Пристрій рентгенівської трубки

Пристрій рентгенівської трубки. Принципи отримання рентгенівських променів

Генератором рентгенівського проміння є рентгенівська трубка. Сучасна електронна трубка конструюється за єдиним принципом і має наступний пристрій. Основою є скляна колба в вигляді кулі або циліндра, в кінцеві відділи якої упаяні електроди: анод і катод. У трубці створюється вакуум, що сприяє вильоту електронів з катода і якнайшвидшому їх переміщенню.

Катод являє собою спіраль з вольфрамової (тугоплавкой) нитки, яка зміцнюється на молібденових стрижнях і поміщається в металевий ковпак, що направляє потік електронів у вигляді вузького пучка в сторону анода.
Анод робиться з міді (швидше віддає тепло і порівняно легко охолоджується), має масивні розміри. Кінець, звернений до катода, косо зрізається під кутом 45-70 °. У центральній частині скошеного анода є вольфрамова пластинка, на якій знаходиться фокус анода - ділянку 10-15 мм 2, де в основному і утворюються рентгенових промені.

Процес утворення рентгенівського проміння. Нитка розжарення рентгенівської трубки - вольфрамова спіраль катода при підведенні до неї струму низької напруги (4-15 В, 3-5А) розжарюється, утворюючи вільні електрони навколо нитки. Включення струму високої напруги створює на полюсах рентгенівської трубки різниця потенціалів, в результаті чого вільні електрони з великою швидкістю спрямовуються до анода у вигляді потоку електронів - катодних променів, які, потрапивши на фокус анода, різко гальмуються, внаслідок чого частина кінетичної енергії електронів перетворюється в енергію електромагнітних коливань з дуже малою довжиною хвилі. Це і буде рентгенівське випромінювання (промені гальмування).

За бажанням лікаря і техніка можна регулювати як кількість рентгенівського проміння (інтенсивність), так і якість їх (жорсткість). Підвищуючи рівень напруження вольфрамової нитки катода можна домогтися збільшення кількості електронів, що обумовлює інтенсивність рентгенівського проміння. Підвищення напруги, що подається до полюсів трубки, веде до збільшення швидкості польоту електронів, що є основою проникаючого якості променів.

Вище вже було зазначено, що фокус рентгенівської трубки - це та ділянка на аноді, куди потрапляють електрони і де генеруються рентгенових промені. Величина фокуса впливає на якість рентгенівського зображення: чим менше фокус, то все більше і структурний малюнок і навпаки, чим він більший, тим більш розпливчастим стає зображення досліджуваного об'єкта.

Практикою доведено, чим гостріше фокус. тим швидше трубка приходить в непридатність - відбувається розплавлення вольфрамової пластинки анода. Тому в сучасних апаратах трубки конструюються з декількома фокусами: малим і великим, або лінійним у вигляді вузької смуги з корекцією кута скошеності анода в 71 °, що дозволяє отримувати оптимальну різкість зображення при найбільшій електричної навантаженні на анод.

Вдалою конструкцією рентгенівської трубки є генератор з обертовим анодом, що дозволяє робити фокус незначних розмірів і подовжити тим самим термін експлуатації апарату.

З потоку катодних променів тільки близько 1% енергії перетворюється в рентгенових промені, інша енергія переходить в тепло, що призводить до перегрівання анода. Для цілей охолодження анода використовуються різні способи: водяне охолодження, калорифер-но-повітряне, масляне охолодження під тиском і комбіновані способи.

Рентгенівська трубка поміщається в спеціальний просвинцьованої футляр або кожух з отвором для виходу рентгенівського випромінювання з анода трубки. На шляху виходу рентгенівського випромінювання з трубки встановлюються фільтри з різних металів, які відсівають м'які промені і роблять більш однорідним випромінювання рентгенівського апарату.

У багатьох конструкціях рентгенівських апаратів в футляр наливається трансформаторне масло, яке з усіх боків оточує він рентгенівську трубку. Все це: металевий футляр, масло, фільтри екранують персонал кабінету і хворих від впливу рентгенівського опромінення.