X線成像的基本原理與設(shè)備——X線的產(chǎn)生

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X線的產(chǎn)生:1895年,德國科學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)了具有很高能量,肉眼看不見,但能穿透不同物質(zhì),能使熒光物質(zhì)發(fā)光的射線。因?yàn)楫?dāng)時(shí)對(duì)這個(gè)射線的性質(zhì)還不了解,因此稱之為x射線。為紀(jì)念發(fā)現(xiàn)者,后來也稱為倫琴射線,現(xiàn)簡(jiǎn)稱X線(x-ray)。
    一般說,高速行進(jìn)的電子流被物質(zhì)阻擋即可產(chǎn)生x線。具體說,X線是在真空管內(nèi)高速行進(jìn)成束的電子流撞擊鎢(或鉬)靶時(shí)而產(chǎn)生的。因此,x線發(fā)生裝置,主要包括x線管、變壓器和操作臺(tái)。
    X線管為一高真空的二極管,杯狀的陰極內(nèi)裝著燈絲;陽極由呈斜面的鎢靶和附屬散熱裝置組成。
    變壓器為提供X線管燈絲電源和高電壓而設(shè)置。一般前者僅需12v以下,為一降壓變壓器;后者需40~150kv(常用為45~90kv)為一升壓變壓器。
    操作臺(tái)主要為調(diào)節(jié)電壓、電流和曝光時(shí)間而設(shè)置,包括電壓表、電流表、時(shí)計(jì)、調(diào)節(jié)旋鈕和開關(guān)等。
    在X線管、變壓器和操作臺(tái)之間以電纜相連。X線機(jī)主要部件及線路見圖1-1-1。
    X線的發(fā)生程序是接通電源,經(jīng)過降壓變壓器,供X線管燈絲加熱,產(chǎn)生自由電子并云集在陰極附近。當(dāng)升壓變壓器向x線管兩極提供高壓電時(shí),陰極與陽極間的電勢(shì)差陡增,處于活躍狀態(tài)的自由電子,受強(qiáng)有力的吸引,使成束的電子,以高速由陰極向陽極行進(jìn),撞擊陽極鎢靶原子結(jié)構(gòu)。此時(shí)發(fā)生了能量轉(zhuǎn)換,其中約1%以下的能量形成了X線,其余99%以上則轉(zhuǎn)換為熱能。前者主要由X線管窗口發(fā)射,后者由散熱設(shè)施散發(fā)。