医学影像设备学第二章

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A、膨胀器 B、阴极支架 C、阳极支架 D、变压 器油
15、旋转阳极X线管管套比固定阳极X线管管套多了以 下哪个结构:( )
A、膨胀器 B、高压插头 C、定子线圈 D、放射 窗口
16、X线管管套中的变压器油的绝缘要求应达到:( )
A、10kV B、20kV C、30kV D、40kV
实验 诊断X线机结构 一、实验目的:
4)X线管的容量:又称负荷量,X线管在安全使 用条件下,单次或连续曝光而无任何损坏时所能 承受的最大负荷量。
P:X线管的负载功率
①容量计算:P=UI/1000(kW)
U:管电压的有效值
I:管电流的有效值
容量与曝光时间有关,曝光时间增长,由于热 量累积,容量将相应减小。
代表容量/标称功率/额定容量:一定整流方式和 一定曝光时间下X线管的最大负荷量。
2、荧光屏透视X线机结构
(1)控制台:作用_____________,画出台面结构 的示意图,并写出各自的名称。
(2)X线管头:作用_____________,结构 ________________________。
(3)高压发生器:作用_____________。
(4)诊视床:作用_____________,结构 ________________________。
(5)荧光屏架:作用_____________,结构 ________________________。
3、X-TV电视透视系统结构
(1)控制台:作用_____________,画出台面结构的示 意图,并写出各自的名称。
组成:灯丝、聚焦槽、阴 极套和玻璃芯柱。
1)灯丝:发射电子,螺 旋管状钨丝,分为单焦点 和双焦点(大、小焦点)。
灯丝电压越高,灯丝温度越高,发射电子数量就 越大,调节灯丝加热电压即可实现管电流的调节 。为了延长灯丝寿命,灯丝加热方式通常采用预 热增温式。
2)聚焦槽:又名阴极头、聚焦罩、集射 罩,对阴极灯丝发射的电子进行聚焦。 见图2-5
(3)X线管头:作用_____________,结构 ________________________。
(4)遮线器:作用_____________。
(5)高压发生器:作用_____________。 (6)滤线器摄影床:作用_____________, 结构________________________。 (7)立位摄影架:作用_____________。
有效焦点的大小与实际焦点、投照方位、管电流 和管电压的大小有关。有效焦点越小成像质量越 高。
3、旋转阳极X线管
焦点与功率的关系;实际焦点越大,瞬时负载功 率越大
焦点与成像质量的关系:有效焦点越小,成像越 清楚
结构: 阳极、阴极和玻璃管 壳阴极和玻璃管壳与固定阳 极X线管相差不大。阳极 主要由靶面、转子、转轴 、轴承套座、玻璃圈等组 成。图2-10
A、1.0 B、1.0mm C、1.0*1.0 D、 1.0mm*1.0mm
9、X线管对焦点的要求说法正确的是:( )
A、实际焦点大、有效焦点大 B、实际焦 点大、有效焦点小
C、实际焦点小、有效焦点大 D、实际焦 点小、有效焦点小
10、管电流的大小取决于:( )
A、阳极转速 B、灯丝加热电压/电流 C、 管电压大小 D、曝光时间
二、主要内容
(一)X线管装置 (二)高压发生装置 (三)控制装置 (四)透视用影像装置 (五)机械辅助装置
(一)X线管装置
X线管产生X线的条件:①阴极灯丝加热且能发射 电子;②X线管两极加上高压。
1、固定阳极X线管
由阳极、阴极和玻 璃管壳三部分组成
(1)阳极 作用:①接受高速电子流撞击而产生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。
A、灯丝 B、阳极罩 C、阳极柄 D、聚 焦槽
5、固定阳极X线管中用于吸收二次电子的是结 构是:( )
A、灯丝 B、阳极罩 C、阳极柄 D、阳 极靶
6、阴极灯丝的材料是:( ) A、铜 B、铁 C、钨 D、铅
7、固定阳极X线管靶面材料通常是:( ) A、铜 B、铁 C、钨 D、铅
8、标称有效焦点的国际标注方法是:( )
1、旋转阳极X线管阳极靶面材料通常为:( )
A、铁 B、钨 C、铼钨合金 D、铁钨合 金
2、旋转阳极X线管灯丝材料是:( )
A、铁 B、钨 C、铝 D、铅
3、若旋转阳极无法旋转,则能进行的曝光操作 是:( )
A、普通透视 B、普通摄影 C、滤线器摄影 D、体层摄影
4、固定阳极X线管中用于将热量散发到X线管 外面去的结构是:( )
空间电荷补偿原理:当管电压升高时,适当减小 灯丝加热电流,以使管电流值不随管电压的变化 而变化,反之,当管电压降低时,适当增加灯丝 加热电流。
2)灯丝发射特性曲线:在一定管电压下,管电流 (Ia)与灯丝加热电流(If)的关系。见图2-16
只有灯丝加热电流达到一定值时,灯丝才能发射 电子形成管电流;由于空间电荷的影响,管电流 随管电压的升高而增大。
(3)玻璃壳
简称管壳,固定和支撑阳、阴两极,保持高真空 。由熔点高、绝缘强度大、膨胀系数小的钼组硬 质玻璃制成。
固定阳极X线管的主要缺点:焦点尺寸大、瞬时 负载功率小。
2、X线管的焦点
(1)实际焦点: 阴极电子在阳极靶面上的实际轰击面积。见图2-6
实际焦点的形状由灯丝的形状决定,通常为 长方形;大小取决于聚焦槽的形状、宽度及 灯丝位于槽中的深度。实际焦点的大小越大 ,X线管的瞬时负载功率越大
• 组成:阳极头、阳极柄和阳极罩。见 图2-2
1)阳极头:由钨靶面和散热铜体组成。
2)阳极柄:普通铜(紫铜)制成,引出管外至高 压绝缘油中,将阳极头热量传导出去。
3)阳极罩:又名阳极帽,无氧铜制成,吸收二 次电子和散射线。
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(2)阴极 作用:发射电子并使电子束聚焦,使撞击在靶面 上的电子束具有一定的形状和大小。
(2)三极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,可以阻止阴极灯丝发射的电子, 即可控制X线的产生,也称栅控X线管,如图2-20 、2-21。用于快速连续X线摄影。
(3)软X线管
用于软X线摄影,为了提高成像对比度。结构上 输出窗口使用铍窗,容易通过,降低滤过量;阳 极靶材料钼靶或铑靶;极间距离短。
一、学习目标
1、掌握固定阳极和旋转阳极X线管的结构及各部分的作 用。
2、掌握各高压部件的基本结构和作用。 3、掌握接触器、继电器、控制开关的工作特点和用途。 4、熟悉X线电视系统的基本构成、影像转换过程和自动 亮度控制原理。
5、熟悉各相械辅助装置的作用和基本结构。 6、熟悉X线管的规格和特性。 7、了解特殊X线管的特点和用途。
空间电荷:灯丝后端发射出来的电子由于电子之 间相互排斥和灯丝的屏蔽作用,在管电压较低时 会滞留在灯丝后方的空间,形成空间电荷。见图
2-5
分两段:如图2-15。①O-A1段,线性比例区,由 于空间电荷的影响,管电流随着管电压的升高而 增大;②A1-B1段,饱和区,管电流与管电压基 本无关,只随灯丝加热电流的增大而增大。为了 实现管电压和管电流的分开调节,X线管在曝光 产生X线时,应使灯丝工作于饱和区,并加空间 电荷补偿装置。
(2)有效焦点: 实际焦点在空间中各个投射方向上的投影面积。
标称有效焦点:简称有效焦点,是指实际焦点在 垂直于X线管长轴方向上中心处的投影面积。见 图2-6
(3)焦点的方位性:投影方位愈靠近阳极, 有效焦点尺寸愈小;愈靠近阴极,有效焦点尺 寸愈大。
(4)焦点增涨:管电流增大时,由于电子数量 增多,电子之间斥力增大,使焦点尺寸出现增 大的现象。见图2-7
固定阳极X线管的代表容量:指在单相全波整流 电路中,曝光时间1秒时所能承受的最大负荷 旋转阳极X线管的代表容量:指在三相全波整 流电路中,曝光时间0.1秒时所能承受的最大负 荷。
X管型号:XD51-20·40/125
XD:国产诊断用X线管; 51:旋转阳极(≥50),固定阳极(<50); 20·40:小焦点代表容量20kW,大焦点代表容量40kW; 125:最高工作管电压125kV。
5)生热和冷却特性曲线 ①X线管的热容量:X线管处于最大冷却速率时,允许 承受的最大热量称为热容量,单位HU或焦耳(J)。
1J=1kV(有效值)×1mA(有效值)×1s 1HU=1kV(峰值)×1mA(有效值)×1s
②生热与冷却特性曲线
生热特性曲线:表示X线管在负荷时,热量增加的速率 与曝光时间的关系。可确定X线管在不同热量增加的速 率下,可连续与断续工作的时间。见图2-13
2-18
(3)组合机头
是将X线管、灯丝变压器以及高压变压器等共同组装在 一个充满变压器油的密封容器中,称为组合机头。 见 图2-19
6、特殊X线管 (1)金属陶瓷X线管 结构上阴极、阳极与普通旋转阳极X线管一样, 只是玻璃管壳改为由金属和陶瓷组合而成。金属 部分是管壳主体,仅在高压接入部分用陶瓷与管 壳绝缘。
②瞬时负荷的容量表示法:曝光时间为数毫秒
到数秒的单次摄影或透视称为瞬时负荷。如图 2-12。大、中型X线机一般设计有容量保护装 置,当单次摄影选择的曝光条件过高,超过X 线管的最大允许负荷时,摄影不能进行。
③连续负荷的容量表示方法:曝光时间为10秒以上的透 视或间隔时间很短的连续摄影称为连续负荷。分为限定 连续使用时的最大功率和限定管电压、管电流两种标注 方法。
旋转阳极X线管用于透视时,由于所需功率小, 阳极可以不转动;而用于摄影时,阳极必须转动, 且达到额定转速后才允许曝光,否则靶面由于过 热极易损坏。
4、X线管的规格与特 性 (1)构造参数: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、外形尺寸、重量、管壁的滤过当量 、冷却和绝缘方式、旋转阳极转速、最大允许 工作温度等。
(2)电参数:指X线管电性能方面的规格数 据。
1)最高管电压:允许加在X线管两极的最高电 压的峰值,单位千伏(kVp)。
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平均值,单 位毫安(mA)
3)最长曝光时间:在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时间, 单位秒(s)。
冷却特性曲线表示曝光结束后,阳极热量散发与 冷却时间的关系。可确定X线管的最短休息时间 。见图2-13
在X线管使用过程中,如果选定的kV×mA没有超 过最大散热率所对应的kV×mA,可以连续使用, 否则应注意间歇,让X线管有足够的散热时间。
(3)X线管特性
1)阳极特性曲线:X线管灯丝加热电流在一定值 下,管电压(Ua)与管电流(Ia)的关系曲线。
通过了解X线产生条件和临床应用方式,掌 握X线机结构特点。 二、实验器材:
摄影用X线机1台、荧光屏透视X线机1台、 X-TV电视透视系统1台。
三、实验方法及步骤
1、摄影用X线机结构
(1)电源墙闸:作用_____________,结构 ________________________。
(2)控制台:作用_____________,画出台面 结构的示意图,并写出各自的名称。
11、下列不是X线管管套的特点的是: ()
A、防电击 B、防散射 C、防高压 D、油浸式
12、X线管管套结构中不包括:( )
A、高压插座 B、高压插头 C、膨胀器 D、 阴极支架
13、X线管管套中用于防止油压升高的是:( )
A、高压插座 B、膨胀器 C、变压器油 D、 放射窗口
14、X线管管套中起高压绝缘作用的是:( )
5、X线管管套
X线管管套是封装X线管的特殊容器,两者合称X 线管装置、X线管组件或X线管头,具有防电击 、防散射、油浸式等特点。
(1)固定阳极X线管管套
变压器油: 高压绝缘和 散热
膨胀器:防 止变压器油 油压升高
(2)旋转阳极X线管管套 在阳极端内侧设置旋转阳极启动电机定子绕组 ,其引线接线柱固定在阳极端内层封盖上。见图
旋转阳极X线管由于阳极是一个可以高速旋转的圆盘(见 图2-9),实际焦点很大,有效焦点可以很小,所以具有 瞬时功率大、焦点小的优点。
(1)靶盘与靶面: 靶盘单凹状圆盘, 铼钨合金靶面,钼 或石墨靶基。热辐 射式散热。
(2)转子:无氧铜制成 阳极转速低速时2700r/min (50Hz),高速时 8500r/min (150Hz),要求启动速度快,曝光结束 后,为防磨损和共振,需制动装置快速停转。
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