X线发生装置
第二章:诊断用X线机基本装置
• (一)X线发生装置
• 也称主机装置,其任务是产生X线,并控制 线的“质”和“量”。
• X线发生装置包括X线管装置、高压发生装 置和控制装置;
• 1.X线管装置 • 也叫管头,是产生X线的关键组件,由X线
管和防电击防散射的管套组成。
• 2.高压发生装置 • 也叫高压发生器,作用是为X线管提供高压
• (二)电参数
• 指的是X线管电性能方面的规格数据。
• 1.最高管电压:X线管两极最高电压峰值。
• 2.最大管电流:在管电压和曝光时间一定的 情况下,X线管内允许通过的最大电流的平 均值。
• 3.最长曝光时间:管电压和管电流一定的情 况下,X线管一次曝光所允许的最长曝光时 间。
• 4.X线管容量:X线管在安全使用的条件下 ,单次或连续曝光而无任何损坏时所能承 受的最大负荷量。
• (四)按应用范围 • 1.综合型 • 具有透视、摄影或特殊检查等多种功能,
适合对患者各部位作多种疾患的X线检查。
• 2.专用型 • 专为临床诊断工作的特殊需要或适应某些
专科疾患的检查而设计的,配有各种专用 的外围装置。
• (五)按使用目的 • 透视X线机 • 摄影X线机 • 胃肠X线机 • 心血管造影X线机
的铼钨合金、钼基铼钨合金、石墨基铼钨 合金复合靶。
• (二)转子 • 由无氧铜制成,为了高热辐射能力,一般
表面都进行了黑化处理。
• (三)轴承及其润滑
• 四、X线管规格与特性
• (一)构造参数
• 指由X线管的结构所决定的非电性能方面的 参数。
• 包括阳极倾角、灯丝尺寸、焦点大小、重 量、外形尺寸、管壁的过滤当量、冷却和 绝缘方式、旋转阳极X线管的阳极转速、最 大允许工作温度等。
第二章X线发生装置
(3)极间距离短 普通X线管的极间距离为17mm左右,而软 X线管的极间距离一般只有10~13mm。由 于极间距离缩短,阴阳两极间的电场强度 增大,在相同灯丝加热电流情况下,软X线 管的管电流比一般X线管的管电流要大,另 外软X线管的最高管电压不超过60kV。
(四)CT用X线管 CT用X线管与一般X线机上使用的X线管结 构基本相同,也有固定阳极X线管和旋转阳 极X线管两种。安装时,固定阳极X线管的 长轴与探测器平行,旋转阳极X线管的长轴 与探测器垂直。 固定阳极X线管主要应用于第一、二代CT 机中,而第一、二代CT机现已经被淘汰。
Hale Waihona Puke 阳极帽的位置: 阳极帽的头部圆口面对阴极,是高速运动 的电子流轰击靶面的通道; 下部圆口是X线的辐射通道。有的X线管在 此圆口处加上一层金属铍片,其作用是吸 收软X线,降低病人皮肤剂量。
(3)玻璃圈 它是阳极和玻璃壳的过渡连接部分。 (4)阳极柄 其作用是固定X线管并将曝光时产生的热量 传导出去。它与阳极头的铜体相连,其管 外部分浸在变压器油中,通过与油之间的 热传导,把靶面的热量传导出去。
(2)聚焦罩 它又称为聚焦槽、集射罩或阴极头。 其作用是对灯丝辐射的热电子进行聚焦。 为使电子聚焦成束状飞向阳极,聚焦罩被加 工成圆弧直槽或阶梯直槽。
3、玻璃壳 它又称为管壳。其作用是固定阴极、阳极 并保持管内真空度。 固定阳极X线管的主要缺点是:焦点尺寸大、 瞬间负载功率小。 其优点是:结构简单、价格低。在小型X线 发生装置中仍被采用。
(二)X线管的焦点 在X线成像系统中,对X线成像质量影响最 大的因素之一就是X线管的焦点。 1、实际焦点 它是指灯丝辐射的热电子经聚焦后在靶面 上的瞬间轰击面积,呈细长方形。其大小 (一般指宽度),主要取决于聚焦罩的形 状、宽度和深度。
X线发生装置
4、X线管安全保护电路 预保护和实时保护,包括容量保护电路、 过电压保护电路、过电流保护电路和冷高压 保护电路等。
*参数连锁式容量保护电路:KV、mA、S分别调节, 并联锁控制,有一个参数超过就保护。
4、X线管安全保护电路 预保护和实时保护,包括容量保护电路、 过电压保护电路、过电流保护电路和冷高压 保护电路等。
实际焦点:灯丝发射的电子经加速聚焦后在阳极 靶上的轰击面积。 有效焦点:实际焦点在垂直于X射线管轴线方向 上投影的面积。宽度不变为a,长度为bsinθ。 有效焦点=实际焦点×sinθ
固定阳极X线管的焦点
旋转阳极X线管的焦点
X射线管焦点的大小对成像质量的影响
有效焦点
有效焦点 A S B
f 物 体 胶 片 P d 半影
表示方法:瞬时负荷和连续负荷 •曝光时间为数毫秒到数秒的单次摄影称为 瞬时负荷。 •曝光时间为10秒以上的透视称为连续负荷。
2、X线管的热容量: 连续多次摄影或透视与点片摄影交替的 曝光称为混合负荷。对于混合负何用热容量 来表示。
曝光时在产生大量热的同时,也伴随冷却。
热量积累>散热
热量积累<散热
灯丝由钨制成:
有较大的电子发射能力。 有一定的延展性,容易加工成细丝, 不变形。 有较高的熔点,在高温下不容易蒸发。
2、阳极(anode):又称阳靶,接受电子束 轰击而辐射X射线。 电子轰击靶面时,电子动能的99%转换为 热能,1%转换为X射线能。 靶面材料要选用原子序数高的耐高温材料。 辐射的X射线強度与靶面材料的原子序数 成正比。
n=120f / P ,P为定子极数,一般为2极,f=50Hz 阳极转速:低速管 3000r/min、高速管 9000r/min(3倍频)
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第1章概论1、1895年11月8日,伦琴发现X射线。
2、现代医学影响设备可分为影像诊断设备和医学影像治疗设备。
3、现代医学影像设备可分为:①X线设备,包括X线机和CT。
②MRI设备。
③US设备。
④核医学设备。
⑤热成像设备。
⑥医用光学设备即医用内镜。
第2章 X线发生装置1、X线发生装置由X线管、高压发生器和控制台三部分组成。
2、固定阳极X线管主要由阳极、阴极和玻璃壳组成。
3、阳极:主要作用是产生X线并散热,其次是吸收二次电子和散乱射线。
4、阳极头:由靶面和阳极体组成。
靶面的作用是承受高速运动的电子束轰击,产生X线,称为曝光。
5、阳极帽:可吸收50-60%的二次电子,并可吸收一部分散乱射线,从而保护X线管玻璃壳并提高影像清晰度。
6、固定阳极X线管的阳极结构包括:阳极头、阳极帽、可伐圈、阳极柄。
7、固定阳极X线管的主要缺点:焦点尺寸大,瞬时负载功率小。
优点:结构简单,价格低。
8、阴极:作用是发射电子并使电子束聚焦。
主要由灯丝、聚焦罩、阴极套和玻璃芯柱组成。
9、在X线成像系统中:对X线成像质量影响最大的因素之一就是X线管的焦点。
10、N实际焦点:指靶面瞬间承受高速运动电子束的轰击面积,呈细长方形。
11、N有效焦点:是实际焦点在X线投照方向上的投影。
实际焦点在垂直于X线管长轴方向的投影,称为标称焦点。
12、一般固定X线管的靶角为15°-20°。
13、有效焦点尺寸越小,影像清晰度就越高。
14、软X线管的特点:①X线输出窗的固有滤过率小。
②在低管电压时能产生较大的管电流。
③焦点小。
15、结构:与一般X线管相比,软X线管的结构特点是:①玻窗②钼靶③极间距离短。
16、软X线管的最高管电压不超过60kv。
17、X线管常见的电参数有灯丝加热电压、灯丝加热电流、最高管电压、最大管电流、最长曝光时间、容量、标称功率、热容量。
18、N容量:他是X线管在安全使用条件下,单次曝光或连续曝光而无任何损坏时所能承受的最大负荷量。
[医学]医学影像设备学第2章 X线发生装置
第一节 X线管
三、特殊X线管-----CT用X线管
CT用X线管与一般X线机上使用的X线管结构基本相同,也 有固定阳极X线管和旋转阳极X线管两种。
安装时,固定阳极X线管的长轴与探测器平行,旋转阳极X 线管的长轴与探测器垂直。
22
第一节 X线管
四、特性与参数
X线管的特性与参数因X线管的型号不同而不同。 (一)特性 (二)电参数 (三)构造参数(略)
33
第二节 高压发生器
34
第二节 高压发生器
一、高压变压器 高压变压器是产生交流高压的器件,为X线管提供高压
电能。 其工作原理与普通变压器相同,但运行状态较为特殊。 它具有如下特点:①次级输出电压高;②设计容量可等
于最高输出容量的1/5~1/3;③高压变压器次级中心 点接地。
35
第二节 高压发生器
8
第一节 X线管
一、固定阳极X线管 优点:结构简单、价格低。 在小型X线机、治疗X线机(阳极油循环冷却)等装 置中仍被采用。 缺点:焦点尺寸大、瞬时负载功率小。 目前,在医用诊断X线机中,固定阳极X线管已多被 旋转阳极X线管取代。
9
第一节 X线管
一、固定阳极X线管 (二)X线管的焦点 实际焦点是指靶面瞬间承受高速运动电子束的轰击 面积。呈细长方形,也称为线焦点。 实际焦点的宽度,主要取决于聚焦罩的形状、宽度 和深度。实际焦点越大,X线管的容量就越大,曝光 时间就可以缩短。
3
第一节 X线管
第一节 X线管
X线管是X线机的核心部件 作用:将电能转化为X线 发展:固定阳极X线管
旋转阳极X线管 特殊X线管
5
第一节 X线管
一、固定阳极X线管 (一)结构:由阳极、阴极和玻璃壳三部分组成
放射医学技术医学影像设备知识诊断X线装置
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 放射医学技术医学影像设备知识诊断X线装置放射医学技术医学影像设备知识诊断 X 线装置一、构成医用诊断 X 线机以功能划分,由 X 线发生装置(主机)和辅助装置构成。
X 线发生装置完成 X 线的产生。
辅助装置主要指为配合各种检查专门设计的装置。
如 X 线摄影专用床、多功能诊视床,专用X 线管支架以及影像装置等。
医用诊断 X 线机以部件划分,由控制器、高压发生器、辅助装置等构成。
如图 5-1 所示。
一、构成医用诊断 X 线机以功能划分,由 X 线发生装置(主机)和辅助装置构成。
X 线发生装置完成 X 线的产生。
辅助装置主要指为配合各种检查专门设计的装置。
如 X 线摄影专用床、多功能诊视床,专用X 线管支架以及影像装置等。
医用诊断 X 线机以部件划分,由控制器、高压发生器、辅助装置等构成。
如图 5-1 所示。
二、分类(一)按主电路工作方式分类有工频直接升压式、逆变式、电容充放电式等。
1/ 9(二)按用途分类不同功率的 X 线发生装置和各种辅助装置组成各种专用 X 线机。
1.摄影专用机 30~50kW X 线发生装置,配有活动滤线器摄影床和专用 X 线管支架。
二、分类(一)按主电路工作方式分类有工频直接升压式、逆变式、电容充放电式等。
(二)按用途分类不同功率的 X 线发生装置和各种辅助装置组成各种专用 X 线机。
1.摄影专用机 30~50kW X 线发生装置,配有活动滤线器摄影床和专用 X 线管支架。
2.胃肠专用机 50~80kW X 线发生装置,配有多功能诊视床。
多设有影像增强电视系统,或数字处理功能(数字胃肠)。
3.心血管专用机 80~100kW X 线发生装置,配有 C 形臂支架和专用导管床,以及数字处理部分。
放射医学技术医学影像设备知识医用X线发生装置
放射医学技术医学影像设备知识医用X线发生装置一、主机的构成医用X线发生装置用于发生X线,常称作主机。
由控制器、高压发生器、X线管等组成。
以主电路的负荷功率定义主机的容量。
工频式X线发生装置的基本构成如图5-2所示。
(一)主电路医用X线发生装置从电路功能上可分为主电路和控制电路。
主电路是指从电源、仟伏调整、高压控制、高压变压器、高压整流,直至X线管。
该系统主要由功率器件构成。
以主电路使用电源相数的不同分单相装置、三相装置;以其工作方式的不同分直接升压式、逆变升压方式和电容充放电式;以其高压整流方式的不同分为单相全波整流、单相半波整流、单相自整流,三相6波整流、三相12波整流等,整流方式决定了X线发生装置输出高压波形的稳定性。
1.工频式以电源提供的50Hz直接经变压器升压达到需要的电压,再经整流后供X线管使用。
2.逆变式逆变式高压发生装置首先把工频电源整流滤波变成平稳直流,再由逆变器利用振荡方法把平稳直流变成几十千赫直至上百千赫的交流电,再由变压器升压、整流、倍压至X线发生所需的直流高压。
变压器的感应电动势E与工作频率f、线圈匝数n、鉄芯截面积A之间的关系是:E = K·f ·n·A逆变方式的高压发生装置工作在几十千赫至上百千赫的高频状态,是50Hz的上千倍,电感可以减小上千倍,或铁芯截面积相应减小。
这样变压器的体积和重量可以大幅度减小,所以逆变方式其高压发生器体积小、重量轻。
逆变式容易获得平稳直流高压,提高了X线的质;短时间曝光不受电源同步的影响,使控制更为准确。
3.电容充放电式将电能储存在高压电容器中,发生X线时供X线管使用。
这种高压发生装置对电源要求较低,X线发生时不会引起电源波动,没有软射线。
多见于床边、车载摄影机等。
(二)控制电路控制电路是指对X线发生的各种技术参数的控制、实时检测控制、X线发生的控制,X线管阳极启动、保护,及容量、热容量保护,与周围应用装置的工作关系协调控制等。
数字X线摄影设备的认知
数字X线摄影设备的认知
数字X线摄影系统简称DR。
它是在诊断X线机的基础上,配置“探测器+计算机系统”,在摄影曝光后,直接生成和显示图像。
按照探测器类型不同,目前临床常用的DR,可分为FPD型DR和CCD型DR两类。
一、FPD型DR
(一)基本结构
1.X线发生装置
2.X线探测器
3.检查床/台
4.计算机系统
(二)两种常用的FPD
目前,临床常用的FPD有非晶硒FPD和非晶硅FPD。
1.非晶硒FPD非晶硒FPD是一种直接实时成像的固体探测器。
其单元结构如图4-12所示,它主要由基板、集电矩阵、硒层、电介质、顶层电极和保护层等构成。
集电矩阵由按矩阵排列的接收电极和薄膜晶体管(thin film transistor,TFT)组成。
非晶态硒层涂覆在集电矩阵上,其上是电介层、顶层电极。
因放大器和A/D转换器都置于探测器封装在扁平外壳内,故称为平板探测器(FPD)。
1/ 4。
《X线发生装置》课件
本PPT介绍了X线发生装置的定义、作用及原理,主要部件,工作原理,应用 领域,优缺点和发展趋势。通过本课件,我们将深入了解X线发生装置的重要 性和未来发展方向。
简介
X线发生装置是一种用于产生X射线的设备,通过X射线的发生和成像,可以在医学影像学、工业检 测和材料分析等领域发挥重要作用。
主要部件
X光管
负责产生X射线。
聚焦系统
调控电子束的聚焦。
电子枪
产生并加速电子束。
冷阴极
产生和维持电子束流。
工作原理
1
X光的发生和成像
通过电子束与靶材的相互作用,
电子束的产生和调控
2
产生X射线并形成影像。
通过电子枪产生电子束,并通过
聚焦系统调控电子束的流向。
3
光阑的作用
限制电子束的发散,பைடு நூலகம்高成像质 量。
应用领域
• 医学影像学 • 工业检测 • 材料分析
优缺点
优点:
无损检测、高分辨率、可靠性强
缺点:
辐射量大、设备昂贵、易受环境影响
发展趋势
• 进一步提高分辨率 • 减少辐射量 • 降低成本
结论
X线发生装置在各个领域中扮演着重要的角色,未来的发展将聚焦于提高分辨 率、减少辐射量和降低成本。
诊断用X线机基本装置
第四节 控制装置
• 一、控制台 • 根据选择的曝光条件来控制x线的发生和停
止。通过控制台能完成X线的开、关机,任 意调节、选择电源电压、管电压、管电流 、曝光时间等参数,并能预示时光过程中 管电压和管电流的实际值。
• (一)控制、选择和调节的方式 • 1.X线机的主机部分,以实现X线管在透视
• (二)电参数
• 指的是X线管电性能方面的规格数据。
• 1.最高管电压:X线管两极最高电压峰值。
• 2.最大管电流:在管电压和曝光时间一定的 情况下,X线管内允许通过的最大电流的平 均值。
• 3.最长曝光时间:管电压和管电流一定的情 况下,X线管一次曝光所允许的最长曝光时 间。
• 4.X线管容量:X线管在安全使用的条件下 ,单次或连续曝光而无任何损坏时所能承 受的最大负荷量。
短的连续摄影成为连续负荷。
• 一般表示法有两种: • 1)限定连续使用时的最大功率 • 2)限定管电流,管电流
• 5.生热和冷却特性曲线
• 混合负荷:连续多次摄影或透视与点片摄 影交替进行的曝光称为混合负荷。
• (1)X线管的热容量 • (2)生热和冷却特性曲线
• (三)X线管的特性
• 1.阳极特性曲线(Ia-Ua)
。
• 1.实际焦点:阴极电子在阳靶的实际轰击面 积。也叫线焦点。
• 主要取决于槽的形状、宽度及灯丝位于槽 中的深度。
• 2.有效焦点:实际焦点在X线投射方向上的 投影。也叫标称焦点。
• 3.焦点的方位性 • X线投影方位越靠近阳极,有效焦点尺寸越
小;越靠近阴极,尺寸越大。若投影偏离 管轴线与电子入射方向组成的平面,则有 效焦点形状会失真。 • 因此,应注意保持实际焦点中心,X线输出 窗中心与投影中心三点一线。
2.225.2CT系统结构医学影像设备学
❖ 作用:探测器是将X线能量转换为电信号的装 置。
256排探测器
(三)探测器 探测器类型有两种: ❖ 一种是气体探测器; ❖ 另一种是荧光固体探测器。 荧光固体探测器又分为两种:
▪ 闪烁探测器 ▪ 稀土陶瓷探测器 稀土陶瓷探测器X线吸收利用率可达99% 。
(四)数据采集系统 数据处理主要由前置放大器、对数放大器、积分
器、多路转换器、模/数转换器、接口电路等构成。 作用:将探测器输出的微弱电信号经放大后,再
经ADC转换为计算机能够识别的数字信号,并经接 口电路将此数字信号输入计算机。
(五)扫描机架 一是旋转部分,主要由X线管
及其冷却系统、准直器及其控制 系统、滤过器、探测器、数据处 理装置、滑环部分、高压发生器 (低压滑环式SCT)等组成。
2.CT X线管 CT X线管也有固定阳极X线管和旋转阳极X线
管两种。 固定阳极管的长轴与探测器平行; 旋转阳极X线管的长轴则与探测器垂直。
CT 管及冷却外形
电子束控金属球管
(二)准直器(collimator)与滤过器(filter) 1.X线准直器 (collimator)
(1)限定成像的空间范围(限定断层层厚) (2)降低受检者的表面辐射剂量 (3)减少进入探测器的散射线
❖ 准直器可决定扫描层的厚度。常见CT扫描层的 厚度为1mm、2mm、3mm、5mm、7mm、8mm、10mm。 准直器结构简单,但要求非常精确 。
2.X线滤过器
(1)
(2)
CT的滤过器
❖ 数据采集系统简称DAS,是扫描系统的重要 组成部分。它由探测器(detector)和数据处理 装置组成。
《医学影像设备学》课件——第二章 X线发生装置
焦点小、功率大
与固定阳极X线管 相比的结构区别 金属陶瓷X线管、 软X线管 三极X线管
X线管的规格 与特性
组合机头
规格参数 特性曲线
构造参数、电参数
阳极特性曲线 灯丝加热特性曲线
第二章
第二节 X线管装置
一、固定阳极X线管
固定阳极 X 线管主要由阳极、阴极和玻璃壳三部分组成。
固定式X线机结构
第二章
第二章
X线发生装置
第二章
X线发生 装置
第二章 X线发生装置
概述 X线管装置
高压发生 装置
控制装置
固定阳极X线管 旋转阳极X线管
特殊X线管 X线管管套 X线管的规格与特性
供电与防电击保护 曝光控制原理
管电流与管电压的调节 X线管的规格与特性
高压变压器 灯丝变压器 高压整流器 高压交换闸 变压器油 高压传输部件
第二节 X线管装置
一、固定阳极X线管
(一)阳极 主要作用是:
①接受高速电子撞击而产生 X 线; ②将阳极热量辐射或传导出管外; ③吸收二次电子和散乱射线。 阳极结构:由阳极头、阳极柄、阳极罩三部分组成。
固定阳极 X 线管阳极结构
第二章
第二节 X线管装置
一、固定阳极X线管
1.阳极头 组成:钨靶和铜体 作用:承受电子撞击,产生X线。
的参数。 例如:阳极倾角、灯丝尺寸、焦点大小、外形尺寸、重量、管
壁的滤过当量、冷却和绝缘方式、旋转阳极 X 线管的阳极转速、最 大允许工作温度等。
第二章
第二节 X线管装置
五、X线管的规格与特性
三极 X 线管的控制原理
第二章
第二节 X线管装置
四、X线管管套
现代X线管管套均具有防电击、防散射、油浸式的特点
2. X线发生装置
33 2.2.1.2 过渡过程
当变压器接入电网时,励磁电流(其实就是流过磁芯线圈 的电流,这个电流导致了电-磁的转换,所以也就称为励 磁电流)不是立即变成稳定状态,而使经历一个不稳定的 过程,即过渡过程。
危害:在过渡过程中,励磁电流瞬间峰值有时可达负载电 流的十倍以上,冲击高压器件的绝缘强度,造成击穿、损坏。
灯丝电子辐射特性曲线-指数增长
第二章 X线发生装置
2019/11/18
6 X线管的焦点 实际焦点;有效焦点 有效焦点=实际焦点×sinθ
第二章 X线发生装置
通过减小靶角来实现 减小有效焦点面积, 但靶角过小,会造成 投照方向的X线量大 量减少,所以靶角要 合适,15~20度。
也可以减小实际焦点 面积以减小有效焦点 面积,但X线管的容量 也将减小。
(问题一:为什么要加直流高压?)
(2)把X线管灯丝初级电路输入的交流电压降低,为 X线管灯丝提供热电压;
(3)如配有两只以上X线管,还要完成管电压和灯丝 电压的切换。
第二章 X线发生装置
2019/11/18
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高压变压器
高 X线管灯丝变压器
压 发
高压整流器
生 高压交换闸(配两
器 个)以上X线管时用
轴承与轴承的润滑
轴承由耐热合金钢制成,可以承受较高的工作温度 (约400℃)。润滑剂采用固体润滑材料。
旋转阳极X线管与固定阳极X线管的散热方式不同, 前者是主要依靠热辐射,后者是热传导。
第二章 X线发生装置
2019/11/18
2.1.3 特殊X线管
13
2.1.3.1 金属陶瓷大功率X线管
硬质玻璃外壳在进行大功率摄影时,往往由于玻璃壁(钨沉积层) 击穿而损坏,所以将玻璃壳改为金属和陶瓷组合而成。金属部分位 于X线管中间部位并接地,以吸收二次电子,对准焦点处开有铍窗
医学影像设备学第2章X线发生装置
第二节 高压发生器
二、高压元器件----高压整流器 高压整流器是一种将高压变压器次级输出的交流高 压变为脉动直流高压的电子元件。 高压变压器次级输出的交流高压,如果直接加到X 线管两端,正半周时,灯丝发射的电子能飞向阳极 ,产生X线;负半周时,阳极比阴极电位低,灯丝 发射的电子飞不到阳极,X线管不辐射X线。这种 利用X线管本身的整流作用整流的X线机称为自整 流X线机。
。因为它可实现管电流调节,所以又称为mA调节 电路。它分为灯丝初级电路和灯丝次级电路。灯 丝次级电路与X线管的阴极灯丝相连。
59
第三节 控制台
三、单元电路简介 (二)X线管灯丝加热电路的结构模式
60
第三节 控制台
(三)高压发生电路 1.高压初级电路 它是指由自耦变压器输出线圈至高压变压器初级线圈 所构成的回路。 当高压变压器初级得电时,次级即可产生交流高压。 高压初级电路包括管电压调节、控制、预示及补偿电 路。
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第二节 高压发生器
二、高压元器件------变压器油 主要特点: ④粘度低。 ⑤凝固点低。一般要求在-15 ℃ ~-45℃之间,变 压器油凝固点温度即为油的标号,如45号油其凝固 点为-45℃。 ⑥颜色浅。一般为浅黄、暗红或水白,透明无悬浮 物。
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第三节 控制台
第三节 控制台
1.三钮制控制台: 控制台最初以实现X线管在曝光过程中的管 电压(kV)、管电流(mA)和曝光时间三个基本参量的控制 为主要任务,一般称之为三钮制控制台。最短曝光时间约为 0.02~0.04s。 2.二钮制控制台: 1950~1960年间出现了二钮制控制台,即 在X线曝光前只预选kV值和代表X线总辐射量的mAs值。 3.单钮制控制台: 1970年以后出现了单钮制控制台,在曝光 操作过程中,只需选定kV值,使X线曝光参量的调节和操作程 序大为简化。
X线设备装置图解
医用X线机的组成虽然医用x线机因诊断或治疗的目的不同.结构差异很大.但其基本结构都是由x线发生装置及x线机辅助装置构成.如图1-1所示。
X线发生装置X线发生装置包括控制装置(控制台)、高压发生装置(高压发生器)、X线管装置(X线管)。
如图1-2所示.通过对所有装置进行调控,完成X线的发生。
控制装置是控制X线的“量”和“质”及控制x线发生时间的装置,一般将x线机的低压元件及由低压元件组成的电路合理地集中布置在控制台内,各种按钮或开关.指示仪表等布置在控制台的台面上,以便使用者集中操作和观察。
某些大型X线机,除控制台外,还设电器专柜存放各种电气元件。
高压发生装置是为x线管提供灯丝电压及直流高压的装置.医用x线机的大部分高压元件,如:高压变压器、高压整流元件、高压交换闸等均集中放置在高压发生器中,确保人身安全。
同时因电路结构的需要,灯教加热变压器也放置在高压发生器中。
X线管装置主要由产生X线的x线管及X线管管套组成。
(二)x线机辅助装置x线机辅助装置是为满足临床诊断的需要而设计的各种与x线发生装置相配套的设备。
主要有:支持X线管头用的各种机械辅助装置.如天轨、地轨、立柱、悬吊架等:安置病人进行x线检查用的各种检查床,如摄影床、诊视床等:将荧光影像转换为电视影像的影像增强器、摄像机、监视器及心血管检查的各种配套设备等。
图1-3是几种常见的医用X线机辅助设备。
不同类型的医用x线机,其辅助设备的数量和功能是不完全相同的。
一般讲,功率越大、功能越多的医用X线机,其辅助设备的数量越多,结构渐趋复杂:反之.则数量越少,结构也比较简单。
以上各装置的有机结合.组成了一台完整的x线机.图1-4是x线机各装置之间的关系图,从图中可以看出各基本装置之间的内在联系和控制关系。
医用X线机的分类按照使用目的不同,可将医用x线机分为诊断用X线机和治疗用x线机两大类。
目前临床上应用较多的是诊断用X线机。
诊断用x线机分类指利用X线透过人体形成的各种影像.对患者进行诊断的x线机.可根据其结构形式、最大输出功率或应用范围的不同.分为多种类型。
放射医学技术医学影像设备知识医用X线发生装置
放射医学技术医学影像设备知识医用X线发生装置一、主机的构成医用X线发生装置用于发生X线,常称作主机。
由控制器、高压发生器、X线管等组成。
以主电路的负荷功率定义主机的容量。
工频式X线发生装置的基本构成如图5-2所示。
(一)主电路医用X线发生装置从电路功能上可分为主电路和控制电路。
主电路是指从电源、仟伏调整、高压控制、高压变压器、高压整流,直至X线管。
该系统主要由功率器件构成。
以主电路使用电源相数的不同分单相装置、三相装置;以其工作方式的不同分直接升压式、逆变升压方式和电容充放电式;以其高压整流方式的不同分为单相全波整流、单相半波整流、单相自整流,三相6波整流、三相12波整流等,整流方式决定了X线发生装置输出高压波形的稳定性。
1.工频式以电源提供的50Hz直接经变压器升压达到需要的电压,再经整流后供X线管使用。
2.逆变式逆变式高压发生装置首先把工频电源整流滤波变成平稳直流,再由逆变器利用振荡方法把平稳直流变成几十千赫直至上百千赫的交流电,再由变压器升压、整流、倍压至X线发生所需的直流高压。
变压器的感应电动势E与工作频率f、线圈匝数n、鉄芯截面积A之间的关系是:E = K·f ·n·A逆变方式的高压发生装置工作在几十千赫至上百千赫的高频状态,是50Hz的上千倍,电感可以减小上千倍,或铁芯截面积相应减小。
这样变压器的体积和重量可以大幅度减小,所以逆变方式其高压发生器体积小、重量轻。
逆变式容易获得平稳直流高压,提高了X线的质;短时间曝光不受电源同步的影响,使控制更为准确。
3.电容充放电式将电能储存在高压电容器中,发生X线时供X线管使用。
这种高压发生装置对电源要求较低,X线发生时不会引起电源波动,没有软射线。
多见于床边、车载摄影机等。
(二)控制电路控制电路是指对X线发生的各种技术参数的控制、实时检测控制、X线发生的控制,X线管阳极启动、保护,及容量、热容量保护,与周围应用装置的工作关系协调控制等。
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第一节 X线管
四、特性与参数
----阳极特性曲线
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第一节 X线管
四、特性与参数
----灯丝发射特性曲线
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第一节 X线管
四、特性与参数
(二)电参数 1.灯丝加热电压 2.灯丝加热电流 3.最高管电压 4.最大管电流 5.最长曝光时间 6.容量 7.标称功率 8.热容量
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第一节 X线管
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第一节 X线管
一、固定阳极X线管-----X线管的焦点 有效焦点是指实际焦点在X线投照方向上的投影。它 对影像的清晰度影响很大,也称为作用焦点。因有效 焦点在不同X线投照方向上的大小、形状是不同的, 故常用有效焦点的标称值来描述焦点的大小。 标称焦点是指实际焦点在垂直于X线管长轴方向的投 影。 X线管特性参数表中标注的焦点为标称焦点。
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第一节 X线管
一、固定阳极X线管 优点:结构简单、价格低。 在小型X线机、治疗X线机(阳极油循环冷却)等装 置中仍被采用。 缺点:焦点尺寸大、瞬时负载功率小。 目前,在医用诊断X线机中,固定阳极X线管已多被 旋转阳极X线管取代。
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第一节 X线管
一、固定阳极X线管 (二)X线管的焦点 实际焦点是指靶面瞬间承受高速运动电子束的轰击 面积。呈细长方形,也称为线焦点。 实际焦点的宽度,主要取决于聚焦罩的形状、宽度 和深度。实际焦点越大,X线管的容量就越大,曝光 时间就可以缩短。
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第一节 X线管
三、特殊X线管-----三极X线管
特性 三极X线管的特性,不仅取决于灯丝加热电流和管电压,还 取决于栅极电位的变化。三极X线管兼有高压开关管和X线 管的作用。 1.灯丝发射特性 2.截止特性 3.时间控制特性
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第一节 X线管
三、特殊X线管-----软X线管
当对乳房等软组织进行X线摄影时,用普通X线管得不到满 意的摄影效果。 为提高X线影像的对比度,须使用大剂量的软X线,为此一 般使用软X线管来产生软X线。 软X线管特点: ①X线输出窗的固有过滤小; ②在低管电压时能产生较大的管电流; ③焦点小。
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第一节 X线管
三、特殊X线管Biblioteka ----CT用X线管CT用X线管与一般X线机上使用的X线管结构基本相同,也 有固定阳极X线管和旋转阳极X线管两种。 安装时,固定阳极X线管的长轴与探测器平行,旋转阳极X 线管的长轴与探测器垂直。
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第一节 X线管
四、特性与参数
X线管的特性与参数因X线管的型号不同而不同。 (一)特性 (二)电参数 (三)构造参数(略)
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第一节 X线管
第一节 X线管
X线管是X线机的核心部件 作用:将电能转化为X线 发展:固定阳极X线管
旋转阳极X线管 特殊X线管
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第一节 X线管
一、固定阳极X线管 (一)结构:由阳极、阴极和玻璃壳三部分组成
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第一节 X线管
一、固定阳极X线管 固定阳极X线管的阳极结构
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第一节 X线管
一、固定阳极X线管 固定阳极X线管的阴极结构
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第二节 高压发生器
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第二节 高压发生器
一、高压变压器 高压变压器是产生交流高压的器件,为X线管提供高压 电能。 其工作原理与普通变压器相同,但运行状态较为特殊。 它具有如下特点:①次级输出电压高;②设计容量可等 于最高输出容量的1/5~1/3;③高压变压器次级中心点 接地。
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第二节 高压发生器
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第二节 高压发生器
二、高压元器件----灯丝变压器 1.结构
灯丝变压器的结构
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第二节 高压发生器
二、高压元器件----灯丝变压器 2.特点 灯丝变压器的次级绕组与X线管的阴极相连,当X 线管工作时,灯丝变压器次级绕组的电位与阴极负 高压等电位,这就要求灯丝变压器初、次级间具有 良好的绝缘,绝缘强度不能低于高压变压器最高输 出电压的一半。
五、管套
X线管的管套是放置X线管的特殊容器,现代X线管的管套均为 防电击、防散射、油浸式,其结构常随用途不同而有所差别。 1.固定阳极X线管管套 2.旋转阳极X线管管套 3.组合机头
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第一节 X线管
五、管套
1.固定阳极X线管管套
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第一节 X线管
五、管套
2.旋转阳极X线管管套
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第一节 X线管
医学影像设备学 第二章
X线发生装置
湖北科技学院 李义兵
重点难点 本章重要知识点和难点 1.X线管及各构成部分的作用、结构 2.X线管的特性 3.高压发生器的作用、结构与各高压 部件的作用 4.控制台的作用与电路基本构成
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医用X线机分为诊断用X线机和治疗用X线机 诊断用X线机由X线发生装置(也称为主机)和外围 装置组成。主机由X线管装置、高压发生装置、控制 装置构成。能产生X线并控制X线的穿透能力、辐射 强度和曝光时间。 本章主要介绍主机(X线管、高压发生装置、控制装置)。
五、管套
3.组合机头
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第二节 高压发生器
第二节 高压发生器
作用 ①为X线管灯丝提供加热电压; ②为X线管提供直流高压; ③如配有两只或两只以上X线管,还需切换X线管。
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第二节 高压发生器
组成 由高压变压器、灯丝变压器、高压整流器、高压交 换闸(配两只或两只以上X线管时用)、高压插座等 高压元器件组成。 按要求组装后置于方形或圆形钢板制成的箱体内。 箱体内灌注变压器油,以加强各部件之间的绝缘和 散热,箱体应接地,以防高压电击造成的危害。
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第一节 X线管
一、固定阳极X线管-----X线管的焦点。
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第一节 X线管
二、旋转阳极X线管 结构:阳极、阴极和玻璃壳
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第一节 X线管
二、旋转阳极X线管 解决了提高功率和缩小焦点之间的矛盾
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第一节 X线管
二、旋转阳极X线管 阳极结构
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第一节 X线管
三、特殊X线管-----金属陶瓷大功率X线管
一、高压变压器 构造 高压变压器由 铁芯、初级绕组、次 级绕组、绝缘材料和 固定件等组成。
高压发生器的结构
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第二节 高压发生器
一、高压变压器
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第二节 高压发生器
二、高压元器件----灯丝变压器 灯丝变压器是为X线管提供灯丝加热电压的降压变压器。 双焦点X线管需配备两个结构相同、规格不同的灯丝变压 器。 结构 灯丝变压器由铁芯、初级绕组和次级绕组成。
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第一节 X线管
三、特殊X线管-----陶瓷绝缘X线管
解决了普通X线管大功率使用时会因玻璃壳击穿而损坏的问题
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第一节 X线管
三、特殊X线管-----三极X线管
在普通X线管的阳极与阴极之间加了一个控制栅极,故又称 为栅控X线管。 阴极结构
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第一节 X线管
三、特殊X线管-----三极X线管
控制原理