Ինչպե՞ս են աշխատում ռենտգենյան խողովակները:

2024 Հեղինակ: Curtis Blomfield | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-15 09:40

Ռենտգենյան ճառագայթները ստեղծվում են էլեկտրոնի էներգիան ֆոտոնների վերածելով, որը տեղի է ունենում ռենտգենյան խողովակում: Ճառագայթման քանակությունը (ազդեցությունը) և որակը (սպեկտրը) կարելի է կարգավորել՝ փոխելով սարքի հոսանքը, լարումը և աշխատանքի ժամանակը։

Աշխատանքի սկզբունք

ռենտգենյան խողովակները (լուսանկարը տրված է հոդվածում) էներգիայի փոխարկիչներ են։ Այն վերցնում են ցանցից և վերածում այլ ձևերի՝ ներթափանցող ճառագայթման և ջերմության, վերջինս հանդիսանում է անցանկալի կողմնակի արտադրանք։ Ռենտգենյան խողովակի ձևավորումն այնպիսին է, որ այն առավելագույնի հասցնում է ֆոտոնների արտադրությունը և հնարավորինս արագ ցրում ջերմությունը:

Խողովակը համեմատաբար պարզ սարք է, որը սովորաբար պարունակում է երկու հիմնարար տարրեր՝ կաթոդ և անոդ: Երբ հոսանքը կաթոդից հոսում է անոդ, էլեկտրոնները կորցնում են էներգիան, ինչը հանգեցնում է ռենտգենյան ճառագայթների առաջացմանը։

Անոդ

Անոդը այն բաղադրիչն է, որը արտանետում էբարձր էներգիայի ֆոտոններ. Սա համեմատաբար զանգվածային մետաղական տարր է, որը միացված է էլեկտրական շղթայի դրական բևեռին: Կատարում է երկու հիմնական գործառույթ՝

• վերափոխում է էլեկտրոնի էներգիան ռենտգենյան ճառագայթների,
• ցրում է ջերմությունը։

Անոդ նյութն ընտրված է այս գործառույթները բարելավելու համար:

Իդեալում, էլեկտրոնների մեծ մասը պետք է ձևավորի բարձր էներգիայի ֆոտոններ, ոչ թե ջերմություն: Նրանց ընդհանուր էներգիայի մասնաբաժինը, որը վերածվում է ռենտգենյան ճառագայթների (արդյունավետությունը) կախված է երկու գործոնից՝

• Անոդի նյութի ատոմային թիվը (Z),
• էլեկտրոնների էներգիա.

Ռենտգենյան խողովակների մեծ մասը որպես անոդ նյութ օգտագործում է վոլֆրամ, որն ունի 74 ատոմային թիվ: Բացի մեծ Z ունենալուց, այս մետաղն ունի նաև այլ բնութագրեր, որոնք հարմար են դարձնում այս նպատակի համար: Վոլֆրամը յուրահատուկ է տաքացման ժամանակ ամրությունը պահպանելու ունակությամբ, ունի բարձր հալման կետ և ցածր գոլորշիացման արագություն:

Երկար տարիներ անոդը պատրաստվում էր մաքուր վոլֆրամից: Վերջին տարիներին այս մետաղի համաձուլվածքը ռենիումով սկսել է օգտագործվել, բայց միայն մակերեսի վրա։ Անոդն ինքնին վոլֆրամ-ռենիումի ծածկույթի տակ պատրաստված է թեթև նյութից, որը լավ է պահում ջերմությունը: Այդպիսի երկու նյութերն են մոլիբդենը և գրաֆիտը։

Մամոգրաֆիայի համար օգտագործվողռենտգենյան խողովակները պատրաստված են մոլիբդենի ծածկույթով անոդով: Այս նյութն ունի միջանկյալ ատոմային թիվ (Z=42), որն առաջացնում է բնորոշ ֆոտոններ՝ հարմար էներգիայով.կրծքավանդակը նկարելու համար։ Որոշ մամոգրաֆիկ սարքեր ունեն նաև ռոդիումից պատրաստված երկրորդ անոդ (Z=45): Սա թույլ է տալիս բարձրացնել էներգիան և հասնել ավելի մեծ ներթափանցման ամուր կրծքերի համար:

Ռենիում-վոլֆրամի համաձուլվածքի օգտագործումը բարելավում է երկարաժամկետ ճառագայթման ելքը. ժամանակի ընթացքում մաքուր վոլֆրամի անոդային սարքերի արդյունավետությունը նվազում է մակերեսի ջերմային վնասման պատճառով:

Անոդների մեծ մասը ունեն թեքված սկավառակների ձև և միացված են էլեկտրական շարժիչի լիսեռին, որը պտտում է դրանք համեմատաբար բարձր արագությամբ՝ միաժամանակ ռենտգենյան ճառագայթներ արձակելով: Պտտման նպատակը ջերմությունը հեռացնելն է։

Կիզակետ

Ոչ ամբողջ անոդն է մասնակցում ռենտգենյան ճառագայթների առաջացմանը: Այն առաջանում է իր մակերեսի մի փոքր տարածքում՝ կիզակետային կետ: Վերջինիս չափերը որոշվում են կաթոդից եկող էլեկտրոնային ճառագայթի չափերով։ Սարքավորումների մեծ մասում այն ունի ուղղանկյուն ձև և տատանվում է 0,1-2 մմ միջև:

Ռենտգենյան խողովակները նախագծված են հատուկ կիզակետային կետով: Որքան փոքր է այն, այնքան քիչ մշուշոտ և հստակ պատկերն է, և որքան մեծ է այն, այնքան ավելի լավ է ջերմության ցրումը:

Կիզակետային կետի չափը այն գործոններից մեկն է, որը պետք է հաշվի առնել ռենտգենյան խողովակներ ընտրելիս: Արտադրողները արտադրում են սարքեր փոքր կիզակետային կետերով, երբ անհրաժեշտ է հասնել բարձր լուծաչափի և բավականաչափ ցածր ճառագայթման: Օրինակ, դա պահանջվում է մարմնի փոքր և բարակ մասերը հետազոտելիս, ինչպես մամոգրաֆիայում:

Ռենտգենյան խողովակները հիմնականում արտադրվում են երկու կիզակետային չափերով՝ մեծ և փոքր, որոնք կարող են ընտրել օպերատորը՝ ըստ պատկերման ընթացակարգի։

Կաթոդ

Կաթոդի հիմնական գործառույթն է էլեկտրոններ առաջացնել և դրանք հավաքել դեպի անոդ ուղղված ճառագայթի մեջ: Որպես կանոն, այն բաղկացած է մի փոքրիկ մետաղալար պարույրից (թելից)՝ ընկղմված գավաթաձև գոգավորության մեջ։

Շղթայով անցնող էլեկտրոնները սովորաբար չեն կարող հեռանալ հաղորդիչից և գնալ ազատ տարածություն: Այնուամենայնիվ, նրանք կարող են դա անել, եթե բավարար էներգիա ստանան: Ջերմային արտանետում անունով հայտնի գործընթացում ջերմությունն օգտագործվում է էլեկտրոնները կաթոդից դուրս մղելու համար: Դա հնարավոր է դառնում, երբ էվակուացված ռենտգեն խողովակում ճնշումը հասնում է 10^-6–10^{-7 մմ Hg: Արվեստ. Թելքը տաքանում է այնպես, ինչպես շիկացած լամպի թելիկը, երբ դրա միջով հոսանք է անցնում: Ռենտգենյան խողովակի աշխատանքը ուղեկցվում է կաթոդի շիկացման ջերմաստիճանի տաքացմամբ՝ նրանից էլեկտրոնների մի մասի տեղաշարժով ջերմային էներգիայով։}

Փուչիկ

Անոդը և կաթոդը պարունակվում են հերմետիկ փակ տարայի մեջ: Փուչիկը և դրա պարունակությունը հաճախ անվանում են ներդիր, որն ունի սահմանափակ ժամկետ և կարող է փոխարինվել: Ռենտգենյան խողովակները հիմնականում ունեն ապակյա լամպ, թեև մետաղական և կերամիկական լամպերը օգտագործվում են որոշ կիրառությունների համար:

Փուչիկի հիմնական գործառույթը անոդի և կաթոդի համար հենարան և մեկուսացում ապահովելն է և վակուումի պահպանումը: Ճնշում էվակուացված ռենտգենյան խողովակում15°C-ում կազմում է 1,2 10-3 Պա: Գազերի առկայությունը օդապարիկում թույլ կտա էլեկտրաէներգիան ազատորեն հոսել սարքի միջով, և ոչ միայն էլեկտրոնային փնջի տեսքով:

Պատյան

Ռենտգենյան խողովակի նախագծումն այնպիսին է, որ, բացի այլ բաղադրիչները պարփակելուց և աջակցելուց, նրա մարմինը ծառայում է որպես վահան և կլանում ճառագայթումը, բացառությամբ պատուհանի միջով անցնող օգտակար ճառագայթի: Դրա համեմատաբար մեծ արտաքին մակերեսը ցրում է սարքի ներսում առաջացած ջերմության մեծ մասը: Մարմնի և ներդիրի միջև տարածությունը լցված է յուղով մեկուսացման և սառեցման համար:

Շղթա

Էլեկտրական միացում խողովակը միացնում է էներգիայի աղբյուրին, որը կոչվում է գեներատոր: Աղբյուրը էլեկտրաէներգիա է ստանում ցանցից և փոխակերպում է փոփոխական հոսանքը ուղղակի հոսանքի: Գեներատորը նաև թույլ է տալիս կարգավորել շղթայի որոշ պարամետրեր՝

• KV - լարում կամ էլեկտրական ներուժ;
• MA-ն հոսանքն է, որը հոսում է խողովակի միջով;
• S – տեւողությունը կամ ազդեցության ժամանակը, վայրկյանի կոտորակներով:

Շղթան ապահովում է էլեկտրոնների շարժումը: Նրանք լիցքավորվում են էներգիայով, անցնելով գեներատորի միջով և տալիս այն անոդին։ Երբ նրանք շարժվում են, տեղի են ունենում երկու փոխակերպումներ.

• պոտենցիալ էլեկտրական էներգիան վերածվում է կինետիկ էներգիայի;
• կինետիկն իր հերթին վերածվում է ռենտգենյան ճառագայթների և ջերմության։

Պոտենցիալ

Երբ էլեկտրոնները մտնում են լամպ, նրանք ունենում են պոտենցիալ էլեկտրական էներգիա, որի քանակը որոշվում է անոդի և կաթոդի միջև KV լարման միջոցով: Ռենտգենյան խողովակի աշխատանքըլարման տակ, 1 ԿՎ ստեղծելու համար, որից յուրաքանչյուր մասնիկը պետք է ունենա 1 կՎ։ Կարգավորելով KV-ն՝ օպերատորը յուրաքանչյուր էլեկտրոնին տալիս է որոշակի քանակությամբ էներգիա։

Կինետիկա

Ցածր ճնշում էվակուացված ռենտգեն խողովակում (15°C-ում այն 10^-6–10^{-7 մմ Hg է:) թույլ է տալիս մասնիկներին դուրս թռչել կաթոդից դեպի անոդ ջերմային արտանետման և էլեկտրական ուժի ազդեցության տակ: Այս ուժը արագացնում է դրանք, ինչը հանգեցնում է արագության և կինետիկ էներգիայի ավելացման և պոտենցիալի նվազման։ Երբ մասնիկը հարվածում է անոդին, նրա ներուժը կորչում է, և նրա ողջ էներգիան վերածվում է կինետիկ էներգիայի: 100 կՎ էլեկտրոնը հասնում է լույսի կեսից ավելի արագության: Մակերեւույթին հարվածելով՝ մասնիկները շատ արագ դանդաղում են և կորցնում իրենց կինետիկ էներգիան։ Այն վերածվում է ռենտգենյան ճառագայթների կամ ջերմության։}

Էլեկտրոնները շփվում են անոդի նյութի առանձին ատոմների հետ: Ճառագայթումն առաջանում է, երբ դրանք փոխազդում են ուղեծրերի (ռենտգենյան ֆոտոններ) և միջուկի հետ (bremsstrahlung):

Հղման էներգիա

Ատոմի ներսում յուրաքանչյուր էլեկտրոն ունի որոշակի կապող էներգիա, որը կախված է վերջինիս չափից և մասնիկի գտնվելու մակարդակից: Կապող էներգիան կարևոր դեր է խաղում բնորոշ ռենտգենյան ճառագայթների առաջացման գործում և անհրաժեշտ է ատոմից էլեկտրոն հեռացնելու համար:

Bremsstrahlung

Bremsstrahlung-ն արտադրում է ամենամեծ թվով ֆոտոններ։ Անոդ նյութը ներթափանցող և միջուկի մոտով անցնող էլեկտրոնները շեղվում և դանդաղում ենատոմի ձգողական ուժը. Այս հանդիպման ընթացքում նրանց կորցրած էներգիան հայտնվում է որպես ռենտգենյան ֆոտոն:

Սպեկտր

Միայն մի քանի ֆոտոններ ունեն էլեկտրոնների էներգիային մոտ էներգիա: Նրանցից շատերը ավելի ցածր են: Ենթադրենք, որ միջուկը շրջապատող տարածություն կամ դաշտ կա, որտեղ էլեկտրոնները «արգելակման» ուժ են ստանում: Այս դաշտը կարելի է բաժանել գոտիների։ Սա միջուկի դաշտին տալիս է թիրախի տեսք, որի կենտրոնում ատոմ է: Էլեկտրոնը, որը հարվածում է թիրախի ցանկացած կետին, զգում է դանդաղում և առաջացնում է ռենտգենյան ֆոտոն: Կենտրոնին ամենամոտ հարվածող մասնիկները ամենաշատն են տուժում և հետևաբար կորցնում են ամենաշատ էներգիան՝ արտադրելով ամենաբարձր էներգիայի ֆոտոնները: Արտաքին գոտիներ մտնող էլեկտրոններն ավելի թույլ փոխազդեցություններ են ունենում և ավելի ցածր էներգիայի քվանտա են առաջացնում: Թեև գոտիները ունեն նույն լայնությունը, դրանք ունեն տարբեր տարածք՝ կախված միջուկի հեռավորությունից: Քանի որ տվյալ գոտու վրա ընկնող մասնիկների թիվը կախված է դրա ընդհանուր մակերեսից, ակնհայտ է, որ արտաքին գոտիները գրավում են ավելի շատ էլեկտրոններ և ստեղծում ավելի շատ ֆոտոններ։ Այս մոդելը կարող է օգտագործվել ռենտգենյան ճառագայթների էներգիայի սպեկտրը կանխատեսելու համար։

Հիմնական bremsstrahlung սպեկտրի

E_max ֆոտոնները համապատասխանում են E_{max էլեկտրոններին: Այս կետից ցածր, երբ ֆոտոնների էներգիան նվազում է, նրանց թիվը մեծանում է։}

Զգալի թվով ցածր էներգիայի ֆոտոններ կլանվում կամ զտվում են, երբ նրանք փորձում են անցնել անոդի մակերեսով, խողովակի պատուհանով կամ ֆիլտրով: Զտումը հիմնականում կախված է նյութի բաղադրությունից և հաստությունից, որի միջոցովմիջով անցնում է ճառագայթը, որը որոշում է սպեկտրի ցածր էներգիայի կորի վերջնական ձևը։

ԿՎ ազդեցություն

Սպեկտրի բարձր էներգիայի մասը որոշվում է ռենտգենյան խողովակների կՎ (կիլովոլտ) լարմամբ: Դա պայմանավորված է նրանով, որ այն որոշում է անոդին հասնող էլեկտրոնների էներգիան, և ֆոտոնները չեն կարող դրանից բարձր պոտենցիալ ունենալ: Ի՞նչ լարման հետ է աշխատում ռենտգենյան խողովակը: Ֆոտոնի առավելագույն էներգիան համապատասխանում է առավելագույն կիրառվող ներուժին: Այս լարումը կարող է փոխվել ազդեցության ընթացքում AC ցանցի հոսանքի պատճառով: Այս դեպքում ֆոտոնի E_max-ը որոշվում է տատանումների շրջանի առավելագույն լարման KV_p..

Բացի քվանտային պոտենցիալից, KV_p-ը որոշում է ճառագայթման քանակությունը, որն առաջանում է անոդին դիպչող էլեկտրոնների տրված քանակից: Քանի որ bremsstrahlung-ի ընդհանուր արդյունավետությունը մեծանում է ռմբակոծող էլեկտրոնների էներգիայի ավելացման պատճառով, որը որոշվում է KV_p-ով, հետևում է, որ KV_{p.ազդում է սարքի արդյունավետության վրա.}

Փոխելով KV_{p սովորաբար փոխում է սպեկտրը: Էներգիայի կորի տակ գտնվող ընդհանուր տարածքը ֆոտոնների քանակն է: Առանց ֆիլտրի սպեկտրը եռանկյունի է, իսկ ճառագայթման քանակը համաչափ է ԿՎ քառակուսու հետ։ Ֆիլտրի առկայության դեպքում KV-ի աճը մեծացնում է նաև ֆոտոնների ներթափանցումը, ինչը նվազեցնում է ֆիլտրացված ճառագայթման տոկոսը։ Սա հանգեցնում է ճառագայթման ելքի ավելացման:}

Բնութագրական ճառագայթում

Փոխազդեցության տեսակը, որն առաջացնում է հատկանիշըճառագայթում, ներառում է արագընթաց էլեկտրոնների բախումը ուղեծրայինների հետ։ Փոխազդեցությունը կարող է տեղի ունենալ միայն այն դեպքում, երբ մուտքային մասնիկը ունի E_k ավելի մեծ, քան ատոմում կապող էներգիան: Երբ այս պայմանը կատարվում է և բախում է տեղի ունենում, էլեկտրոնը դուրս է մղվում: Այս դեպքում թափուր է մնում, որը լրացվում է ավելի բարձր էներգիայի մակարդակի մասնիկով։ Երբ էլեկտրոնը շարժվում է, այն էներգիա է տալիս, որն արտանետվում է ռենտգենյան քվանտի տեսքով։ Սա կոչվում է բնորոշ ճառագայթում, քանի որ ֆոտոնի E-ն այն քիմիական տարրի բնութագիրն է, որից պատրաստված է անոդը: Օրինակ, երբ վոլֆրամի K-մակարդակից E_bond=69,5 կէՎ-ով էլեկտրոն դուրս է գալիս, թափուր տեղը լրացվում է L մակարդակից E _{էլեկտրոնով: պարտատոմս=10, 2 կՎ. Հատկանշական ռենտգենյան ֆոտոնն ունի էներգիա, որը հավասար է այս երկու մակարդակների տարբերությանը կամ 59,3 կՎ։}

Իրականում, այս անոդ նյութը հանգեցնում է մի շարք բնորոշ ռենտգենյան էներգիաների: Դա պայմանավորված է նրանով, որ էներգիայի տարբեր մակարդակներում գտնվող էլեկտրոնները (K, L և այլն) կարող են նոկաուտի ենթարկվել մասնիկների ռմբակոծման միջոցով, և թափուր տեղերը կարող են լրացվել էներգիայի տարբեր մակարդակներից: Չնայած L- մակարդակի թափուր տեղերի լրացումը առաջացնում է ֆոտոններ, դրանց էներգիան չափազանց ցածր է ախտորոշիչ պատկերում օգտագործելու համար: Յուրաքանչյուր բնորոշ էներգիայի տրվում է նշանակում, որը ցույց է տալիս այն ուղեծիրը, որում առաջացել է թափուր տեղը՝ ինդեքսով, որը ցույց է տալիս էլեկտրոնների լրացման աղբյուրը: Ալֆա (α) ինդեքսը ցույց է տալիս էլեկտրոնի զբաղեցումը L մակարդակից, իսկ բետա (β) ցույց է տալիսլրացում M կամ N մակարդակից.

• Վոլֆրամի սպեկտր. Այս մետաղի բնորոշ ճառագայթումը առաջացնում է գծային սպեկտր, որը բաղկացած է մի քանի դիսկրետ էներգիաներից, մինչդեռ bremsstrahlung-ը ստեղծում է շարունակական բաշխում: Յուրաքանչյուր բնորոշ էներգիայի կողմից արտադրվող ֆոտոնների թիվը տարբերվում է նրանով, որ K մակարդակի թափուր տեղը լրացնելու հավանականությունը կախված է ուղեծրից:
• Մոլիբդենի սպեկտր. Այս մետաղի անոդները, որոնք օգտագործվում են մամոգրաֆիայի համար, արտադրում են երկու բավականին ինտենսիվ բնորոշ ռենտգենյան էներգիա՝ K-ալֆա 17,9 կՎ-ով և K-բետա 19,5 կՎ-ով: Ռենտգենյան խողովակների օպտիմալ սպեկտրը, որը թույլ է տալիս հասնել լավագույն հավասարակշռության կոնտրաստի և ճառագայթման չափաբաժնի միջև միջին չափի կրծքի համար, ձեռք է բերվում E_{ph=20 կէՎ-ում: Այնուամենայնիվ, bremsstrahlung-ը արտադրվում է բարձր էներգիաներով: Մամոգրաֆիկ սարքավորումն օգտագործում է մոլիբդենի ֆիլտր՝ հեռացնելու սպեկտրի անցանկալի մասը: Զտիչը աշխատում է «K-edge» սկզբունքով։ Այն կլանում է մոլիբդենի ատոմի K մակարդակի էլեկտրոնների կապակցման էներգիայի գերազանցող ճառագայթումը։}
• Ռոդիումի սպեկտր. Ռոդիումի ատոմային թիվը 45 է, մինչդեռ մոլիբդենը՝ 42։ Հետևաբար, ռոդիումի անոդի բնորոշ ռենտգենյան ճառագայթումը մի փոքր ավելի մեծ էներգիա կունենա, քան մոլիբդենի էներգիան և ավելի թափանցող։ Սա օգտագործվում է խիտ կուրծքը պատկերելու համար:

Կրկնակի մակերեսով մոլիբդեն-ռոդիումային անոդները օպերատորին թույլ են տալիս ընտրել կրծքի տարբեր չափերի և խտությունների համար օպտիմալացված բաշխում:

ԿՎ-ի ազդեցությունը սպեկտրի վրա

KV-ի արժեքը մեծապես ազդում է բնորոշ ճառագայթման վրա, քանի որ այն չի ստացվի, եթե KV-ն փոքր լինի K- մակարդակի էլեկտրոնների էներգիայից: Երբ KV-ն գերազանցում է այս շեմը, ճառագայթման քանակությունը հիմնականում համաչափ է խողովակի KV-ի և շեմային KV-ի տարբերությանը:

Գործիքից դուրս եկող ռենտգենյան ֆոտոնների էներգիայի սպեկտրը որոշվում է մի քանի գործոնով։ Որպես կանոն, այն բաղկացած է bremsstrahlung-ից և բնորոշ փոխազդեցության քվանտներից:

Սպեկտրի հարաբերական կազմը կախված է անոդի նյութից, KV-ից և ֆիլտրից: Վոլֆրամի անոդով խողովակում KV< 69,5 կէՎ-ում բնորոշ ճառագայթում չի առաջանում: Ախտորոշիչ հետազոտություններում օգտագործվող ավելի բարձր CV արժեքների դեպքում բնորոշ ճառագայթումը մեծացնում է ընդհանուր ճառագայթումը մինչև 25%: Մոլիբդենի սարքերում այն կարող է կազմել ընդհանուր սերնդի մեծ մասը։

արդյունավետություն

Էլեկտրոնների կողմից մատակարարվող էներգիայի միայն մի փոքր մասն է վերածվում ճառագայթման: Հիմնական մասը ներծծվում է և վերածվում ջերմության։ Ճառագայթման արդյունավետությունը սահմանվում է որպես ընդհանուր ճառագայթվող էներգիայի մասնաբաժինը անոդին տրվող ընդհանուր էլեկտրական էներգիայից: Ռենտգենյան խողովակի արդյունավետությունը որոշող գործոններն են կիրառվող լարման KV-ն և Z ատոմային թիվը: Օրինակ հարաբերությունը հետևյալն է.

արդյունավետություն=KV x Z x 10-6.

Արդյունավետության և KV-ի միջև կապը հատուկ ազդեցություն ունի ռենտգեն սարքավորումների գործնական օգտագործման վրա: Ջերմության արտանետման շնորհիվ խողովակներն ունեն էլեկտրականության քանակի որոշակի սահմանափակումէներգիան, որը նրանք կարող են ցրել: Սա սահմանափակում է սարքի հզորությունը: Այնուամենայնիվ, KV-ի աճի հետ մեկ միավոր ջերմության համար արտադրվող ճառագայթման քանակը զգալիորեն մեծանում է:

Ռենտգենյան ճառագայթների առաջացման արդյունավետության կախվածությունը անոդի բաղադրությունից միայն ակադեմիական հետաքրքրություն է ներկայացնում, քանի որ սարքերի մեծ մասն օգտագործում է վոլֆրամ: Բացառություն են կազմում մամոգրաֆիայում օգտագործվող մոլիբդենն ու ռոդիումը։ Այս սարքերի արդյունավետությունը շատ ավելի ցածր է, քան վոլֆրամը նրանց ցածր ատոմային թվի պատճառով:

արդյունավետություն

Ռենտգենյան խողովակի արդյունավետությունը սահմանվում է որպես ճառագայթման քանակություն՝ միլիռենտգեններով, որն առաքվում է օգտակար ճառագայթի կենտրոնում գտնվող մի կետ՝ կիզակետից 1 մ հեռավորության վրա՝ յուրաքանչյուր 1 մԱվ-ի դիմաց: էլեկտրոններ, որոնք անցնում են սարքի միջով: Դրա արժեքը արտահայտում է լիցքավորված մասնիկների էներգիան ռենտգենյան ճառագայթների վերածելու սարքի կարողությունը։ Թույլ է տալիս որոշել հիվանդի ազդեցությունը և պատկերը: Արդյունավետության պես, սարքի արդյունավետությունը կախված է մի շարք գործոններից, ներառյալ KV-ն, լարման ալիքի ձևը, անոդի նյութը և մակերեսի վնասը, ֆիլտրը և օգտագործման ժամանակը:

ԿՎ կառավարում

KV-ն արդյունավետորեն վերահսկում է ռենտգենյան խողովակի ելքը: Ընդհանրապես ենթադրվում է, որ ելքը համաչափ է ԿՎ քառակուսու հետ: Կրկնապատկելով KV-ն ավելացնում է ազդեցության 4 անգամ:

Ալիքի ձև

Ալիքի ձևը նկարագրում է, թե ինչպես է KV-ն փոխվում ժամանակի ընթացքում գեներացման ընթացքումճառագայթում էլեկտրամատակարարման ցիկլային բնույթի պատճառով: Օգտագործվում են մի քանի տարբեր ալիքային ձևեր: Ընդհանուր սկզբունքն այն է, որ որքան քիչ է փոխվում KV-ի ձևը, այնքան ավելի արդյունավետ են արտադրվում ռենտգենյան ճառագայթները: Ժամանակակից սարքավորումներում օգտագործվում են համեմատաբար հաստատուն ԿՎ գեներատորներ։

ռենտգենյան խողովակներ. արտադրողներ

Oxford Instruments-ն արտադրում է մի շարք սարքեր, ներառյալ ապակե սարքեր մինչև 250 Վտ, 4-80 կՎ պոտենցիալ, կիզակետային կետ մինչև 10 միկրոն և անոդային նյութերի լայն տեսականի, ներառյալ Ag, Au, Co, Cr, Cu, Fe, Mo, Pd, Rh, Ti, W.

Varian-ն առաջարկում է ավելի քան 400 տարբեր տեսակի բժշկական և արդյունաբերական ռենտգենյան խողովակներ: Այլ հայտնի արտադրողներն են Dunlee, GE, Philips, Shimadzu, Siemens, Toshiba, IAE, Hangzhou Wandong, Kailong և այլն:

Ռենտգենյան խողովակներ «Սվետլանա-Ռենտգեն» արտադրվում է Ռուսաստանում։ Բացի պտտվող և անշարժ անոդով ավանդական սարքերից, ընկերությունը արտադրում է լույսի հոսքով կառավարվող սառը կաթոդով սարքեր: Սարքի առավելությունները հետևյալն են.

• աշխատել շարունակական և իմպուլսային ռեժիմներով;
• իներցիա;
• LED հոսանքի ինտենսիվության կարգավորում;
• սպեկտրի մաքրություն;
• տարբեր ինտենսիվության ռենտգենյան ճառագայթներ ստանալու հնարավորություն։