影像設(shè)備-ch2.ppt

醫(yī)學(xué)成像技術(shù) 王志強(qiáng) 副教授 教材 醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué) 徐躍第3版 川北醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)影像學(xué)院影像設(shè)備教研室 MedicalimagingTechnology 第二章X線發(fā)生裝置 教學(xué)內(nèi)容 第一節(jié)X線管 產(chǎn)生X線的器件 第二節(jié)高壓發(fā)生器 產(chǎn)生并為為X線管提供高壓 第三節(jié)控制臺(tái) 控制X線的量與質(zhì) 教學(xué)目的1 掌握X線發(fā)生裝置的基本組成 工作原理 2 熟悉各類球管的結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn) 3 熟悉高壓發(fā)生器的結(jié)構(gòu)及工作原理 4 熟悉控制臺(tái)的作用及工作原理 第二章X線發(fā)生裝置 X線管 X線機(jī)成像原理示意圖 第二章X線發(fā)生裝置 X線成像設(shè)備包括 普通X線成像設(shè)備 數(shù)字X線成像設(shè)備及X線CT成像設(shè)備三大類 X線機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 第二章X線發(fā)生裝置 X線發(fā)生裝置組成 控制臺(tái) 高壓發(fā)生器 X線管 第二章X線發(fā)生裝置 X線基本知識(shí)復(fù)習(xí) 一 X線的本質(zhì)與特征X線的本質(zhì) 電磁波 頻率介于紫外線與 射線之間 具有波粒二相性 X線的特征 1 X線的物理效應(yīng) 穿透 熒光 電離 熱作用 干涉 衍射 反射 折射 2 X線的化學(xué)效應(yīng) 感光 著色3 X線的生物效應(yīng) 對(duì)細(xì)胞抑制 損傷 壞死 第二章X線發(fā)生裝置 二 X線的 質(zhì) 與 量 X線強(qiáng)度 1 用X線的質(zhì)描述X線的穿透能力 與入射X線的能量有關(guān) 與X線的頻率有關(guān) 與X線光子數(shù)無關(guān) 與通過的介質(zhì)的結(jié)構(gòu) 密度有關(guān) 與通過的距離有關(guān) 在臨床中常用加在X線管兩端的管電壓描述X線的穿透能力 單位為KV 第二章X線發(fā)生裝置 2 用X線的量描述X線的強(qiáng)度 即單位時(shí)間內(nèi)通過橫截面的光子數(shù) 在臨床中常用管電流與曝光時(shí)間乘積描述X線的量 單位為mAS 決定膠片或熒光屏上亮度等級(jí) 在治療中用X線對(duì)空氣的電離量表示 單位庫 千克 即在溫度為0度 氣壓760mmHg時(shí)使1ml空氣 0 01293g 產(chǎn)生1靜電單位時(shí)為1倫琴的X線劑量 第二章X線發(fā)生裝置 3 X線強(qiáng)度 在垂直X線傳播方向上單位時(shí)間內(nèi)所通過單位面積上的所有光子數(shù)與每個(gè)光子能量的乘積 單位為 焦耳 平方米 秒 管電壓高 管電流大 照射時(shí)間長(zhǎng) 其X線強(qiáng)度越大 第二章X線發(fā)生裝置 掌握X線管結(jié)構(gòu) 掌握X線管作用 掌握X線產(chǎn)生過程 原理 掌握X線管分類 掌握X線管的特性 散熱 聚焦 加速 成像參數(shù)電參數(shù) 幾何參數(shù)等 第一節(jié)X線管 教學(xué)目的 第二章X線發(fā)生裝置 X線管分類 按結(jié)構(gòu)分 1 固定陽極X線管2 旋轉(zhuǎn)陽極X線管3 特殊X線管 柵控X線管 X軟線管 金屬X線管 按陽極靶材料分 1 鎢靶X線管2 鉬靶X線管3 合金X線管 第二章X線發(fā)生裝置 第二章X線發(fā)生裝置 一 固定陽極X線管 主要由陰極 陽極 玻璃殼三部分組成 第一節(jié)X線管 作用 產(chǎn)生X線 結(jié)構(gòu) 陽極 陽極頭 陽極帽 陽極柄 玻璃圈 陰極 燈絲 陰極頭 陰極套 玻璃芯 高真空玻璃容器 管殼 一 結(jié)構(gòu) 第二章X線發(fā)生裝置 X線產(chǎn)生原理 高速電子打靶 軔致輻射和特征輻射 X線譜線 連續(xù)譜線疊加特征譜線 特點(diǎn) 高真空 防散射 熱陰極 絕緣 優(yōu)點(diǎn) 散熱性能良好 連續(xù)瞬時(shí)負(fù)載 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 價(jià)格低 用在小容量X線機(jī) 缺點(diǎn) 焦點(diǎn)尺寸大 瞬時(shí)功率小 第二章X線發(fā)生裝置 1 陽極 1 陽極作用接受高速電子轟擊產(chǎn)生X線 同時(shí)將曝光時(shí)產(chǎn)生的熱量傳遞到管外 吸收二次電子和散亂射線 2 陽極結(jié)構(gòu)陽極頭 陽極帽 玻璃圈和陽極柄四部分構(gòu)成 第二章X線發(fā)生裝置 1 陽極頭 由靶面和陽極體構(gòu)成 靶面作用 承受高速運(yùn)動(dòng)的電子束轟擊產(chǎn)生X線 稱為曝光 靶面根據(jù)材料不同 有鉬靶 鎢靶 合金靶等 陽極體 無氧銅制成 散熱作用 無氧銅陽極體及鎢靶構(gòu)成的陽極頭特點(diǎn) X線產(chǎn)生效率高 散熱性能佳 99 轉(zhuǎn)化為熱 第二章X線發(fā)生裝置 1 陽極頭 由靶面和陽極體構(gòu)成 固定陽極X線管功率特點(diǎn) 高速電子始終轟擊靜止靶面同一位置 且靶面最大承受功率是一定 200W mm2 故功率有限 二次電子 電子束轟擊靶面時(shí) 從靶面反射和釋放出來的少量電子 二次電子危害 降低玻璃管內(nèi)真空度或擊穿玻璃殼 產(chǎn)生非焦點(diǎn)散亂X射線 降低影像清晰度 第二章X線發(fā)生裝置 2 陽極帽 作用是保護(hù)X線球管 吸收二次電子 和提高影像清晰度 吸收散亂X線 高速電子束入射窗口 X線輻射通道 加玻窗可以吸收軟X射線 降低皮膚劑量 第二章X線發(fā)生裝置 3 可閥圈 陽極與玻璃殼的過度連接部分 4 陽極柄 固定X線管并將曝光熱量傳導(dǎo)到變壓油中 第二章X線發(fā)生裝置 2 陰極 1 陰極作用發(fā)射電子 并對(duì)電子束進(jìn)行聚集 2 陰極結(jié)構(gòu)燈絲 聚焦罩 陰極套和玻璃芯柱等四部分構(gòu)成 第二章X線發(fā)生裝置 1 燈絲 由鎢絲制成 作用是發(fā)射熱電子 燈絲發(fā)射熱電子原理 燈絲加熱電壓越高輻射電子越多 改變燈絲加熱電壓可改變燈絲加熱電流 進(jìn)而改變管電流 燈絲電子輻射特性曲線 指數(shù)關(guān)系 第二章X線發(fā)生裝置 大小雙焦點(diǎn)等構(gòu)成的雙焦點(diǎn)陰極 2 聚焦罩 又名聚焦槽或集射罩或陰極頭 作用聚焦 第二章X線發(fā)生裝置 3 玻璃殼 將陰極和陽極高真空密封在一起 4 玻璃芯柱 固定陰極在玻璃殼上 固定陽極X線管優(yōu)點(diǎn) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 價(jià)格低廉 固定陽極X線管缺點(diǎn) 焦點(diǎn)尺寸大 瞬時(shí)負(fù)載功率小 僅200W mm2 常用于小型X線影像設(shè)備中 第二章X線發(fā)生裝置 分實(shí)際焦點(diǎn) 有效焦點(diǎn)兩種 二 焦點(diǎn) 2 有效焦點(diǎn)實(shí)際焦點(diǎn)在垂直于X射線管軸線方向上投影的面積 寬度不變?yōu)閍 長(zhǎng)度為bsin 1 實(shí)際焦點(diǎn)陽極靶表面被電子轟擊的一塊面積 X射線就是從這塊面積上發(fā)射出來的 焦點(diǎn)的尺寸和形狀是X射線管的重要特性之一 焦點(diǎn)的形狀取決于燈絲的形狀 螺旋形燈絲產(chǎn)生長(zhǎng)方形焦點(diǎn) 固定陽極X線管的焦點(diǎn) 有效焦點(diǎn)寬度不變 長(zhǎng)度 實(shí)際焦點(diǎn)長(zhǎng)度b sin 第二章X線發(fā)生裝置 3 有效焦點(diǎn)與成像質(zhì)量有效焦點(diǎn)尺寸越大 散熱性能越好 但幾何模糊就越大 影像清晰度越差 有效焦點(diǎn)尺寸越小 散熱性能越差 但圖像清晰度好 小焦點(diǎn)可使影像清晰 但是焦點(diǎn)越小 在焦點(diǎn)上集聚的能量越高 產(chǎn)生的熱量也就越高 最終將導(dǎo)致焦點(diǎn)靶面熔化 第二章X線發(fā)生裝置 雙焦點(diǎn)技術(shù)在透視時(shí)使用小焦點(diǎn) 在攝影時(shí)使用大焦點(diǎn) 解決辦法 雙焦點(diǎn)技術(shù) 旋轉(zhuǎn)陽極技術(shù) 飛焦點(diǎn)技術(shù)和油循環(huán)或水冷卻技術(shù) 第二章X線發(fā)生裝置 旋轉(zhuǎn)陽極技術(shù) 通過陽極旋轉(zhuǎn)來擴(kuò)大焦點(diǎn)轟擊面積 提高球管的散熱率 從而提高球管的功率 旋轉(zhuǎn)陽極球管 旋轉(zhuǎn)陽極球管的靶面 第二章X線發(fā)生裝置 飛焦點(diǎn)技術(shù) 單位時(shí)間內(nèi)提高CT的信息采集效率 特點(diǎn)是陰極發(fā)射的電子束在高速飛向陽極過程中 被偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)改變了其垂直入射點(diǎn) 可以在不增加輻射功率的情況下獲得更多的信息量 第二章X線發(fā)生裝置 油循環(huán)或水冷卻技術(shù) 真空油 在CT中使用油循環(huán)X線管在心血管造影X線機(jī)中使用油和水循環(huán)X線球管 第二章X線發(fā)生裝置 4 焦點(diǎn)的方位性X線中心線應(yīng)對(duì)準(zhǔn)影像中心 即實(shí)際焦點(diǎn)中心 X線輸出窗中心與投影中心應(yīng)三點(diǎn)一線 5 焦點(diǎn)增漲缺點(diǎn) 焦點(diǎn)增漲引起影響清晰度下降 管電流 電子數(shù)目 庫倫斥力 焦點(diǎn)增漲 影像清晰度 第二章X線發(fā)生裝置 二 旋轉(zhuǎn)陽極X線管 結(jié)構(gòu)與固定陽極X線管基本一樣 只是 陽極靶由電機(jī)帶動(dòng) 轉(zhuǎn)速 3000r min 7000r min 9000r min等 優(yōu)點(diǎn) 瞬時(shí)負(fù)載功率大 焦點(diǎn)小 較好地解決了提高功率與縮小焦點(diǎn)之間的矛盾 第二章X線發(fā)生裝置 20 150kW 焦點(diǎn) 1 1 單位 mm 微焦點(diǎn) 0 03 0 03 旋轉(zhuǎn)陽極的結(jié)構(gòu) 靶面 轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)軸 軸承四部分組成 圖2 9旋轉(zhuǎn)陽極X線管的焦點(diǎn) 旋轉(zhuǎn)陽極技術(shù) 通過陽極旋轉(zhuǎn)來擴(kuò)大電子流轟擊靶面的面積 提高球管的散熱率 從而提高球管的功率 第二章X線發(fā)生裝置 圖2 10旋轉(zhuǎn)陽極結(jié)構(gòu) 靶盤與靶面 第二章X線發(fā)生裝置 轉(zhuǎn)子 無氧銅制成 通過鉬桿與靶盤和靶面連為一體 軸承與軸承的潤(rùn)滑 軸承多數(shù)采用耐熱合金鋼制成 潤(rùn)滑劑采用固體潤(rùn)滑材料 二硫化鉬 銀 鉛等 目前 最先進(jìn)的采用液態(tài)金屬軸承 旋轉(zhuǎn)陽極X線管的轉(zhuǎn)速?zèng)]達(dá)到規(guī)定值不允許曝光 大功率X線管 陽極靶面的直徑作到120mm 增大靶面實(shí)際面積 縮短曝光時(shí)間 承受瞬時(shí)高負(fù)荷 X線電視攝影 連續(xù)高負(fù)荷攝影 這類X線管帶熱交換裝置 第二章X線發(fā)生裝置 3 特殊X線管 金屬陶瓷大功率X線管 在X線管的中間用鋼制管殼 在陽極端用玻璃殼 管的金屬部分接地 金屬陶瓷大功率X線管 三級(jí)X線管 軟X線管 CT用X線管 陶瓷絕緣X線管 把陽極的兩端的軸承用陶瓷絕緣 第二章X線發(fā)生裝置 三極X線管 柵控 線管 陰 陽極之間加了一個(gè)控制柵極 電子控制陰極發(fā)射 截止電子 實(shí)現(xiàn)快速 連續(xù)X線攝影 第二章X線發(fā)生裝置 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 三極X線管 柵控X線管 在陰陽兩級(jí)之間加上一個(gè)控制極 工作原理 在柵極加一個(gè)對(duì)陰極而言是負(fù)電位 2 5kv 或負(fù)脈沖 管電流截止 不發(fā)生X線 當(dāng)負(fù)電位或負(fù)脈沖消失 管電流導(dǎo)通 發(fā)生X線 臨床運(yùn)用 X線電視系統(tǒng) DSA中 200幀 秒 攝影時(shí)間縮短到10 s 實(shí)際臨界值1ms 燈絲發(fā)射特性差 不能產(chǎn)生較大管電流 常用于容量較小的線機(jī)中 第二章X線發(fā)生裝置 無柵三極X線管 陰極頭加負(fù)偏壓 可得到微焦點(diǎn) 陰極頭既起聚焦作用 又起柵極作用 因此 三極X線管的特性 不僅取決于燈絲加熱電流和管電壓 還取決于柵極電位的變化 第二章X線發(fā)生裝置 軟X線管 鉬靶 線管 要求 固有過濾小 低管電壓時(shí)能產(chǎn)生較大管電流 焦點(diǎn)小 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 鈹窗 原子序數(shù)為4 固有濾過很小 鉬靶 能產(chǎn)生特征X線 極間距離短 0 063nm0 07nm 臨床實(shí)驗(yàn)證明 軟組織攝影時(shí)最適宜的X線波長(zhǎng)是0 06 0 09nm 加上0 03mm的鉬片 對(duì)小于0 063nm的稍硬X線具有選擇性吸收作用 對(duì)于大于0 07nm的較軟X線被鉬片本身吸收 余下的X線正好適合作乳腺組織攝影用 第二章X線發(fā)生裝置 燈絲 管套 陽極靶面 陽極 液態(tài)金屬軸承 液態(tài)金屬軸承球管 第二章X線發(fā)生裝置 液態(tài)金屬軸承球管 一顆永動(dòng)的心 由液態(tài)金屬填充的軸承間隙 第二章X線發(fā)生裝置 CT用X線管 在大功率情況下 較長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)輻射X線 陽極在短時(shí)間內(nèi)將積聚巨大的熱量 要求X線管能承受連續(xù)脈沖曝光的負(fù)荷量 對(duì)于中 大型DSA設(shè)備 設(shè)備 一般X線管熱容量應(yīng)在 HU以上 管電壓范圍40 150kV 管電流通常為800 1250mA 高散熱率不能有等待時(shí)間 不能過熱停機(jī) 第二章X線發(fā)生裝置 靶面材料多采用復(fù)合靶結(jié)構(gòu) 配有較大體積的石墨基以增大熱容量 外殼多為金屬陶瓷材料 采用油或水循環(huán)冷卻系統(tǒng) 使產(chǎn)生的熱量盡快擴(kuò)散 第二章X線發(fā)生裝置 MRM球管 透心涼 冷卻 冷卻油直接進(jìn)入陽極靶面 高散熱率 第二章X線發(fā)生裝置 四 X射線管的特性與電參數(shù) 一 陽極特性曲線 陽極特性曲線 在一定的燈絲加熱電流下 管電壓與管電流之間的關(guān)系 空間電荷 第二章X線發(fā)生裝置 陰極電子區(qū)域 a 燈絲前段無阻力 b 燈絲側(cè)面小阻力 c 燈絲后端形成空間電荷 隨管電壓升高而逐漸飛向陽極 空間電荷 比例區(qū) 飽和區(qū) 二 燈絲發(fā)射特性曲線 燈絲發(fā)射特性曲線 在一定的管電壓下 管電流與燈絲加熱電流之間的關(guān)系 當(dāng)KV增加或減少管電流亦會(huì)增加減少 故要空間電荷補(bǔ)償 第二章X線發(fā)生裝置 三 X射線管的電參數(shù) 1 管電壓與最高管電壓 最高管電壓 加于X線管兩極間的最高峰值電壓 單位是kV 最高管電壓是由X線管的長(zhǎng)度 形狀 絕緣介質(zhì)的種類以及管套的形式?jīng)Q定的 如超過最高電壓允許值會(huì)使管壁放電甚至擊穿 2 管電流與最大管電流 最大管電流 X線管在某一管電壓和某一曝光時(shí)間內(nèi)所允許的最大管電流平均值 單位是mA 在調(diào)整X線機(jī)管電流時(shí)不得超過該值 第二章X線發(fā)生裝置 4 X線管的容量 1 容量 又稱負(fù)荷量 指一次曝光中X線管無任何損壞時(shí)能承受的負(fù)荷量 由于陽極焦點(diǎn)面溫升高很快 超過一定溫度時(shí)將導(dǎo)致X線管的損壞 因而X線管的容量要受到限制 最長(zhǎng)曝光時(shí)間 X線管在某一管電壓和某一管電流條件下 所允許的最長(zhǎng)曝光時(shí)間 單位是秒 s 在使用中 同樣不能超過該值 3 曝光時(shí)間與最長(zhǎng)曝光時(shí)間 第二章X線發(fā)生裝置 2 X線管容量的計(jì)算 P 1 1000UI式中P為X線管容量 單位kW U為管電壓有效值 單位kV I為管電流有效值 單位mA 容量增大因素 增大焦點(diǎn)面積 減小靶面傾角 增大陽極轉(zhuǎn)速 增大焦點(diǎn)軌道半徑 減小管電壓紋波系數(shù) 減少曝光時(shí)間 故 透視 點(diǎn)片攝影用X線管容量小 因曝光時(shí)間長(zhǎng)時(shí)陽極累積容量多的原因 3 X線管的標(biāo)稱功率 同一X線管的容量是一個(gè)不確定量 通常將一定整流方式和一定曝光時(shí)間下X線管的最大負(fù)荷稱為X線管的標(biāo)稱功率 小焦點(diǎn) 0 6 0 6 30KW大焦點(diǎn) 1 2 1 2 80KW 固定陽極 單相全波整流 曝光時(shí)間為1S的容量旋轉(zhuǎn)陽極 三相全波整流 曝光時(shí)間為0 1S的容量 小焦點(diǎn) 1 8 1 8 2KW大焦點(diǎn) 4 3 4 3 9KW 第二章X線發(fā)生裝置 例如 4 容量表示方法 瞬時(shí)負(fù)荷和連續(xù)負(fù)荷 曝光時(shí)間為數(shù)毫秒到數(shù)秒的單次攝影稱為瞬時(shí)負(fù)荷 曝光時(shí)間為10秒以上的透視稱為連續(xù)負(fù)荷 連續(xù)多次攝影或透視與點(diǎn)片攝影交替的曝光稱為混合負(fù)荷 對(duì)于混合負(fù)何用熱容量來表示 5 X線管的熱容量 X線管處于最大冷卻率時(shí) 允許承受的最大熱量稱為熱容量 單位是焦耳 J 但常用熱單位HU HeatUnit KHU MHU表示 第二章X線發(fā)生裝置 五 X線管的管套 作用 管套是放置 固定 保護(hù)X線管的特殊容器 要求防散射 防電擊 油浸式 絕緣和冷卻 結(jié)構(gòu) 薄銅板或鋁板做成 裝有變壓器油 四周襯有鉛皮 兩端裝有耐油橡膠和金屬膨脹器 管套一側(cè)裝有兩個(gè)高壓插口 第二章X線發(fā)生裝置 第二章X線發(fā)生裝置 第二章X線發(fā)生裝置 第二節(jié)高壓發(fā)生器 一 作用 為X線管提供直流高壓和燈絲加熱電壓 二 組成 包括高壓變壓器 燈絲變壓器 高壓整流硅堆 高壓交換閘 配兩只以上 線管時(shí)用 高壓插座等組成 第二章X線發(fā)生裝置 箱體內(nèi)灌注變壓油 絕緣 導(dǎo)熱 箱體接地 防高壓電擊危險(xiǎn) 1 高壓變壓器 220V交流單相 30 150KV直流 1 鐵心 2 初級(jí)繞組 3 次級(jí)繞組 第二章X線發(fā)生裝置 構(gòu)建磁路 幾百匝 電壓低 電流大 相同線圈同相串聯(lián) 電壓高 電流小 中心接地 降低絕緣電壓 單相全波整流X線機(jī)采用次級(jí)中心接地 這樣每根次級(jí)輸出線對(duì)地電壓都降低一倍 高壓變壓器絕緣要求降低一倍 此時(shí)可以將毫安表串接在次級(jí)中心點(diǎn)處 電壓降低 安裝在控制臺(tái) 上 避免控制臺(tái)帶高壓 保證操作人員安全 第二章X線發(fā)生裝置 為防止毫安測(cè)量回路斷路而使中心點(diǎn)電位升高 設(shè)有保護(hù)裝置 其方法有 中心點(diǎn)接線柱上 并聯(lián)一對(duì)放電針或紙介電容器或放電管 這樣中心點(diǎn)電位升高時(shí) 放電針或放電管被擊穿放電 接通對(duì)地電路 即可起到保護(hù)作用 2 燈絲變壓器 次級(jí)接X線管陰極 雙焦點(diǎn)X線管需兩個(gè)同結(jié)構(gòu) 不同規(guī)格的燈絲降壓變壓器 第二章X線發(fā)生裝置 將高壓變壓器輸出的交流高壓變成脈動(dòng)直流高壓 3 高壓整流器 高壓硅堆 現(xiàn)代X線機(jī)的高壓整流器都采用半導(dǎo)體器件 利用它將高壓變壓器次級(jí)輸出的交流變成直流電壓 供給X線管兩極 使X線管始終保持陽極為正 陰極為負(fù) 這種半導(dǎo)體整流器也稱為高壓硅堆 自整流X線機(jī) 交流高壓直接加在X線機(jī)兩端 正半周有X線 負(fù)半周截止無X線 這種利用X線管本身整流作用的X線機(jī) 叫自整流X線機(jī) 第二章X線發(fā)生裝置 同軸高壓電纜 非同軸高壓電纜 4 高壓電纜 插頭 插座 第二章X線發(fā)生裝置 高壓插頭與插座的結(jié)構(gòu) 第二章X線發(fā)生裝置 雙管高壓交換電路 5 高壓交換閘 作用 當(dāng)X線機(jī)配備兩只X線管 一只作透視和點(diǎn)片攝影用 一只作攝影或特殊檢查用 時(shí) 需配備高壓交換閘切換X線管 即切換不同正負(fù)高壓和燈絲電壓 要求 機(jī)械強(qiáng)度和絕緣強(qiáng)度高 觸點(diǎn)面積大 接觸好 第二章X線發(fā)生裝置 6 變壓器油 盛放在高壓發(fā)生器油箱和X線管管套內(nèi) 又稱絕緣油 起絕緣和散熱作用 變壓器油易老化 再生后可繼續(xù)使用 絕緣強(qiáng)度高 燃燒點(diǎn)高 導(dǎo)熱系數(shù)高 化學(xué)性能穩(wěn)定 粘度低 凝固點(diǎn)低 顏色淺 第二章X線發(fā)生裝置 第三節(jié)控制臺(tái) 三鈕控制 KV mA s 二鈕控制 KV mAs 單鈕控制 KV 零鈕控制 按人體臟器分類 操作越簡(jiǎn)單 智能化越高 控制臺(tái)的作用 1 通過改變KV mA S 控制X線質(zhì)與量 2 指示機(jī)器工作狀態(tài) 3 完成X線各種臨床檢查 實(shí)現(xiàn)控制的基礎(chǔ)是電路 控制的對(duì)象是管電壓 管電流和曝光時(shí)間 控制方式 三鈕 兩鈕 單鈕 零鈕 第二章X線發(fā)生裝置 第二章X線發(fā)生裝置 一 對(duì)電路的基本要求 可調(diào)管電壓 KV 可調(diào)管電流 mA 可調(diào)曝光時(shí)間 S X射線的質(zhì) X射線的量 第二章X線發(fā)生裝置 控制臺(tái)主要控制內(nèi)容 電源的通斷開關(guān) 電源電壓補(bǔ)償器和指示器 中高頻無 管電壓 管電流和時(shí)間選擇 自動(dòng)密度控制 程控的按照高矮胖瘦預(yù)先編入曝光定時(shí) 曝光開關(guān) 濾線器選擇 組件選擇 如臺(tái)次等 其他按鍵和控制 如透視 點(diǎn)片攝影 一般攝影 濾線攝影斷層等 視具體 第二章X線發(fā)生裝置 第二章X線發(fā)生裝置 二 基本電路 圖2 38控制臺(tái)基本電路構(gòu)成方框圖 1 電源電路 2 X線管燈絲加熱電路 3 高壓發(fā)生電路 4 控制電路 第二章X線發(fā)生裝置 三 單元電路簡(jiǎn)介 一 電源電路 包括 電源接觸器 電源保險(xiǎn)絲 自耦變壓器 電源電壓補(bǔ)償裝置 指示儀表等 第二章X線發(fā)生裝置 二 線管燈絲加熱電路 mA調(diào)節(jié)電路 增加 增高電子數(shù)量增加 增高 線量增加 但一般管電流會(huì)隨著管電壓變化而變化 不能獨(dú)立調(diào)整 要進(jìn)行補(bǔ)償 通常用改變燈絲加熱電壓的方法來補(bǔ)償kV對(duì)mA的影響 即在增加kV的同時(shí) 相應(yīng)減少燈絲加熱電壓 使得mA保持不變 第二章X線發(fā)生裝置 二 線管燈絲加熱電路 mA調(diào)節(jié)電路 第二章X線發(fā)生裝置 三 高壓發(fā)生電路 高壓初級(jí)電路 高壓次級(jí)電路 三 單元電路簡(jiǎn)介 第二章X線發(fā)生裝置 高壓初級(jí)電路 自耦變壓器輸出線圈至高壓變壓器初級(jí)線圈所構(gòu)成的回路 主要包括kV調(diào)節(jié) 控制 預(yù)示和補(bǔ)償電路 1 管電壓調(diào)節(jié)電路 調(diào)節(jié)KV管電壓的范圍 滿足臨床檢查需要 2 管電壓控制電路 對(duì)X線管電壓得失的控制 3 管電壓預(yù)示電路 預(yù)先將本次曝光可能所需的實(shí)際X線管端電壓用伏特表指示出來 4 管電壓補(bǔ)償電路 管電壓預(yù)示值為高壓變壓器空載時(shí)初次級(jí)換算值 負(fù)載時(shí)該值小 故加管電壓補(bǔ)償電路 使實(shí)際管電壓滿足臨床檢查需要 不同mA時(shí)不同補(bǔ)償 第二章X線發(fā)生裝置 高壓次級(jí)電路 高壓變壓器次級(jí)線圈至X線管兩極所構(gòu)成的回路 一般要進(jìn)行高壓整流電路和管電流測(cè)量 只有經(jīng)過整流電壓輸出才連續(xù)不斷 交流變直流 1 對(duì)于單相全波整流高壓次級(jí) 主要包括高壓整流和mA測(cè)量電路所構(gòu)成 第二章X線發(fā)生裝置 管電流為流過X線管的脈動(dòng)直流 毫安表接在高壓變壓器的次級(jí)中心點(diǎn)處 經(jīng)橋式整流電路 變成直流后用毫安表測(cè)量 電容電流隨管電壓的變化而變化 與管電壓成正比 電容補(bǔ)償電路有電阻分流法和變壓器補(bǔ)償法 第二章X線發(fā)生裝置 2 三相十二波橋式整流高壓次級(jí)電路 特點(diǎn) KV脈動(dòng)較小 曝光時(shí)間短 負(fù)載在全周是均勻的 X線輸出效率高 負(fù)載平衡 第二章X線發(fā)生裝置 第二章X線發(fā)生裝置 第二章X線發(fā)生裝置 利用電容進(jìn)行能量存儲(chǔ) 疊加入新方向電流 實(shí)現(xiàn)電路的整流 輸出電壓變?yōu)樵瓉泶渭?jí)電壓的兩倍故得名 3 倍壓整流高壓次級(jí)電路 第二章X線發(fā)生裝置 四 控制電路 限時(shí)電路 三 單元電路簡(jiǎn)介 控制曝光時(shí)間的長(zhǎng)短 可以準(zhǔn)確控制X射線的照射量 大部分利用的都是電容器和電阻的RC充放電特性 第二章X線發(fā)生裝置 曝光時(shí)間 X線照射時(shí)間 管電壓工作時(shí)間 高壓變壓器初級(jí)電路工作時(shí)間小型X線機(jī)采用機(jī)械限時(shí)器 大中型X線機(jī)采用電子限時(shí)器 控制X線曝光時(shí)間 準(zhǔn)確測(cè)量X線照射量 穩(wěn)定性高 控制精度高 常用半導(dǎo)體器件如電子管 閘流管 晶閘管等 方法 將限時(shí)器一對(duì)觸點(diǎn)串接在高壓接觸器的線圈回路中 控制高壓接觸器的工作時(shí)間達(dá)到控制曝光時(shí)間 第二章