x射线机教学资料-第二章x线管1

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1、第二章X线管X-raytubeX线产生的基本条件1、电子源（热阴极）。2、被高速电子轰击而产生X射线的阳极靶。3、在管内要形成高速电子流。概述1、X线管的作用：2、产生X线的条件：3、X线管的发展：4、衡量X线管的主要参数：功率、焦点高速旋转阳极X线管（1973）第一节固定阳极X线管Fixed-anodeX-raytube由阳极、阴极和玻璃壳组成。（一）阳极（Anode）：由靶面、铜体、阳极罩、阳极柱组成。作用：产生X线、散热、吸收二次电子和散射线。（二）阴极（Cathode）：由灯丝和集射罩组成。作用：发射电子和对电子聚焦。（三）玻璃

2、壳（Glassshell）：作用：支撑阴阳两级和保持管内真空度。二、X线管的焦点1、当X线投照方向同线管轴相垂直时，靶面与X线投照方向的夹角为阳极倾角Q。2、有效焦点、实际焦点和阳极倾角Q的关系：（1）当X线投照方向同线管轴相垂直时，有效焦点等于标称焦点。（2）S有一定时，Q越小，实际焦点越大，管热容量也越大。X线球管（五）焦点的方向性1、焦点同投影的方向有关：山于X线呈锥形辐射，所以在照射野不同方向上投影的有效焦点不同，投影方位愈靠近阳极，有效焦点尺寸愈小；愈靠近阴极，则有效焦点尺寸愈大（宽度不变）。若投影方向偏离管轴线和电子入射方向

3、组成的平面，有效焦点的形状还会出现失真。2、应使X线中心线应对准影像中心：保持实际焦点中心、X线输出窗中心与投影中心三点一线，即。（六）焦点增涨有效焦点的大小同kV和mA有关：焦点增涨：kV—定，mA越大，有效焦点尺寸越大的现象。第二节旋转阳极X线管RotatinganodeX-raytube固定阳极X线管缺点：1、功率小：焦点面受温度限制。2、无法解决功率和焦点的矛盾。旋转阳极X线管设计思路：在不增大焦点面的前提，提高受热面积。一、旋转阳极X线管的特性1、特点：阳极靶面旋转2、最大的优点：功率大隹占小二、旋转阳极X线管的组成1、组成：

4、阳极阴极玻璃壳2、阳极组成：靶面转了轴承定子3、改进靶面的材料和结构铢钩合金镶在钳基或石墨基上的优点：（1）晶粒细，抗热胀性提高，再结晶温度上升，不易龟裂。（2）X线辐射率下降较慢。（3）大大提高了热容量。转速：n=120f/p(转/min)功率：P=K(nd)1/2*制动：减少空转磨损，避开临界转速。*轴承：由耐热合金钢制成，可以承受较高的工作温度。*轴承的润滑：固体润滑材料，如二硫化钳、银、铅等。选用不同的润滑材料，转子的静转时间亦有不同。三、散热方式1、固定阳极X线管：热传导2、旋转阳极X线管：热辐射第三节大功率熾管与普通旋转阳极

5、X线管基本相似，但有其特殊性：1、阳极靶盘直径大(120mm)2、转速高3、靶角小(9。〜14。)3、常与一个热交换器配合使用一、金属陶瓷大功率X线管1、金属外壳：加大外壳强度。2、用陶瓷电极支座：提高绝缘性能。3、特殊的液态金属代替阳极的辘球轴承：增加了热传导面积，提高了冷却能力。4、热容量可达5.2MHU以上，而且能在1秒内快速启动。二、双轴承X线管采用双轴承设计，提高旋转阳极的转速以及牢固程度，大大提高了球管的寿命和散热速度，也就相应地提高了热容量。三、单极舷管采用单极设计，提高旋转阳极的转速以及牢固程度。阴极接负高压，而阳极和球

6、管的金属外壳接地，这种设计同样大大提高了球管的寿命和散热速度，也就相应地提高了热容量。四、电子束控金属球管又称Straton球管，同传统的X线管不同。原理阳极和阴极一起固定在旋转轴上，直接浸泡在绝缘油中，球管工作时，不再是阳极旋转，而是在马达的带动下整个球管在旋转。由于阳极的背面直接靠在管壁上故极易散热，冷却油通过进出循环直接将热量带走。偏转线圈的作用是使电子束达到阳极适当的位置，轰击靶面而产生X线。山于在X线聚焦上采用了一套先进的电磁控制系统，在偏转线圈上加上信号，即可以达到改变焦点位置的作用，以得到飞焦点的目的。优点1、阳极直接冷却

7、。2、冷却效率达到5MHU/分，不再有阳极的热积累。3、其阳极热容量接近于OMHUo即使在最大负荷条件下，球管仍可以即时冷却下来，远远少于进行下次操作所需要的时间。4、阳极和内置球管组件要比常规X线球管小得多，大大延长的球管寿命从而降低成木。第四节特殊X线管一、三极X线管（一）结构阳极与阴极之间再加一个控制栅极。当控制栅极加上一个对阴极而言的负电位（2〜5kV）或负脉冲电压时，管电流被截止。当负电位或负脉冲消失，管电流导通，X射线发生。优点：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。（二）特性1.灯丝发射特性由

8、于栅极负电位对电子流起着阻碍作用，因此栅控X线管的灯丝发射特性要比一般X线管的差。获得相同的管电流，栅控X线管的灯丝加热电流要比一般X线管的灯丝加热电流大得多。2.截止特性3.时间控制特性在栅控X线管的栅极