасти, аналогию между прохождением видимых и рентгеновых лучей через вещество. При прохождении видимых лучей через прозрачную стеклянную пластину их энергия несколько уменьшается за счет выделения тепла в стекле. Изменения же состава лучей, т. е. цвета, мы практически не наблюдаем. Прохождение же рентгеновых лучей через какое-нибудь тело сопровождается не только уменьшением их энергии за счет поглощения, но и изменение м качества излучения. Оно становится более жестким за счет более сильного поглощения длинноволновой части своего спектра. Если бы такое же явление произошло со световыми лучами, они показались бы нам «посиневшими».

Иной характер имеют явления, сопровождающие прохождение видимых лучей через матовое или молочное стекло. В этом случае наблюдается, наряду с поглощением, еще рассеяние лучей во все стороны.

Само стекло кажется излучающим лучи. Аналогичные явления происходят и с рентгеновыми лучами, но, в отличие от видимых лучей, рассеивание рентгеновых лучей происходит при прохождении через все вещества.

Таким образом мы видим, что ослабление рентгеновых лучей при прохождении через тела заключается в суммарном действии двух процессов — поглощения и рассеяния.

Величина поглощения характеризуется так называемым коэффициентом поглощения, который зависит от длины волны лучей и атомного номера поглощающего вещества. Но одно и то же вещество, находясь в газообразном, жидком или твердом состоянии, т. е. обладая различной плотностью., поглощает также различное количество лучей. Это вполне понятно, ибо при твердом состоянии вещества его атомы расположены плотнее, чем при жидком или газообразном состоянии, и поэтому в первом случае поглощение лучей должно быть больше, чем в остальных. Для того же, чтобы можно было сравнивать между собой поглощающие свойства различных веществ, при этом относя эти свойства к самим веществам независимо от их состояния, необходимо коэффициент поглощения отнести к одному и тому же количеству атомов в единице объема, т. е. к одной плотности.

Для этого обычно пользуются так называемым массовым коэффициентом поглощения, представляющим собой отношение коэффициента поглощения к плотности вещества — р

Измерениями установлено, что этот коэффициент пропорционален атомному номеру вещества в третьей степени и длине волны в третьей степени.

Для сложных веществ, если известен их химический состав, может быть подсчитан так называемый эффективный атомный номер. Для воды, например, он равен 7,43, для воздуха — 7,69.

Опытным путем было установлено, что массовый коэффициент поглощения — равен для воды 2,5 X3, для жировых веществ 1,6 Xs, для мускулов 2,2 X3, для костей 11,0 X3.

Величина рассеяния характеризуется так называемым массовым коэффицентом рассеяния— Р

Важно отметить, что этот коэффициент практически не зависит от длины волны рентгеновых лучей, а пропорционален атомному номеру вещества, разделенному на его атомный вес.

Так как для веществ, входящих в состав человеческого тела, последняя величина очень мало меняется, то массовый коэффициент рассеяния, как это установлено опытом, одинаков для крови, жировых веществ, мускулов и костей и равен приблизительно 0,18.

Рассматривая совокупное действие рассеяния и поглощения, мы видим, что первое не зависит от длины волны, второе же — в известной степени зависит (пропорционально X3).

Поэтому при применении мягких лучей поглощение сильно преобладает над рассеянием, и последним можно пренебречь. В случае же жесткого излучения поглощение сильно уменьшается, и ослабление интенсивности излучения происходит за счет преобладающего процесса рассеяния.

Например, для мускулов, имеющих массовый коэффициент ослабления — 2,2 X3 Р-f 0,18 при X = 0,6 онгстрем (напряжение на трубке равно 20,6kV), т. е. при очень небольшой жесткости луча, 72,5% всего ослабления происходит за счет поглощения, а 27,5%— за счет рассеяния. При X = 0,25 онгстрем (напряжение на трубке равно 49,4 kV) 84%всего ослабления происходит за счет рассеяния. 16% — за счет поглощения.

Количество лучей, рассеиваемых телами, при прохождении через них рентгеновых лучей, зависит также от объема тела, подвергаемого облучению. Чем последний больше, тем больше рассеяние.

Поэтому необходимо при рентгенодиагностике стремиться к тому, чтобы толщина облучаемого объекта была по возможности меньше. Это достигается сжиманием его с помощью так называемых компрессионных тубусов. Одновременно диафрагмированием уменьшают величину пучка рентгеновых лучей настолько, чтобы облучению подвергался лишь минимально необходимый исследуемый участок

Лучи рассеяния распространяются от каждой точки, где они образуются, во все стороны. Вследствие этого они падают на рентгеновскую пленку или экран для просвечивания главным образом в косом направлении, делая изображение, получившееся от действия прямого пучка лучей, менее резким и контрастным. Лучшим средством борьбы с ними являются так называемые Букки-бленды, представляющие собой ряд тонких (толщина около 1 мм) свинцовых полосок высотой около 20 мм, расположенных вертикально и на некотором расстоянии друг от друга. Прямые лучи, излучаемые рентгеновской трубкой, проходят главным образом между свинцовыми пластинками, рассеянные же лучи поглощаются в них. Так как такая решетка из свинца, будучи расположена между исследуемым телом и пленкой или экраном, дает свое собственное изображение, то при снимках делают всю систему подвижной, благодаря чему изображения решетки на пленке не получаются. При просвечивании же употребляют обычно неподвижные, так называемые сотовые бленды.

Необходимо иметь в виду, что при снимках с подвижными Букки-блендами часть прямого пучка лучей все же поглощается в решетках бленды, и поэтому необходимо повышать интенсивность рентгеновского излучения или увеличивать время экспозиции в 2—3 раза.

РЕНТГЕНОВСКИЕ ТРУБКИ

Для того, чтобы в рентгеновской трубке могли образоваться рентгеновы лучи, нужно, как было указано выше, чтобы пучок электронов, летящий с большой скоростью, ударился о какое-нибудь препятствие.

В рентгеновской трубке классического типа, так называемой газовой или ионной трубке, электроны выбиваются из металлической катодной чашки под действием бомбардировки положительными ионами. Последние же образуются в трубке благодаря ионизации воздуха, находящегося в ней под весьма небольшим давлением, при приключении постоянного тока высокого напряжения. Из-за невозможности в трубках этого типа регулировать независимо друг от друга силу тока, проходящего через трубку, и напряжение, приложенное к ней, и вообще неустойчивости их работы, они были за последнее десятилетие совершенно вытеснены электронными трубками, называемыми по имени их изобретателя также трубками Кулицжа.

Главное отличие трубки Кулиджа от ионной заключается в том, что в трубке Кулиджа должен быть создан наибольший технически возможный вакуум (давление порядка 1. 10'° мм ртутного столба), источником же электронов служит специальная накаливаемая нить, помещенная внутри трубки.

Современные трубки Кулиджа отличаются в зависимости от их назначения, мощности и напряжения большим разнообразием типов. Но все же основными их частями являются само тело трубки — стеклянная колба, металлический анод или антикатод и нить накала—катод. Наиболее простой и распространенный тип трубки (рис. 6) представляет собой стеклянную шаровую колбу диаметром около 10 см с двумя цилиндрическими шейками — анодной и катодной. В катодную шейку впаян держатель нити накала, в анодную — металлический стержень, служащий препятствием для движения электронов-анод.

Нить накала представляет собой тонкую вольфрамовую проволоку, свитую в виде плоской или цилиндрической спирали. При пускании через нее тока она накаливается наподобие нити электрической лампочки. Из накаленной же нити непрерывно вырываются электроны, которые переносятся, а анод трубки силами электрического поля, создаваемого при подводке к трубке постоянного тока высокого напряжения. Начиная с некоторой степени накаливания нити число излучаемых ею электронов очень резко возрастает вместо с у наличением ее температуры. Так как сила тока, проходящего через трубку—тока эмиссии, зависит от числа перенесенных от нити (катода) на анод электронов, то, очевидно, изменение этого тока должно производиться регулированием температуры инти.

Накаливание нити производится электрическим током низкого напряжения (около 8 V, 3—4,5 Л), получаемым от специального источника — трансформатора накала. Меняя силу тока, протекающего через нить — накального тока, регулируют температуру нити и количество излучаемых ею электронов, т. е. ток эмиссии.

Важно здесь же подчеркнуть, что сила тока эмиссии, таким образом, не зависит от величины напряжения, приложенного к трубке (по крайней мере в пределах напряжений, применяемых в рентгеновской практике), а лишь от величины тока накала. Следовательно регулирование напряжения, приложенного к трубке Кулиджа, и силы тока, протекающего через нее, может производиться независимо друг от друга.

Как выше было указано, к числу факторов, влияющих на резкость рентгеновского изображения, относятся оптические свойства рентгеновских трубок. Последние же определяются размерами той части поверхности анода (антикатода), на которой генерируются рентгеновы лучи, или, что то же, величиной площади, на которую падают электроны, излучаемые нитью накала. Этот участок анодной поверхности называется фокусом трубки. Чем фокус трубки меньше, тем больше величина источника лучей приближается к точечной и тем лучше становятся оптические свойства трубки.

Излучаемые нитью электроны вылетают широким пучком по направлению к аноду. Для того, чтобы они концентрировались лишь на небольшом участке анодной поверхности, нить накала помещается на некоторую глубину, в небольшой молибденовый цилиндр или корытце.

Мы обращали внимание на то, что лишь незначительная часть кинетической энергии электронов (всего только доля процента), превращается при их столкновении с анодом, при их резком торможении, в энергию рентгеновых лучей. Можно считать, что эта энергия движения почти целиком превращается в тепловую энергию, которая выделяется на участке анода, подвергаемом электронной бомбардировке, — па фокусном пятне анода. Так как величину фокусного пятна стремятся, в целях улучшения оптических качеств трубки, по возможности уменьшать, то все тепло рассеивается на очень небольшом участке, и анод может очень быстро перегреться, накалиться и даже расплавиться. Поэтому надо аноды трубок делать из веществ тугоплавких, обладающих к тому же хорошей теплопроводностью. Кроме того, для повышения интенсивности излучения они должны обладать большим атомным номером. Этим условиям наилучшим образом удовлетворяет вольфрам, который во всех медицинских трубках и применяется для изготовления той части анода, в которой находится фокусное пятно, так называемое зеркало анода.

В терапевтических трубках анод делается в виде небольшой вольфрамовой пластинки, укрепленной на молибденовых ножках, впаянных в стеклянную анодную шейку трубки.

Изготовляются также терапевтические трубки с анодом в виде массивного вольфрамового блока, оттянутый конец которого впаивается в шейку трубки.

Если при работе трубки не принимать мер к охлаждению анода, то вскоре произошло бы его расплавление и, следовательно, гибель трубки. Известно, что отдача тепла раскаленных тел происходит благодаря лучеиспусканию, причем величина охлаждения пропорциональна четвертой степени абсолютной температуры раскаленного тела. Этот принцип охлаждения применен и в терапевтических трубках. Вольфрамовый анод должен быть доведен электронной бомбардировкой до состояния белого каления и оставаться в таком состоянии в продолжение всего времени нагрузки.

Очевидно, что сила тока, протекающего через рентгеновскую трубку, должна быть ограничена такой величиной, чтобы между количеством рассеиваемого на аноде тепла и отдаваемого лучеиспусканием установилось равновесие. При увеличении тока против допускаемой величины, т. е. при перегрузке трубки, отдача тепла излучением может стать меньше количества выделяемого тепла, и в таком случае анод перекалится и расплавится. Терапевтические трубки завода «Светлана» допускают нагрузку до 4 А при 200 kV в течение длительного времени.

Так как в терапии не требуется, чтобы трубки обладали хорошими оптическими качествами, то в целях более равномерного распределения тепла по поверхности анода терапевтические трубки делаются с большим фокусом. Следовательно такие трубки для рентгенодиагностики, в частности для просвечивания, непригодны.

Луч и, генерируемые трубкой, распространяются во все стороны, но обладают максимальной интенсивностью в направлении, перпендикулярном к анодному зеркалу. Из всего генерируемого треской излучения используется лишь небольшой пучок в объеме конуса с осью, перпендикулярной оси трубки, и проходящий через центр фокуса трубки. Луч, совпадающий с осью этого конуса, называется центральным лучом.

Остальная часть излучения, как практически ненужная и вредная, должна быть по возможности поглощена с помощью специальных защитных устройств.

Для того, чтобы в направлении центрального луча интенсивность излучения была наибольшей, зеркало анода располагают под углом 45° к оси трубки.

Аноды диагностических трубок конструируются иначе, чем аноды терапевтических. В наиболее распространенном типе дна гностической трубки, обладающей водяным охлаждением (рис. 6), зеркало анода делается в виде тонкого (около 1,8 мм толщины) вольфрамового кружочка, влитого в массивную цилиндрическую медную головку. Последняя навинчивается на медную же стойку, впаянную в анодную стеклянную шейку трубки. Стоика высверлена внутри и сообщается с никелированным металлическим шаром, служащим резервуаром для охлаждающей воды. Тепло, рассеиваемое на фокусном пятне, переходит на медную головку, стойку и передается дальше воде. Такие трубки допускают небольшую (5 тА при 110 kV), но длительную нагрузку, а также большие нагрузки в течение коротких промежутков времени. Чем последнее меньше, тем нагрузка может быть больше. Номинальной мощностью диагностической трубки считается мощность, на которую она может быть нагружена в течение одной секунды. Мощность ее уменьшается при более длительных нагрузках и увеличивается при более кратковременных.

Так, например, трубка завода «Светлана» марки 4-РДВ-110 обладает следующими мощностями:

при нагрузке постоянным током в течение 0,1 секунды— 5,3 киловольтампер (kVA)

Соответственно этому, если к трубке приложить напряжение в 40 000 вольт эффективных, то через нее могут быть пропущены токи такой силы:

Мощность диагностических трубок определяется главным образом величиной фокусного пятна. В трубке с большим фокусом выделение тепла происходит на большом участке, что позволяет увеличивать силу тока через трубку и приложенное напряжение, т. е. повышает мощность трубки.

Однако, как выше было указано, увеличение фокуса трубки ухудшает ее оптические качества, ибо идеальным с этой точки зрения является точечный фокус.

При просвечивании пользуются острофокусными трубками малой мощности.

Снимки, которые должны отличаться большой резкостью и могут быть выполнены при большей экспозиции, производятся на таких же трубках. Если же снимок должен быть выполнен при короткой экспозиции, требуется мощная трубка с большим фокусом.

За последние годы получают все большее распространение трубки с так называемым линейчатым фокусом (штрих-фокусные трубки). Зеркало анода расположено в них под углом 71° к оси трубки (рис. 7). Фокусному пятну придается форма узкой полоски. Ее площадь сравнительно велика, поэтому такие трубки допускают большие нагрузки. В направлении же центрального луча фокусное пятно представляется в виде небольшого квадрата, благодаря чему оптические качества таких трубок все же остаются хорошими.

В целях дальнейшего увеличения мощности трубок при сохранении высоких оптических качеств начинают применять трубки с вращающимся анодом.

В тех случаях, когда требуется, чтобы рентгеновскую трубку можно было как угодно располагать относительно исследуемого объекта, применяют трубки с охлаждением анода с помощью ребристого радиатора. Анод трубки может быть связан также с массивным медным или алюминиевым шаром, который служит в качестве аккумулятора тепла.

Такие трубки допускают большие кратковременные нагрузки, но не могут нагружаться длительно даже при сравнительно малых мощностях.

Периоды нагрузки должны чередоваться с большими перерывами в работе для того, чтобы накопившееся в радиаторе или шаре тепло могло рассеяться в окружающее пространство. Для ускорения процесса охлаждения иногда применяют воздушное дутье.

Для защиты персонала, обслуживающего рентгеновский кабинет, от вредного действия лучей должны быть предусмотрены защитные устройства. Наиболее эффективными являются те, которые составляют конструктивный элемент рентгеновской трубки. Хорошими защитными свойствами обладают трубки типа «Металикс» (рис. 8). Эти трубки цилиндрической формы. Средняя часть оболочки представляет собой металлический цилиндр, покрытый слоем свинца. Почти все излучение трубки поглощается в этом слое, за исключением небольшого полезного пучка, выходящего через покрытое стеклом отверстие в средней части трубки. Для улучшения защиты в осевом направлении трубки нить накала окружается массивной медной головкой.

Трубки, не обладающие внутренней защитой, должны быть помещены в специальные защитные кожухи, монтируемые на штативах. Внутренняя поверхность кожухов покрывается слоем защитного материала — просвинцованной резиной или свинцом, иногда же делается целиком из свинцового стекла.

Для облегчения веса таких кожухов и упрощения подводки тока к трубке кожухи делаются короче, чем сами трубки. Выступающие благодаря этому из кожуха анодный и катодный концы трубки, а также провода, подводящие ток, расположены на сравнительно близком расстоянии от больного и обслуживающего персонала. Так как эти части находятся под высоким напряжением, то прикосновение к ним опасно, и работа на установках, снабженных обычными трубками в защитных кожухах, а также с трубками типа «Металикс», требует осторожности и внимательного отношения всего персонала кабинета.

Наиболее современные рентгеновские установки снабжены устройствами, защищающими не только от рентгеновых лучей, но также и от высокого напряжения. Рентгеновская трубка помещается в специальный металлический кожух, а ток высокого напряжения подводится к нему от рентгеновского аппарата с помощью двух высоковольтных кабелей, имеющих наружную металлическую оплетку. Все части установки, находящиеся под высоким напряжением, окружены, таким образом, металлической оболочкой , соединяемой с землей, благодаря чему прикосновение к оболочке совершенно безопасно.

Анод трубки, расположенный в таком кожухе, охлаждают воздушной струей, создаваемой вентилятором; или водой, нагнетаемой специальным насосом. Для уменьшения габаритов (размеров) защитного кожуха он иногда наполняется трансформаторным маслом. Масло служит в некоторых случаях также в качестве охлаждающей среды.

Размеры, конфигурация и конструкции рентгеновских трубок вообще чрезвычайно разнообразны и зависят от напряжения, на которое они рассчитаны, рода применения и обстановки работы. Так, например, в дентальных трубках (для рентгенографии зубов), рассчитываемых обычно на 60 kV, анодная и катодная шейки расположены под прямым углом друг к другу. Трубки для пограничных лучей (Букки) имеют совершенно своеобразные, отличные от других, очертания. Трубки, рассчитанные для применения в переносных аппаратах (60 kV), в несколько раз короче обычных диагностических трубок и т. д.

КЕНОТРОНЫ

Ток протекает через рентгеновскую трубку только тогда, когда к ее аноду подводится положительное напряжение, а к катоду — отрицательное, т. е. когда трубка питается постоянным током высокого напряжения пли выпрямленным переменным током. Так как, однако, источники высокого напряжения современных рентгеновских аппаратов дают переменный ток, то желательно последний выпрямлять с помощью механического выпрямителя или с помощью кенотронов.

Назначение кенотрона — пропускать через себя ток, когда к его аноду приложено положительное напряжение, а к катоду отрицательное, и, наоборот, запирать цепь при перемене полярности на его электродах на обратную.

Стеклянная оболочка кенотронов — такая же, как у обычных рентгеновских трубок (рис. 6). Катод кенотронов представляет собой также нить, накаливаемую от специального трансформатора накала. Анод же конструируется обычно в виде плоского вольфрамового диска, укрепленного на ножках, впаянных в стеклянную анодную шейку. Вакуум в кенотроне должен быть такой же высокий, как и в рентгеновских трубках. При нормальном накале нити (сила тока накала от 8 до 8,7 А) кенотрон пропускает ток в одном направлении при небольшом напряжении на его электродах. При недокале же и больших нагрузках напряжение сильно возрастает, в результате чего анод начинает перегреваться, расплавляться, и кенотрон даже начинает генерировать рентгеновы лучи. Наконец, кенотрон может потерять свой вакуум и выйти из строя.

Кенотроны изготовляются двух типов: выдерживающие до 100 kV обратного напряжения — для установки на диагностических аппаратах, и па 220 kV — для терапевтических аппаратов.

РЕНТГЕНОВСКИЕ АППАРАТЫ

Под рентгеновским аппаратом следует подразумевать источник тока высокого напряжения, необходимого, как это было указано выше, для генерирования рентгеновых лучей в трубке Кулиджа.

Аппарат должен быть снабжен приспособлениями для изменения напряжения тока и накала нити трубки Кулиджа и кенотронов в случае наличия таковых.

В настоящее время наиболее употребительным является переменный ток, чаще всего трехфазный; вследствие этого все современные рентгеновские аппараты являются исключительно трансформаторными. Так как трубка Кулиджа обладает самовыпрямляющими свойствами, т.е.пропускает через себя ток только водном направлении, вполне возможно приключение ее непосредственно к зажимам вторичной обмотки специального трансформатора, повышающего напряжение городского тока до требуемой величины.

Включенная таким образом трубка фактически использует только одну полуволн переменного тока, вследствие чего аппараты, сконструированные по такому принципу, называются «полуволновыми». Описанный тип аппарата является простейшим вариантом из возможных и находит себе применение главным образом в виде переносных, передвижных и походных установок.

Элементы рентгеновских аппаратов. Основным элементом каждого рентгеновского аппарата является трансформатор, повышающий напряжение городского тока до требуемых десятков, а иногда и сотен тысяч вольт пли киловольт (киловольт равен 1000 вольт). Этот трансформатор, называемый обычно главным и изображенный на рис. 9, нашими советскими рентгеновскими заводами изготовляется исключительно погруженным в бак с маслом, служащим одновременно и изолятором и охладителем. При конструировании и изготовлении такого трансформатора принимаются меры для наиболее тщательной изоляции вторичной обмотки, опасной своими высокими потенциалами, от первичной, соединенной с низким напряжением городской сети. Все металлические части, на которые может в случае пробоя изоляции попасть высокое напряжение, обязательно заземляются для того, чтобы заряд мог беспрепятственно стечь на землю, не причинив вреда обслуживающему персоналу и деталям аппарата.

Первичная обмотка состоит из сравнительно небольшого количества витков толстой изолированной проволоки (медной), а вторичная из нескольких десятков тысяч витков тонкой (0,15—0,20 мм) изолированной проволоки. Вторичная обмотка мотается слоями, изолированными один от другого специальной бумагой. Вторичная обмотка, кроме того, отделяется от первичной толстой трубой из особого изолирующего вещества — пернинакса.

Трансформатор подвешивается к железной или пертинаксовой крышке и погружается в железный бак, заполненный трансформаторным маслом. Концы первичной обмотки и заземления присоединяются к небольшим зажимам на крышке; концы вторичной обмотки выводятся наружу через особые фарфоровые или пертинаксовые изоляторы (рис. 9).

Вторичная и первичная обмотка рассчитаны таким образом, что при напряжении на первичной, равном 220 V, напряжение на концах вторичной обмотки равно 110 kV. Указанное соотношение обычно выдерживается во всех рентгеновских трансформаторах наших советских рентгеновских заводов.

Кроме главного трансформатора каждый рентгеновский аппарат имеет один или несколько трансформаторов накала, понижающих напряжение городского тока до 10—16 или 5—8 V, необходимых для накаливания катодной нити трубки Кулпджа или кенотрона. Так как вторичные обмотки этих трансформаторов электрически связаны с частями аппарата, находящимися под высоким потенциалом, эти обмотки нуждаются в тщательной изоляции от первичной обмотки. Последнее достигается с помощью толстых фарфоровых или пертинаксовых цилиндров в сухих трансформаторах накала с разомкнутым сердечником (рис. 10) или путем погружения всего трансформатора в масло.

Как уже известно, жесткость лучей зависит от напряжений, приложенных к рентгеновской трубке. Для производства всевозможных рентгеновских исследований или облучений необходимо пользоваться лучами различной жесткости. Для этого нужно иметь возможность эту жесткость регулировать путем изменения напряжения на трубке, т. е. изменения напряжения, даваемого вторичной обмоткой главного трансформатора. Обычно эту регулировку производят со стороны первичной обмотки, меняя напряжение "на ее концах и тем самым па концах вторичной. Для этой цели большинство современных рентгеновских аппаратов снабжается так называемыми ступенчатыми автотрансформаторами.

Автотрансформатор отличается от низковольтного трансформатора наличием только одной обмотки, выполненной обычно в виде отдельных секций, снабженных отводами (рис. 11).

Пертинакс или гетинакс — прессованная под большим давлением бумага, пропитанная особыми составами, с высокими диэлектрическими, т. е. изолирующими свойствами.

Каждая секция дает определенное помощью особого или меньшее количество этих секции, можно с помощью особого коммутатора скачкообразно регулировать напряжения. Ступенчатый автотрансформатор вместе с коммутатором служит для подводки разного напряжения к первичной обмотке главного трансформатора, получая в свою очередь питание от городской сети.

Кроме того, ступенчатый автотрансформатор позволяет присоединять рентгеновский аппарат к электрическим сетям различного напряжения. Обычно ступенчатые автотрансформаторы рентгеновских аппаратов рассчитываются на 220-230 V. Включая в питающую сеть половину илп все количество витков, возможно осуществить приключение рентгеновского аппарата через автотрансформатор к сетям напряжения 110-120 или 220 V

Первичные обмотки всех трансформаторов накала, а также обмотки различных вспомогательных приспособлений обыкновенно присоединяются к автотрансформатору через собственные реостаты и выключатели.

Трансформаторы накала трубки Кулиджа и кенотронов приключаются к автотрансформатору через особые реостаты накала которые позволяют плавно менять напряжение на концах первичной, а следовательно и вторичной обмотки. Изменение напряжения во вторичной обмотке, соединенной через контрольный амперметр с нитью накала трубки Кулиджа, вызывает изменение силы тока, а тем самым и температуры накала нити. Как известно, изменение температуры нити накала влияет на силу тока через трубку (мпллиампераж) и на интенсивность рентгеновского излучения.

Обычно все органы управления и контроля рентгеновского аппарата группируются вместе в так называемом пульте управления, выполненном в виде катающегося на колесиках распределительного столика. С рентгеновским аппаратом столик соединяется при помощи ряда проводов, вложенных в гибкий металлический или. резиновый шланг (рис. 12).

Типы рентгеновских аппаратов. Трубка Кулиджа, присоединенная к бескенотронному аппарату, пропускает только одну полуволну переменного тока, т. е. работает не только как генератор рентгеновых лучей, но и как кенотрон. Другая, холостая, полуволна не используется совершенно. Это явление, а также то обстоятельство что трчбка работает одновременно и выпрямителем, не позволяет получать от трубки,питаемой аппаратом, рентгеновского излучения большой мощности.

Включение последовательно с трубкой Кулиджа кенотрона позволяет несколько увеличить нагрузку на трубку и повысить мощность рентгеновского излучения, все же не используя обе полуволмы (рис. 13). Это так называемый однокенотронный аппарат.

Таким образом и бескенотронный и однокенотронньй рентгеновские аппараты не дают возможности использовать one полуволны переменного тока и, следовательно, являются относительно малоэффективными. Наиболее мощными аппаратами необходимо считать такие в которых тем или иным способом используются обе полуволны.

Сюда относятся аппараты, выпрямляющие ток высокого напряжения с помощью механического выпрямителя или четырехкенотронной схемы Грэца.

Аппарат с механическим выпрямителем, внешний вид которого показан на рис. 14, имеет следующее устройство. Концы вторичной обмотки высоковольтного трансформатора присоединены к двум противоположным неподвижным контактам, другая пара таких же контактов соединена с анодом и катодом трубки Кулиджа. На валу особого, так называемого «синхронного» электромотора смонтирована крестовина из изоляционного материала (сухого дерева пли пертпнакса)на концах которой одеты металлические контакты, попарно соединенные между собой проволокой.

Синхронный мотор вращается с постоянным числом оборотов, строго зависящим от числа периодов, т. е. частоты переменного тока, например при 50 периодах — 1500 оборотов.

Как известно, на один период приходятся две полуволны переменного тока. В одну минуту 1500 оборотам синхронного мотора соответствуют 3000 периодов или 6000 полуволн.

Проще говоря, в течение одной полуволны переменного тока описанный синхронный мотор сделает четверть

оборота.

Крестовина крепится на валу мотора таким образом, что подвижный контакт подходит под неподвижный в момент положительного или отрицательного максимума напряжения, что соответствует вершине положительной или отрицательной полуволны.

На рис. 15 даны два положения крестовины; на схеме ясно видно, что ток будет протекать при любом положении крестовины через трубку в одном и том же направлении. Для того, чтобы полярность тока, подведенного к трубке, была правильной, имеется особое приспособление, так называемый «фазоуказатель», с помощью которого можно включить аппарат нужным образом.

Целый ряд недостатков аппарата с механическим выпрямителем, а именно большое падение напряжения, шум, образование токов высокой частоты, угрожающих целости вторичной обмотки и трубки, вредные газы, выделяемые при работе из воздуха и т. д., вызвали почти полное исчезновение аппаратов этого типа в номенклатуре заграничных и отечественных рентгеновских заводов. Доминирующим сейчас является четырехкено-тронный аппарат по схеме Грэца.

Четырех кенотронный аппарат, схема которого дана на рис. 16, как и аппарат с механическим выпрямителем,использует обе полуволны переменного тока. Предположим, что в течение одной полуволны переменного тока в точке А будет положительный, а в точке В отрицательный полюс. Ток от точки А потечет через кенотрон К1 (от анода к катоду) в трубку Кулиджа и кенотрон К3 к точке В. Следующая полуволна вызовет изменение полярности, т. е. точка В окажется положительным, а точка Л отрицательным полюсом. Тогда ток потечет от точки В через кенотрон К4, трубку Кулиджа в том же направлении и кенотрон К2.Таким образом полярность напряжения, приложенного к трубке, всегда будет одна и таже.

Возможность получения довольно значительных мощностей, бесшумность работы, незначительные падения напряжения и другие преимущества сделали четырехкенотроннын аппарат по схеме Грэца наиболее распространенным типом диагностического аппарата.

На рис. 12 и 17 изображены четырехкенотронные диагностические рентгеновские аппараты производства ленинградского завода «Буре-вестник». При помощи тех же аппаратов возможно проведение лечения лучами Рентгена органов человеческого тела, не залегающих особенно глубоко.

Лечение лучами Рентгена глубоколежащих органов человеческого тела может быть выполнено с помощью чрезвычайно жестких лучей, для получения которых необходимо к трубке Кулиджа соответственной конструкции приложить весьма значительное напряжение до 200— 300 и больше киловольт. Все современные так называемые диагностические рентгеновские аппараты изготовляются на максимальное напряжение в 110 kV. Повышение напряжения в аппаратах вышеописанных типов может быть выполнено только за счет повышения напряжения, даваемого главным трансформатором, что влечет за собой резкое увеличение размеров и стоимости всего аппарата. Вот почему все современные рентгенотерапевтические аппараты собираются по схемам, в которых обязательно имеются конденсаторы и кенотроны, включенные в тех или иных вариантах с нормальным типом рентгеноднахчюстического варианта с нормальным типом рентгено-диагностического трансформатора и удваивающие или даже утраивающие его напряжение. Это так называемые конденсаторные аппараты дли глубокой рентгенотерапии.

Наиболее простои схемой такого рода является схема Вилларда (рис. 18). Полуволна переменного тока, создающая в точке А положительный и в точке В отрицательный полюс, через кенотрон С1 и С2 каждый до половины напряжения главного трансформатора. Следующая полуволна вызовет изменение полярности на концах вторичную обмотки главного трансформатора.

Конденсатор С1 вторичную обмотку главного трансформатора и конденсатор С2 можно рассматрвать как три последовательно соединенных источника тока. В результате между точками С и П (т. е. на борнах — концах трубки Кулиджа) будет существовать удвоенное напряжение трансформатора.

Из сказанного ясно, что через трубку Кулиджа ток будет про-ходить 1з продолжение не всего периода, а только части периода, что, с одной стороны, весьма невыгодно в отношении отдачи трубки и величины дозы, а с другой стороны, весьма облегчает работу самой трубки, давая возможность ей «отдыхать» во время работы. Желание повысить эффективность аппарата и получить более выгодную дозу заставляет применять аппараты, накладывающие на трубку Кулиджа неменяющееся и непрерывистое напряжение.

Конденсаторный аппарат по схеме Грейнахе р а (рис. 19) удваивает напряжение главного трансформатора и накладывает па трубку Кулиджа почти по меняющееся напряжение, что весьма важно для увеличения гомогенности (однородности) рентгеновского излучения трубки Кулиджа.

В течение одной полуволны, создающей положительный потенциал в точке М и отрицательный в точке N, через кенотрон К2 происходит заряд конденсатора С2. Аналогичное явление происходит в течение следующей полуволны с конденсатором С1.

Оба конденсатора заряжаются до полного напряжения трансформатора и, оказываясь соединенными между собой последовательно, подводят на борнах приключенной к ним трубки Кулиджа удвоенное напряжение. Падение напряжения в конденсаторах в результате разряда через трубку будет мгновенно восполняться подзарядкой трансформатора, что создаст на борнах трубки почти не меняющееся напряжение.

Аппарат по схеме Грейиахера, весьма распространенный под названием «Стабиливольт», является наиболее совершенным типом для глубокой рентгенотерапии, отличаясь только весьма трудными условиями для работы трубки и кенотронов. Обладая значительной мощностью, этот аппарат питает обыкновенно две трубки, соединенные параллельно, что позволяет лечить сразу двух пациентов.

Несмотря на высокую эффективность аппарата по схеме Грейнахера нестабильный режим работы этого аппарата, а также трудные условия работы трубок и кенотронов заставляют применять аппараты, уступающие «Стабиливольту» в эффективности, но имеющие более спокойный режим работы. К таким аппаратам принадлежит и аппарат по схеме Грейнахер — Витка.

Схема аппарата Грейнахер — Витка дана на рис. 20. Принцип работы аппарата следующий: полуволна, создающая в точке А положительный, а в точке Б отрицательный полюс, одновременно через кенотрон К1 заряжает конденсатор С1, через кенотрон —конденсатор С2. Конденсаторы С1 и С2 заряжаются каждый до полного напряжения трансформатора. В течение следующей полуволны полярность концов вторичной обмотки главного трансформатора меняется. На трубку Кулиджа накладывается напряжение, равное сумме напряжений конденсатора Си вторичной обмотки и конденсатора С2, т. е. утроенному напряжению главного трансформатора.

Аппараты по схеме Грейнахер—Витка имеют у нас весьма значительное распространение, хотя уступают аппаратам типа «Стабиливольт» в отношении однородности рентгеновского излучения трубки Кулиджа.

На рис. 21 дан внешний вид такого аппарата производства Московского рентгеновского завода.

ЭЛЕМЕНТЫ ОБОРУДОВАНИЯ РЕНТГЕНОВСКОГО КАБИНЕТА

Рентгеновский аппарат необходимо соединить с генератором рентгеновых лучей, т. е. трубкой Кулиджа. Ток высокого напряжения от аппарата подается по двум металлическим, обыкновенно никелированным трубкам, подвешенным к потолку на деревянных штоках (палках) и фарфоровых изоляторах. Эти трубки, обычно тонкостенные, кончаются металлическими же шарами и снабжены так называемыми рулетками или блочками.

Рулетка или блочок представляют собой металлическую катушку, содержащую спиральную пружину, с намотанной гибкой проволокой, снабженной крючком или специальным контактом. Благодаря наличию пружины блочок держит провод, идущий к аноду или катоду трубки, в натянутом положении, что необходимо для избежания опасности поражения током высокого напряжения. Рулетка, ведущая к катоду трубки и питающая накал, должна быть двойной. Если аппарат расположен в одном помещении, а трубка Кулиджа, служащая для рентгенодиагностики или рентгенотерапии и установленная в специальных для этого приспособленных штативах, — в другом помещении, то высоковольтная проволока проходит через стены с помощью особых пертинаксовых или фарфоровых изоляторов. Высоковольтная потолочная проводка носит название «ш и и ьт высокого напряжения».

Измерительные приборы, необходимые для контроля над работой трубки и находящиеся под высоким напряжением подвешиваются к шинам высокого напряжении в таком месте, чтобы шкалы и стрелки этих приборов были хорошо видимы от пульта (столика) управления. Такими приборами являются амперметр накала трубки Кулиджа, включенный последовательно с нитью накала, и миллиамперметр, показывающий силу тока через трубку (мпллиампераж).

Миллиамперметры рентгенодиагностических аппаратов имеют обыкновенно шкалу на 10 тА, но снабжены шунтами на 100 и 500 шА. Под шунтам и подразумевается добавочное ответвление для тока, проходящего через миллиамперметр. Миллиамперметры в рентгеновских аппаратах принадлежат к типу приборов с постоянным магнитом, т. е. имеют легкую рамку со стрелкой с обмоткой, вращающуюся между полюсами постоянного магнита. Эта обмотка рассчитана таким образом, что при прохождении тока силою в 10 шА вся система, состоящая из рамки, стрелки и обмотки, поворачивается на некоторый максимальный угол, перекрывающий всю шкалу. При необходимости пропускать токи, превышающие 10 тА, например 100 тА, и благодаря наличию подобранных параллельных обмотке рамки ответвлений происходит следующее: в точке присоединения шунта к обмотке рамки ток разветвляется и, благодаря соответственно подобранному сопротивлению шунта, через обмотку рамки протекают те же 10 тА, а остальные 90 — через шунт. Включение тех или иных шунтов производится с помощью специального переключателя, вмонтированного в кожух миллиамперметра и приводимого в действие парой шелковых шнурков. Проиллюстрируем сказанное примером. Если стрелка миллиамперметра, имеющего шкалу на 10 делений, устанавливается на 5 делениях при шунте «100», то следует считать ток, протекающий через прибор, равным 50 тА.

Миллиамперметры для рентгенотерапевтических аппаратов шунтами обычно не снабжаются.

Желание использовать рентгеновский аппарат непосредственно у постели больного, в полевых условиях и т. д. вызвало появление целого ряда передвижных и переносных аппаратов.

Специфические условия манипуляций в палатной или полевой обстановке потребовали создания аппарата безопасного, т. е. с отсутствием открытых токонесущих частей, опасных своими высокими потенциалами. Для аппаратов описанного типа характерны две конструкции: 1) Заключение трубки Кулиджа в общий бак с повышающим трансформатором. Эта конструкция предусматривает полную электрическую защиту и хорошее охлаждение трубки Кулиджа значительным количеством масла, находящимся в баке. 2) Заключение трубки Кулиджа в особый защитный кожух, внешне заземленный. Питание трубки Кулиджа током высокого напряжения производится с помощью особых гибких кабелей, снабженных солидной изоляцией и внешней металлической заземленной оплеткой.

На рис. 22 дан внешний вид передвижного палатного аппарата завода «Буревестник». На этом рисунке слева видна трубка Кулиджа, заключенная в металлический защитный кожух. Два кабеля с высоковольтной изоляцией соединяют трубку Кулиджа с повышающим трансформатором. Сзади трансформатора на общей с ним раме, снабженной колесиками, расположен столик управления с соответственными коммутационными органами.

Трубка Кулиджа связана с простейшим штативом, составляющим одно целое со всем аппаратом. Аппарат питается электрическим током от сети с помощью гибкого шланга, видимого на рисунке.

Эксплутационные неудобства и опасности, связанные с обычной системой открытой токоподводки с помощью шин высокого напряжения , несомненно, в самое ближайшее время вызовут общий переход всех рентгеновских установок на вышеописаную систему. За границей в этом направлении сделано очень много, а быстрый прогресс нашего отечественного рентгеноаппаратостроения дает нам право надеятся на такое же удачное внедрение защитных аппаратов и систем в советскую рентгенологию.

В зависимости от применения того или иного метода установка генератора лучей Рентгена, т. е. трубки Кулиджа, должна производиться в соответственном приспособлении, конструктивно оформленном для разрешения тех или иных специфических за дач. Все эти приспособления называются штативами.

По роду процессов, выполняемых штативами, они разделяются на :

1) штативы для рентгеноскопии

2) штативы для рентгенографии

3)штативы для рентгенотерапии

Штатив для рентгеноскопии (рис. 23) должен давать легкую и быструю возможность исследовать больного в стоячем, лежачем и сидячем положениях.

Основной принцип работы этого штатива заключается в том, что больной в вертикальном, наклонном и горизонтальном положениях опирается о раму, затянутую материалом, не задерживающим лучей Рентгена, могущую весьма легко занимать любое из вышеуказанных положений.

Зачастую при опрокидывании этой рамы мускульная сила человека заменяется работой электромотора. Трубка Кулиджа, вставленная в специальный кожух и находящаяся сзади рамы и исследуемого, и флюоресцирующий (просвечивающий) экран, помещенный впереди исследуемого, связаны конструктивно между собой, причем вся эта система весьма легко, одной рукой, может передвигаться вправо и влево, вверх и вниз, что дает возможность удобного исследования.

Трубка Кулиджа, как было указано выше, вставлена в специальный кожух пли бленду — трубкодержатель, функции которого сводятся к защите исследуемого и исследующего от ненужного излучения трубки. Наружу выходит только узкий пучок лучей, так называемый центральный, проходящий сквозь тело исследуемого и создающий на флюоресцирующем экране теневое рентгеновское изображенные. Для получения большей контрастности этот пучок может дна-фрагмироваться двумя парами свинцовых шторок, работающих в горизонтальном и вертикальном направлениях и приводимых в движение системой тяг. Для производства рентгенографии легких, желудка или сердца просвечивающий экран снимается и заменяется специальной фотопластинкой или пленкой, заключенной в особую светонепроницаемую кассету. Для производства рентгенографии.

Вся система трубки Кулиджа с экраном снабжается тормозом, дающим возможность ее фиксировать.

Рисунки 24 и 25 изображают различные положения штатива для рентгеноскопии.

Применение описанных выше штативов для рентгенографии позвоночника, таза, черепа и конечностей хотя и возможно, но сопряжено с целым рядом неудобств.

Поэтому для исследования всех этих органов и частей человеческого тела применяются особые штативы типа Жамена, изображенные на рис. 26. Этот штатив приспособлен главным образом для рентгенографических исследований с пучком лучей, направленным вертикально вниз или в сторону, для чего трубкодержатель (бленда) сделан поворотным под различными углами.

В большинстве случаев исследуемый больной лежит на специальном подвижном столе, а штатив Жамена, легко катающийся на своем треугольном основании, может быть установлен с наибольшим удобством для исследования той пли иной части. Иногда штатив и стол конструктивно оформляются в виде единого приспособления.

Ввиду значительного внешнего сходства между методикой рентгенографии и рентгенотерапии, штативы для рентгенотерапевтических манипуляций в основном похожи на штативы для рентгенографии, отличаясь от последних лишь некоторыми конструктивными особенностями, зависящими от значительно более высоких напряжений, применяющихся при рентгенотерапии.

Кроме вышеописанных основных элементов оборудования рентгеновского кабинета имеется еще целый ряд других, так называемых подсобных.

Каждый рентгеновский аппарат, служащий для целей рентгенодиагностики, должен быть снабжен особым приспособлением, называемым часами-релэ

Часы-релэ автоматически выключают трубку Кулиджа через определенный, необходимый для данной рентгенографической манипуляции, промежуток времени. Обычно часы-релэ могут устанавливаться на экспозиции с выдержкой от 0,1 до 10 секунд. Наличие часов-релэ чрезвычайно важно при производстве так называемых моментальных снимков, под которыми подразумеваются снимки, производимые с экспозицией в десятые доли секунды.

Большое значение при получении контрастных снимков, в особенности глубоко залегающих органов, имеют бленды для борьбы со вторичным излучением. При рентгенографии органов, глубоко залегающих (позвоночника, тазобедренного сустава, почек и т. п.), пучку лучей Рентгена приходится пронизывать значительные толщины, которые в свою очередь становятся источником рентгеновых лучей вторичного порядка, попадающих тоже на фотографическую пластинку или пленку и вуалирующих ее во вред основному изображению. На рис. 27 дана схема наиболее распространенной бленды для борьбы со вторичным излучением, системы Букки — Поттер.

Как это видно из схемы, система свинцовых тонких пластинок, расположенных под определенными углами, совершает движение по кривой. Большая часть вторичного излучения поглощается этими пластинками, в то время как основное излучение проходит между пластинками и только частично ими задерживается. Совершенно ясно, что, пользуясь блендой Букки—Поттер, необходимо несколько увеличивать экспозицию. Бленды системы Букки — Поттер употребляются для работы как в горизонтальном, так и в вертикальном положениях

Значительное распространение в последние годы получил целый ряд приспособлении для производства сериальных прицельных снимков.

Весьма часто представляет значительный интерес фиксация с помощью целого ряда быстро следующих один за др) или снимков нескольких фаз функции какого-нибудь органа, например развертывания желудка заполняемого контрастным веществом.

Отличаясь друг от друга конструктивно, все приспособления для прицельных снимков сводятся к одному: изображение, получаемое на флюоресцирующем экране, составляющем часть приспособления, может быть быстро зафиксировано на пластинке или пленке, заключенной в светонепроницаемой кассете, быстро занимающей место экрана. Количество таких кассет колеблется от 2 до 6 — 8, а подающий их механизм иногда связан с соответственными переключателями, автоматически меняющими режим работы всего рентгеновского аппарата при переходе с просвечивания на экране на рентгенографию.

Для защиты обслуживающего персонала от непосредственного действия рентгеновых лучей, а также от вторичного излучения употребляются фартуки, перчатки и шлемы из просвинцованной резины, защитные кафедры и ширмы, снабженные свинцовыми стеклами. На рис. 28 дан внешний вид катающейся защитной ширмы ленинградского завода «Суревестник». Кроме того, при распланированнии и оборудовании рентгеновских кабинетов, приходится применять целый ряд мер для защиты обслуживающего персонала и соседних помещении.

Современные рентгеновские кабинеты планируются таким образом, что аппарат вместе со столиком управления устанавливается в отдельном помещении. Непосредственные рабочие процессы, т. е. рентгенография и рентгеноскопия производятся в отдельных помещениях, на рис. 27 дан схематический план такого распределения. Совершенно ясно, что стены, ограничивающие аппаратную комнату, где сидит и рентгенотехник, должны быть защищены от проникновения сквозь них рентгеновых лучей.

Таким же путем защищаются и стены граничащие с соседними помещениями, если эти помещения служат для постоянного и длительного пребывания людей. Защита осуществляется или путем их обшивки листовым свинцом соответственной толщины или сооружением их из так называемого барита, представляющего собой сернокислый барий. Свинец и барит представляют вещества, сильно поглощающие лучи. Толщина свинца, защищающего стены в диагностических кабинетах, достигает 2—3 мм.

ФОТОГРАФИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС

Свойством рентгеновых лучей действовать на чувствительную эмульсию специальной пластинки или пленки пользуются для производства рентгенограмм того или иного органа или части человеческого тела. Как известно, в результате воздействия световых пли рентгеновых лучей после обработки водными растворами некоторых веществ происходит более или менее зависящее от интенсивности действовавших лучей почернение, т. е. выпадение металлического серебра из его галоидных соединений.

В начале развития рентгенологии употреблялись исключительно стеклянные пластинки с односторонней эмульсией. За последние годы пластинки вытеснены пленками из целлулоида с двусторонней эмульсией, причем как у пластинок, так и у пленок эмульсия значительно толще, чем у обыкновенных фотографических пластинок и
пленок. Рентгенопленки выпускаются четырех стандартных размеров: 1) 13 х 18, 2) 18 X 24, 3) 24 X 30 и 4) 30 X 40 см.

Для сокращения экспозиции употребляются усиливающие экраны, представляющие собой куски тонкого картона, покрытые слоем вольфрамовокислого кальция. Под действием лучей Рентгена этот слой начинает флюоресцировать и воспроизводить путем комбинаций теней рентгеновское изображение.

Воздействие на чувствительную фотоэмульсию пленки при употреблении усиливающих экранов складывается, стало быть, из влияния лучей Рентгена и непосредственного воздействия светящегося изображения на усиливающем экране.

Спереди козырек, поднимающийся с помощью привода, ручка которого справа. Рентгенолог, садясь на сиденье и упираясь ногами и пол, может легко передвигать ширму.

Употребляя целлулоидную пленку, покрытую с двух сторон эмульсией и заложенную между двумя усиливающими экранами, удается получить рентгеновское изображение при еще более коротких экспозициях. Необходимо указать, что все же употребление усиливающих экранов приводит к потере некоторых деталей изображения. Поэтому снимки, где требуется изображение тончайших детален структуры, предпочитают делать без экранов. Пользуясь экранами, необходимо бережно с ними обращаться, не касаясь их поверхности мокрыми пальцами. В особенности вредны пятна от проявляющих и фиксирующих веществ.

За последнее время за границей и в Советском Союзе выпускаются экраны с верхним защитным слоем, предохраняющим флюоресцирующий слой и позволяющим мыть экраны. Чрезвычайно важно осуществить хорошее прижатие экранов к эмульсии; отсутствие плотного прилегания вызывает неясное изображение.

Как уже указано выше, пленки с экранами закладываются в специальную светонепроницаемую кассету. Рентгеновские кассеты изготовляются преимущественно из алюминия. Из более плотного материала (железа и т. п.) изготовляется крышка. Это делается для придания общей жесткости кассете, а также для частичного поглощения рассеянного излучения. Крышка кассеты обычно снабжается сильными пружинами или аналогичными приспособлениями, крепко прижимающими крышку, что создает хорошее прижатие усиливающих экранов к эмульсии пленки. На рис. 30 дай внешний вид алюминиевой рентгеновской кассеты с полуоткрытой крышкой.

Для получения окончательного рентгеновского изображения на пленке, подвергнутой воздействию лучей Рентгена, ее необходимо обработан, веществами, восстанавливающими серебро, — т. е. проявить. В качестве проявляющих веществ употребляются: метол, гидрохинон, глицин, адурол и параампдофенол. К раствору этих веществ для предотвращения быстрого их разложения прибавляются щелочи (сода и поташ). Для консервирования этого раствора добавляется еще сернистокислый натрий (сульфит).

Проявленную рентгенограмму необходимо фиксировать, т. е. удалить остатки неразложившихся соединений галоидного серебра, способные дальше разлагаться под действием света. Фиксирующим веществом является раствор серноватистокислого натрия (гипосульфит).

По окончании процесса фиксирования необходимо пленку тщательно промыть, лучше всего текучей водой.

Процесс фиксирования и проявления выполняется в специальных кюветах соответственного размера, причем необходимо тщательно следить за тем, чтобы капли фиксажа не попали в проявитель. Весьма важно погрузить пленку в проявитель и затем в фиксаж сразу и часто переворачивать, в противном случае пленка может быть неравномерно залита раствором проявителя или фиксажа, что вызовет появление пятен.

Сообразно с методикой обработки пленки в процессе ее проявления, фиксирования, промывки и сушки и должна быть оборудована фотолаборатория. Так как вся работа с открытой пленкой, т. е. зарядка кассеты, проявление и фиксирование, должна производиться исключительно при иеактнничном (чисто красном) свете, лаборатория должна быть тщательно затемнена и снабжена соответственными источниками красного света.

Зарядка кассет должна производиться на отдельном столе, сухом и достаточно отдаленном от места мокрой обработки пленок, чтобы брызги не могли попасть на экраны и сухие пленки. Проявление и фиксирование производятся в кюветах, установленных на столах, или приспособлениях, снабженных стойками для растворов, выплескивающихся из кювет.

Мойка пленок происходит в особых баках, снабженных проточной водой. Степки баков должны быть абсолютно гладкими во избежание повреждения нежного слоя эмульсии.

Фотолаборатория должна хорошо вентилироваться. Вход осуществляется с помощью шлюзовой системы, позволяющей попадать из соседнего светлого помещения в фотолабораторию, не опасаясь засвечивания пленок.

В последние годы за границей сильно распространяется способ так называемого ((танкового» проявления и фиксирования, т. е. обработка в специальных закрытых баках, хромированных или сделанных из нержавеющей стали. Обработка обыкновенно производится по сигнальным часам. Этот метод может быть применен только при абсолютной стандартности фотоматериалов и химикалий, притом целесообразен лишь в учреждениях со значительной пропускной способностью.

ЛИТЕРАТУРА

Витка В. А. Рентгеновские аппараты. 2-е литшрафир. над., Москва, 1933.

Grossmann G. Physikalische und technische Grundlagen der Rontgenthe-rapie. Urban — Schwarzenberg, Berlin—Wien, 1925.

Fiirstenau, Immelmann u. Schiitze. Leitfaden des Rontgenvcrfahrens. Ferdinand Enke, Stuttgart, 1927

Jerman E, G. Modern X-ray technic. Bruce Publishing Company, Saint Paul (Minneapolis), 1928.

Достижения в области рентгенотехники. Журн. Московск. рентгеновского завода за 1933—1934 гг.

Кэйт. Рентгеновские лучи. Перев. Э. Шпольского. Госиздат, Москва — Ленинград, 1928.

Семашко Л. С. Практическое руководство по рентгенотехнике. Изд. Нар-комздрава, Москва, 1927.

Соколов Г. А. Учебник рентгенологии (для медтехннкумов). Медгнз, Москва — Ленинград, 1934.

Руководство по медицинской рентгенотехнике под ред. Л. Л. Гольст. Бпомедгиэ, Москва — Ленинград, 1934.

Поройков Н. В. Физические основы дозиметрии рентгеновых лучей. Госуд. изд. стандартизации и рационализации, Ленинград — Москва, 1934.

Теги: рентген аппараты
234567 Начало активности (дата): 28.08.2022 14:29:00
234567 Кем создан (ID): 989
234567 Ключевые слова: рентген аппарат, лучи, трубки Кулинджа, кенотроны
12354567899

Курс медицинской рентгенологии. Физика и техника рентгеновых лучей. Часть 1. Глава 2