医学影像设备学第二章X线基本装置(一)

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四 X线管的规格与特性
管电流
灯丝加 热电流
空间电荷 补偿: 管电压↑，↓ 灯丝加热电 流 管电压↓，↑ 灯丝加热电 流
A1B1:饱和
OA1:非饱和
管电流受管 电压影响
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管电流受灯 丝加热电流 管电压 影响
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四 X线管的规格与特性
（2）灯丝发射特性曲线：在一定管电压下，管电流与 灯丝加热电流的关系。
2.有效焦点
投影面积，标称有效 焦点：实际焦点在垂直 于X线管长轴方向上中 心处的投影面积。
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二 X线管的焦点
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。 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。
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一 固定阳极X线管
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。为延长灯丝寿命，采用预热增温式。
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。
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一 固定阳极X线管
3.玻璃壳
复习Байду номын сангаас
1.医学影像设备可分为医学影像诊断设备和医学 影像治疗设备。
（1）X线发生装置：产生X线，控制其“质”与“量”。 ①X线管装置；②高压发生装置；③控制装置。 （2）外围装置。
2.X线机由X线发生装置和外围装置两大部分组成。
3.X线机可按照高压电源频率、结构形式、最大 输出功率、应用范围等分为多种类型。
产生X线。
阳极柄：阳极引出管外的部分，由紫铜制成，可将阳极头
的热量传导到高压绝缘油中。
阳极罩：用含有一定比例钨的无氧铜制成，可吸收二次电
子与部分散射线。
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一 固定阳极X线管
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。 结构组成：灯丝、聚焦槽、阴极套、玻璃芯柱等。
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四 X线管的规格与特性
（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。 ①容量的计算：
P=UI/1000（kW）
不确定量
整流方式、曝光时间
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。
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四 X线管的规格与特性
固定阳极：单相全波整流，1s曝光时间
旋转阳极：三相全波整流，0.1s曝光时间 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：小焦点代表容量20kW 40：大焦点代表容量40kW 125：最高工作管电压125kV
三、旋转阳极X线管；
四、X线管的规格与特性；
五、X线管管套；
六、特殊X线管。
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X线管装置
X线管是产生X线的核心部件，基本作用是将
电能转换成X线能。X线管逐步向大功率、小焦
点和专用化方向发展。
X线管产生X线的条件是：①阴极灯丝加热且 能发射电子；②X线管两极加上高压。
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一、固定阳极与旋转阳极X线管的结构特点；
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线管的主要特点：焦点尺寸大、 瞬时负载功率小。结构简单、价格低，在小 型X线机、治疗X线机等设备中仍被采用。
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二 X线管的焦点
1.实际焦点
实际轰击面积，形状 由灯丝决定，通常为长 方形；大小取决于聚焦 槽。大小越大，瞬时负 载功率越大。
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四 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， 如阳极倾角、灯丝尺寸、焦点大小、外形尺寸、重 量等。
2.电参数
（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)。
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一 固定阳极X线管
固定阳极X线管是最简单的一种X线管，主要由 阳极、阴极和玻璃壳三部分组成。 1.阳极
作用：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。 结构组成：阳极头、阳极柄、阳极罩。
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一 固定阳极X线管
阳极头：由钨靶面和铜体组成，靶面承受阴极电子的撞击
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四 X线管的规格与特性
②瞬时负荷的容量表示： 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。常用瞬时负荷特性曲线表示。 ③连续负荷的容量表示： 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 90 kV 功率和限定管电压、管电流两种标注方法。 150 mA
关系。
冷却：曝光结束后，阳极热量散发与冷却时间的关系。
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四 X线管的规格与特性
3. X线管的特性
（1）阳极特性曲线：X线管灯丝加热电流在一定值下，
管电压与管电流的关系曲线。
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。
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三 旋转阳极X线管
1.靶盘与靶面
靶盘为单凸状圆盘，铼钨合金靶面，钼或石墨靶基。 主要靠热辐射式散热。
2.转子
由无氧铜制成。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。 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。
2.三级X线管
阳极与阴极之间加一个控制栅极，可以阻止阴极 灯丝发射的电子，即可控制X线的产生，用于快速连 续X线摄影。
3.软X线管
用于软X线摄影。使用铍窗，降低滤过量；钼靶或 铑靶；极间距离短。
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课程小结
二、X线管的焦点之间的关系；
三、X线管的规格与特性； 四、X线管管套的结构特点与用途； 五、几种特殊X线管。 请认真复习与理解X线管的规格与特性曲 线，并认真完成课后思考题1—5题。
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三 旋转阳极X线管
焦点与功率：实际焦点越大，瞬时负载功率越大 焦点与成像质量：有效焦点越小，成像越清楚 结构：阳极、阴极和玻璃管壳
阳极主要由靶面、转子、转轴、轴承套座、 玻璃圈等组成。
阳极为高速旋转的圆盘，撞击产生的热量分布 均匀，实际焦点减小，具有瞬时功率大、焦点小的 优点。
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医学影像设备学
肇庆医学高等专科学校
第二章
第一节
X线基本装置
X线管装置
学习目标
1.掌握固定阳极和旋转阳极X线管的结构 及各部分作用；
2.掌握X线管焦点的概念；
3.熟悉X线管的规格与特性； 4.了解特殊X线管的特点和用途。
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主要内容
一、固定阳极X线管； 二、X线管的焦点；
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五 X线管管套
X线管管套是封装X线管的特殊容器，具有防电击、 防散射、油浸式等特点。
1.固定阳极X线管管套
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五 X线管管套
2.旋转阳极X线管管套
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五 X线管管套
3.组合机头
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六 特殊X线管
1.金属陶瓷X线管
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。
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四 X线管的规格与特性
（5）生热和冷却特性曲线：表示混合负荷或连续负 荷时的温升和散热关系。 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(HU)，单位焦耳(J)。 ②生热与冷却特性曲线： 生热：X线管在负荷时，热量增加的速率与曝光时间的