3.1 固定阳极X线管

1、 第三章第三章 医用医用X线管线管第一节第一节 固定固定X线管线管 第三章第三章 医用医用X线管线管v掌握固定阳极结构及各部分的作用。掌握固定阳极结构及各部分的作用。v熟悉熟悉X线管的焦点。线管的焦点。教学目标教学目标 第三章第三章 医用医用X线管线管一、固定阳极一、固定阳极X线管的构造线管的构造 固定阳极固定阳极X线管是线管是X线管中最简单的一种，线管中最简单的一种，主要由阳极、阴极和玻璃管壳三部分组成。主要由阳极、阴极和玻璃管壳三部分组成。 第三章第三章 医用医用X线管线管作用：作用：接受高速电子流撞击而产生接受高速电子流撞击而产生X线；线； 将阳极热量辐射或传导出管外；将阳极热量辐射或传

2、导出管外； 吸收二次电子和散乱射线。吸收二次电子和散乱射线。（一）阳极（一）阳极结构：结构：阳极头、阳极柄和阳极罩。阳极头、阳极柄和阳极罩。 第三章第三章 医用医用X线管线管 1、阳极头：、阳极头：靶面和阳极体组成。靶面和阳极体组成。 靶面：承受高速运动的电子流轰击，产生靶面：承受高速运动的电子流轰击，产生X线。线。 靶面材料一般都选用钨（靶面材料一般都选用钨（Z=74），钨的特点），钨的特点:：熔点高（熔点高（3370），蒸发率低，原子序数大，又有），蒸发率低，原子序数大，又有一定的机械强度。钨的缺点：导热率小，受电子轰一定的机械强度。钨的缺点：导热率小，受电子轰击后产生的热量不能很快地传导

3、出去，焊接到导热击后产生的热量不能很快地传导出去，焊接到导热率较大的无氧铜制成的阳极体上。率较大的无氧铜制成的阳极体上。 2、阳极柄：、阳极柄：普通铜普通铜(紫铜紫铜)制成，引出管外至高制成，引出管外至高压绝缘油中，将阳极头热量传导出去。压绝缘油中，将阳极头热量传导出去。 第三章第三章 医用医用X线管线管 3、阳极帽、阳极帽 ：吸收二次电子和散乱射线吸收二次电子和散乱射线 。 （1）结构：）结构：两个窗口，头部圆口面对阴极，是两个窗口，头部圆口面对阴极，是高速运动的电子流轰击靶面的通道；侧下部圆口向高速运动的电子流轰击靶面的通道；侧下部圆口向外，是外，是X线的辐射通道。线的辐射通道。窗口窗口1

4、窗口窗口2 第三章第三章 医用医用X线管线管 二次电子：二次电子：高速运动的电子流轰击靶面时，会有少高速运动的电子流轰击靶面时，会有少量的电子从靶面反射和释放出来，这部分电子称为二次电量的电子从靶面反射和释放出来，这部分电子称为二次电子子 。 危害：危害： 其能量较大（约为原来的其能量较大（约为原来的99%），轰击到玻璃壳内），轰击到玻璃壳内壁上，将使玻璃壳温度升高而释放气体，降低管内真空度壁上，将使玻璃壳温度升高而释放气体，降低管内真空度或使玻璃壳击穿；或使玻璃壳击穿； 二次电子再次被阳极吸引轰击到靶面上时，由于没二次电子再次被阳极吸引轰击到靶面上时，由于没有经过聚焦，将辐射出非焦点散射有经

5、过聚焦，将辐射出非焦点散射X线，使线，使X线影像质量降线影像质量降低；低； 二次电子还会附着在玻璃壁上，造成整个管壁电位二次电子还会附着在玻璃壁上，造成整个管壁电位分布极不均匀，产生纵向应力，易致玻璃壁损坏。分布极不均匀，产生纵向应力，易致玻璃壁损坏。 第三章第三章 医用医用X线管线管作用：作用：发射电子并使电子束聚焦，使撞击在靶面发射电子并使电子束聚焦，使撞击在靶面上的电子束具有一定的形状和大小。上的电子束具有一定的形状和大小。（二）阴极（二）阴极结构：结构：灯丝、聚焦槽、阴极套和玻璃芯柱灯丝、聚焦槽、阴极套和玻璃芯柱。 第三章第三章 医用医用X线管线管 1、灯丝：、灯丝：发射电子，钨，螺旋

6、管状，分为单焦发射电子，钨，螺旋管状，分为单焦点和双焦点点和双焦点(大、小焦点大、小焦点)。 灯丝电压越高，灯丝灯丝电压越高，灯丝温度越高，发射电子温度越高，发射电子数量就越大，调节灯数量就越大，调节灯丝加热电压即可实现丝加热电压即可实现管电流的调节。为了管电流的调节。为了延长灯丝寿命，灯丝延长灯丝寿命，灯丝加热方式通常采用加热方式通常采用预预热增温式热增温式。小焦点小焦点大焦点大焦点 第三章第三章 医用医用X线管线管 2、聚焦槽：、聚焦槽：又名阴极头、聚焦罩、集射罩，对又名阴极头、聚焦罩、集射罩，对阴极灯丝发射的电子进行聚焦。阴极灯丝发射的电子进行聚焦。 形成主焦点的电子轨迹形成主焦点的电子

7、轨迹 形成副焦点的电子轨迹形成副焦点的电子轨迹 第三章第三章 医用医用X线管线管 又称又称管壳，固定和支撑阳、阴两极，保持高真管壳，固定和支撑阳、阴两极，保持高真空。由熔点高、绝缘强度大、膨胀系数小的钼组硬空。由熔点高、绝缘强度大、膨胀系数小的钼组硬质玻璃制成。质玻璃制成。（三）玻璃壳（三）玻璃壳 第三章第三章 医用医用X线管线管二、二、X线管的焦点线管的焦点 1、实际焦点：、实际焦点：阴极电子在阳极靶面上的实阴极电子在阳极靶面上的实际轰击面积。际轰击面积。 实际焦点的形状由实际焦点的形状由灯丝的形状决定，通灯丝的形状决定，通常为长方形；大小取常为长方形；大小取决于聚焦槽的形状、决于聚焦槽的形

8、状、宽度及灯丝位于槽中宽度及灯丝位于槽中的深度。实际焦点越的深度。实际焦点越大，大，X线管的瞬时负载线管的瞬时负载功率越大。功率越大。 第三章第三章 医用医用X线管线管 2、有效焦点：、有效焦点：实际焦点在实际焦点在X线各个投照方线各个投照方向上的投影。实际焦点在垂直于向上的投影。实际焦点在垂直于X线管长轴方线管长轴方向的投影称为向的投影称为X线管的标称有效焦点。线管的标称有效焦点。 有效焦点有效焦点=实际焦点实际焦点sin 第三章第三章 医用医用X线管线管 3、焦点的方位性：焦点的方位性：投影方位愈靠近阳极，投影方位愈靠近阳极，有效焦点尺寸愈小；愈靠近阴极，有效焦点尺有效焦点尺寸愈小；愈靠近

9、阴极，有效焦点尺寸愈大。寸愈大。 实际摄影中，实际摄影中，应注意保持实际应注意保持实际焦点中心、焦点中心、X线线输出中心、投影输出中心、投影中心三点一线，中心三点一线，即：即：X线中心线线中心线对准摄影部位中对准摄影部位中心。心。 第三章第三章 医用医用X线管线管 4、焦点增涨：焦点增涨：管电流增大时，由于电子数管电流增大时，由于电子数量增多，电子之间斥力增大，使焦点尺寸出现量增多，电子之间斥力增大，使焦点尺寸出现增大的现象。增大的现象。 第三章第三章 医用医用X线管线管 综上所述，有效焦点的大小与实际焦点、投综上所述，有效焦点的大小与实际焦点、投照方位、管电流和管电压的大小有关。有效焦点照方

10、位、管电流和管电压的大小有关。有效焦点越小成像质量越高。越小成像质量越高。 第三章第三章 医用医用X线管线管 有效焦点越小，影像清晰度越高。有效焦点越小，影像清晰度越高。 有效焦点为点光源时，图像边界分明，有效焦点为点光源时，图像边界分明，几何模糊小，影像清晰度高；几何模糊小，影像清晰度高； 有效焦点越大，图像边界上的半影越大有效焦点越大，图像边界上的半影越大，几何模糊几何模糊越大，影像清晰度降低。越大，影像清晰度降低。 减小有效焦点，势必减小实际焦点，减小有效焦点，势必减小实际焦点，X线线管的功率随之减小，曝光时间增加，将会引起管的功率随之减小，曝光时间增加，将会引起运动模糊运动模糊。 由此

11、可见，由此可见，减小焦点面积以减小几何模减小焦点面积以减小几何模糊、改善影像清晰度糊、改善影像清晰度与与增大增大X线管功率以缩短线管功率以缩短曝光时间、减小运动模糊曝光时间、减小运动模糊相矛盾。相矛盾。 5、有效焦点与成像质量的关系：有效焦点与成像质量的关系： 第三章第三章 医用医用X线管线管 固定阳极固定阳极X线管常采用双焦点的办法来折中线管常采用双焦点的办法来折中几何模糊和运动模糊之间的矛盾，另一有效方法几何模糊和运动模糊之间的矛盾，另一有效方法是采用旋转阳极是采用旋转阳极X线管。线管。 第三章第三章 医用医用X线管线管课堂测评课堂测评1、旋转阳极、旋转阳极X线管的阳极结构：（线管的阳极结构：（ ）A、阳极头、转子、阳极头、转子 B、阳极头、阳极柄、阳极头、阳极柄 C、靶面、钼杆、转子、靶面、钼杆、转子 D、阳极帽、转子、钼杆、阳极帽、转子、钼杆2、关于实际焦点与有效焦点，下列说法不正确的是（、关于实际焦点与有效焦点，下列说法不正确的是（ ）A、实际焦点指灯丝发射电子聚焦后轰击在阳极靶面上的积、实际焦点指灯丝发射电子聚焦后轰击在阳极靶面上的积B、实际焦点一定的情况下，减小靶角可以减小有效焦点、实际焦点一定的情况下，减小靶角可以减小有效焦点C、有效焦点指实际焦点在、有效焦点指实际焦点在X线管长轴方向的投影线管长轴方向的投影D、有效焦点越小得到的影像越清晰、有