X线管

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第三讲 X线管

二、X线管的焦点
实际焦点： 1、实际焦点：
高速电子的实际撞击面。击面。其大小取决灯丝粗细、于：灯丝粗细、长槽的形状、度、槽的形状、深度等因素。度等因素。
有效焦点： 2、有效焦点：
X线照射方向的投影。取决于阳极倾角和实际焦点的大小。标称焦点
3、焦点与成像质量
几何模糊希望有效（光学）希望有效（光学）焦点越小越好；越小越好；运动模糊希望容量越大越好，希望容量越大越好，则实际焦点就小不了。
阳极柄：（2）阳极柄：
无氧铜，导电导热容热。无氧铜，导电导热容热。
（3）阳极帽：
吸收散射线和反跳电子
2、阴极的结构
作用：通电加热，发射电子，作用：通电加热，发射电子，并聚焦成束（1）灯丝：纯钨，长螺线管状线形。纯钨，长螺线管状线形。有双焦点结构。有双焦点结构。电子发射量与温度指数正比。电子发射量与温度指数正比。
第三讲 X线管—电-X线线管—
固定阳极X 一、固定阳极X线管固定阳极X线管由下列三部分组成线管由下列三部分组成。固定阳极线管由下列三部分组成。 1、阳极 2、阴极 3、管壳
1、阳极的结构
作用：阻挡高速运动的电子流激发线作用：阻挡高速运动的电子流激发X线
阳极头：（1）阳极头：
钨靶+ 钨靶+铜体 74、纯钨原子序数大 74、熔点高3370 3370，熔点高3370，机械好无氧铜，无氧铜，容热散热
润滑：（3）润滑：固体润滑
旋转管的特点： 3、旋转管的特点：
功率大，焦点小，功率大，焦点小，更易碎
四、特殊X线管特殊X
1、金属陶瓷旋转阳极X线管金属陶瓷旋转阳极X 三极X 2、三极X线管 3、软X线管

X线管

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2、容量的计算
P=IU/1000
其中P：功率/容量 kW U：管电压有效值 kV I：管电流有效值 mA
*（最大）热容量：对应阳极某薄弱部分的温升
极限，阳极整体所积累的全部热能
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3、代表容量
（1）代表容量：某X线管在一定整流方式和曝光时间条件下的最大容量。 – 固定阳极：单相全波整流、1s – 旋转阳极：三相六管全波整流、0.1s
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* 不允许球管长期工作在极限条件下
3、管套的生热和冷却曲线
MHU 120 100 80 60 40 20
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200 分钟
最大热容量大大增加、最大冷却速率下降
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（六）X线管的检验
1、外观检验
管壁阴极阳极管内
2、冷高压试验
在灯丝不加热的情况下，加高压于X线管两极以检查其真空度。如真空不良，会出现电离辉光，需训管。区分电离辉光（随管压升高而明显）和
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四、特殊X线管
（一）三极X线管
1、结构
阳极与阴极之间再加一个控制栅极通过脉冲控制栅极上负电位或负脉冲电压的通断，控制X线的快速导通与截止。
2、应用
由于脉冲电源无机械运动的惯性，因此三极 X线管能实现快速断续X线摄影。通过调节栅极负偏压，可以控制电子聚焦面积，得到微焦点，实现放大摄影。 28
A
B
胶片
A1 B1 A1 A2 B1 B2
半影
半影
*有效焦点越小，图像清晰度越高
10
5、X线辐射强度分布对成像质量的影响
双峰分布

医学影像设备学-X线成像设备1(3)-管球

X线球管－阳极
阳极结构： –为扩大阳极的散热率，把阳极做成盘形，用马达驱动，转动中发生X线。 –靶面成为一个圆形环带。环带的某点正对阴极时发生X线，旋转一周的其他时间在散热。热量分散到整个靶盘上，所以能承受比固定阳极大得多的焦点功率。
X线球管－阳极
• 靶盘材料可分为三类： –纯钨，抗热胀性差，易出现龟裂； –铼钨合金(铼占10％，钨占90％)，可减轻龟裂发生； –钼基或石墨基的铼钨合金。钼的重量是钨的一半，比热却是钨的两倍。在相同输入功率时，钼基钨靶温度上升只是纯钨靶的一半。石墨的比重是钨的1／10而比热是钨的10倍．因而作为储热材料更为理想。所以相继出现了铼钨合金靶盘加钼基和石墨基的复合靶旋转阳极X线管，增大了阳极热容量。
X线球管－阳极
• 旋转速度 –旋转阳极X线管的负荷功率与转动速度有关 –阳极旋转速度与电源频率、定子磁极数、光滑度 (约0.1)有关。常速旋转阳极50Hz启动，转速3000转/分。高速旋转阳极150HZ启动，转速9000转／分。 n=120f/p f为电源频率 p为定子极数 –由于转子转速落后于磁场转速，转子的实际转速要比理论值低10％左右。
X线管球的技术参数－焦点
• 焦点特性
– 在较大管电流、较低管电压情况下，由于电子束的电子之间斥力增大，有效焦点有变大的倾向。 – 相同电压下焦点膨胀程度随着管电流增加而增加。 – 相同管电流下焦点膨胀程度随着管电压的下降而增加，但不如随管电流的增加变化明显。
焦点
• 影响焦点大小的因素
– 有效焦点的大小主要取决于阳极靶面倾斜的角度。
X线球管－阳极
• 旋转阳极的结构（图）
X线球管－阳极
• 旋转阳极的作用
– 阳极所能承受的功率取决于焦点面积和靶厚

2.42.1X线管医学影像设备学

玻璃制成，由于玻璃壳与阴阳两极的金属膨胀系数不同，不能直接焊接，常在二者之间镶合金圈作为中间过渡体，再将玻璃壳焊接在合金圈上。玻璃壳内部保持高真空度，装入X线管的所有零件都必须经过严格清洗去油和彻底除气。固定阳极X线管的主要缺点是焦点尺寸大、瞬时负载功率小，现已多为旋转X线管取代。
二、旋转阳极X线管
CT用X线管在结构上采用大的靶盘直径、厚的钼基或石墨基，小的靶角，且对轴承及润滑剂提出了更高的要求。
例如，国产型号为XT1502的CT用X线管的靶盘直径为 118mm，靶角为9°，阳极转速为2800r/min，小焦点为 0.6mm×0.6mm，大焦点为1.2mm×1.2mm。
五、管套整个管套内充满变压器油，作为绝缘和冷却用。
如图：
旋转阳极X线管管套
组合机头
旋转阳极X线管的功率是基于阳极转速达到额定值时的功率，如果在阳极转速尚未达到额定值时曝光，将会造成X线管的靶面熔化损坏。因此在实际应用中，必须使阳极转速达到额定值（约0.8~1.2s时间），才能加管电压产生X线。现在，旋转阳极X线管的X线机均设有旋转阳极启动、延时、保护电路。
曝光结束、启动电机断电后，转子因惯性将有较长的静转时间，一般为数分钟至几十分钟，为了延长球管寿命，必须进行有效制动。
2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
X线管
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
4
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
5
固定阳极线管
X
（一）阳极
（二）阴极
阴极头
（三）玻璃壳
作用：用来支撑阴、阳两极和保持管内真空度。通常采用熔点高、绝缘强度大、膨胀系数小的钼组硬质

2-X线球管特性

1．灯丝：发射电子 2．阴极头（聚焦罩）：使电子流聚焦
①灯丝电压一般为交流5～10V、50Hz，灯丝电流一般为2～9A，3～6A的占多数。
② 调节灯丝的加热电压即可改变灯丝发射的电子数量；灯丝温度与发射电子的数量关系是呈指数的非线性关系
③，灯丝点燃时间越长，工作温度越高，钨的蒸发越快，灯丝寿命越短
曲线分为二部分： 1、一部分为上升段，管电流Ia 随着管电压 Ua 的上升而增加，这就是空间电荷现象所起的作用。 2、另一部分为水平段，又称饱和区，管电流不再随着管电压的变化而改变。
实际情况：空间电荷的影响，使管电压、毫安等曝光条件不能独立调节
措施：工频机加入空间电荷补偿装置
程控或高频机采用软件设计
旋转阳极X线管
1．靶盘与靶面：主要由靶面、转子、转轴和轴承组成钨靶的缺点： ①由于表面与内层之间温差所产生的热应力，容易使靶面产生裂纹；② 另外，钨在1100℃以上会发生再结晶，将使靶面使用不久就会出现表面龟裂、粗糙现象，致使X线管辐射X线的能力下降。
采用铼钨合金的优点：靶面晶粒细，在相同使用条件下，曝光2万次，铼钨合金靶与纯钨靶进行比较，输出剂量分别下降13%和45%。
2020年3月27日7时42分
X线球管特性
灯丝发射特性曲线：
一定管电压的情况下，管电流与灯丝电流的关系曲线
说明在不同的管电压下，管电流的随着灯丝电流的增加而增大。
灯丝发射电子率与灯丝电流成正比。
措施：稳压器
2020年3月27日7时42分
X线球管特性
最大管电压: 最大管电流：最长曝光时间：球管的容量：X线管容量不是一个固定值，它与X线管的整流方式、阳极转速、
诊断用X线管
这是X线机装置的核心,X线管是产生X射线的部件；当直流正高压加到X线管的阳极与阴极两端时产生X线.

旋转阳极x线管的特点

旋转阳极x线管的特点
旋转阳极X线管的特点如下：
1. 焦点小、功率高。

2. 散热性能好，能够保证在高速旋转中连续工作，一般连续工作达500小时或以上。

3. 能够降低检查时间，减少X线对人体的辐射，可广泛用于小骨片的投照和胃肠检查。

4. 管子的工作范围较大，用于静态或者动态成像，能满足不同体型的病人检查需求。

5. 旋转阳极X线管的固有频率较高，拍片时间较长时对散射辐射量有一定影响。

6. 需要保持高压电源供电，耗电量大，旋转阳极X线管体积大，成本高。

如需了解更多相关信息，建议查阅书籍文献或者咨询相关行业专业人士。

X线管阳极结构

第一节固定阳极X线管一、结构固定阳极X线管是诊断用X线管中最简单的一种，如图3-1所示，其结构主要由阳极、阴极和玻璃壳三部分组成。

（一）阳极阳极的主要作用是阻挡高速运动的电子流而产生X线，同时将曝光时产生的热量辐射或传导出去；其次是吸收二次电子和散乱射线。

固定阳极X线管的阳极结构由阳极头、阳极帽、玻璃圈和阳极柄四部分组成。

固定阳极X线管的阳极结构1．阳极头它由靶面和阳极体组成。

靶面的作用是承受高速运动的电子流轰击，产生X线（曝光）。

但由于曝光时，只有不到1%的电子流动能转换为X线能，其余均转化为热能，所以曝光时，靶面将产生大量的热量而使其工作温度很高。

又由于辐射的X线强度与靶面材料的原子序数成正比，所以X线管的靶面材料一般都选用钨（Z=74），故称为钨靶。

钨的特点是熔点高（3370℃），蒸发率低，原子序数大，又有一定的机械强度。

但钨的导热率小，受电子轰击后产生的热量不能很快地传导出去，故常把厚度为1.5～3mm的钨靶面用真空熔焊的方法焊接到导热率较大的无氧铜制成的阳极体上。

这样制成的阳极头不但辐射X线的效率高，而且具有良好的散热性能。

固定阳极X线管的靶面静止不动，电子流总是轰击在靶面固定的同一位置上。

由于单位面积上所承受的最大功率是一定的，所以固定阳极X线管的功率是有限的。

2．阳极帽它又称阳极罩或反跳罩，由含钨粉的无氧铜制成，依靠螺纹固定到阳极头上，其主要作用是吸收二次电子和散乱射线。

阳极帽上有两个圆口：头部圆口面对阴极，是高速运动的电子流轰击靶面的通道；侧下部圆口向外，是X线的辐射通道，有的X线管在此圆口处加上了一层金属铍片，以吸收软X线，降低病人皮肤剂量。

高速运动的电子流轰击靶面时，会有少量的电子从靶面反射和释放出来，这部分电子称为二次电子。

二次电子有害无益，其能量较大（约为原来的99%），轰击到玻璃壳内壁上，将使玻璃壳温度升高而释放气体，降低管内真空度或使玻璃壳击穿；二次电子再次被阳极吸引轰击到靶面上时，由于没有经过聚焦，将辐射出非焦点散射X线，使X线影像质量降低；二次电子还会附着在玻璃壁上，造成整个管壁电位分布极不均匀，产生纵向应力，易致玻璃壁损坏。

X线管 PPT

治疗用X线管： – 浅表治疗、深层治疗 – 大焦点、长时间曝光、风冷水冷或油冷
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二、固定阳极射线管
阳极柄
真空玻璃管
阴极灯丝
焦点
7
阳极靶面
一般用钨制成。优点：熔点高—3370度；高温下，蒸汽压低，蒸发少，可延长X线管的使用寿命。
缺点：导热率小，热量不能很快传导。需通过真空熔焊把钨靶焊接在无氧铜体上，以增强靶面的散热。
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阳极帽
阳极帽固定在阳极上，并罩在靶面的四周，与阳极同电位，故可吸收50%~60%的二次电子，并可吸收一部分散射Ｘ线，从而保护Ｘ线管并提高影像质量。
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阳极柄
阳极柄固定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，其管外部分浸在油中，通过与油之间的热传导，将靶面的热量传导出去。
2有效焦点s越大热容量p越大c为减少几何模糊要求s尽量小3标称有效焦点一般用容许长容许宽标注标称有效焦点的容许值变化范围标称mm容许宽mm容许长mm0606090913080812111610101413181212171724104有效焦点同成像质量的关系有效焦点越小图像清晰度越高有效焦点物体胶片a1a2b1b2a1b1半影半影115x线辐射强度分布对成像质量的影响1医学诊断用x线管的焦点一般是双峰分布2高斯分布影像分辨率最高双峰分布矩形分布高斯分布理想情况实际情况6焦点的方向性焦点的方向性投影方位愈靠近阳极q角愈小有效焦点愈小
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（二）双轴承X线管
双轴承设计：提高旋转阳极的转速及牢固程度，球管
的寿命和散热速度大大提高，热容量提高。
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（三）单极X线管
采用单极设计：阴极接负高压，而阳极和球管的金属外壳接地
大大提高球管的寿命和散热速度，提高热容量。

X线管的基本知识

X线球管得基本知识第一节固定阳极X线管一、结构固定阳极X线管就是诊断用X线管中最简单得一种,如图3-１所示,其结构主要由阳极、阴极与玻璃壳三部分组成。

(一)阳极阳极得主要作用就是阻挡高速运动得电子流而产生X线,同时将曝光时产生得热量辐射或传导出去;其次就是吸收二次电子与散乱射线。

固定阳极X线管得阳极结构由阳极头、阳极帽、玻璃圈与阳极柄四部分组成。

固定阳极X线管得阳极结构1.阳极头它由靶面与阳极体组成、靶面得作用就是承受高速运动得电子流轰击,产生X线(曝光)、但由于曝光时,只有不到1％得电子流动能转换为Ｘ线能,其余均转化为热能,所以曝光时,靶面将产生大量得热量而使其工作温度很高、又由于辐射得Ｘ线强度与靶面材料得原子序数成正比,所以X线管得靶面材料一般都选用钨(Ｚ＝74),故称为钨靶。

钨得特点就是熔点高(33７0℃),蒸发率低,原子序数大,又有一定得机械强度、但钨得导热率小,受电子轰击后产生得热量不能很快地传导出去,故常把厚度为1、5～3mm得钨靶面用真空熔焊得方法焊接到导热率较大得无氧铜制成得阳极体上。

这样制成得阳极头不但辐射X线得效率高,而且具有良好得散热性能、固定阳极X线管得靶面静止不动,电子流总就是轰击在靶面固定得同一位置上。

由于单位面积上所承受得最大功率就是一定得,所以固定阳极X线管得功率就是有限得。

2、阳极帽它又称阳极罩或反跳罩,由含钨粉得无氧铜制成,依靠螺纹固定到阳极头上,其主要作用就是吸收二次电子与散乱射线。

阳极帽上有两个圆口:头部圆口面对阴极,就是高速运动得电子流轰击靶面得通道;侧下部圆口向外,就是X线得辐射通道,有得X线管在此圆口处加上了一层金属铍片,以吸收软X线,降低病人皮肤剂量。

高速运动得电子流轰击靶面时,会有少量得电子从靶面反射与释放出来,这部分电子称为二次电子、二次电子有害无益,其能量较大(约为原来得99％),轰击到玻璃壳内壁上,将使玻璃壳温度升高而释放气体,降低管内真空度或使玻璃壳击穿;二次电子再次被阳极吸引轰击到靶面上时,由于没有经过聚焦,将辐射出非焦点散射Ｘ线,使X线影像质量降低;二次电子还会附着在玻璃壁上,造成整个管壁电位分布极不均匀,产生纵向应力,易致玻璃壁损坏、阳极帽罩在靶面得四周,与阳极同电位,故它可以吸收50%~60%得二次电子,并可吸收一部分散乱X线,从而保护X线管与提高影像质量、3.玻璃圈它就是阳极与玻璃壳得过渡连接部分,由４J29膨胀合金(镍29％,钴17％,余为铁)圈与玻璃喇叭两部分封焊而成、其中,玻璃端与玻璃壳封接,膨胀合金端与阳极头焊接在一起、4、阳极柄它由无氧铜制成,呈圆柱体状且横截面较大,与阳极头得铜体相连,就是阳极引出管外得部分。

x线球管的工作原理

x线球管的工作原理
X线球管是X射线成像设备中的核心部件，它通过产生和控制X
射线的发射，实现对被检物体的成像。

其工作原理主要包括电子的
发射、加速、碰撞和X射线的发射等过程。

首先，X线球管内部包含一个阴极和一个阳极。

当球管通电时，阴极会发射出电子，这些电子会受到阳极的吸引，从而加速运动。

在加速过程中，电子会获得足够的能量，当它们撞击到阳极时，会
产生X射线。

其次，X线球管中的阳极通常由钨制成，因为钨具有很高的熔
点和较好的导电性能，能够承受高能电子的撞击而不容易熔化。

当
电子撞击到阳极时，它们会转移一部分能量给阳极，从而激发出X
射线。

另外，X射线的能量与电子的撞击能量有关，通常通过调节电
压来控制X射线的能量。

增加电压可以增加电子的能量，从而产生
更高能量的X射线，反之则产生低能量的X射线。

此外，X线球管还包括一个窗口，窗口通常由一种特殊的材料
制成，能够让X射线透过而不被吸收。

这样可以确保X射线能够穿
透被检物体，并在探测器上形成影像。

总的来说，X线球管的工作原理是通过控制电子的发射和加速，使其撞击到阳极产生X射线，并通过调节电压和窗口材料来控制X
射线的能量和透射性能。

这样就能实现对被检物体的X射线成像，
为医学诊断和工业无损检测提供重要的技术支持。

X线管种类和定义

X线管种类和定义
X线管是x光机的主要组成部分之一。

本节讲固定阳极x线管和旋转阳极x线管两种。

（一）固定阳极x线管：是高真空、热阴极固定阳极x线管的简称。

结构：由阳极，阴极和玻璃壁（壳）三部分组成。

（1）阳极：由阳极头、阳极帽、阳极柄组成。

其中阳极头由钨靶和铜体组成。

通过真空焊的办法把钨靶焊在无氧铜铜体上。

（2）阴极：由灯丝、阴极头、阴极套组成。

作用：不仅发射电子，并且对电子束进行聚焦，使轰击靶面的电子束具有一定的形状和大小。

其中灯丝的作用是发射电子，用钨丝按一定几何尺寸绕制而成。

（二）旋转阳极x线管
优点：热量分布面积要比固定阳极x线管大得多，因此旋转阳极x线管焦点可做的很小，并且能加大瞬间负载功率。

组成：阳极、阴极和玻璃壁（壳）组成。

仅阳极结构与固定阳极x线管有明显差别。

（1）靶面：靶面中心固定在一钼杆上，钼杆的另一端与转子相连。

靶面具有一定的倾斜角。

靶面由盘状纯钨制成。

后经改进，在靶的表面上敷一层铼钨合金，（含铼10-20%）靶面晶粒变细，靶面龟裂减少。

铼：一种金属元素符号Re原子序数75.
（2）转子：转子由无氧铜管制成，可以看成是无数载流导体的组合，相当于异步电动机中的鼠笼式转子。

高速x线管转速一般为8500转/分，高者达9700转/分。

轴承的工作温度不能超过460℃。

信息来源：《医学影像设备学》第三版。

x线管焦点及线量分布

低热容量具有较小的热负荷承受能力，适用于短时间、低频率的影像诊断。
高热容量
高热容量能够承受较大的热负荷，提高了X线管的稳定性和可靠性。适用于长时间、高频率的影像诊断。
热性能
热性能是指X线管在连续发射X线时的散热性能和温升情况。良好的热性能能够确保X线管的稳定性和可靠性，提高其使用寿命。
03
安检领域
X线管焦点线量分布可用于机场、车站等场所的行李安检，检测违禁品和危险品。
无损检测领域
X线管焦点线量分布可用于工业生产中的无损检测，检测材料内部缺陷和结构异常。
05
X线管焦点及线量分布的未来发展
新型X线管焦点的研发
研发更小焦点
随着医疗设备的小型化，新型X线管焦点的研发将更加注重小巧、轻便，以便于在空间有限的环境中使用。
椭圆形焦点
椭圆形焦点具有椭圆形的几何形状，能够产生椭圆形或近似椭圆形的X线束。椭圆形焦点适用于需要特定形状X线束的影像诊断，如乳腺摄影。
焦点热容量和热性能
焦点热容量
焦点热容量是指X线管在连续发射X线时所能承受的最大热负荷。焦点热容量决定了X线管的可靠性和寿命，是评估X线管性能的重要参数。
低热容量
高温超导材料的应
用
高温超导材料具有优异的导电性能和耐高温特性，未来X线管焦点可能会采用这种材料，以提高设备的稳定性和寿命。
智能化控制
新型X线管焦点将配备智能控制系统，能够实时监测焦点的工作状态，自动调整参数，提高成像质量。
线量分布的精确控制技术
动态调整技术
通过实时监测患者的体型、位置等因素，精确控制线量分布，以获得最佳的成像效果。
在放射治疗中的应用
放射治疗计划
01

常用X线球管参数

常用X线球管参数X线球管是X射线成像设备中最重要的部件之一、它利用电子从阴极发射，并通过加速电压在阳极产生X射线。

以下是一些常用的X线球管参数：1.阳极电流（mA）：阳极电流是球管中电子击中阳极的数量，通常用毫安(A)表示。

较高的阳极电流可以产生更高的X射线强度，但过高的电流可能导致球管过热。

2.阳极电压（kVp）：阳极电压是球管中电子加速的电压，通常用千伏(KV)表示。

较高的阳极电压可以产生更高能量的X射线，从而更好地穿透材料。

但过高的电压可能会损坏球管。

3. 焦点尺寸（mm）：焦点尺寸是指电子击中阳极的面积。

小焦点尺寸可以产生更高的空间分辨率，但对于大范围成像可能不够有效。

大焦点尺寸可以处理更大范围的成像，但空间分辨率会降低。

4.焦点到物体距离（FOD）：焦点到物体距离是指球管焦点与待成像物体之间的距离。

较长的FOD可以产生更清晰的成像，但需要更长的球管外壳。

5.焦点到探测器距离（FDD）：焦点到探测器距离指球管焦点到X射线探测器之间的距离。

较长的FDD可以减少图像变形和衰减，但也需要更长的探测器。

6. 焦斑角（mrad）：焦斑角是指球管中产生的X射线流的散射角度。

较小的焦斑角可以产生更清晰的成像，但需要更复杂的球管设计。

7.管材料：球管通常使用的材料有钨和鼠尾草。

钨是一种高熔点金属，可以承受较高的温度，但更昂贵。

鼠尾草是一种廉价材料，但对于高温环境可能不够耐用。

8.管寿命：X线球管的寿命是指它能够持续工作的时间。

寿命通常以小时计算，较长的寿命可以减少设备维护和更换球管的成本。

9.冷却系统：球管需要冷却系统来保持适当的工作温度。

冷却系统通常使用风扇和散热器来排出热量，以保持球管的稳定工作。

总结：X线球管作为X射线成像设备中的关键部件，具有一系列重要的参数。

这些参数包括阳极电流、阳极电压、焦点尺寸、焦点到物体距离、焦点到探测器距离、焦斑角、管材料、管寿命和冷却系统等。

准确选择和控制这些参数可以改善成像质量并确保球管的稳定工作。

第三章医用X线管

减小有效焦点，势必减小实际焦点，X线管的功率随之减小，曝光时间需增加，这将会引起运动模糊、几何模糊
（四）焦点的方位性
第二节旋转阳极X线管
旋转阳极X线管较好地解决了提高功率和缩小焦点之间的矛盾。
旋转阳极X线管的最大优点：瞬时负载功率大、焦点小。
旋转阳极X线管也是由阳极、阴极和玻璃壳三部分组成。
第一节：固定阳极X线管
一、固定阳极X线管的构造固定阳极X线管的结构主要由阳极、阴极和
玻璃壳三部极:
阳极的主要作用是阻挡高速运动的电子流而产生X线，同时将曝光时产生的热量辐射或传导出去；其次是吸收二次电子和散乱射线。
1.阳极头：靶面和阳极体组成。靶面的作用是承
固定阳极X线管管套
旋转阳极X线管管套
组合机头
小结
1、固定阳极X线管的结构包括阳极、阴极、玻璃壳和管套。
2、旋转阳极X线管优点是焦点小、瞬时功率大。
阳极主要由靶面、转子、转轴和轴承组成。
一、靶面
钨靶的缺点：①由于表面与内层之间温差所产生
的热应力，容易使靶面产生裂纹； ②另外，钨在 1100℃以上会发生再结晶，将使靶面使用不久就会出现表面龟裂、粗糙现象，致使X线管辐射X线的能力下降。
铼钨合金优点：靶面晶粒细，在相同使用条件
下，曝光2万次，铼钨合金靶与纯钨靶进行比较，输出剂量分别下降13%和45%。
受高速运动的电子流轰击，产生X线（曝光）
靶面材料一般都选用钨（Z=74），
钨的特点:：熔点高（3370℃），蒸发率低，
原子序数大，又有一定的机械强度。
钨的缺点：导热率小，受电子轰击后产生的
热量不能很快地传导出去，焊接到导热率较大的无
氧铜制成的阳极体上。

x线管的知识点总结

x线管的知识点总结一、X线管的工作原理X线管的工作原理主要是通过电子束轰击靶材产生X射线。

具体来说，X线管由阴极、阳极和真空管组成，阴极有热阴极和冷阴极之分，阴极产生的电子被加速器加速，击打在阳极的靶材上，从而产生X射线。

当电子束击打靶材时，会产生三种不同的能量的辐射，即热辐射、贷光子和X射线。

热辐射是在高速运动的电子束击打靶材时产生的，其能量范围在红外线以下，不具备穿透力，对于医学成像没有作用。

贷光子是电子束经过阳极时产生的，能量范围在可见光以上，也没有穿透力，也没有实际应用价值。

而X射线则是在电子束击打靶材时产生的，在电磁波谱中处于γ射线之前，因此具有较强的穿透力和成像能力，可以用于医学诊断、材料分析等领域。

二、X线管的结构组成X线管由阴极、阳极和真空管组成。

1. 阴极：阴极是X线管中的电子发射器，主要由热阴极和冷阴极两种形式。

热阴极是由热电子发射器组成，通过加热丝产生的电子，冷阴极则是通过外部电子枪产生电子。

热阴极的发射效率高，但使用寿命短，而冷阴极的发射效率低，但使用寿命长。

2. 阳极：阳极即为靶材，是电子束轰击的目标，由高密度材料制成，以承受电子束的能量。

阳极材料具有良好的导热性和高熔点，以保证在电子束轰击时不会熔化或热变形。

3. 真空管：X线管中的真空管主要用于保证阴极和阳极之间的真空环境，以减少电子束与空气分子的碰撞损失，提高X射线的产生效率。

三、X线管的应用领域由于X线管具有穿透力强、成像清晰等特点，因此在医学、工业和科研领域都有着广泛的应用。

1. 医学领域：X线管在医学领域主要用于X射线摄影成像，可以用于骨折鉴别、器官检查、肿瘤诊断等。

X射线成像技术具有成本低、成像快速等优点，因此在医学诊断和临床治疗中得到了广泛应用。

2. 工业领域：X线管在工业领域主要用于无损检测、材料分析等领域。

X射线具有穿透力强的特点，可以对金属、塑料、陶瓷等材料进行透视检测，用于探测缺陷、材料密度分析等。

医用X线球管技术参数

医用X线球管技术参数1.管电压（kV）：医用X线球管的电压通常在30kV到150kV之间，不同的应用需要不同的电压。

较低的电压可用于肌肉骨骼影像等，而较高的电压可用于胸部和腹部等较厚的组织。

2.管电流（mA）：管电流是球管产生X射线的强度，通常在0.1mA到1000mA之间。

较低的电流适用于一些细小的结构，如骨骼细节的成像，而较高的电流适用于更大的结构，如腹部和胸部的成像。

3. 焦点尺寸（mm）：焦点尺寸是球管产生X射线时的焦点大小，通常在0.1mm到2.0mm之间，通常较小的焦点尺寸可提供更高的分辨率，但较大的焦点尺寸可提供更高的热容量。

4. 焦点到物体距离（SID）：焦点到物体距离是球管焦点与人体或成像对象之间的距离，通常在1000mm到1800mm之间。

较大的焦点到物体距离可提供更好的成像质量和解剖学细节。

5.曝光时间（s）：曝光时间是球管产生X射线时的持续时间，通常在0.001s到10s之间。

较短的曝光时间可减少患者的辐射被量和运动模糊，而较长的曝光时间可提供更多的辐射剂量和更好的图像质量。

6.滤波器：医用X线球管通常配备了滤波器，用于过滤掉一些不需要的能量，以减少患者的辐射剂量。

常见的滤波器材料有铝、铜和钼等。

7.热容量（HU/mAs）：热容量是球管在一定时间内发射的X射线的总能量，通常以HU/mAs表示。

热容量越大，球管在单位时间内能发射更多的X射线能量，提供更高的成像质量。

8.峰值功率（kW）：峰值功率是球管在发射X射线时的最大功率，通常在10kW到100kW之间。

峰值功率越大，球管在单位时间内能发射更强的X射线能量，提供更好的成像质量。

总结起来，医用X线球管的技术参数包括管电压、管电流、焦点尺寸、焦点到物体距离、曝光时间、滤波器、热容量和峰值功率等。

这些参数的选择与医学应用的需要，影像分辨率和辐射剂量之间的平衡有关。

医用X线球管在医学影像学中发挥着重要的作用，为医生提供了临床诊断和治疗的重要工具。

医用x线管的原理和应用

医用X线管的原理和应用一、X线管的原理•X线管是一种能够产生X射线的设备，由阴极和阳极组成。

•在X线管中，阴极通过热电子发射产生电子流，经过加速电场后与阳极碰撞。

•碰撞会产生几种不同能量的粒子，其中一部分是X射线。

二、医用X线管的应用医用X线管在医学领域有着广泛的应用，主要包括以下几个方面：1. 诊断•X线片是医生最常用的影像学检查手段之一，可以用于诊断脑部、胸部、骨骼等部位的病变。

•医用X线管通过产生X射线，患者的身体部位与X线板相互作用，形成影像，医生通过观察影像来判断患者的病情。

2. 治疗•医用X线管在某些疾病的治疗中也有着重要的应用。

如放射治疗中，利用医用X线管产生高能量的X射线，瞄准肿瘤组织进行放疗。

•医用X线管的射线能够破坏肿瘤细胞的DNA，达到杀死肿瘤细胞的效果。

3. 检测•医用X线管还可用于检测物体的内部结构或缺陷。

例如，在工业领域可以用来检测金属或其他材料的裂纹和疏松部分。

•医用X线管结合其他辅助设备，可以进行CT扫描、断层扫描等复杂检测过程。

4. 计量学•医用X线管还可以用于辐射剂量测量，对医疗工作人员进行辐射防护和剂量监测。

•医用X线管的辐射剂量测量不仅可以保证患者的安全，也能保证医疗工作人员的安全。

三、医用X线管的优势和挑战1. 优势•医用X线管成本相对较低，使用方便。

•医用X线管产生的X射线可以穿透物体，能够获取物体内部的信息。

•医用X线管应用广泛，可以用于不同部位的诊断。

2. 挑战•高能X射线对人体有一定的辐射危害，需要适当的防护措施。

•医用X线管的成像分辨率有限，可能无法观察到微小的病变。

•医用X线管在某些情况下可能会对患者产生不适，如对过敏原的反应。

四、结语医用X线管作为一种能够产生X射线的设备，在医学领域具有重要的地位和广泛的应用。

通过X射线的产生和探测，医生可以进行病情诊断、治疗和检测等工作。

医用X线管的优势在于成本低、使用方便，但也面临着辐射危害和成像分辨率有限的挑战。

x线管由哪些主要部分构成？各有什么主要作用？

x线管由哪些主要部分构成？各有什么主要作用？一台普通X线机通常由哪些主要部分构成?核心部件是什么?x线管由哪些主要部分构成？各有什么主要作用？接下来，就带你了解一下吧！普通X线机主要由控制台、高压发生器、机头、诊视床和各种机械装置组成。

机头内安置了X线管。

小型X线机的高压发生器和机头是集合在一起的，以图轻巧，称为组合机头。

因为X线机是一种将电能转化为X线的设备，而这种转化是通过X线管来实现的，所以，X线管便成了一部X线机的核心部件。

每一种X线管由于材料和结构均已确定，因而极间绝缘：强度和阳极热容量均受到一定限制。

工作时管电压，管电流和施加管电压的时间三者任何一种搭配均不超过X线管的耐受程度，否则即有顿时损坏X线管的危险。

X线机中的高压部分，控制部分、灯丝加热部分、过载保护部分、限时部分等各种电路都是为了保证X线管工作正常而设置的。

可见，X线管在X线机中是居于核心地位的，在工作中应予以重点爱护。

2x线管由哪些主要部分构成?各有什么主要作用?一只普通x线管通常由阴极、阳极和密封电极的玻璃壁构成。

阴极是由钨丝绕成的也称灯丝，使用时灯丝通电加热，通过热致发射提供自由电子;另外，为使电子形成理想的电子束，灯丝周围常加一金属集射罩并使之与灯丝一端接通而和灯丝处于同电位。

阳极是由钨制成的光洁平面，素称阳极靶面，靶面的功用是将高速电子的动能转化为X线。

为了使X线有效地辐射出来以及形成尽可能小的有效焦点面，靶面都倾斜一定角度。

靶面产生X线的同时还产生大量的热，为使热量及时散尽便将钨靶嵌在传热良好的铜休上。

另外，为了防止电子反跳和X线的散射，常见的X线管中靶面周围还安置了一个铜制防护帽。

密封完好的玻璃壁能够维持X线管内部的高度真空以便减少电子运动的阻力，保证单向导电性以及防止灯丝和靶面的氧化。

3X线管产生X线的必要条件是什么?欲使X线管产生X线，第一必须把灯丝加热到发射足够的自由电子数的程度，第二必须在阴极和阳极间加上阴极为负阳极为正的一定数量的电压，使阴极和阳极间形成加速电子的电场，电子在电场中获得能量后撞击钨靶，在钨原子内将其部分能量转化为X线。

X线管的基本知识

X线球管的基本知识第一节固定阳极X线管一、结构固定阳极X线管是诊断用X线管中最简单的一种，如图3-1所示，其结构主要由阳极、阴极和玻璃壳三部分组成.(一）阳极阳极的主要作用是阻挡高速运动的电子流而产生X线，同时将曝光时产生的热量辐射或传导出去；其次是吸收二次电子和散乱射线。

固定阳极X线管的阳极结构由阳极头、阳极帽、玻璃圈和阳极柄四部分组成。

固定阳极X线管的阳极结构1．阳极头它由靶面和阳极体组成.靶面的作用是承受高速运动的电子流轰击，产生X线(曝光）。

但由于曝光时，只有不到1％的电子流动能转换为X线能，其余均转化为热能，所以曝光时，靶面将产生大量的热量而使其工作温度很高。

又由于辐射的X线强度与靶面材料的原子序数成正比，所以X线管的靶面材料一般都选用钨（Z=74）,故称为钨靶。

钨的特点是熔点高（3370℃），蒸发率低，原子序数大，又有一定的机械强度.但钨的导热率小,受电子轰击后产生的热量不能很快地传导出去，故常把厚度为1。

5～3mm的钨靶面用真空熔焊的方法焊接到导热率较大的无氧铜制成的阳极体上。

这样制成的阳极头不但辐射X线的效率高，而且具有良好的散热性能。

固定阳极X线管的靶面静止不动，电子流总是轰击在靶面固定的同一位置上。

由于单位面积上所承受的最大功率是一定的,所以固定阳极X线管的功率是有限的。

2．阳极帽它又称阳极罩或反跳罩,由含钨粉的无氧铜制成，依靠螺纹固定到阳极头上,其主要作用是吸收二次电子和散乱射线。

阳极帽上有两个圆口：头部圆口面对阴极，是高速运动的电子流轰击靶面的通道；侧下部圆口向外，是X线的辐射通道,有的X线管在此圆口处加上了一层金属铍片，以吸收软X线,降低病人皮肤剂量。

高速运动的电子流轰击靶面时，会有少量的电子从靶面反射和释放出来，这部分电子称为二次电子。

二次电子有害无益,其能量较大（约为原来的99%)，轰击到玻璃壳内壁上，将使玻璃壳温度升高而释放气体,降低管内真空度或使玻璃壳击穿；二次电子再次被阳极吸引轰击到靶面上时，由于没有经过聚焦，将辐射出非焦点散射X线，使X线影像质量降低；二次电子还会附着在玻璃壁上,造成整个管壁电位分布极不均匀，产生纵向应力，易致玻璃壁损坏。