X射線機

X射線機

X射線機是一種能夠產生X射線的設備。 工業軟射線機主要用於理化檢測的衍射分析儀等。而工業硬射線機主要套用於厚材料的檢測等。 醫學上用於診斷的X射線機稱為診斷X射線機,可以作透視、攝影檢查。X射線透視主要依據的是X射線的穿透作用,差別吸收及螢光作用。

發明

1895年德國物理學家倫琴(W.C.RÖntgen)在研究陰極射線管中氣體放電現象時,用一隻嵌有兩個金屬電極(一個叫做陽極,一個叫做陰極)的密封玻璃管,在電極兩端加上幾萬伏的高壓電,用抽氣機從玻璃管內抽出空氣。為了遮住高壓放電時的光線(一種弧光)外泄,在玻璃管外面套上一層黑色紙板。他在暗室中進行這項實驗時,偶然發現距離玻璃管兩米遠的地方,一塊用鉑氰化鋇溶液浸洗過的紙板發出明亮的螢光。再進一步試驗,用紙板、木板、衣服及厚約兩千頁的書,都遮擋不住這種螢光。更令人驚奇的是,當用手去拿這塊發螢光的紙板時,競在紙板上看到了手骨的影像。當時倫琴認定:這是一種人眼看不見、但能穿透物體的射線。因無法解釋它的原理,不明它的性質,故借用了數學中代表未知數的“X”作為代號,稱為“X”射線(或稱X射線或簡稱X線)。這就是X射線的發現與名稱的由來。

組成部件

X射線管

X射線產生需要三個條件:(1)電子源;(2)高速電子流;(3)靶。X射線管就是據此設計製造的產生X射線的核心器件。X射線管主要由陰極、陽極和玻璃殼三部分組成,陽極和陰極封裝在高真空度的玻璃殼內。陰極(鎢絲)在高溫下可發射足夠數量的電子,這些電子在陰陽兩極高壓作用下被加速成為高速電子流。當高速電子撞擊鎢靶時,電子動能轉換為兩部分能量:其中不到1%能量轉換為X射線能量;而99%以上能量轉換為陽極熱量,加速了陽極靶面的溫升。X射線管分為固定陽極X射線管和鏇轉陽極X射線管,兩者結構區別主要體現在陽極上,前者主要由鎢靶面和傳熱的銅體構成,後者主要由靶面、轉子、轉軸、定子及軸承組成。鏇轉陽極X射線管分為低速管(3000轉/分)和高速管(9000轉/分)兩類。為減少磨損和防止共振,鏇轉陽極X射線管一般都有制動裝置。X射線管放置在X射線管管室中,兩者之間充滿了用於絕緣和冷卻的變壓器油。

高壓發生器

高壓發生器的主要作用是供給X射線管陰、陽兩極直流高壓和燈絲加熱電壓。其主要由高壓變壓器、燈絲變壓器、高壓整流器、高壓交換閘、變壓器油及封裝以上部件的箱體組成。高壓初級電壓經高壓變壓器升壓、高壓整流器整流後,成為直流高壓,通過高壓電纜加到X射線管陰陽兩極。燈絲初級電壓經燈絲變壓器降壓後,通過陰極高壓電纜加到X射線管燈絲。一台X射線機經常帶有兩個或三個X射線管,這些X射線管分時工作,通過高壓交換閘進行切換。變壓器油起絕緣和散熱的作用。

高壓電纜

高壓電纜是連線高壓發生器和X射線管的器件,主要用於傳輸X射線管陰陽兩級高壓及燈絲加熱電壓。高壓電纜分同軸高壓電纜和非同軸高壓電纜兩類,其結構從裡到外依次為導電芯線、高壓絕緣層、半導體層、金屬禁止層及保護層。陰極電纜有三芯和二芯兩類,分別用於雙焦點和單焦點X射線管。高壓電纜兩端裝有高壓插頭,分別與裝有高壓插座的高壓發生器和X射線管相連。

基本分類

工業X射線機 工業X射線機

根據用途不同可以分為工業X射線機和醫用X射線機。

工業X射線機可以按照產生射線的強度分硬射線機和軟射線機。

醫用X射線機按照使用目的可分為診斷X射線機和治療X射線機兩大類。

工業X射線機

醫用治療X射線機 醫用治療X射線機

工業X射線機利用高壓變壓器加在兩個金屬電極上的高壓產生射線。工業X射線機用於航天,石油建設,天然氣管道,鍋爐,壓力容器等無損探傷中不可缺少的設備。工業射線機分周向,周向360度發射射線。定向是60度發射射線。另又分電壓高低。從10kV到450kV不等,千伏電壓越高,則射線強度越大。硬x射線的產生可以用高壓電的辦法,如100kV 或300kV的電壓加到x射線管上,產生的射線可以穿透5--50mm的鋼板。而用電子加速器的辦法可以產生穿透100mm以上的鋼板的射線。

醫用X射線機

醫用X光機也叫做X光診斷設備或醫用X光透視儀。,醫用X線診斷設備是套用最早、臨床普及面最廣的醫學影像檢查手段。在其他醫學影像於段出現之前的半個多個世紀,它一直是唯一的臨床影像直觀檢查方法。此類X光機適用於醫用,廣泛套用於醫療機構與場所,為相關單位提供了快速的醫療診斷。其高壓發生器大多為數字高頻,具有拍攝成像層次豐富、操作界面簡潔友好等特點。

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