Принцип роботи рентгенівської трубки

Для повного розуміння значення всіх факторів, що впливають на прцесс корекції помилок, Новомосковсктель повинен познайомитися з принципом роботи рентгенівської трубки, що генерує рентгенівське випромінювання. Рентгенівська трубка являє собою скляну колбу, з якої відкачано повітря. Усередині колби знаходяться два основних елементи будь рентгенівської трубки: катод і анод. Катод є джерелом електронів, а анод є мішенню, бомбардований пучком електронів з катода.

Як видно з рис.1, катод має форму чашки (фокусуються чашка), в якій знаходиться вольфрамова спіральна нитка розжарення. Під дією проходить через нитку електричного струму нитка розжарюється і випускає електрони.

Кількість випускаються електронів пропорційно величині електричного струму, що проходить через нитку. Струм вимірюється в міліампер (мА). Один міліампер дорівнює 1/1000 ампера (А). Таким чином величина струму (вимірюється в міліампер), що проходять через нитку, визначає інтенсивність рентгенівського випромінювання, що випускається мішенню. Збільшення струму через нитку (збільшення мА) призводить до збільшення кількості випускаються електронів, що, в свою чергу, веде до збільшення інтенсивності (кількості рентгенівських квантів) рентгенівського випромінювання.

Мал. 1. Схема, що ілюструє принцип дії рентгенівської трубки.

Фокусуються чашка катода фокусує електрони в пучок, спрямований на мішень анода. Анод зазвичай виготовляється з міді, оскільки мідь характеризується високою теплопровідністю і її легше охолоджувати. На лицьовій стороні анода, зверненої до катода, є масивна вольфрамовая пластина, яка називається мішенню. Маленька ділянка мішені, в яку потрапляє пучок електронів, називається фокусною плямою. Ця ділянка є джерелом рентгенівського випромінювання. Велика частина енергії електронів, що потрапляють в мішень, перетворюється в тепло і лише один відсоток перетворюється в рентгенівське випромінювання.

Катод заряджений негативно, анод - позитивно. Напруга між ними виражається в пікових кіловольт і називається піковим кіловольтажем (КВП). Один кіловольт дорівнює 1000 вольт. Величина напруги (кількість кіловольт) визначає швидкість пучка електронів. При збільшенні напруги ( "кіловольтажа") збільшується швидкість пучка електронів, що бомбардують мішень, що, в свою чергу, веде до збільшення енергії формованого мішенню рентгенівського випромінювання (тобто якості випромінювання).

Всі органи управління елементами рентгенівської трубки розташовані поза її (зовні) і підключені до катода і анода. Таймер контролює час, протягом якого катод формує пучок електронів. Загальна кількість електронів, утворених катодом і досягають анода, визначається добутком сили струму (в міліампер, мА) на тривалість експозиції в секундах (с), тобто - (мА) х (с) або мАс.

Пучок рентгенівського випромінювання, що опромінює об'єкт, формується спеціальним віконцем, яке знаходиться в металевому кожусі, навколишньому скляну колбу рентгенівської трубки. Цей пучок включає рентгенівське випромінювання різної довжини хвилі і проникаючої здатності, яке визначається величиною пікового кіловольтажа (КВП), обраного для даної експозиції. Сумарна кількість рентгенівського випромінювання в пучку на виході рентгенівської трубки залежить відтоку (мА), часу і обраного пікового кіловольтажа (КВП).

Довжина хвилі рентгенівського випромінювання визначає його енергію, тобто здатність проникати всередину об'єкта. Рентгенівське випромінювання з коротшою довжиною хвилі, що утворюється при більш високому значенні КВП, має більшу проникаючу здатність у порівнянні з рентгенівським випромінюванням з більшою довжиною хвилі (менше ЕНЕРГЕТИЧНОГО випромінювання). Рентгенівське випромінювання, що пройшло через об'єкт, утворює на плівці зображення. Пучок рентгенівського випромінювання, що входить в тканини пацієнта, характеризується рівномірним розподілом інтенсивності випромінювання в залежності від довжини хвилі.

Рентгенівське випромінювання, що потрапило в тканини пацієнта, частково поглинається або проходить практично без поглинання в залежності від того, що знаходиться на шляху пучка (тканини органів або кістки). В результаті на виході з об'єкта випромінювання (пацієнта) виникає специфічна картина розподілу інтенсивності рентгенівського випромінювання (іменоване вибірковим ослабленням випромінювання). Цей розподіл інтенсивності рентгенівського випромінювання несе в собі всю діагностичну інформацію про пацієнта. Ця інформація потім фіксується на рентгенівській плівці (дивись рис. 2).

Зони пріоритетної уваги.